本文關(guān)鍵詞：LTCC焊接模塊熱力耦合分析及回流爐用戶界面優(yōu)化

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【摘要】：近年來,隨著智能手機(jī)的普及,各種內(nèi)置著LTCC模塊的產(chǎn)品也逐漸進(jìn)入人們的視野。LTCC模塊在回流焊接生產(chǎn)的過程中,經(jīng)常出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象,形成中間高四周低的“龜殼”狀。經(jīng)過回流爐后,很多LTCC基板的邊緣部位還常常出現(xiàn)細(xì)小的裂紋,使產(chǎn)品的正品率大為降低。本文探究了這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因并對LTCC模塊的結(jié)構(gòu)作了調(diào)整以提高回流焊接的質(zhì)量。為了方便操作者操作回流爐以提高回流焊接的質(zhì)量,本文還對回流爐的原界面作了優(yōu)化。為了探究LTCC模塊翹曲變形和LTCC基板局部應(yīng)力集中的問題,本文通過三維建模軟件和有限元分析軟件建立了LTCC模塊的熱力耦合分析模型。通過熱力耦合分析,找出了LTCC基板裂紋及模塊翹曲的原因,并通過反復(fù)模擬,對減小基板拉應(yīng)力及降低模塊翹曲程度提出了多種結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。提出了增加零件剛度(添加橫板、加大殼體厚度和加大LTCC基板厚度)、使用熱匹配材料作為減小LTCC模塊的翹曲變形的方案。提出了優(yōu)化LTCC的圓角尺寸、使用熱匹配材料、加大LTCC基板厚度等緩解LTCC基板應(yīng)力集中的方案。為了對回流爐的原界面進(jìn)行優(yōu)化,本文對回流爐界面用戶進(jìn)行調(diào)研,對原界面進(jìn)行了多方面分析。分析表明,原界面存在布局呆板、色彩黯淡、字體纖細(xì)、圖標(biāo)混雜等問題。本文借鑒這些缺陷并依據(jù)美觀、友好、易操作等原則,對用戶界面進(jìn)行了包括布局設(shè)計、色彩設(shè)計、字體設(shè)計和圖標(biāo)及控件設(shè)計等在內(nèi)的綜合設(shè)計。本文還設(shè)計了眼動實驗去對比被試分別在改進(jìn)前后的用戶界面搜索“參數(shù)設(shè)置區(qū)”內(nèi)信息的效率。綜合任務(wù)正確率,首次進(jìn)入興趣區(qū)的時間、注視點個數(shù)、搜索數(shù)值所用時間及掃描路徑圖與熱點圖等眼動指標(biāo)分析表明用戶在優(yōu)化界面上搜索“參數(shù)設(shè)置區(qū)”內(nèi)信息的效率比較高。本文所提出的優(yōu)化LTCC模塊回流焊接過程翹曲及基板應(yīng)力集中問題方法及所設(shè)計的優(yōu)化界面均具有一定的工程應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：微波模塊 溫度場 熱應(yīng)力 仿真 界面優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN05
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 LTCC材料的發(fā)展9
• 1.2 回流焊研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 圖形用戶界面11-12
• 1.4 選題意義及主要研究內(nèi)容12-13
• 第二章 傳熱學(xué)理論及應(yīng)用13-20
• 2.1 熱能傳遞的三種基本方式13-16
• 2.1.1 熱傳導(dǎo)13
• 2.1.2 熱對流13-15
• 2.1.3 熱輻射15-16
• 2.2 回流焊接平均換熱系數(shù)理論值的計算16-19
• 2.2.1 回流焊接對流換熱系數(shù)理論值的估算16-17
• 2.2.2 回流焊接輻射換熱系數(shù)理論值的估算17-19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 第三章 LTCC模塊的建模與溫度場仿真20-27
• 3.1 建立模塊三維模型20-21
• 3.2 網(wǎng)格的劃分21-22
• 3.3 加熱過程及平均換熱系數(shù)的確定22-26
• 3.3.1 熱邊界22-24
• 3.3.2 平均換熱系數(shù)的計算與確定24-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 第四章 LTCC模塊熱力耦合分析及優(yōu)化27-41
• 4.1 LTCC模塊熱變形機(jī)理27-28
• 4.2 熱力耦合分析28-31
• 4.2.1 LTCC模塊熱力耦合分析的加載28-29
• 4.2.2 LTCC模塊熱力耦合分析結(jié)果29-30
• 4.2.3 熱應(yīng)力及變形優(yōu)化思路30-31
• 4.3 LTCC模塊結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及驗證31-39
• 4.3.1 LTCC基板圓角設(shè)計31-33
• 4.3.2 熱膨脹系數(shù)匹配設(shè)計33-35
• 4.3.3 殼體橫板設(shè)計35-37
• 4.3.4 殼體厚度設(shè)計37-38
• 4.3.5 LTCC基板厚度設(shè)計38-39
• 4.4 本章小結(jié)39-41
• 第五章 回流爐用戶界面優(yōu)化設(shè)計41-49
• 5.1 回流爐界面操作流程及其用戶41-42
• 5.1.1 回流爐界面的操作流程41-42
• 5.1.2 回流爐界面用戶分析42
• 5.2 回流爐用戶界面分析42-43
• 5.3 界面優(yōu)化設(shè)計43-48
• 5.3.1 布局設(shè)計43-45
• 5.3.2 色彩設(shè)計45-46
• 5.3.3 字體設(shè)計46
• 5.3.4 圖標(biāo)及控件設(shè)計46-48
• 5.4 本章小結(jié)48-49
• 第六章 改進(jìn)前后用戶界面的對比實驗49-56
• 6.1 實驗的過程49-51
• 6.1.1 實驗?zāi)康?/span>49
• 6.1.2 實驗環(huán)境49-50
• 6.1.3 被試50
• 6.1.4 評價指標(biāo)50
• 6.1.5 實驗流程50-51
• 6.2 實驗結(jié)果分析51-55
• 6.2.1 任務(wù)正確率51
• 6.2.2 首次進(jìn)入興趣區(qū)的時間51
• 6.2.3 注視點個數(shù)51-52
• 6.2.4 搜索數(shù)值所用時間52-53
• 6.2.5 掃描路徑圖與熱點圖53-55
• 6.3 本章小結(jié)55-56
• 第七章 總結(jié)與展望56-57
• 7.1 總結(jié)56
• 7.2 展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-60

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本文編號：789729