Nūpepa: Shock and Vibration 16 (2009) 45–59
Nā mea kākau: Robin Alastair Amy, Guglielmo S. Aglietti (E-leka uila: [pale ʻia ka leka uila]), a me Guy Richardson
Nā pilina o nā mea kākau: Astronautical Research Group, University of Southampton, School of Engineering Science, Southampton, UK
ʻO Surrey Satellite Technology Limited, Guildford, Surrey, UK
Copyright 2009 Hindawi Publishing Corporation. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Hoʻolaha. I ka wā e hiki mai ana, ua manaʻo ʻia e hoʻonui ʻia nā lako uila hou a pau me ka mālama ʻana i ka hiki ke kū i ka haʻalulu a me nā haʻalulu. He paʻakikī ke kaʻina o ka wānana i ka hilinaʻi ma muli o ka pane paʻakikī a me nā hiʻohiʻona hemahema o nā mea uila, no laila, ʻo nā ʻano hana i kēia manawa he kuʻikahi ma waena o ka pololei a me ke kumukūʻai.
ʻO ka wānana hilinaʻi a me ka wikiwiki o ka hilinaʻi o nā mea uila i ka wā e hana ai ma lalo o nā ukana ikaika he mea nui loa ia no ka ʻoihana. Hōʻike kēia ʻatikala i nā pilikia i ka wānana ʻana i ka hilinaʻi o nā mea uila e hoʻolohi i nā hopena. Pono e noʻonoʻo ʻia ke kūkulu ʻia ʻana o ka hiʻohiʻona hilinaʻi me ka noʻonoʻo ʻana i kahi ākea o nā hoʻonohonoho lako no nā ʻāpana like. ʻEhā papa o nā ʻano wānana hilinaʻi (nā ʻano kuhikuhi, nā ʻikepili hoʻāʻo, ka ʻikepili hoʻokolohua a me ka hoʻohālikelike ʻana i nā kumu kino o ka hāʻule - physics o ka hemahema) i hoʻohālikelike ʻia i kēia ʻatikala e koho i ka hiki ke hoʻohana i kekahi a i ʻole kekahi ala. Hoʻomaopopo ʻia ʻo ka hapa nui o nā hemahema i nā lako uila ke kumu o nā haʻahaʻa wela, akā ke nānā nei kēia loiloi i nā hemahema i hoʻokumu ʻia e ka haʻalulu a me ka haʻalulu i ka wā o ka hana.
Palapala unuhi. ʻO ka ʻatikala kahi loiloi o nā puke e pili ana i kēia kumuhana. ʻOiai ʻo kona ʻelemakule, he hoʻolauna maikaʻi loa ia i ka pilikia o ka loiloi ʻana i ka hilinaʻi me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hana like ʻole.
1. Huaolelo
BGA Poepoe Grid Array.
DIP Dual In-line Processor, i kekahi manawa i kapa ʻia ʻo Dual In-line Package.
ʻElemu Palena FE.
PGA Pin Grid Array.
ʻO ka Papa Kaapuni Paʻi Paʻi PCB, i ʻike ʻia i kekahi manawa he PWB (Printed Wiring Board).
ʻO PLCC Plastic Leaded Chip Carrier.
PTH Plated Through Hole, i kekahi manawa i kapa ʻia ʻo Pin Through Hole.
QFP Quad Flat Pack - ʻike ʻia hoʻi me ka ʻēheu gull.
Nā mea hoʻomanaʻo ʻano SMA.
SMT Surface Mount Technology.
Nānā mai nā mea kākau kumu: Ma kēia 'atikala, 'o ka hua'ōlelo "component" e pili ana i kekahi mea uila i hiki ke kū'ai 'ia i ka papa kaapuni i pa'i 'ia; 'o ka hua'ōlelo "package" e pili ana i kekahi 'āpana o ke kaapuni i ho'ohui 'ia (ma'amau i kekahi mea SMT a i 'ole DIP). ʻO ka huaʻōlelo "mea hoʻopili" e pili ana i kēlā me kēia papa kaapuni paʻi i hui ʻia a i ʻole ʻōnaehana ʻāpana, e hōʻike ana i nā ʻāpana i hoʻopili ʻia i ko lākou nui a me ka ʻoʻoleʻa. (ʻAʻole i kūkākūkā ʻia ka ʻatikala Crystal a me kona hopena i ka hilinaʻi, no laila, ma ka mea ma hope o ka huaʻōlelo "package" hiki ke ʻike ʻia he "hihia" o kekahi ʻano a i ʻole - approx. transl.)
