LS-DYNA模擬如何協助PCB回流焊接?
一、什麼是回流焊接?
回流焊接是PCB與電子元件連接常用的一種表面貼焊技術，簡單來說就是將焊料與助焊劑混合後把電子元件黏著到PCB板上，再使用加熱方法融化焊料以完成永久性的連接，整個過程需透過溫度控管緩慢加溫，以避免電子元件連接過程中損壞。
二、加熱焊料在微觀尺度的變化
整個溫度變化過程可分為四大階段：預熱、浸熱、回焊、冷卻，這也是”回流” 一詞的由來，從微觀尺度可以觀察到，焊料經過這四個階段會不斷在不可流動與可流動狀態中來回變化，就像是回流一樣，但在宏觀尺度來說焊料變化並不明顯。
三、模擬焊料變化協助回流焊接的最佳化
艾索科技提供專業的PCB解決方案，使用 LS-DYNA 微觀尺度分析功能，模擬回流焊料在加熱過程中的變化，觀察得到微觀的焊料分布與液化擴散情形，可避免每個焊料之間因過度擴散而連接導致短路，並考慮PCB可加熱的溫度範圍，以進行焊接流程最佳化。
LS-DYNA 模擬PCB回流焊料：
模擬焊料受熱後液化(左)與元件擠壓焊料的情形(右)
- PCB回流焊接 – 工程目標與挑戰
- 焊料分布與添加量誤差
- PCB溫度與焊料液化程度影響焊接品質
- 因設計失誤造成元件沒有正確焊接至 PCB
- 我們的優勢與解決方案
- 微觀尺度分析焊料與元件分布
- 多物理場同時模擬 PCB 升溫與焊料液化
- 降低焊接過程失誤，提升 PCB 可靠度
LS-DYNA 顯式分析與多物理模擬軟體
Ansys LS-DYNA 是市面上功能最強大的顯式動力學軟體，能夠針對短時間內承受大載荷的部件 / 裝配體進行模擬，如：跌落測試，衝擊和穿透，粉碎和碰撞，乘員安全等應用。LS-DYNA 具有多種演算法，從有限元素法(FEM)、離散元素法(DEM)、ALE、SPG、CESE、EFG、SPH…等，能進行顯式與隱式結構分析、熱分析、流體分析、粒子分析、電磁分析等多物理分析項目，目前被廣泛地應用在汽車、航空航太、建築、軍事、製造和生物工程等行業。
