刘正伟

（中国西南电子技术研究所四川成都610036）

在SMT工艺中再流焊接是核心工艺，因为印制电路板（PCB，Printed Circuit Board）设计和温度曲线的设置是否合理，最终都将以不良焊接的形式集中表现在焊点中。由于温度曲线设置问题而导致的不良焊接，将在温度循环适应性研究中降低器件焊点寿命，从而影响军事电子产品在服役过程中的使用寿命[1]。因此，研究再流焊温度曲线的设置对器件在温度循环中的适应性显得尤其重要。

1 再流焊仿真与分析有限元模型建立

影响PCB组件温度分布的因素可分为内部和外部两种因素[2]。内部因素包括元器件类型和尺寸、引脚类型和尺寸、芯片类型和尺寸、热阻及热流密度等；芯片与基板间连接方法，器件与PCB板件的连接方法以及所用材料的尺寸和热性质；封装材料的尺寸和热性质；基板的材料和尺寸；焊膏材料的尺寸和热性质等。外部因素包括焊接方式、温区设置、传送带速度、热风速度、氮气浓度、对流系数、辐射率、器件排布与表面辐射等[3-4]。因此，为了精确反映实际再流焊工艺过程对焊接组装组件质量的影响，必须建立其合理的热仿真分析模型及相应的边界条件等。

1.1 仿真分析模型边界条件的确立

对于再流焊工艺，其热分析模型主要有两种边界条件，即对流和辐射[5-6]。

1）对流：再流焊中的边界条件之一是对流，根据牛顿冷却公式得：

由于再流焊加热过程中，被加热的PCB及其组件的模型是一个扁平板状体，而再流焊炉内的高度很低，大约只有35mm，再流焊在某一个温区内热量的传递过程可以看作是热量从炉壁的上下表面向中间的PCB组件传热[7]。……