胡 超 ,刘 芳 ,周嘉诚 ,毛宽民

(1.宁夏大学 机械工程学院,宁夏 银川 750021;2.武汉纺织大学 机械工程与自动化学院,湖北 武汉 430073;3.华中科技大学 机械科学与工程学院,湖北武汉 430074)

伴随中国智能制造2025 的不断推进,电子科技技术飞速发展,人们对于电子设备可靠性的需求也越来越高,电子设备尺寸、形态等也在不断地更新迭代。电路板作为电子设备的核心部件,特别是在无人机狭小舱内、高温车载等复杂工况振动环境下,采用四周固定约束方式,其结构的稳定性与抗冲击能力一直备受学者们关注。据研究表明,振动对印刷电路板及其组件系统的性能和稳定性有着非常大的影响[1-2]。因此,对印制电路板(PCB 板)及元器件进行模态分析和振动特性分析是非常重要的。

周嘉诚等[3]利用ANSYS 有限元软件对无人机用PCB 板进行模态仿真分析,通过改变PCB 板的芯片布局及增加紧固点的方式加强了PCB 板的抗振能力,提高了PCB 板的稳定性。李本等[4]利用ANSYS 软件,对某火控PCB 板进行了一系列动力学特性分析,找到了该PCB 板的共振点及易损点的位置,同时利用试验模态分析验证了该模型的准确性。王文博[5]利用ANSYS APDL 对机载PCB 板进行建模仿真,提出转换约束安装方式,采用预应力安装及板面增加加强筋的方法,实现PCB 板的抗振优化。鲍丙豪等[6]利用ABAQUS 软件对印刷电路板组件(PCBA)进行了模态仿真及试验模态分析,发现固定方式及芯片分布位置对PCB 板的可靠性影响较大。

虽然在电路板结构分布、焊点可靠性和约束方式上已有诸多解决方法,但是多为理论分析判断电路板易损位置,对电路板及组件在军用试验条件下的力学可靠性研究较少,并没有依据相关标准试验来检验判断。……