刘昌儒，于 鹏，贺 帅，毛阿龙，李 博

（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033）

0 引言

目前航天产品中，有大量复杂的电子系统，印制电路板上元器件数量多，连接方式复杂，在航天产品发射升空过程中，由于发动机工作、发动机级间分离与POGO效应等原因，航天产品会发生不可避免的振动[1]。因此航天产品发射升空前，都需要进行振动试验，通过地面的振动试验考核航天产品是否能经受发射时的振动[2]。

当电子产品处于在振动环境中时，由于固定方式、产品质量、电子产品在整机产品上的位置等因素，会导致作用在电路板上的振动量级放大，超出元器件能承受的振动量级，引起元器件引脚与焊盘断裂，最终导致产品故障[3]。因此对印制电路板元器件进行分析就显得尤为必要[4-5]。

在印制电路板的常规分析中，元器件一般作为附加质量固定在电路板上[6]。国内外对于元器件固定在电路板上的电装工艺有相应的指标规范[7]，但由于产品振动环境、量级的不同，某型号产品在随机振动过程中发生过引脚断裂的情况。因此也有必要对元器件引脚的连接强度进行分析。

本文根据某航天产品内部的印制电路板结构及元器件分布，对电路板及板上大质量元器件进行了建模，并模拟了FPGA元器件的引脚连接，使用MSC.Patran/Nastran软件进行了模态分析、正弦振动分析和随机振动分析，分析结果表明电路板及FPGA元器件引脚可以承受发射阶段的力学载荷。

1 模型构造

FPGA器件是电路板中质量及体积较大的元器件，且其安装位置靠近电路板中心，在振动中位移及应力响应大。……