焊锡PCB陶总体与焊锡分布图:Workbench 仿真陶瓷与 PCB 板焊接的热应力邓晓毅工程最常用的不同材料 CTE(coefficientofthermalexpansion 热膨胀系数)失配,比如在电子产品中最常用的是陶瓷焊接在 PCB 板上,由于陶瓷,焊锡,PCB 板三个之间的 CTE都不一样,很容易出现 CTE 失配,导致焊点开裂或陶瓷开裂纹
随着陶瓷滤波器在工程中使用越来越多,焊点或陶瓷裂开的情况越来越突出
因此在 ANSYSWORKBENCH 中在静力学中,做一个简单的仿真,模拟 CTE 失配后的应力情况,然后根据此情况去优化结构设计,比如优化焊点分布,焊点高度,焊锡材料(不同焊锡的抗拉强度不一样)
在 PCB 板上增加应力槽
选择不同的陶瓷材料(导热系数更高的陶瓷,硬度与强度更强的陶瓷)
或者控制器件在使用温度环境(最高与最低温度,以及最大的温变速率)使用 ANSYS17
2 做的案例如下:压缩包已经全部设置完成,直接运算就能出结果陶瓷与 PCB 板焊接
rar材料属性,接触过程,划分网格操作步骤不再一一的介绍,可以参考此案例百度文库搜索前期的《workbench 热力学与结构力学多物理场耦合仿真》,里面有详细的前处理各种介绍,比如材料设置,接触,网格划分,载荷等
模型如下:陶瓷通过焊锡焊接在 PCB 板上
剖面图模型通过 Creo(其他三维软件都可),或者 ANSYS 的 spaceclaim 建立
陶瓷与 PCB 板焊接,焊锡不可能全部布满(焊锡在排气,焊锡中必须有气孔),所以一般都是点阵列分布,而且陶瓷的电性能要传递到 PCB 板,内外导体有的地方要充分接地1
材料属性,接触过程,划分网格等前处理过程不再一一的介绍,可以参考此案例百度文库搜索前期的《workbench 热力学与结构力学多物理场耦合仿真》,里面有详细的前处理各种介绍,比如材料设置,接触,