2. ʻŌlelo o ka pilikia
ʻO nā haʻalulu a me nā haʻalulu i kau ʻia ma kahi PCB ke kumu o ke koʻikoʻi ma luna o ka pā PCB, nā pūʻolo ʻāpana, nā ʻāpana ʻāpana, a me nā hui solder. Hoʻokumu ʻia kēia mau koʻikoʻi ma muli o ka hui ʻana o nā manawa kūlou i ka papa kaapuni a me ka inertia nui o ka mea. Ma kahi hiʻohiʻona maikaʻi loa, hiki i kēia mau koʻikoʻi ke kumu i kekahi o nā ʻano hemahema: PCB delamination, solder joint failure, lead failure, or component package failure. Inā loaʻa kekahi o kēia mau ʻano hemahema, ʻoi aku ka hopena o ka hemahema o ka hāmeʻa. ʻO ke ʻano hemahema i ʻike ʻia i ka wā o ka hana ʻana ma muli o ke ʻano o ka ʻeke, nā waiwai o ka papa kaapuni i paʻi ʻia, a me ke alapine a me ka nui o nā manawa kūlou a me nā ikaika inertial. ʻO ka holomua lohi o ka loiloi pono o nā lako uila ma muli o ka hui pū ʻana o nā kumu hoʻokomo a me nā ʻano hemahema e pono e noʻonoʻo ʻia.
E ho'āʻo ke koena o kēia ʻāpana e wehewehe i ka paʻakikī o ka noʻonoʻo ʻana i nā kumu hoʻokomo like ʻole i ka manawa like.
ʻO ka mea paʻakikī mua e noʻonoʻo ai ʻo ia ka laulā o nā ʻano pūʻolo i loaʻa i ka uila uila hou, no ka mea hiki ke hāʻule kēlā me kēia pūʻolo no nā kumu like ʻole. ʻOi aku ka maʻalahi o nā ʻāpana koʻikoʻi i nā ukana inertial, ʻoiai ʻo ka pane ʻana o nā mea SMT e hilinaʻi nui ana i ka curvature o ka papa kaapuni. ʻO ka hopena, ma muli o kēia mau ʻokoʻa kumu, loaʻa i kēia mau ʻano ʻāpana nā pae hoʻohālike like ʻole e pili ana i ka nui a i ʻole ka nui. Hoʻonui hou ʻia kēia pilikia e ka puka mau ʻana o nā mea hou i loaʻa ma ka mākeke. No laila, pono e hoʻololi i kekahi ʻano wānana hilinaʻi i manaʻo ʻia i nā ʻāpana hou i mea e loaʻa ai kahi noi kūpono i ka wā e hiki mai ana. Hoʻoholo ʻia ka pane ʻana o ka papa kaapuni i paʻi ʻia e ka ʻoʻoleʻa a me ka nui o nā ʻāpana, e hoʻoikaika i ka pane kūloko o ka papa kaapuni paʻi. Ua ʻike ʻia ʻo nā ʻāpana ʻoi loa a nui paha e hoʻololi nui i ka pane o ka papa i ka haʻalulu ma nā wahi i kau ʻia ai. Hiki ke hoʻopili i ka hilinaʻi ʻana i nā ʻano hana paʻakikī o ka PCB (ka modulus a me ka mānoanoa o Young).
