5为丨5e75X：/ 23min40s考虑温循载荷顺序加载影响的热疲劳模型和 Darveaux模型裂纹扩展循环数与裂纹长度拟合结果对照图；
[0029] 图6为温循载荷由高到低顺序加载下考虑温循载荷顺序加载影响的热疲劳模型 与Miner准则预测结果对比；
[0030] 图7为温循载荷由低到高顺序加载下考虑温循载荷顺序加载影响的热疲劳模型 与Miner准则预测结果对比；
[0031] 图2中符号说明如下：
[0032] n1:当载荷条件变化时，焊点已经历的裂纹扩展阶段对应的循环数；
[0033] n2:当载荷条件变化时已完成循环数ni所对应同等裂纹长度在载荷条件2下需完 成的循环数；
[0034]a1:载荷条件1下循环数ni对应的裂纹长度；
[0035] a2:载荷条件2下循环数n 2对应的裂纹长度。
【具体实施方式】
[0036] 本发明所述的考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测方法，见图 1所示，该方法的【具体实施方式】步骤如下：
[0037] 步骤1，根据试验数据，分析温循载荷顺序加载对BGA焊点热疲劳寿命的影响及原 因。
[0038] 温循载荷顺序加载对BGA焊点热疲劳寿命的影响为：当温循载荷由高到低顺序加 载时，BGA焊点热疲劳试验中测得的疲劳寿命比Miner理论预测的疲劳寿命短，而当温循载 荷由低到高顺序加载时，试验测得的疲劳寿命比Miner理论预测的疲劳寿命长。
[0039] 产生上述影响的原因为：焊点热疲劳失效的早期，焊点内部受滑移带形成、塑形变 形的影响会产生循环软化现象，从而降低热不匹配产生的应力，延缓焊点热疲劳发展，并且 在温循载荷条件较低的情况下该现象更为显著，另外较低的载荷条件能够缓解细微缺陷， 而较高的载荷条件会加剧细微缺陷的演化，促进焊点裂纹的形成，综上不同温循载荷顺序 加载会对焊点热疲劳寿命产生不同影响。
[0040] 步骤2,根据温循载荷顺序加载对BGA焊点热疲劳寿命的影响并参考Paris公式 对Darveaux模型进行改进，构建考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测模 型；
[0041] Paris公式：
[0042]
【主权项】
1. 一种考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测方法，其特征在于：其 步骤如下： 步骤1，根据试验数据，分析温循载荷顺序加载对BGA焊点热疲劳寿命的影响及原因； 步骤2,根据温循载荷顺序加载对BGA焊点热疲劳寿命的影响并参考Paris公式对Darveaux模型进行改进，构建考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测模 型； 步骤3,结合模型特点，确定考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测模 型中各参数的拟合确定方法； 步骤4,利用试验数据进行考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测模 型的分析验证，分别进行单温度循环载荷下与Darveaux模型疲劳寿命预测结果的对照分 析，以及温循载荷顺序加载下与Miner理论疲劳寿命预测结果的对照分析； 步骤5,在步骤1至步骤4的基础上，完成考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲 劳寿命预测方法的构建。
2. 根据权利要求1所述的一种考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测 方法，其特征在于：在步骤1中所述的"温循载荷顺序加载对BGA焊点热疲劳寿命的影响及 原因"，温循载荷顺序加载对BGA焊点热疲劳寿命的影响为：当温循载荷由高到低顺序加载 时，BGA焊点热疲劳试验中测得的疲劳寿命比Miner理论预测的疲劳寿命短，而当温循载荷 由低到高顺序加载时，试验测得的疲劳寿命比Miner理论预测的疲劳寿命长；产生上述影 响的原因为：焊点热疲劳失效的早期，焊点内部受滑移带形成、塑形变形的影响会产生循环 软化现象，从而降低热不匹配产生的应力，延缓焊点热疲劳发展，并且在温循载荷条件较低 的情况下该现象更为显著，另外较低的载荷条件能够缓解细微缺陷，而较高的载荷条件会 加剧细微缺陷的演化，促进焊点裂纹的形成，综上不同温循载荷顺序加载会对焊点热疲劳 寿命广生不同影响。
3. 根据权利要求1所述的一种考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测 方法，其特征在于：在步骤2中所述的"根据温循载荷顺序加载对BGA焊点热疲劳寿命的影 响并参考Paris公式对Darveaux模型进行改进"，改进内容为：将Darveaux模型裂纹扩展 阶段中描述的平均裂纹扩展速率改为与循环数相关的瞬时裂纹扩展速率，引入与承受载荷 条件相关的载荷因子以及与裂纹萌生阶段承受载荷历史相关的状态因子。
4. 根据权利要求1所述的一种考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测 方法，其特征在于：在步骤3中所述的"各参数的拟合确定方法"，拟合确定方法为：裂纹萌 生阶段相关参数直接采用Darveaux模型裂纹萌生阶段相关参数，裂纹扩展阶段相应的载 荷因子和状态因子采用利用试验数据拟合的方法确定。
5. 根据权利要求1所述的一种考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测 方法，其特征在于：在步骤4中所述的"以及温循载荷顺序加载下与Miner理论疲劳寿命预 测结果的对照分析"，其中温循载荷顺序加载为：焊点在低温循载荷条件下循环一定周期数 后加载高温循载荷条件直至焊点失效以及高温循载荷条件下循环一定周期数后加载低温 循载荷条件直至焊点失效。
6. 根据权利要求1所述的一种考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测 方法，其特征在于：在步骤5中所述的"完成考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳
【专利摘要】本发明公开了一种考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测方法，包括1.分析温循载荷顺序加载对BGA焊点热疲劳寿命的影响及原因；2.根据温循载荷顺序加载对BGA焊点热疲劳寿命的影响并参考Paris公式对Darveaux模型进行改进，构建考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测模型；3.确定考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测模型中各参数的拟合确定方法；4.进行考虑温循载荷顺序加载影响的BGA焊点热疲劳寿命预测模型的分析验证，分别进行单温度循环载荷下与Darveaux模型疲劳寿命预测结果的对照分析，以及温循载荷顺序加载下与Miner理论疲劳寿命预测结果的对照分析；5.完成所述预测方法的构建。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104820781
【申请号】CN201510226672
【发明人】胡薇薇, 朱光远, 孙宇锋, 赵广燕, 陈浩
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月6日