振動(dòng)沖擊條件下SMT焊點(diǎn)疲勞壽命與可靠性的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文所述"沖擊疲勞"特指在一定時(shí)間范圍內(nèi)多次的半正弦沖擊脈沖(沖擊脈沖時(shí)間、沖擊時(shí)間間隔和沖擊強(qiáng)度都是常數(shù))所造成的疲勞;"隨機(jī)沖擊疲勞"特指在一定時(shí)間范圍內(nèi)多次的半正弦沖擊脈沖(時(shí)間間隔和沖擊強(qiáng)度都是隨機(jī)變量)所造成的疲勞.本文主要研究SMT焊點(diǎn)在振動(dòng)、沖擊、腐蝕-沖擊等作用下的應(yīng)力應(yīng)變的分布、動(dòng)態(tài)特性、理論模型及試驗(yàn)金相特性,并通過對(duì)焊點(diǎn)位置、三維形態(tài)聯(lián)合優(yōu)化和焊點(diǎn)位置區(qū)域的優(yōu)化來提高焊點(diǎn)振動(dòng)沖擊疲勞壽命.由于振動(dòng)、沖擊條件下焊點(diǎn)的

2、受力是由于電路板的撓曲引起的,因此本文導(dǎo)出了振動(dòng)、沖擊條件下插在機(jī)柜中電路板應(yīng)變分布的表達(dá)式,修正了文獻(xiàn)[71]的焊點(diǎn)疲勞壽命計(jì)算模型,建立了同時(shí)考慮曲率與扭率的焊點(diǎn)疲勞壽命模型.從而可以更加精確地估算焊點(diǎn)疲勞壽命.同時(shí),本文進(jìn)行了沖擊載荷下SMT焊點(diǎn)的沖擊疲勞試驗(yàn)(由于試驗(yàn)條件所限,采用的沖擊載荷為7g),探討在沖擊載荷下SMT焊點(diǎn)的可靠性及其失效機(jī)理.沖擊疲勞試驗(yàn)采用自制的濾波電路以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的半正弦沖擊信號(hào),試驗(yàn)時(shí)間預(yù)定為一個(gè)焊點(diǎn)發(fā)

3、生沖擊疲勞失效的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值.通過試驗(yàn)后的金相剖面分析,沒有發(fā)現(xiàn)明顯的裂紋產(chǎn)生,但可以觀察到大量的灰色區(qū)域在焊點(diǎn)的頂部和底部聚集,具體原因仍然需要進(jìn)一步深入研究.本文進(jìn)一步在理論上提出了在隨機(jī)沖擊條件下SMT焊點(diǎn)的疲勞壽命累計(jì)模型.從而為更好的理解在隨機(jī)沖擊條件下焊點(diǎn)的疲勞破壞機(jī)理打下基礎(chǔ).本文進(jìn)一步研究了在腐蝕-沖擊條件下焊點(diǎn)的可靠性問題,并進(jìn)行了金相組織觀察.由于焊點(diǎn)尺寸細(xì)小,現(xiàn)有試驗(yàn)手段無法在振動(dòng)疲勞試驗(yàn)的同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊點(diǎn)的內(nèi)部應(yīng)力,