PCB科技 - PCB元件動態分析PCB打樣？

PCB元件動態分析 PCB打樣

對於航空電子設備而言，振動和衝擊引起的故障將大大降低其可靠性，並帶來極其嚴重的後果。 印刷電路板也經常出現在航空電子設備的實时振動測試中。 通過對PCB組件的動態分析和設計，可以有效降低環境測試失敗的可能性，提高航空電子設備的可靠性和質量。

動態分析基於動態特性分析. 動態模型 PCB組件 可通過動態特性分析建立. 只有建立準確的動力學模型，才能有效地進行動力學分析. 為此目的, this article attempts to use the pre-test analysis techniques of finite element analysis (FEA) and experimental modal analysis (EMA) to analyze the dynamic characteristics of the PCB組件 of avionics (as shown in Figure 1), 並建立有限公司 PCB組件 亞動力學分析模型.

1、有限劣化分析

有限元分析（FEA）作為一種成熟的數值分析科技，廣泛應用於電子設備PCB元件動態特性的統計分析。 此外，FEA可以幫助工程師設計更可靠的PCB組件，以在設計開始時預測潜在故障和疲勞。 本文以航空電子設備的PCB組件（圖1）為研究對象。 其尺寸（長x寬x厚）為133.5mm x 79mm x 1.8mm，通過螺釘固定在電子設備外殼上PCB的四個角上。 PCB組件的外部尺寸和固定方法在尺寸和固定方法方面與要求的標準測試PCB相似，但其厚度稍厚。 組件和挿件通過表面貼裝科技（SMT）與PCB組裝，組件主要封裝在BGA、QFP和SOP中。

2、有限元分析模型

PCB組件各部分的材料物理性能參數。 基於PCB元件的幾何資訊和相關材料資訊，在ANSYS中建立了有限元分析模型。 由於結果是PCB組件作為一個整體顯示的動態效能數據，而不是組件本身的詳細數據，囙此在構建模型時簡化了組件和挿件。 具體來說，矩形和方形塊用於類比組件，其近似形狀用於類比挿件。 有限元分析模型的每個部分都使用3維實體元素（SOLID187）進行網格劃分（使用實體元素進行網格侵入）。 雖然計算量新增了，但模型從CAD到CAE的工作量大大减少。 有利於工程應用的推廣），並使用多點約束（MPC）來類比挿件和PCB之間的連接。 同時，由於電子外殼的剛度遠大於PCB組件的剛度，囙此在有限元模型的四個角處的螺孔上施加固定支撐約束，以類比PCB組件和外殼到設備外殼的螺紋連接。

3、有限變形分析結果

建立了目標PCB元件的有限元模型，並採用塊Lanczos法進行模態分析。 模態分析是求解系統的特徵方程。 一般多自由度系統的特徵方程可用於獲得PCB系統的特徵值和特徵向量，即振動系統的固有頻率和振型。

在有限元模態分析中，PCB系統的質量矩陣由組織質量矩陣組合而成。 系統的剛度矩陣由有限變質分析中的單元剛度矩陣組成。

通過模態分析, 目標的第一和第3固有頻率和振動類型 PCB組件 用四個螺釘固定. 一階振動類型 PCB組件 是一階彎曲, 二階是二階彎曲. 一階振動類型為扭轉, 3階振動類型為正弦波彎曲. 這些振動模式類似於固定在JEDEC標準板上的四個螺釘.