FSI 解析(流体-構造連成解析)LED実装部品のリフロー問題〜流体の影響を考慮した熱応力解析〜

  • 炉内と実装部品の温度分布を、もっと詳しく把握したい。
  • リフロー後に起きる不具合の原因を知りたい。
  • 実機試験では十分な情報が得られない。

ハンダの鉛フリー化によりリフロー炉の温度をより高くする必要が生じています。
そのため、局所的な熱負荷による熱変形が深刻な問題になってきています。
本事例では、LED実装部品をモデル化し、ワイヤやチップの熱の状態を把握し、その変形量を解析しています。


図.LED実装部品の問題点

解析フロー

  1. 熱流体解析により、伝熱状態を把握
  2. 温度荷重による熱変形を算出(静的構造解析)
  3. 結果より、最適な炉内温度条件を検討

解析モデル

  • チップ、ワイヤフレーム、封止材、金属部品により構成されるアセンブリモデル
  • 部品の周囲に流体領域(空気層の領域)を作成
  • 部品の上下より熱風

解析結果

熱流体解析で伝熱状態を把握

温度荷重による熱変形を算出

上記結果より以下のようなことが可能になります。

  • 炉内を詳細に解析することで、温度や風量設定の良し悪しを判断できるようになります!
  • 応力集中などの不具合を可視化できます!
  • 不具合を特定することで、対策案の優先順位がわかります。つまり、実験回数を低減可能です!

解析種類


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