振動沖擊條件下SMT焊點疲勞壽命與可靠性的理論與實驗研究.pdf

1、本文所述"沖擊疲勞"特指在一定時間范圍內多次的半正弦沖擊脈沖(沖擊脈沖時間、沖擊時間間隔和沖擊強度都是常數(shù))所造成的疲勞;"隨機沖擊疲勞"特指在一定時間范圍內多次的半正弦沖擊脈沖(時間間隔和沖擊強度都是隨機變量)所造成的疲勞.本文主要研究SMT焊點在振動、沖擊、腐蝕-沖擊等作用下的應力應變的分布、動態(tài)特性、理論模型及試驗金相特性,并通過對焊點位置、三維形態(tài)聯(lián)合優(yōu)化和焊點位置區(qū)域的優(yōu)化來提高焊點振動沖擊疲勞壽命.由于振動、沖擊條件下焊點的

2、受力是由于電路板的撓曲引起的,因此本文導出了振動、沖擊條件下插在機柜中電路板應變分布的表達式,修正了文獻[71]的焊點疲勞壽命計算模型,建立了同時考慮曲率與扭率的焊點疲勞壽命模型.從而可以更加精確地估算焊點疲勞壽命.同時,本文進行了沖擊載荷下SMT焊點的沖擊疲勞試驗(由于試驗條件所限,采用的沖擊載荷為7g),探討在沖擊載荷下SMT焊點的可靠性及其失效機理.沖擊疲勞試驗采用自制的濾波電路以產生標準的半正弦沖擊信號,試驗時間預定為一個焊點發(fā)

3、生沖擊疲勞失效的經驗數(shù)值.通過試驗后的金相剖面分析,沒有發(fā)現(xiàn)明顯的裂紋產生,但可以觀察到大量的灰色區(qū)域在焊點的頂部和底部聚集,具體原因仍然需要進一步深入研究.本文進一步在理論上提出了在隨機沖擊條件下SMT焊點的疲勞壽命累計模型.從而為更好的理解在隨機沖擊條件下焊點的疲勞破壞機理打下基礎.本文進一步研究了在腐蝕-沖擊條件下焊點的可靠性問題,并進行了金相組織觀察.由于焊點尺寸細小,現(xiàn)有試驗手段無法在振動疲勞試驗的同時實時監(jiān)測焊點的內部應力,