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随机振动条件下SMT焊点可靠性分析的能量法

放大字体  缩小字体 发布日期:2009-11-18  浏览次数:329

  从系统的动力学微分方程出发,不难推导出如下的能量关系方程:
E(t)=Pi(t)+P0(t)    (3)
式中:Pi(t)是随机振动对系统的输入功率,P0(t) 是系统的耗散功率。式(3)的物理意义很重要:当系统的输入功率大于耗散功率时,E(t)为正,系统的能量增加,振动增强;当系统的输入功率小于耗散功率时E(t)为负,系统能量减少,振动减弱;当系统的输入功率等于耗散功率时,E(t)为零,系统处于稳定振动状态。该式对多自由度系统同样适用。
1.2 SMT焊点结构
  无论表面安装元件有无引线,我们都可以将电子元件、印刷线路板看作一个两自由度系统,其中焊点起联接作用。焊点材料多采用锡铅共晶合金,有着典型的粘弹塑性特征,能吸收能量,也能耗散能量,是系统中最薄弱的环节。典型的SMT焊点结构如下图所示
 
典型的SMT焊点结构图
1.3 输入功率的计算
  要计算一般情况下系统的振动输入功率还很困难,但如果输入激励为宽带随机振动时,在一定条件下,可以计算出系统的平均输入功率。
  对于SMT焊点结构的两自由度系统,其平均输入功率为:    (4)
 
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