Hiki i kahi PCB paʻakikī ke hoʻemi i ka manawa pane holoʻokoʻa o ka PCB ma lalo o ka ukana, akā i ka manawa like, hiki ke hoʻonui maoli i nā manawa kūlou i hoʻopili ʻia i nā ʻāpana (Eia kekahi, mai kahi hiʻohiʻona hoʻoheheʻe thermally, ʻoi aku ka maikaʻi o ke kuhikuhi ʻana i kahi mea hou aʻe. PCB kūpono, no ka mea e hōʻemi ana kēia i nā koʻikoʻi wela i kau ʻia ma ka ʻeke - memo a ka mea kākau). ʻO ke alapine a me ka amplitude o nā manawa kūlou kūloko a me nā haʻahaʻa inertial i kau ʻia ma luna o ka hoʻopaʻa ʻana kekahi e hoʻopili ai i ke ʻano hiki ʻole. Hiki i nā haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa kiʻekiʻe ke alakaʻi i ka pau ʻole o ka hana, ʻo ia ke kumu nui o ka hāʻule ʻana (ka luhi haʻahaʻa / kiʻekiʻe cyclic, LCF e pili ana i nā hemahema i hoʻomalu ʻia e ka plastic deformation (N_f 10^6 ) i ka hāʻule [10] - ka mea kākau moʻolelo) ʻO ka hoʻonohonoho hope loa o nā mea ma ka papa kaapuni paʻi e hoʻoholo ai i ke kumu o ka hāʻule ʻole, hiki ke hana ʻia ma muli o ke koʻikoʻi i loko o kahi ʻāpana i hoʻokumu ʻia e nā ukana inertial. a i ʻole nā manawa kūlou kūloko. ʻO ka mea hope loa, pono e noʻonoʻo i ka mana o nā kumu kanaka a me nā hiʻohiʻona hana, e hoʻonui ai i ka hiki ʻole o nā mea hana.
I ka noʻonoʻo ʻana i kahi helu nui o nā mea hoʻokomo a me kā lākou pilina paʻakikī, ʻike ʻia ke kumu i hana ʻole ʻia ai kahi ala kūpono no ka wānana ʻana i ka hilinaʻi o nā mea uila. ʻO kekahi o nā loiloi puke i ʻōlelo ʻia e nā mea kākau e pili ana i kēia pilikia i hōʻike ʻia ma IEEE [26]. Eia nō naʻe, ke nānā nui nei kēia loiloi i ka hoʻohālikelike ākea ākea o nā kumu hoʻohālike hilinaʻi, e like me ke ʻano o ka wānana ʻana i ka hilinaʻi mai ka palapala kuhikuhi, ka ʻikepili hoʻokolohua, ka hoʻohālike kamepiula o nā kūlana hāʻule (Physics-of-Failure Reliability (PoF)), a ʻaʻole e pane i nā hemahema. i lawa kiko'ī i hoʻokumu ʻia e ka haʻalulu a me ka haʻalulu. ʻO Foucher et al. [17] e hahai i kahi hoʻolālā like me ka loiloi IEEE, me ka manaʻo nui i nā hemahema wela. ʻO ka pōkole ma mua o ka nānā ʻana i nā ʻano PoF, ʻoi aku ka pili ʻana i ka haʻalulu a me ka haʻalulu haʻalulu, pono lākou e noʻonoʻo hou. Aia kahi loiloi like IEEE i ke kaʻina o ka hōʻuluʻulu ʻia e ka AIAA, akā ʻaʻole ʻike ʻia ke ʻano o ka loiloi i kēia manawa.
