压力开关簧片断裂失效分析与改进

空调用压力开关在安装一定时间后,零星出现内部簧片断裂导致器件功能失效现象。对失效器件进行案例统计、宏观、微观组织、化学成分及应力、疲劳寿命分析。结果表明,不同品牌的压力开关,存在失效概率、簧片及其加工工艺等控制差异,经对比氨熏试验确认了疲劳冲击失效机理,并据此提出相应有效改进方案。     

基于大位移柔性结构的动镜支撑机构设计及研究

针对傅里叶红外光谱仪系统对动镜支撑机构高精度高带宽的要求,采用平行簧片结构设计了一种动镜柔性支撑机构。首先分析了平行簧片柔性结构的特点,通过理论分析给出了动镜支撑机构的设计依据,采用有限元方法分析了机构的动态响应和静态响应,同时与两杆移动机构进行了对比,结果表明结构的一阶固有频率为244.79 Hz,系统位移为14 mm时产生的垂直于移动方向的寄生位移为0.611 m,最大应力值为131 MPa,性能明显优于两杆移动机构。通过理论分析和有限元分析为该机构的深入研究和实际应用奠定了良好的基础。     

VPX机箱的电磁防护设计及测试整改

介绍了VPX机箱的结构型式,详细阐述了机箱外壳拼接、可视窗及活动门、散热进出风口、接地与搭接的设计思想、实现方法。给出了波导通风窗截止频率、屏蔽效能的计算公式,指出采用簧片或导电橡胶条、屏蔽玻璃、波导窗等措施,可有效提高VPX机箱的屏蔽效能及电磁防护水平。通过改进可视窗屏蔽玻璃的安装方式和机箱多点接地,解决了VPX机箱样机RE102项目测试超标、CS112项目测试中的短暂黑屏问题,样机完全满足GJB 151B-2013电磁兼容的相关要求。     

氮化铝与可伐封接件有限元应力分析

陶瓷金属封接件内残余应力主要是由热膨胀系数不匹配造成的,受各种因素的影响．其应力大小、分布影响着封接件的可靠性。对微波管内复杂氮化铝陶瓷-可伐金属结构运用有限元法计算封接件的应力。计算的结果表明,实际断裂方式与有限元分析相吻合。在此基础上,优化了封接结构,提出改进工艺,取得成功。     

手机结构设计因子对产品级跌落可靠性的影响

设计了一款手机三维结构并建立了手机的有限元模型,通过有限元仿真研究了产品级跌落条件下底填料、螺钉间距、屏蔽框、芯片与前壳间隙等手机结构设计因子对板载芯片级封装(CSP)组装可靠性的影响。仿真结果表明:螺钉间距和屏蔽框面积可以明显影响印制电路板的弯曲程度,较小的螺钉间距以及较大的屏蔽框可以使硅芯片和焊点的最大主应力降低20%～30%。使用底填料可以改善焊点的应力分布,减缓应力集中,并降低芯片和焊点的最大主应力。芯片与前壳的间隙过小可能会导致芯片与前壳发生碰撞,从而引起封装体的峰值应力迅速增加约30 MPa。研究方法和结论可以为产品在设计阶段规避板级封装失效提供思路,从而加快手机结构的设计及优化。     

大尺寸陶瓷BTC器件焊点过应力开裂失效分析

对大尺寸陶瓷BTC器件焊点过应力开裂现象进行了研究。通过有限元仿真和金相切片分析得到了印制板焊盘、器件布局及装配过应力为引起BTC器件焊点过应力开裂主要原因,依此制定了改进焊盘、优化器件布局及减少装配应力的改进措施。有限元仿真分析表明,采用了改进措施后的BTC焊点在温度载荷和螺钉紧固力加载下所受应力减小,对改进后的BTC焊点进行了环境应力、耐久振动、温度循环等试验以及焊点金相切片分析,结果表明焊点未见开裂,验证了改进措施的有效性。     

