一种基于应力-钎透率顺序仿真的共晶焊接参数选定方法技术

本发明专利技术提供了一种基于应力‑钎透率顺序仿真的共晶焊接参数选定方法，包括以下步骤：A设定多组应力仿真参数；B构建几何模型，输入应力仿真参数；C将仿真残余应力与标准应力进行比较，以合格的应力仿真参数，确定工艺参数范围；如果所有仿真结果均不满足标准应力的要求，则返回A；D设定多组钎透率仿真参数；E输入所述钎透率仿真参数和焊料性质参数进行仿真模拟；F将模拟钎透率与标准钎透率比较，选出合格的钎透率仿真参数，如果全都不合格则返回D。本发明专利技术的优点在于：通过对应力、钎透率进行顺序仿真，确定符合要求的工艺参数和材料参数，极大的降低了实验成本和材料消耗。

A method of selecting eutectic welding parameters based on sequence simulation of stress penetration

【技术实现步骤摘要】
一种基于应力-钎透率顺序仿真的共晶焊接参数选定方法
本专利技术涉及共晶钎焊
，尤其涉及一种基于应力-钎透率顺序仿真的共晶焊接参数选定方法。
技术介绍
共晶钎焊是利用熔点较高的金属与另一种熔点较低的金属形成二元体系，加工过程的温度高于共晶钎料熔点，在等温下形成固溶体且最终接头的熔点高于焊接温度。共晶钎焊的优点在于：接头光滑平整、变形小、工件尺寸精确；可焊同种金属，也可焊接异种材料，对工件厚度差无严格限制；金属与金属的共晶钎焊，有效降低欧姆阻抗且有效提升热传导效率。同时，钎焊可以容易解决不少异种金属、金属与非金属材料的连接，对于频率高、功率大的器件采用共晶钎焊可以保证功率输出以及其稳定性。在实际共晶钎焊过程中，残余应力和钎透率是关乎焊接质量的两个重要因素。不同热膨胀系数的材料焊接在一起后必然会在物体内部存在残余应力，外壳中这些残余应力的大小直接影响封装器件的可靠性。如果外壳的残余应力过大，会造成所封装器件变形、开裂、漏气，严重影响器件的可靠性，甚至导致器件的失效。而钎透率是指已经焊接上的面积占所需焊接面积的百分比，低的钎透率意味着更多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于应力-钎透率顺序仿真的共晶焊接参数选定方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤A：确定共晶钎焊的工艺参数范围，设定多组应力仿真参数；/n步骤B：基于焊接材料和焊料的尺寸数据构建几何模型，输入所述应力仿真参数进行仿真；/n步骤C：将仿真出的残余应力与标准应力进行比较，挑选出符合要求的应力仿真参数，并由此确定应力合格工艺参数范围；如果所有仿真结果均不满足标准应力的要求，则返回步骤A，重新确定应力仿真参数；/n步骤D：基于应力合格工艺参数范围设定多组钎透率仿真参数；/n步骤E：输入所述钎透率仿真参数和焊料性质参数进行仿真模拟；/n步骤F：将仿真得到的模拟钎透率与标准钎透率进行比较，挑选出...

【技术特征摘要】
1.一种基于应力-钎透率顺序仿真的共晶焊接参数选定方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤A：确定共晶钎焊的工艺参数范围，设定多组应力仿真参数；
步骤B：基于焊接材料和焊料的尺寸数据构建几何模型，输入所述应力仿真参数进行仿真；
步骤C：将仿真出的残余应力与标准应力进行比较，挑选出符合要求的应力仿真参数，并由此确定应力合格工艺参数范围；如果所有仿真结果均不满足标准应力的要求，则返回步骤A，重新确定应力仿真参数；
步骤D：基于应力合格工艺参数范围设定多组钎透率仿真参数；
步骤E：输入所述钎透率仿真参数和焊料性质参数进行仿真模拟；
步骤F：将仿真得到的模拟钎透率与标准钎透率进行比较，挑选出合格的钎透率仿真参数，如果全都不合格则返回步骤D重新确定钎透率仿真参数。


2.根据权利要求1所述的一种基于应力-钎透率顺序仿真的共晶钎焊参数选定方法，其特征在于：步骤A所述的应力仿真参数包括共晶焊接最高温度、保温时间、焊料厚度、焊接压力。


3.根据权利要求2所述的一种基于应力-钎透率顺序仿真的共晶钎焊参数选定方法，其特征在于：步骤B进行应力仿真的计算模型为



其中，T为焊料温度，其初始时刻的输入值为工艺参数中的最高温度、t为时间，对应于工艺参数中的保温时间、ε为焊料应变、σ为焊接后的残余应力、F为材料的屈服强度、K为各向同性硬化因子、σ0为后继屈服应力。


4.根据权利要求3所述的一种基于应力-钎透率顺序仿真的共晶钎焊参数选定方法，其特征在于：步骤E所述材料性质参数包括密度、粘度、表面张力系数和熔点。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王梅，张阳阳，胡子翔，吴伟，王平安，杨静，吴文志，张平，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34