3. Evolution o nā ʻano wānana hilinaʻi
ʻO ke ala wānana hilinaʻi mua loa, i hoʻomohala ʻia i ka makahiki 1960, ua wehewehe ʻia i kēia manawa ma MIL-HDBK-217F [44] (Mil-Hdbk-217F ka mea hou a me ka hoʻoponopono hope o ke ʻano, i hoʻokuʻu ʻia i ka makahiki 1995 - memo a ka mea kākau) Ke hoʻohana nei i kēia ʻano hana. kahi waihona o nā lako uila i hāʻule ʻole i ka loaʻa ʻana o ke ola lawelawe maʻamau o kahi papa kaapuni i paʻi ʻia me kekahi mau ʻāpana. Ua ʻike ʻia kēia ʻano he ala no ka wānana ʻana i ka hilinaʻi mai ka palapala kuhikuhi a me nā palapala normative. ʻOiai ke lilo nei ʻo Mil-Hdbk-217F i ka wā kahiko, ke hoʻohana mau ʻia nei ke ala kuhikuhi i kēia lā. Ua kākau maikaʻi ʻia nā palena a me nā hemahema o kēia ʻano hana [42,50], e alakaʻi ana i ka hoʻomohala ʻana i ʻekolu mau papa o nā ʻano hana ʻē aʻe: ka hoʻohālikelike kamepiula o nā kūlana hoʻokō kino (PoF), ʻikepili hoʻokolohua, a me nā ʻike hōʻike kahua.
ʻO nā ala PoF e wānana i ka hilinaʻi me ka ʻole o ka hilinaʻi ʻana i ka ʻikepili i hōʻiliʻili mua ʻia. Loaʻa nā ʻano PoF āpau i ʻelua mau hiʻohiʻona maʻamau o ke ʻano kuʻuna i wehewehe ʻia ma Steinberg [62]: ʻo ka mua, ʻimi ʻia ka pane haʻalulu o ka papa kaapuni i paʻi ʻia i kahi mea hoʻoikaika haʻalulu kikoʻī, a laila e hoʻāʻo ʻia nā pae hoʻohālikelike o nā mea hoʻokahi ma hope o ka hōʻike ʻana i ka vibration. ʻO kahi holomua koʻikoʻi ma nā ʻano PoF ʻo ia ka hoʻohana ʻana i nā waiwai papa i puʻunaue ʻia (averaged) e hoʻohua koke i kahi kumu makemakika o kahi papa kaapuni i paʻi ʻia [54], kahi i hōʻemi nui ai i ka paʻakikī a me ka manawa i hoʻohana ʻia no ka helu pololei ʻana i ka pane haʻalulu o kahi paʻi. papa kaapuni (e nana i ka Pauku 8.1.3). Ua hoʻomaikaʻi nā hana hou i nā ʻenehana PoF i ka wānana hāʻule ʻole no nā ʻenehana mauna luna (SMT) i hoʻohui ʻia; akā naʻe, me ka ʻokoʻa o ke ʻano Barkers [59], pili kēia mau ala hou i nā hui kikoʻī loa o nā ʻāpana a me nā papa kaapuni paʻi. He liʻiliʻi loa nā ala i loaʻa no nā mea nui e like me nā transformers a i ʻole nā capacitors nui.
Hoʻomaikaʻi nā ʻano ʻikepili hoʻokolohua i ka maikaʻi a me ka hiki o ke kumu hoʻohālike i hoʻohana ʻia i nā ʻano wānana hilinaʻi e pili ana i nā palapala kuhikuhi. ʻO ke ala mua e pili ana i ka ʻikepili hoʻokolohua no ka wānana ʻana i ka hilinaʻi o nā lako uila i wehewehe ʻia ma kahi pepa 1999 e hoʻohana ana i ke ʻano HIRAP (Honeywell In-service Reliability Assessment Program), i hana ʻia ma Honeywell, Inc. [20]. ʻO ke ʻano o ka ʻikepili hoʻokolohua he nui nā mea maikaʻi ma mua o nā ala no ka wānana ʻana i ka hilinaʻi me ka hoʻohana ʻana i ka palapala kuhikuhi a me nā palapala normative. I kēia mau lā, ua ʻike ʻia nā ʻano like like (REMM a me TRACS [17], a me FIDES [16]). ʻO ke ʻano o ka ʻikepili hoʻokolohua, a me ke ʻano o ka wānana ʻana i ka hilinaʻi me ka hoʻohana ʻana i nā palapala kuhikuhi a me nā palapala normative, ʻaʻole ia e ʻae iā mākou e noʻonoʻo pono i ka hoʻonohonoho ʻana o ka papa a me ke ʻano hana o kāna hana i ka loiloi ʻana i ka hilinaʻi. Hiki ke hoʻoponopono ʻia kēia hemahema ma ka hoʻohana ʻana i ka ʻikepili hāʻule mai nā papa i like me ka hoʻolālā ʻana, a i ʻole mai nā papa i ʻike ʻia i nā kūlana hana like.