某机载设备前端接收机法兰断裂原因分析

某机载设备前端接收机在耐久振动试验中,两端法兰处出现断裂现象。利用断口分析,化学成分检验及金相组织检验等不同手段,对断裂的法兰进行了全面分析,结合有限元仿真得出了材料的疲劳损伤是法兰断裂的主要原因。进而,研究了基于功率谱密度的频域分析方法的基本理论,通过有限元仿真与理论计算相结合的方法,预估了前端接收机振动疲劳寿命。针对断裂的原因,对法兰的结构进行了改进,最后通过有限元仿真和耐久振动试验验证了法兰结构改进的有效性。     

Ansoft HFSS在电磁屏蔽设计中的应用

随着电磁环境的日渐复杂,电子设备的电磁屏蔽设计显得愈加重要。在阐述电磁屏蔽原理和屏蔽效能计算方法的同时,简要介绍了有限元法的基本原理。利用Ansoft HFSS软件对某电子设备机壳进行了屏蔽效能分析,计算出了机壳内场的分布和机壳的屏蔽效能。通过比较不同尺寸缝隙对机壳屏蔽效能和谐振频率的影响,提出了提高屏蔽效能的改进措施。通过算例也显示了HFSS软件在电磁屏蔽设计中的优越性。     

某电磁屏蔽方舱的优化设计

介绍方舱舱体的屏蔽要求、屏蔽原理、屏蔽效能的测试及计算方法,对某电磁屏蔽方舱进行了测试,针对方舱的门屏蔽效能不足的问题进行了详细的分析,并提出改进建议,比对改进前后的测试结果,提出进一步优化设计的设想.     

三相桥功率模块振动失效分析

可靠性验证中随机振动试验是造成功率模块失效的主要原因之一,通过对试验阶段三相桥功率模块的失效分析,表明随机振动造成的失效模式是互连键合线根部断裂.基于对键合线断裂失效机理研究,结合ANSYS有限元软件振动仿真,提出了可靠性改进提升方案,使键合线的等效应力从55.06 MPa降低至17.03 MPa,增加了键合线的工作寿...     

分离母板互联结构动力学仿真研究

运用有限元分析软件ANSYS建立了电子产品中分离母板互联结构的有限元模型,通过模态分析获得其固有频率和振型;通过随机振动分析获得其应力应变。结果表明:分离母板互联结构的一阶固有频率为137.04Hz;随机振动环境中分离母板互联结构的接缝外侧为应力集中区,在y向激励下的应力最大值为1770.000kPa。据此对产品结构进行了设计改进,并取得明显效果,一阶固有频率提高到107510.00Hz,y向激励最大应力值为70.086kPa。     

基于HFSS的有孔屏蔽体的屏蔽效能分析

为了解腔体结构和孔缝对屏蔽效能的影响,寻找提高屏蔽效能的方法,在建立单层腔体的物理模型的基础上对单腔做了改进,建立孔阵和带有分仓的矩形腔体模型,使用有限元仿真软件HFSS对屏蔽效能进行仿真和分析。结果表明:分仓可以使腔体内仓的屏蔽效能提高,但对外仓的屏蔽效能影响不大,而且分仓会使主谐频率发生偏移;在保持孔缝面积不变的情况下,孔阵的屏蔽效能比单腔要好,而且缝隙长宽比越小,屏蔽效能越好。     

晶体类型对无铅BGA焊点疲劳断裂失效影响的研究

借助ANSYS有限元分析软件,使用子模型分析技术对单晶结构和多晶结构两种不同晶体类型的无铅BGA焊点做了应力应变计算,并结合通过扫描电镜(SEM)获取的断裂焊点截面照片,对比分析了不同晶体类型对BGA焊点疲劳断裂失效的影响。得出结论:焊点晶体类型也是影响无铅BGA焊点疲劳断裂失效的重要因素。     

