Correlating solder interconnects failure with PCBs response during board level drop impact test

Solder interconnects reliability during drop impact is important for portable electronic products. In this paper, board level drop impact tests were conducted according to the standard of the Joint Electronic Devices Engineering Council （JEDEC）. Solder failure drop numbers were recorded and solder failure analyses were carried out. A high speed data acquisition system was constructed to measure the printed cireuit board （ PCt~ ） dynamic response during the impact. Measured response data were used to characterize the loading feature of the impact. The relatioT~~hip between solder failure features and PCB dynamic response was correlated. Solder failure mechanisms were discussed. The correlation of PCB strain data with the solder failure life indicates that the solder damage accumulated during drop impact is dependent on both strain amplitude and modes contribution of the PCB. Compared with high strain amplitude loading condition, lower strain amplitude with higher mode can even produce more severe damage to the solder interconnects. Repeated impact loadings to the solder induce the combination failure mechanism of both impact and fatigue. Failure analyses results provide convincing verification for the complexity of the failure mechanisms.

特高压换流阀TFM板卡降温研究与工程实践

特高压换流阀用TFM板内置直流均压电阻,工作温度高,具有明显的安全应用隐患。文中在理论分析基础上,通过仿真和试验,提出了可兼容原板卡设计和接口的电阻降温改进方案。基于热应力、振动、局放以及板卡功能等试验,进一步验证了所提出方案的可行性和可靠性。改进方案的工程应用及其现场测温结果表明,所提出方案可在兼容原有TFM板卡设计和接口的同时,显著降低电阻工作温度。

不同调查方法茶小绿叶蝉种群动态变化与相关性分析

以广西南宁市茶区三种茶园为调查对象,分别探讨了采用黄板观察法、振落法、百叶数虫法调查茶小绿叶蝉成虫的种群动态变化。结果表明,黄板观察法能有效检测茶小绿叶蝉成虫数量的变动情况,应用黄板检测的发生高峰期与百叶数虫法检测的发生高峰期相似,两个发生高峰分别出现在1月份和5月中下旬,而在6月中下旬也出现一个与5月中下旬发生高峰期较低的发生高峰期。从统计结果来看,阴天或者雨天后进行茶小绿叶蝉的检测数据波动会大一些,茶园修剪、除草等农事活动后茶小绿叶蝉的虫口密度明显降低。黄板检测的茶小绿叶蝉虫口数量与振落法调查的虫口数量有显著的正相关性,百叶数虫法检测的虫口数量与振落法调查的虫口数量同样具有显著的正相关性。

刨花形态和跌落高度对刨花定向效果的影响

定向刨花板(OSB)是一种应用广泛的木质结构材,其基本组成单元是窄长薄片刨花,刨花定向铺装角度是影响OSB力学性能的重要因素。以刨花长度、宽度和跌落高度为影响因子,统计分析以上因子对刨花定向角度的影响,拟合出优化试验参数对应刨花定向效果的正态分布曲线。刨花跌落高度对定向角度影响显著,其次为刨花长度和宽度。分析刨花长宽比与定向角度绝对值的关系,重点关注定向角度绝对值小于10°,15°和30°的刨花占比。当刨花长宽比小于8时,长宽比与刨花定向效果呈线性正相关,长宽比接近8时,刨花定向效果最佳。刨花长度×刨花宽度×跌落高度的优化参数分别为150 mm×20 mm×80 mm、150 mm×15 mm×80 mm、150 mm×10 mm×80 mm和120 mm×20 mm×80 mm,结合正态分布拟合曲线得出90%概率条件下,4组试验所得刨花定向角度的置信区间均小于30°,而150 mm×20 mm×80 mm试验参数条件下刨花定向效果最佳。本研究系统分析了使用定向导板控制窄长薄片刨花的定向效果,优化了刨花形态和跌落高度的参数,刨花定向角度的量化分析预测可以为OSB力学性能的预测提供基础科学依据。

电路板组件板级跌落冲击动力学分析

从黏弹性角度研究电路板组件跌落冲击作用下的动力学特性。电路板基板材料主要以高分子树脂为主,是典型的黏弹性材料。为了简化分析,假设电路板四边简支。从黏弹性角度,基于板模型计算电路板在跌落冲击作用下的动力学响应。结果表明,电路板的黏性系数和尺寸对板的动力学特性有显著影响。这不仅有助于认清电路板跌落冲击作用下的真实动力学特性,完善其理论研究;还为电路板可靠性设计和可靠度评估提供理论依据。

