柔性电子封装结构中夹杂对延展性的影响分析

以岛-桥型柔性电子封装结构为研究对象,从封装材料中夹杂的刚度、位置、封装方式三个方面探讨了夹杂对柔性电子结构延展性的影响。有限元分析结果表明:随着夹杂刚度的增大,桥的最大主应变增大,整体结构最大延伸量可减小30%;夹杂埋藏位置越深,桥顶局部的整体应变水平越大,最大延伸量可减小20%;相对"硬"封装情形,相同的夹杂对"软"封装中桥的最大延伸量的影响更严重。本文所得结论对于柔性电子器件结构的设计和材料选用具有参考和指导意义。     

电子封装组件热变形的实时观测

本文利用云纹干涉法,首次实时的对新型电子封装组件BGA在22℃至110℃温度载荷下的热变形进行了研究.研究表明对焊点截面的实时观测结果和试件的实际变形情况是完全吻合的.该结论为以后通过云纹干涉法高温实时观测技术进一步对焊点的热变形进行实时测量和研究铺平了道路.     

IGBT模块封装中大面积基板连接的应力翘曲分析

模拟绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块中用烧结银对直接覆铜(DBC)基板与铜底板进行大面积连接的过程,发现大面积基板连接会产生很大的翘曲与严重的残余应力．增加铜底板厚度使其刚度增大,能有效改善基板连接的翘曲问题．基板连接的最大残余应力产生于DBC上铜层与陶瓷层连接的角点处,随DBC铜层厚度的增加而增加,随陶瓷层厚度的增加而减小,与焊层厚度关系不大．其主要原因是各层材料厚度变化对结构整体热膨胀系数的改变程度不同,而DBC铜层与陶瓷层之间热失配程度最严重．结构厚度改变对连接层应力大小影响不大,但增加底板厚度会恶化连接层的应力分布,不利于模块长期可靠性．采用DBC下沉法和反向预翘曲法可以在控制连接层残余应力的条件下有效降低IGBT模块因烧结引起的翘曲,不会降低模块的可靠性．     

多孔材料孔隙尺寸对渗透系数影响的数值模拟

采用有限元方法数值模拟了多孔材料的孔隙尺寸与等效渗透系数之间的非线性关系.有限元模型中的固体骨架和孔隙根据孔隙率的大小随机生成,模型中的材料参数和单元属性用ANSYS中的APDL参数化语言赋值.根据有限元随机模拟断面的流量分布和稳态渗流问题的达西定律,计算在不同孔隙尺寸的等效渗透系数,研究等效渗透系数与孔隙尺寸之间的关系.计算结果表明,在孔隙率不变的情况下,等效渗透系数与孔隙尺寸的平方成正比,该结论与经验公式相一致.而孔隙尺寸不变的条件下,随着孔隙率的增加等效渗透系数近似呈线性增加.     

基于红外热成像技术的电子封装缺陷无损检测方法

在电子器件封装制造和服役过程中,工艺及温度载荷容易引起器件内部界面分层等缺陷,严重影响产品良率和可靠性,及时发现这些内部缺陷十分重要.红外热成像检测技术由于非接触、实时记录、检测速度快、定量分析等特点,已逐渐成为无损检测等领域有效的检测手段.本文采用主动双面红外测量方法对塑封料和铜界面间的缺陷进行检测,得到了试样的表面温度分布与缺陷的尺寸和深度的对应关系.通过试验数据对缺陷深度理论计算方法进行了对比研究,实现了试样内部缺陷特征的定量化识别.     

电子封装元件的高阶层离散均匀化分析

将均匀化理论应用于具有非完全(单层内)周期性微结构的倒装焊底充胶电子封装元件,建立了高阶逐层离散层板模型,用解析法分析热载荷下结构的温度应力. 计算结果与有限元解的比较表明,该分析模型和方法是有效的,而且比较简便. 算例分析结果显示,胶层厚度、焊点密度、胶与焊点材料的模量比和体积比,对于焊点温度应力有明显影响.     

湍流状态下鼻腔的几何尺寸与鼻腔阻塞系数的关系

研究正常成年人的鼻腔气道几何尺寸和鼻腔通气程度的关系,对17个志愿者进行鼻阻力测试,并对测试数据进行函数拟合确定鼻腔的阻塞系数.对每个志愿者的鼻腔进行CT扫描,提取每一层CT图像的鼻腔结构的几何数据,如鼻腔气道截面积和截面周长等.对鼻腔阻塞系数和鼻腔结构几何数据进行分析对比,建立气道几何数据与阻塞系数的关系,并确定其中的待定系数.结果表明,可以通过鼻腔气道的截面积、气道长度、湿周长等几何尺寸大致确定鼻腔的通气程度.     

电子封装技术中金属基板结构的热失效行为研究

本文将电子散斑干涉与有限元数值计算相结合，对金属基板结构的热失效行为进行了研究。获得了低维氧化物绝缘薄膜的热失效温度，以及失效过程中基板表面的变形分布；测定了25μm厚度绝缘氧化薄膜的热膨胀系数，室温下弹性模量和失效应力等三个重要的材料常数；结合实验所测定的材料常数和研究的基板结构及性能，用有限元数值方法，模拟计算了绝缘氧化薄膜在不同缺陷形状时的失效过程。并给出了不同温度下绝缘氧化薄膜的最大应力集中值。     

封装材料对压阻式加速度传感器性能的影响

通过实验测试的方法研究分析封装材料对压阻式高量程加速度传感器性能的影响。对使用陶瓷 材料和不锈钢材料封装的加速度传感器,利用拉曼光谱仪测试研究封装前后传感器结构中残余应力和压敏 电阻阻值的变化,采用落锤、Hopkinson杆测试分析传感器的灵敏度、高过载能力,并在实弹环境中测试不同 封装传感器的测试精度的差别。实验结果显示,与陶瓷材料封装的压阻式加速度传感器相比,不锈钢材料封 装的压阻式加速度传感器在封装后结构的残余应力和压敏电阻阻值的变化更大,但不锈钢封装传感器的灵 敏度更大、高过载能力更强,同时实弹环境中可靠性和测试精度更高。     