四继电器接点网络设计九例

设计继电器接点网络时,一般要求尽量少用继电器的接点、簧片.Moore设计四继电器接点网络402 例,力求用最少接点、簧片.后来Ninomiya也进行设计,比Moore少用簧片的有31例.他们设计的网络可以进一步简省.经改进,少用接点的有2例,少用簧片的有7例,现列于表1.其中图3的接点、簧片数(12/18)及图8的接点数11都是最低值,不能再减     

线绕电位器不规则阻值跳变的故障分析

对精密线绕电位器出现不规则阻值跳变的现象进行了分析,结合绕线电阻器结构的原理和实际检查结果,最终定位电位器下簧片接触点(电刷)向内弯曲角度偏大、导致接触区域向外偏移,且线圈绕组工作面残留漆层和簧片接触点压在可动绝缘的多余物上,最终导致簧片接触点与绕组接触不良引起电位器阻值跳变.提出在生产中需要加强质量控制,并对电位器提出了改进建议.     

vfBGA内部芯片断裂问题

利用ANSYS软件以有限元分析的方法研究了vfBGA器件内部芯片断裂问题.通过建立模型和模型评价得到了适当的三维简化模型及导致芯片断裂的等效应力大小.根据对测试过程的模拟预测找到了引起芯片断裂的原因.研究发现,测试过程中设备与器件间的非正常接触所产生的应力集中是导致芯片断裂的根本原因.     

vfBGA内部芯片断裂问题

利用ANSYS软件以有限元分析的方法研究了vfBGA器件内部芯片断裂问题.通过建立模型和模型评价得到了适当的三维简化模型及导致芯片断裂的等效应力大小.根据对测试过程的模拟预测找到了引起芯片断裂的原因.研究发现,测试过程中设备与器件间的非正常接触所产生的应力集中是导致芯片断裂的根本原因.     

复杂矩形腔屏蔽效能分析

提高武器系统和设备对电磁脉冲的防护能力意义重大,而屏蔽技术则是防护电磁干扰的主要手段。介绍了屏蔽原理,建立了双层和带有分仓的孔缝矩形屏蔽腔的物理模型,使用有限元软件仿真计算了其屏蔽效能和腔体的谐振频率。结果表明:与单层屏蔽腔相比,双层屏蔽腔有着更高的屏蔽效能;分仓可以提高其内部空间的屏蔽效能。这对屏蔽体的设计和提高设备对电磁脉冲的防护能力具有一定的理论价值和实际意义。     

高频电磁屏蔽性能计算机仿真的有限元原理及方法

带开口的金属箱体高频电磁屏蔽性能分析是通讯设备电磁兼容设计中的典型问题,本文应用高频电磁场数值分析原理,采取了ANSYS软件提供的Maxwell方程的全波方程有限元方法,对带开槽的金属箱体高频电磁屏蔽性能进行了具体的计算,并分析了计算结果.     

基于电磁兼容的高速传输电连接器结构优化

针对目前高速传输电连接器插头电磁兼容性能较差的现状,提出了改进结构以增强其电磁兼容性能。结构改进为插头对接端增加屏蔽罩结构,并根据波导理论评估了当屏蔽罩对接端厚度h =0.28 cm 时,电连接器能增加38.5dB 的屏蔽效能。对改进前后的电连接器插头进行电磁场屏蔽效应仿真,仿真结果表明结构改进使屏蔽效能增加了21.9dB,验证了结构改进的可行性。对改进前和改进后的结构进行了静电抗扰度试验和电磁屏蔽试验,试验结果表明:结构改进前空气放电和接触放电引起的接触件两端电压分别为37.6 V、14.3 V,结构改进后空气放电和接触放电引起的接触件两端电压分别为4.8 V、3.3 V,结构改进后插头端面屏蔽效能为15.2dB。基于电磁兼容的高速传输电连接器结构优化为电连接器设计、电磁兼容性能升级提供了参考。