Technologie PCB - Analyse dynamique des composants PCB correction PCB?

Analyse dynamique des composants PCB correction PCB

Pour l'avionique, les pannes causées par les vibrations et les chocs réduiront considérablement sa fiabilité et auront des conséquences extrêmement graves. Les PCB apparaissent également fréquemment dans les tests de vibrations en temps réel de l'avionique. Grâce à l'analyse dynamique et à la conception des composants de PCB, il est possible de réduire efficacement la probabilité d'échec des tests environnementaux et d'améliorer la fiabilité et la qualité de l'avionique.

L'analyse dynamique est basée sur l'analyse des propriétés dynamiques. Grâce à l'analyse des propriétés dynamiques, il est possible d'établir un modèle dynamique des composants du PCB. L'analyse cinétique ne peut être effectuée efficacement que si un modèle cinétique précis est établi. Pour ce faire, cet article tente d'utiliser les techniques d'analyse pré - test de l'analyse par éléments finis (FEA) et de l'analyse modale expérimentale (EMA) pour analyser les propriétés dynamiques des composants PCB de l'avionique (comme illustré sur la figure 1) et établir un modèle d'analyse métadynamique des composants PCB finis.

1. Analyse de détérioration limitée

L'analyse par éléments finis (FEA) en tant que technique d'analyse numérique bien établie est largement utilisée dans l'analyse statistique des propriétés dynamiques des composants de PCB dans les dispositifs électroniques. En outre, l'analyse par éléments finis peut aider les ingénieurs à concevoir des composants PCB plus fiables pour anticiper les défaillances potentielles et la fatigue au début de la conception. Cet article porte sur les composants PCB de l'avionique (Figure 1). Ses dimensions (longueur X largeur x épaisseur) sont de 133,5 mm x 79 mm x 1,8 mm et sont fixées par des vis aux quatre coins du PCB sur le boîtier de l'appareil électronique. Les dimensions extérieures et les méthodes de fixation des composants de PCB sont similaires aux PCB standard requis en termes de dimensions et de fixation, mais leur épaisseur est légèrement plus épaisse. Les composants et les plug - ins sont assemblés avec le PCB via la technologie de montage en surface (SMT) et les composants sont principalement encapsulés dans BGA, qfp et sop.

2. Modèle d'analyse par éléments finis

Paramètres de propriétés physiques des matériaux pour chaque partie du composant PCB. Un modèle d'analyse par éléments finis a été établi dans ANSYS sur la base des informations géométriques des éléments PCB et des informations matérielles associées. Étant donné que le résultat est des données de performance dynamiques affichées par le composant PCB dans son ensemble plutôt que des données détaillées sur le composant lui - même, les composants et les plug - ins sont simplifiés lors de la construction du modèle. Plus précisément, les blocs rectangulaires et carrés sont utilisés pour simuler des composants et leurs formes approximatives sont utilisées pour simuler des plug - ins. Chaque partie du modèle d'analyse par éléments finis utilise des cellules solides tridimensionnelles (solid187) pour le maillage (maillage intrusif avec des cellules solides). Bien que le volume de calcul ait augmenté, la charge de travail du modèle de Cao à CAE a considérablement diminué. Bénéfique pour faciliter les applications d'ingénierie), ainsi que l'utilisation de contraintes multipoint (MPC) pour simuler les connexions entre les plug - ins et les PCB. Dans le même temps, la rigidité du boîtier électronique étant bien supérieure à celle du composant PCB, une contrainte de support fixe est appliquée sur les trous filetés aux quatre coins dans le modèle par éléments finis pour simuler la connexion filetée du composant PCB et du boîtier avec le boîtier de l'appareil.

3. Résultats de l'analyse de déformation limitée

Un modèle d'éléments finis de l'élément PCB cible a été établi et une analyse modale a été effectuée à l'aide de la méthode Block lanczos. L'analyse modale consiste à résoudre les équations caractéristiques d'un système. Les équations caractéristiques d'un système général à degrés de liberté multiples peuvent être utilisées pour obtenir les valeurs caractéristiques et les vecteurs caractéristiques d'un système PCB, c'est - à - dire la fréquence propre et le mode de vibration d'un système vibrant.

Dans l'analyse modale par éléments finis, la matrice de masse d'un système PCB est Assemblée à partir d'une matrice de masse unitaire. Dans l'analyse de la métamorphose finie, la matrice de rigidité du système est constituée d'une matrice de rigidité unitaire.

Par analyse modale, on obtient les première et troisième fréquences intrinsèques et types de vibrations de l'ensemble PCB cible fixé avec quatre vis. Le type de vibration du premier ordre de l'élément PCB est le premier ordre de flexion et le deuxième ordre de flexion. Le type de vibration du premier ordre est la torsion et le type de vibration du troisième ordre est la courbure sinusoïdale. Ces modes de vibration sont similaires à quatre vis fixées sur une plaque standard jedec.