全瓦楞纸板的红酒包装内衬设计及跌落分析

目的为了更加便捷地运输和包装红酒等易碎玻璃制品,赋予其运输安全性、销售展示的美观性和一体性的功能。方法以750 mL溜肩红酒瓶为例,选择A型和B型瓦楞纸板,利用瓦楞纸板的挺度和折叠性对内衬结构进行造型设计,从而实现内衬结构的一板折叠成型。对红酒运输包装件进行跌落试验,得到红酒瓶的最大加速度曲线,然后利用Pro/E软件建立实体模型,导入有限元软件ABAQUS进行跌落仿真,得到包装件响应加速度曲线。结果 z方向最大加速度为215.33 m/s^2,比水平方向的冲击加速度低很多,即z方向跌落冲击缓冲性能好于水平方向。与跌落试验结果相比,误差均在可接受的范围内,表明有限元模型的建立是合理的,能够较好地反映所设计的红酒包装件在跌落过程中的动态缓冲特性。结论内衬结构全部采用环保的瓦楞纸板材料,易于加工成型。瓦楞纸板良好的缓冲性能和包装特性降低了红酒在运输过程中的破损率,这种全瓦楞纸板的内衬结构设计不仅克服了红酒传统运输包装的缺陷,而且弥补了纸质红酒包装结构单一的缺点,对产品最大响应加速度的分析表明该结构设计能够满足红酒瓶直立放置时的冲击防护要求。

板级跌落碰撞下无铅焊点的可靠性研究

文中引入一块不同于JEDEC标准测试板的圆形测试板,探究板级跌落碰撞下无铅焊点的可靠性.首先做模态试验了解测试板的动力学特性,接着做跌落测试,同时测量板的应变和加速度历程.并用ABAQUS软件进行模拟,模拟焊点在跌落碰撞条件下焊点的应力应变等.结果表明有限元模拟得到的应变、板中心的加速度响应和试验吻合,而且用模拟预测的失效焊点的位置与试验一致.失效模式是靠近封装一侧的金属间化合物(IMC)界面的脆性断裂.

提高远红外蔬菜脱水机工作可靠性方法及试验

针对目前远红外蔬菜脱水机存在的输送链板不能按时翻转落料、链板易脱落等问题,增设了拨板机构和防脱落装置,并对输送链板的换向、换位过程进行了分析和试验。试验证明,增设了拨板机构之后,远红外蔬菜脱水机能够顺利地实现前、后链板的左右交替换位,其换位准确率达99.9%以上,保证了各链板重叠处均有准确的“后压前”位置关系,使翻转落料得以顺利实施;增设防脱落装置之后,解决了链板的脱落问题,大大提高了设备的运行可靠性。

减阻板对五级旋风预热器冷模系统流场的影响

采用RSM湍流模型分别对安装减阻板前后五级旋风预热器冷模系统流场进行了数值模拟,通过对模拟结果的研究,得到了安装减阻板前后系统流场的基本特征,在此基础上分析了减阻板的减阻机理及其对预热器系统性能的影响。结果表明:减阻板降低系统阻力同时会提高其分离效率。

基于速度载荷法的板级电子封装跌落失效分析

在ABAQUS软件中,建立了板级TSOP(thin small outline package)封装跌落/冲击问题的三维有限元模型。采用速度载荷法,研究了PCB(printedcircuitboard)、芯片引脚等的动力学响应,分析了不同支撑条件对仿真结果的影响,并结合板级TSOP封装跌落破坏实验对TSOP封装芯片的焊点失效机理进行了研究。实验结果表明,芯片的惯性力和芯片安装部位PCB的弯曲变形对焊点应力都有较大影响,焊点应力峰值出现在冲击后2ms到3ms之间,这与PCB跌落变形过程中中心部位和碰撞面"二次碰撞"所产生的芯片安装部位弯曲变形密切相关,TSOP封装芯片引脚部位的瞬时拉应力和剪切应力是导致焊点失效的主要原因。

一种用于宽带卫星通信网络的跨层星上缓存管理策略

为提高基于星上ATM(asynchronous transfer mode)交换的宽带卫星通信网络的星上缓存资源的利用率,针对非实时数据业务,提出了一种跨层星上缓存管理策略——错误信元尾丢弃ECTD(erroneouscell tail drop)。该策略把由信道引起的错误信元及后续的属于同一协议数据单元的无效信元丢弃。基于系统仿真,采用Goodput和有效吞吐量两种性能评估指标分析了ECTD的性能。结果表明,ECTD提高了星上交换机的业务传递效率以及下行链路的利用率,其对有效吞吐量性能的提高大于Goodput性能的提高。

硬件测试中自动控制板卡电压拉偏的方法

在硬件板卡设计中,对硬件板卡的供电电压范围都有一定的要求,为了方便验证同一批次产品中每张板卡供电电压范围的一致性及板卡跌落电压检测电路是否能有效工作,利用TPS5430DDA开关电源芯片提出了一种板卡拉偏电压自动控制的方法。该方法易于实现,电路简单,可应用于整个生产测试环节。