Aia nā ʻano ʻikepili hoʻokolohua i ka loaʻa ʻana o kahi waihona nui i loaʻa ka ʻikepili ulia i ka manawa. Pono e ʻike pono ʻia kēlā me kēia ʻano hāʻule i loko o kēia waihona a hoʻoholo ʻia kona kumu kumu. He kūpono kēia ʻano loiloi hilinaʻi no nā ʻoihana e hana ana i nā ʻano mea like me ka nui o ka nui i hiki ke hana ʻia kahi helu nui o nā hemahema e loiloi i ka hilinaʻi.
Ua hoʻohana ʻia nā ʻano no ka hoʻāʻo ʻana i nā ʻāpana uila no ka hilinaʻi mai ka waena o 1970s a ua māhele pinepine ʻia i nā hoʻokolohua wikiwiki a me ka wikiwiki ʻole. ʻO ke ala maʻamau ka hana ʻana i nā holo hoʻāʻo hardware e hana i ka ʻenehana hana i manaʻo ʻia e like me ka hiki. Hoʻokō ʻia nā hoʻāʻo a hiki i ka wā e hiki ʻole ai, e ʻae i ka MTBF (Mean Time Between Failures) e wānana ʻia. Inā manaʻo ʻia he lōʻihi loa ka MTBF, a laila hiki ke hōʻemi ʻia ka lōʻihi o ka hoʻāʻo ʻana e ka hoʻāʻo wikiwiki ʻana, i hoʻokō ʻia ma ka hoʻonui ʻana i nā kumu o ke kaiapuni hana a me ka hoʻohana ʻana i kahi ʻano i ʻike ʻia e pili i ka helu hāʻule i ka hoʻāʻo wikiwiki i ka helu hemahema i manaʻo ʻia ma. hana. He mea koʻikoʻi kēia hoʻāʻo ʻana no nā ʻāpana i hiki ke hoʻokō ʻole ʻia e like me ka hāʻawi ʻana i ka mea noiʻi me ka kiʻekiʻe kiʻekiʻe o ka ʻikepili hilinaʻi, akā naʻe, ʻaʻole hiki ke hoʻohana ʻia no ka hoʻolālā ʻana o ka papa ma muli o ka lōʻihi o ka manawa o ka haʻawina.
ʻO ka loiloi wikiwiki o ka hana i paʻi ʻia i nā makahiki 1990, ʻo ia ka manawa i hoʻokūkū ai ka ʻikepili hoʻokolohua, ka ʻikepili hoʻāʻo, a me nā ʻano PoF i kekahi i kekahi e hoʻololi i nā ala kahiko no ka wānana ʻana i ka hilinaʻi mai nā puke kuhikuhi. Eia nō naʻe, loaʻa i kēlā me kēia ala kona pono ponoʻī a me nā hemahema, a ke hoʻohana pono ʻia, e hoʻopuka i nā hopena waiwai. ʻO ka hopena, ua hoʻokuʻu ʻo IEEE i kahi maʻamau [26] e papa inoa i nā ʻano wānana hilinaʻi a pau i hoʻohana ʻia i kēia lā. ʻO ka pahuhopu o ka IEEE ka hoʻomākaukau ʻana i alakaʻi e hāʻawi i ka ʻenekinia me ka ʻike e pili ana i nā ʻano hana āpau a me nā pono a me nā pōʻino i loaʻa i kēlā me kēia ʻano hana. ʻOiai ke hoʻomaka nei ka hoʻokokoke IEEE i ka hoʻomaka ʻana o kahi evolution lōʻihi, ʻike ʻia he mau pono ponoʻī kona, ʻoiai ke hahai nei ka AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics) me kahi alakaʻi i kapa ʻia ʻo S-102, e like me ka IEEE akā. e noʻonoʻo pū i ka maikaʻi pili o ka ʻikepili mai kēlā me kēia ala [27]. ʻO kēia mau alakaʻi i manaʻo ʻia e hōʻuluʻulu wale i nā ʻano hana e laha nei ma nā puke o ka honua i paʻi ʻia ma kēia mau kumuhana.
