某MEMS慣性傳感器組件在130 mm彈載試驗(yàn)后出現(xiàn)無輸出功能失效,經(jīng)電性能測(cè)試、工藝結(jié)構(gòu)分析、有限元力學(xué)仿真等分析。組件的失效主要是由于內(nèi)部主控板受力不均出現(xiàn)了翹曲變形、斷裂,最終導(dǎo)致組件失效。根據(jù)失效機(jī)理,優(yōu)化了主控板的版圖及灌封工藝方法,使主控板的受力均勻性和一致性得到了控制,從而有效解決了失效問題。 

【文章來源】：彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2020,40(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

組件原理框圖

為進(jìn)一步分析,將失效的組件外殼拆解。組件拆解過程為:打開鋁殼→露出主控板→去除主控板→露出內(nèi)支架→去除上層傳感板→檢查內(nèi)支架填充→檢查內(nèi)支架以外部分的填充→檢查內(nèi)支架下方填充。拆解過程中發(fā)現(xiàn)組件內(nèi)灌封膠未充滿,主控板PCB板斷裂,斷裂的主控板如圖2所示。1.6 失效原因定位

MEMS慣性測(cè)量組件包括3個(gè)MEMS加速度計(jì)PCB模塊、3個(gè)MEMS陀螺儀PCB模塊、1個(gè)異形金屬支撐架、1個(gè)金屬外殼底座和1個(gè)金屬外殼殼蓋等主要組成部分。內(nèi)部設(shè)計(jì)方案為3個(gè)單軸高精度MEMS陀螺儀以及3個(gè)單軸高精度加速度計(jì)正交安裝在骨架上,骨架上方安裝有信號(hào)處理功能的主控板。整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。為提高慣性組件的抗過載能力, 通常對(duì)電路、安裝印刷電路板及部件外殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體灌封[3], 即采用合適的灌封材料填充到電子部件中,將電子部件內(nèi)部元器件之間及外結(jié)構(gòu)等所有的空隙良好填充�？紤]灌封膠流淌的順暢性,在主控板上設(shè)計(jì)三處鏤空,其中兩處靠近PCB板邊緣,在灌封不充分時(shí),成為整個(gè)板的受力薄弱處,在經(jīng)過高沖擊試驗(yàn)時(shí),易造成變形或斷裂失效。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微機(jī)械陀螺沖擊特性及可靠性研究[J]. 何春華,趙前程,楊振川,張大成,閆桂珍.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]電路灌封體的失效機(jī)理分析[J]. 鄭星,黃�，�,陳穎,聶飛,張凱.  電子與封裝. 2014(08)
[3]精密電子元器件用抗沖擊灌封材料的施工工藝研究[J]. 張凱,范敬輝,馬艷,吳菊英.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(22)



本文編號(hào)：3306227