空间超重力环境下电子组件微焊点可靠性试验装置的设计【含CAD图纸、说明书】
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毕业设计(论文)开题报告 课 题 名 称:空间超重力环境下电子组件微焊点可靠性试验装置的设计学 生 姓 名:指 导 教 师:所 在 学 院:专 业 名 称: 说 明1根据徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定,学生必须撰写毕业设计(论文)开题报告,由指导教师签署意见、教研室审查,学院教学院长批准后实施。2开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词,须注出全称。4本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,没有经过整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5. 课题类型填:工程设计类;理论研究类;应用(实验)研究类;软件设计类;其它。6、课题来源填:教师科研;社会生产实践;教学;其它课题名称空间超重力环境下电子组件微焊点可靠性试验装置的设计课题来源教师科研课题类型工程设计类选题的背景及意义目前,由于科学技术的限制和试验成本的要求,人们对于电子组件微焊点的可靠性试验一般都集中于在地球正常环境下进行,即重力加速度均为9.8m/s2,而人类探索太空的进程不断加快,不远的将来,人类必然会在太空中开展各项活动。由于重力加速度的大小会对电子组件微焊点在使用过程中产生相应的影响,又由于在目前公开的文献中未见诸相应的技术启示和试验报道,而适用于外太空的太空飞行器和各类电子装置又离不开大量高可靠性的电子组件,因而探索超重力环境下的电子组件微焊点的可靠性(包括试验装置)具有着眼未来的前瞻性的积极意义。而目前在地球表面获得模拟其它星球即小于9.8m/s2的重力加速度的试验环境客观上较为困难,只有在部分电梯和太空飞行器中探索,因而条件十分有限且成本昂贵。由此可知,模拟大于地球重力加速度的超重力试验环境对于指导未来在太空乃至其它星球之类的环境下可靠运行的电子产品或组件无疑具有十分重要的作用。国内目前很少有在超重力条件下,对Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu微焊点的研究。基于以上原因,本课题采用钎焊新技术电子封装微焊点的钎焊研究,制备Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu无铅复合钎料,并通过改装和制作超重力装置,研究重力场条件下不同因素对无纤微焊点显微组织和界面化合物的影响,并对其机制进行相关的探讨,深入了解和掌握超重力条件下的显微组织和界面化合物的演变机制,为获得高质量、高性能、高可靠性的电子封装微焊点提供理论基础和数据支撑,为生产面向严酷工况的电器产品奠定基础。另外,在上述研究的基础上,也对该领域的前景发展做出了展望。研究内容拟解决的主要问题本课题设计制造一种空间超重力环境下电子组件微焊点可靠性试验装置,并研究空间超重力环境下Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu微焊点的高温时效性能,为电子组件微焊点在空间超重力环境下的可靠性研究方面提供理论依据和技术支撑。1.利用CREO设计超重力装置图纸。2.采购电动机、电机、倒板开关、交流接触器、鼓风机、隔板、门锁、控制仪表、不锈钢加热管等部件。3.组装零部件、并进行初步测试性能。4.根据试验参数进行优化设计,并做最终的装置定型。5.采用钎焊的工艺制备Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu微焊点。6.超重力条件下,不同离心力对钎料显微组织、界面化合物的演变规律的影响。7.时效温度下,超重力时效作用时间对钎料显微组织、界面化合物的演变规律的影响。研究方法技术路线1.通过查阅资料,设计实验方案,设计超重力装置2.改装超重力装置3. 通过查阅资料了解重力场和蠕变的相关知识,掌握重力场和蠕变测定实验方法,熟悉重力场和蠕变基本理论,设计超重力场条件,并通过实验测量,比较超重力下Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu无铅钎料拉伸蠕变行为及界面组织演变规律。4购买实验所用的钎料、紫铜片、各种试剂;5.用苏州宝马线切割机加工实验所需的蠕变剪切试样;6.将加工好的试样进行刻画线,然后装配在超重力实效装置上进行不同超重力耦合;7研究在超重力条件下,不同离心力与时效温度对钎料显微组织、界面化合物的演变规律的影响;8.通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察显微组织和界面化合物;研究的总体安排和进度计划第一周 毕业实习,查阅文献第二周 撰写开题报告,任务书第三周 英文翻译、文献综述第四周至第五周 设计超重力装置、用CREO画图纸并买零部件。第六周至第七周 组装超重力装置并且初步检验装置性能。第八周 制备Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu钎焊接头。第九周至第十一周 研究在超重力条件下,对于电子组件微焊点可靠性影响。第十二周 数据处理,实验结果分析,撰写毕业论文。第十三周 教师评阅,准备答辩。主要参考文献1 Hung T Y, Huang C J, Lee C C, et al. Investigation of solder crack behavior and fatigue life of the power module on different thermal cycling periodJ. Microelectronic Engineering, 2013, 107(107):125-129.2 秦红波. 无铅微互连焊点力学性能及疲劳与电迁移行为的尺寸效应研究D. 华南理工大学, 2014.3 李威. 窄间隙Cu/Sn-Cu-Ni-xRE/Cu微互连焊点的组演化及力学性能的尺寸效应研究D. 华南理工大学, 2012.4 褚卫华, 李树成. 振动环境下焊点疲劳失效与裂纹扩展分析J. 强度与环境, 2012(4):56-63.5 曾靖波. 微小高度Ni/Sn3.0Ag0.5Cu/Ni线形焊点显微组织演化及力学行为的尺寸效应研究D. 华南理工大学, 2013.6 刘芳, 孟光, 王文. 球栅阵列无铅焊点随机振动失效研究J. 振动与冲击, 2011, 30(6):269-271.7 Alam M O, Lu H, Bailey C, et al. Fracture mechanics analysis of solder joint intermetallic compounds in shear testJ. Computational Materials Science, 2009, 45(2):576-583.8 Shao S, Zbib H M, Mastorakos I N, et al. Deformation mechanisms, size effects, and strain hardening in nanoscale metallic multilayers under nanoindentationJ. Journal of Applied Physics, 2012, 112(4):1-2040.指导教师意见 指导教师签名: 年 月 日 教研室意见学院意见教研室主任签名:年 月 日 教学院长签名: 年 月 日
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