几何精确的非协调等几何NURBS有限元

本文尝试将传统的非协调有限元技术推广到等几何有限元领域,建立了基于精确几何的非协调等几何分析方法,旨在拓展等几何分析应用范围,以便于等几何分析技术能真正实现CAD和FEA的融合,从而真正实现了无需划分网格的目的。我们定义了非协调的NURBS几何（类似非协调元）,给出了NURBS曲面之间几何弱连续的充分条件,进而定义了非协调的等几何分析,将之归纳为带约束驻值问题,并用拉格朗日方法进行求解。两个算例证明这种方法的有效性。未来的工作主要是证明这种方法在不同几何连续性条件下的收敛性以及将之应用到更广的领域。     

电子封装、QFP和MCM热变形的实验及数值分析

0Introduction Anelectronicpackageisgenerallyconstructedwithanactivesiliconchip,mountisland,gold wires,leadframesandsoldersasshowninFig.1(a).Toprotectfromtheenvironment,thesilicon chipisusuallyencapsulatedinresin.SincethesematerialshavedifferentCTE(coeffic…     

潮汐河口旋转闸门的三维水动力分析

基于雷诺平均N-S方程和VOF方法建立了黄浦江三维潮流数学模型,采用滑移网格技术对吴淞口处拟建的一对定轴浮体旋转式新型闸门的闭合过程进行了数值模拟.依照两个闸门旋转方向的不同组合方式将闸门闭合过程分为四个工况,并对这四个工况的闸门段流场结构和闸门所受水动力进行了比较分析,发现闸门反向对称转动是较合适的闸门闭合运作方式.     

表面裂纹疲劳扩展的数值模拟

建立了一种无形状约束的模拟表面裂纹在线弹性断裂力学条件下疲劳扩展的数值方法,并研究了表面疲劳裂纹形状演化和裂纹尖端应力强度因子(SIF)的分布特征。该方法以三维有限单元技术和Paris疲劳裂纹扩展规律为基础,并在裂纹扩展增量计算中考虑了裂纹闭合影响。本文第一部分主要介绍模拟三维疲劳裂纹扩展的数值方法的理论背景和相关的技术细节。着重分析和讨论基于三维有限单元法计算裂纹SIF所涉及的几个主要问题:裂纹尖端单元网格密度对估算精度的影响;自由表面的影响及其修正方法;裂纹尖端非正交单元网格的影响及修正方法。     

传爆序列长通道冲击起爆的数值模拟

结合传爆序列长通道冲击起爆试验研究结果 ,给出了理论计算的简化模型 ,使用LS DYNA程序计算出薄底壳首发雷管爆炸输出沿长通道的压力及冲击波到达时间变化 ,分析了冲击波与爆炸产物分离的过程及继发雷管可靠起爆时的入射压力。     

通气超空泡形态控制方法的数值模拟

根据Logvinovich独立膨胀原理发展了一种用于非定常通气超空泡形态的计算方法,并运用该方法对通气超空泡形态控制进行了数值仿真.研究表明:调整流场压力、模型速度、空化器阻力系数对超空泡长度的控制范围较大,响应速度较快;调整通气量对超空泡长度控制范围较小,响应速度较慢;此外改变超空泡内部模型的尺度和结构也可以对通气超空泡形态进行控制.     

厢式货车外部流场的数值模拟

以斯泰尔邮政车为原型,对厢式货车外部流场进行数值计算,获得了其气动特性和流场,并与实验结果进行了对比,符合较好。期望能够对厢式货车气动外形的设计提供参考。     

气浮动压轴承的静特性数值计算与实验研究

为了实现对气浮动压轴承的静特性能进行研究,文中提出并设计了一种圆锥型气浮动压轴承.在数学模型建立的基础上对其求解域进行了保角变换和斜坐标变换,运用局部积分有限差分对控制方程在斜坐标系下的差分式进行了推导,利用VB对控制方程的静特性进行了数值计算求解.结果表明:螺旋槽能很好实现气浮轴承动压效应,轴承的转速N对其动压效应影响比较大,转速N越高其动压效应越明显;轴承的螺旋角和槽深比对轴承的静特性的影响存在一个最佳参数,轴承的槽数和槽宽比增加到一定值后继续增大对轴承的承载力的影响不明显.实验结果与数值计算结果进行了比较,两者基本一致,为气浮动压轴承的研究与发展提供了一种新结构和新思路.     

静电旋风分离器气相流场的数值模拟

对一内部安装电晕极的切向进口旋风分离器,以三维贴体坐标为基础,应用Bradshaw的修正k-ε湍流模型,用非交错的SIMPLE算法对静电旋风分离器的气相流场进行求解,计算结果与实验结果进行了对比。分析了电晕极的不同安装位置对旋风分离器流场的影响。从流场的角度来看,电晕极安装在筒体与排气管之间并靠近排气管的位置有利于提高静电旋风分离器的分离效率。     

Stress Analysis And Geometrical Configuration Selection for Multilayer Piezoelectric Displacement Actuator

Multilayer piezoelectric ceramic displacement actuators are susceptible to cracking in the region near the edge of the internal electrode, which may cause system damage or failure. In this paper, the stress distribution of a multilayer piezoelectric composite is investigated in a working environment and the optimized geometrical con?guration of the piezoelectric layer is obtained. The stress distribution in the structure and the stress concentration near the edge of th…