第五章通过利用ANSYS软件对PCB组件的再流焊过程进行建模与仿真，使PCB组件在两种不同的温度设置下(“尖头”温度场和“平台”温度场)获得了PCB组件随时间变化的温度场分布、翘曲变形情况和应力分布图，并进行了深刻对比和分析。

(1)开始进入再流焊炉时，PCB组件上的温度分布非常不均匀，各区域温差逐渐变大；经过保温区加热后，各区域间的温差变得很小，温度分布趋于均衡。但是，由于BGA是大热容量器件，其周围区域温度稍微低一些；进入再流焊区后，温度场分布再次变得不均匀，BGA区域的温度场与周围区域的温度场相比差别更加明显；最后进入冷却区，PCB组件的整体温度开始迅速下降，温差变得更大，可以看到PCB组件上的温度分布有跳跃同时，对比发现“平台”温度场优于“尖头"温度场。

(2)通过热仿真所获得的PCB组件随时间变化的温度场分布展示了有“平台”的温度设置使PCB板获得更好的工艺属性

(3) “平台的”曲线获得可以通过按要求拉开快速升温区和再流焊区两个温区的加载温度而获得

......

由4-19(a1)、(a2)、(a3)、(a4)是PCB组件从0秒到80秒在预热区加热过程的温度场分布．炉温设置为260℃。由于进入炉区的先后顺序，先进入炉区部分的温度明显高于后进入炉区部分，温度差逐渐变大，由图(a2)可以看出PCB组件完全进入第一个炉区时，以上两部分之间的温度差已经达到36.9℃：并且PCB组件在这一区域加熟后温度上升很快。图(a3)所示40秒时PCB组件开始进入第二个预热区．PCB板温度逐渐上升。图(a4)所示已经完成了预热阶段的加热，开始进入保温炉区，整个PCB组件同时受热，温度场分布较刚开始时已经更加均匀，不同区域的温差较刚开始也有所减小，最大温差为35℃。由于同时加热时间不够长，仅为80秒。使得PCB组件上的温度分布仍是非常的不平衡。

......

结论

本文分析了PCAs组件在再流焊过程中经历不同温区的受热情况，用ANSYS软件对BGA的PCB板在再流焊受热过程进行了模拟和仿真，得出了以下结论：

1．首次利用传热学的理论，将再流焊中红外加热转化为对流加热，结合再流焊设备对PCAs加热的实际物理过程，建立了再流焊加热过程的传热数学模型。这样就很好的解决了再流焊两种边界条件分析和仿真困难的问题。

2．根据再流焊设备的尺寸，结合获得良好性能产品的再流焊焊膏熔化温度曲线的要求，建立了再流焊传输带速度(v)和再流焊各加热温区功能的模型。

3、利用ANSYS软件对再流焊各炉区的加载温度进行了动态设计，获得了再流焊加载温度曲线：将GA的PCB板在再流焊过程的温度场进行了动态仿真，获得了各组件优化加载温度条件下的动态温度场。

4、利用快速升温区和再流焊区的温差，可以按要求调出峰值为平台的加载曲线，这样的加载曲线具可以使板具有更好的工艺属性，更适合无铅再流焊接的温度需要，以及比热相差较大的组装场合焊接。