4. Nā hemahema i hana ʻia e ka haʻalulu
ʻO ka hapa nui o ka noiʻi i hala ua kau nui ʻia i ka haʻalulu maʻamau ma ke ʻano he haʻahaʻa PCB, akā ke nānā pono nei ka noiʻi ʻana i nā hāʻule pili i ka hopena. ʻAʻole e kūkākūkā piha ʻia ia mau ʻano hana ma lalo o ka hoʻokaʻawale ʻana o nā ʻano PoF a kūkākūkā ʻia ma nā pauku 8.1 a me 8.2 o kēia ʻatikala. Ua hana ʻo Heen et al. [24] i papa hoʻāʻo e hoʻāʻo i ka pono o nā hui solder BGA i ka wā i hoʻokau ʻia i ka haʻalulu. Ua wehewehe ʻo Lau et al [36] i ka hilinaʻi o nā ʻāpana PLCC, PQFP a me QFP ma lalo o nā hopena i loko o ka mokulele a i waho o ka mokulele. Ua nānā ʻo Pitarresi et al [53,55] i nā hemahema o nā motherboards lolouila ma muli o nā haʻalulu haʻalulu a hāʻawi i kahi loiloi maikaʻi o nā palapala e wehewehe ana i nā lako uila ma lalo o nā haʻalulu haʻalulu. Hāʻawi ʻo Steinberg [62] i kahi mokuna holoʻokoʻa e pili ana i ka hoʻolālā ʻana a me ka nānā ʻana i nā mea uila i hoʻopili ʻia, e uhi ana i ke ʻano o ka wānana ʻana i ke ʻano haʻalulu a pehea e hōʻoia ai i ka hana o nā mea uila. Ua wehewehe ʻo Sukhir [64,65] i nā hewa i nā helu laina o ka pane ʻana o kahi papa kaapuni i paʻi ʻia i kahi haʻahaʻa hopena i hoʻopili ʻia i nā mea paʻa. No laila, hiki ke noʻonoʻo nā ʻano ʻikepili kuhikuhi a me nā ʻano hoʻokolohua i nā hemahema o nā lako e pili ana i ka hopena, akā ua wehewehe kēia mau ʻano i nā hemahema "impact".
5. Nā ʻano kuhikuhi
ʻO nā ʻano hana āpau i wehewehe ʻia i loko o nā manual, e kaupalena mākou iā mākou iho i ʻelua wale nō e noʻonoʻo ana i ka hemahema o ka vibration: Mil-Hdbk-217 a me CNET [9]. Ua ʻae ʻia ʻo Mil-Hdbk-217 ma ke ʻano he maʻamau e ka hapa nui o nā mea hana. E like me nā ʻano manual a me nā ʻano kuhikuhi, ua hoʻokumu ʻia lākou ma nā ala empirical e manaʻo nei e wānana i ka hilinaʻi o nā ʻāpana mai ka ʻikepili hoʻokolohua a i ʻole ka ʻikepili. He mea maʻalahi ka hoʻokō ʻana i nā ʻano hana i wehewehe ʻia i loko o ka palapala kuhikuhi, no ka mea, ʻaʻole pono lākou i ka hoʻohālike makemakika paʻakikī a hoʻohana wale i nā ʻano ʻāpana, helu o nā ʻāpana, nā kūlana hana o ka papa a me nā ʻāpana maʻalahi ʻē aʻe. Hoʻokomo ʻia ka ʻikepili komo i loko o ke kumu hoʻohālike e helu i ka manawa ma waena o nā hemahema, MTBF. ʻOiai ʻo kāna mau mea maikaʻi, ʻo Mil-Hdbk-217 ke emi nei ka kaulana [12, 17,42,50,51]. E noʻonoʻo kākou i kahi papa inoa piha ʻole o nā kapu i kona hoʻohana ʻana.