海涂围垦工程中悬挂式爆破挤淤基础处理技术探讨

沿海软土地基围涂工程中悬挂式爆破挤淤基础处理断面结构设计中遇到的最大难题是对腰宽的处理,腰宽太窄则工后沉降大,反之,则断面石方量增大,投资增加,因此,试图通过工程实例说明悬挂式爆破挤淤基础处理断面设计及工程实施过程中遇到的问题及对策措施。

链板式输送带扫料装置的改进设计

针对现有链板式输送带存在的落料不彻底和干菜质量差等问题,对输送链板的运动及落料过程进行了分析和试验研究。在此基础上,设计了一种带有中部起凸刮板结构的新型扫料装置,对菜椒和胡萝卜等蔬菜的干燥试验结果证明,其脱料率分别达到95%和90%,从而解决了输送链板上清除余料难的问题,保证了干菜质量,进一步加快了该设备的产业化进程。

降低活性炭脱硫塔阻力的实验研究

针对实际运行中的活性炭脱硫塔阻力大、能耗高、效率低的问题,采用不同结构的支承装置,模拟实际运行工况,对其阻力特性进行了实验研究。结果表明,在平板支承装置上加装“T”型和倒“L”型导气管,使液相速度场与气相速度场达到了一定的协同效应,有效降低了床层阻力,提高了脱硫塔脱硫效率。

止火器流量-压力损失测试台的研制及应用

通过介绍干式止火器的回火原因及其危害性,进而得出检测止火器安全性能的重要性,阐述了设计、使用止火器流量-压力损失测试台的必要性,并详尽描述了该测试台的设计原理、研制过程、使用方法以及应用范围。

板级电子封装在跌落冲击载荷下的动态响应分析

随着微电子封装密度的提高,板级封装在跌落冲击载荷下的可靠性成为人们关注的焦点。为了更深入地了解板级电子封装在跌落冲击载荷下的动态响应,两对边固定另两对边自由的板级封装被简化为二维多自由度系统,忽略IC器件对系统振动的影响。为提取冲击脉冲特性以便随后的分析,首先通过实验得到板级封装跌落冲击加速度在时间域和频率域的曲线,结果表明冲击脉冲在低于2 000 Hz时具有较高的冲击能。随后采用梁函数组合方法得到板级封装低于2 000 Hz的模态函数。基于模态函数,采用模态组合方法分析了板级封装在JEDEC标准跌落冲击载荷(正弦脉冲,峰值1 500 g,持续时间0.5 m s)下的挠曲响应和加速度响应,最大挠曲约2.2 mm,中心点的加速度响应峰值约2 000g。理论分析结果与有限元分析结果、实验结果进行了对比,具有较好的一致性。同时分析表明板级封装在振动过程中,第一阶模态是主要的。

再布线圆片级封装板级跌落可靠性研究

再布线圆片级封装通过对芯片焊区的重新构造以及无源元件的集成可以进一步提升封装密度、降低封装成本。再布线圆片级封装器件广泛应用于便携式设备中,在实际的装载、运输和使用过程中抗冲击可靠性受到高度重视。按照JEDEC标准对再布线圆片级封装样品进行了板级跌落试验,首先分析了器件在基板上不同组装点位的可靠性差异;然后依次探讨了不同节距和焊球尺寸、再布线结构对器件可靠性的影响;最后,对失效样品进行剖面制样,采用数字光学显微进行形貌表征。在此基础上,结合有限元分析对再布线结构和铜凸块结构的圆片级封装的可靠性和失效机理进行深入地阐释。

板级电子封装跌落的失效分析

针对板级TFBGA封装跌落问题的可靠性,建立了JEDEC标准试件的三维有限元模型,采用Input-G方法并综合焊点应变率效应对电子封装结构在跌落冲击下的动态行为以及失效情况开展了研究,并利用内聚力模型模拟得到了结构失效的位置分布,最后比较了不同焊点高度和直径对封装结构抗冲击性能的影响。研究结果表明,跌落冲击波引起的PCB反复弯曲是导致焊球界面失效的根本原因;离PCB中心最远的两个角焊点处的应力值较大,是容易失效的关键焊点,其失效主要发生在角焊点PCB侧的IMC处,是由PCB和封装体的翘曲及变形程度不一致引起的;通过焊点尺寸参数化的研究能够为封装结构的优化设计提供有益的参考。

宝钢中间包内衬结构优化及保温技术应用

通过优化宝钢中间包内衬保温配置研究,获得了一套安全、稳定、长寿、节能和保温的中间包内衬耐火材料的配置技术,即由普通的砖砌型中间包改为采用纳米微孔隔热板、轻质保温砖以及低水泥半轻质莫来石浇注料整体浇注的中间包,不仅使包壳降温更加明显,而且减少了中间包浇铸过程中的钢水温降和温度波动,提高了铸坯品质。