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热应力对电子组装件的影响

2013-08-14    来源：    作者：   阅读：次

热应力对电子组装件的影响

不同材质结合面的热应力对电子组装件的可靠性影响，主要表现在如下几个方面。一是热应力的变化比较缓慢，故在应力分析时常可视为静应力（平均应力），平均应力大,使等效交变应力增大，从而降低了结构的疲劳寿命。当实际应力超过许用应力时，会造成结构断裂，发生永久变形等损坏。这类故障在结构刚性较差的印制板中尤为突出。在某舰船电子设备中，因印制扳上铜箔导线断裂而出现的故障，就占总故障数的30%以上。

二是温度的变化范围较大时（如电子组装件正常工作范围常会引起材料自身物理（化学）特性的突变，这不仅给热应力的分析带来极大困难，而且也严重地影响了结合面的可靠性。例如，高分子材料在-55?+30(TC温度范围内将呈现玻璃态（脆性材质)、高弹态（弹性材质）和黏流态（黏性材质）三种性状，且各态的杨氏模量E、G差别很大，要对它们进行精确的应力分析甚至是不可能的。鉴于以上情况，在选择粘接层材料时应考虑其在工作温度范围内的物理、化学性能的稳定性，并且还应通过试验加以验证。

三是由于热应力引起的弯曲变形，使发热元器件与散热器之间的有效接触面积减小，热阻增大，造成发热元器件的热量不易传导出去。热量积聚，温度升髙不仅造成元器件的电参数（内电阻、内电容、内电感）变化，电性能（发射功率、频率稳定性等）降低，还会引起损坏（晶体管击穿等）。这种有害影响对于组装密度较高，且主要以热传导方式将热量散至壳外（箱外）的电子组装件尤其突出。

高温、低温、温度冲击等环境试验就是考验电子组装件对热环境的适应性。

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