- Ke piʻi aʻe nei ka ʻikepili i kēia manawa, ua hoʻonui hou ʻia i ka makahiki 1995 a ʻaʻole pili i nā mea hou, ʻaʻohe manawa e hoʻoponopono hou ʻia ke kumu hoʻohālike e like me ka hoʻoholo ʻana o ka Defense Standards Improvement Board e ʻae i ke ʻano "make a make maoli" [ 26].
- ʻAʻole hāʻawi ke ala i ka ʻike e pili ana i ke ʻano o ka hāʻule ʻana, no laila ʻaʻole hiki ke hoʻomaikaʻi a hoʻomaikaʻi ʻia ka hoʻolālā PCB.
- Manaʻo nā kumu hoʻohālike he hoʻolālā kūʻokoʻa ka hemahema, me ka nānā ʻole ʻana i ka hoʻonohonoho ʻana o nā ʻāpana ma ka PCB, akā naʻe, ʻike ʻia ka hoʻolālā ʻāpana i ka hopena nui i ka hiki ke hāʻule. [50].
- ʻO ka ʻikepili empirical i hōʻiliʻili ʻia he nui nā hemahema, hoʻohana ʻia ka ʻikepili mai nā ʻāpana o ka hanauna mua me ka helu haʻahaʻa kiʻekiʻe ʻole ma muli o nā moʻolelo hewa o ka manawa hana, hoʻoponopono, a me nā mea ʻē aʻe, e hōʻemi ana i ka hilinaʻi o nā hopena wānana hilinaʻi [51].
Hōʻike kēia mau hemahema a pau e pale ʻia ka hoʻohana ʻana i nā ʻano kuhikuhi, akā naʻe, i loko o nā palena o ka hiki ʻana o kēia mau ʻano, pono e hoʻokō ʻia kekahi mau koi o ka ʻenehana kikoʻī. No laila, pono e hoʻohana wale ʻia nā ʻano kuhikuhi i ka wā kūpono, i.e. i ka wā mua o ka hoʻolālā [46]. ʻO ka mea pōʻino, pono e hoʻokokoke ʻia kēia hoʻohana me ka akahele, no ka mea ʻaʻole i hoʻoponopono hou ʻia kēia mau ʻano hana mai 1995. No laila, ʻo nā ʻano kuhikuhi he mau wānana maikaʻi ʻole o ka hilinaʻi mechanical a pono e hoʻohana me ka akahele.
6. Ho'āʻo i nāʻanoʻikepili
ʻO nā ʻano ʻikepili hoʻāʻo ʻo ia nā ala wānana hilinaʻi maʻalahi loa i loaʻa. Hoʻopili ʻia kahi prototype o ka hoʻolālā papa kaapuni paʻi i manaʻo ʻia i nā haʻalulu kaiapuni i hana hou ʻia ma luna o kahi papa hoʻokolohua. A laila, ʻike ʻia nā ʻāpana luku (MTTF, shock spectrum), a laila hoʻohana ʻia kēia e helu i nā hōʻailona hilinaʻi [26]. Pono e hoʻohana ʻia ke ʻano ʻikepili hoʻāʻo me ka noʻonoʻo ʻana i kona mau pono a me nā hemahema.
