在彈體侵徹目標(biāo)防護(hù)工程的過(guò)程中,電路系統(tǒng)將承受高g值加速度沖擊,需要用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行灌封防護(hù)。為進(jìn)一步提高灌封防護(hù)技術(shù),本文研究了高g值沖擊下灌封電路系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和失效機(jī)理。通過(guò)對(duì)比不同封裝及灌封模式下的動(dòng)態(tài)響應(yīng),驗(yàn)證了灌封層對(duì)應(yīng)力波幅值的隔離與衰減效果,同時(shí)分析了不同情況下電路系統(tǒng)抗沖擊性能上的差異。此外,環(huán)氧樹(shù)脂作為粘彈性材料,具有消波減振能力。以灌封材料的高頻松弛時(shí)間,和沖擊脈寬為變量,參考正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),通過(guò)模擬計(jì)算了其對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)頻率,耗散能,耗散速度等的影響,驗(yàn)證了關(guān)于粘彈性材料在交變應(yīng)力下耗散能力的理論分析。最后,以引腳與芯片和PCB板兩側(cè)連接面的位移差作為“橋梁”,模擬計(jì)算了不同情況下引腳焊接的可靠性。結(jié)果表明:（1）灌封結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)力波幅值有明顯的削弱效果,但電路板元器件結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的應(yīng)力集中,使得QFP封裝中芯片與引腳連接部位容易發(fā)生破壞;BGA封裝中焊接面容易斷開(kāi)失效;橫向布置的BGA封裝電路板抗沖擊性能相對(duì)較好。（2）灌封材料的高頻響應(yīng)時(shí)間越短,灌封體對(duì)內(nèi)部機(jī)械能的耗散速度越快,消波減振效果越好;載荷脈寬越大,系統(tǒng)的響應(yīng)振動(dòng)周期越長(zhǎng),灌封體總的耗散能越小,但耗散時(shí)間差異不大... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)中失效的灌封電路系統(tǒng)

室在MEMS非易失存儲(chǔ)器防護(hù)的研究中，選用環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)電路模塊進(jìn)行灌封防空氣炮加載實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明在該結(jié)構(gòu)的保護(hù)下，存儲(chǔ)器可以經(jīng)受峰值 5.5ms 的沖擊波加載過(guò)程。瑞士武器系統(tǒng)與彈藥實(shí)驗(yàn)中心[20]設(shè)計(jì)了高 g 值彈道記錄器 FDR，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中成功測(cè)得幅值 90000g，脈寬 200us 的沖擊曲線些研究者[21-22]采用了沖擊塞或磁流變沖擊隔離技術(shù)，通過(guò)吸收沖擊能量，對(duì)沖離。在國(guó)內(nèi)，中北大學(xué)徐鵬等[23]用泡沫鋁金屬殼結(jié)構(gòu)對(duì)電路系統(tǒng)受到的沖擊進(jìn)行空氣炮加載實(shí)驗(yàn)（圖 1.2）進(jìn)行了驗(yàn)證。張文棟等[24-25]將傳感器安裝在彈體后上（圖 1.3），在侵徹單層鋼靶實(shí)驗(yàn)中獲得了峰值超過(guò) 18 萬(wàn) g 的沖擊加速度曲忠等[26]嘗試在系統(tǒng)外部增加緩沖彈簧結(jié)構(gòu)，并對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。在這護(hù)下，陳小偉、高進(jìn)忠等人[27]在鉆地彈以 1200m/s 的初速度侵徹多級(jí)高強(qiáng)度混實(shí)驗(yàn)中，獲得了高達(dá) 15 萬(wàn) g 峰值的彈體侵徹加速度曲線。

室在MEMS非易失存儲(chǔ)器防護(hù)的研究中，選用環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)電路模塊進(jìn)行灌封防空氣炮加載實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明在該結(jié)構(gòu)的保護(hù)下，存儲(chǔ)器可以經(jīng)受峰值 5.5ms 的沖擊波加載過(guò)程。瑞士武器系統(tǒng)與彈藥實(shí)驗(yàn)中心[20]設(shè)計(jì)了高 g 值彈道記錄器 FDR，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中成功測(cè)得幅值 90000g，脈寬 200us 的沖擊曲線些研究者[21-22]采用了沖擊塞或磁流變沖擊隔離技術(shù)，通過(guò)吸收沖擊能量，對(duì)沖離。在國(guó)內(nèi)，中北大學(xué)徐鵬等[23]用泡沫鋁金屬殼結(jié)構(gòu)對(duì)電路系統(tǒng)受到的沖擊進(jìn)行空氣炮加載實(shí)驗(yàn)（圖 1.2）進(jìn)行了驗(yàn)證。張文棟等[24-25]將傳感器安裝在彈體后上（圖 1.3），在侵徹單層鋼靶實(shí)驗(yàn)中獲得了峰值超過(guò) 18 萬(wàn) g 的沖擊加速度曲忠等[26]嘗試在系統(tǒng)外部增加緩沖彈簧結(jié)構(gòu)，并對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。在這護(hù)下，陳小偉、高進(jìn)忠等人[27]在鉆地彈以 1200m/s 的初速度侵徹多級(jí)高強(qiáng)度混實(shí)驗(yàn)中，獲得了高達(dá) 15 萬(wàn) g 峰值的彈體侵徹加速度曲線。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3611879