ʻO ka pōmaikaʻi nui o nā ʻano ʻikepili hōʻike ʻo ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe a me ka hilinaʻi o nā hopena, no laila no nā mea hana me ka pilikia nui o ka hemahema, ʻo ka pae hope o ke kaʻina hana hoʻolālā e hoʻokomo mau i ka hoʻāʻo vibration qualification. ʻO ka hemahema ʻo ia ka manawa lōʻihi e pono ai e hana, hoʻokomo a hoʻouka i ka ʻāpana hoʻāʻo, kahi i kūpono ʻole ai ke ʻano no ka hoʻolālā ʻana i nā mea hana me kahi kiʻekiʻe o ka hemahema. No ke kaʻina hana hoʻolālā huahana iterative, pono e noʻonoʻo ʻia kahi ala wikiwiki. Hiki ke hōʻemi ʻia ka manawa hōʻike hoʻouka e ka hoʻāʻo wikiwiki inā loaʻa nā hiʻohiʻona hilinaʻi no ka helu ʻana o ke ola lawelawe maoli [70,71]. Eia nō naʻe, ʻoi aku ka maikaʻi o nā ʻano hoʻāʻo wikiwiki no ka hoʻohālikelike ʻana i nā hāʻule wela ma mua o nā hemahema o ka vibration. ʻO kēia no ka mea ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka manawa e hoʻāʻo ai i nā hopena o nā ukana wela ma nā mea hana ma mua o ka hoʻāʻo ʻana i nā hopena o nā ukana haʻalulu. Hiki ke ʻike ʻia ka hopena o ka vibration i ka huahana ma hope o ka manawa lōʻihi.
ʻO ka hopena, ʻaʻole i hoʻohana pinepine ʻia nā ʻano hoʻokolohua no ka hāʻule ʻana o ka vibration ke ʻole nā kūlana extenuating, e like me nā haʻahaʻa haʻahaʻa e hopena ai i nā manawa lōʻihi loa. Hiki keʻikeʻia nā hiʻohiʻona o nāʻano hōʻoiaʻikepili ma nā hana a Hart [23], Hin et al. [24], Li [37], Lau et al. [36], Shetty et al [57], Liguore and Followell [40], Estes et al. [15],Wang et al. [67], Jih a me Jung [30]. Hāʻawi ʻia kahi ʻike ākea maikaʻi o ke ʻano ma IEEE [26].
7. Nāʻanoʻikepili hoʻokolohua
Hoʻokumu ʻia ke ʻano ʻikepili hoʻokolohua ma ka ʻikepili hāʻule mai nā papa kaapuni paʻi like i hoʻāʻo ʻia ma lalo o nā kūlana hana i kuhikuhi ʻia. Pono wale ke ala no nā papa kaapuni i paʻi ʻia e ʻike i nā ukana like. ʻElua mau mea nui o ke ʻano ʻikepili hoʻokolohua: ke kūkulu ʻana i kahi waihona o nā hemahema o nā mea uila a me ka hoʻokō ʻana i ke ʻano ma muli o ka hoʻolālā i manaʻo ʻia. No ke kūkulu ʻana i kahi ʻikepili kūpono, pono e loaʻa nā ʻikepili hemahema i hōʻiliʻili ʻia mai nā hoʻolālā like; ʻo ia hoʻi, pono e loaʻa nā ʻikepili i nā hemahema o nā mea like. Pono e nānā ʻia nā lako hewa a hōʻiliʻili pono ʻia nā helu, ʻaʻole lawa ka haʻi ʻana ua hāʻule ka hoʻolālā PCB i hāʻawi ʻia ma hope o kekahi mau hola, pono e hoʻoholo ʻia ka wahi, ke ʻano hemahema a me ke kumu o ka hemahema. Inā ʻaʻole i kālailai pono ʻia nā ʻikepili hāʻule mua, e koi ʻia kahi manawa lōʻihi o ka hōʻiliʻili ʻikepili ma mua o ka hoʻohana ʻana i ke ʻano ʻikepili hoʻokolohua.
ʻO kahi hoʻoponopono kūpono no kēia palena ʻo ka hoʻokō ʻana i ka Highly Accelerated Lifecycle Testing (HALT) no ke kumu o ke kūkulu wikiwiki ʻana i kahi ʻikepili helu hemahema, ʻoiai ʻo ka hoʻopuka pololei ʻana i nā ʻāpana kūlohelohe he paʻakikī akā koʻikoʻi [27]. Hiki ke heluhelu ʻia ka wehewehe ʻana o ka lua o ka hoʻokō ʻana i ke ʻano ʻikepili hoʻokolohua ma [27], e hōʻike ana pehea e wānana ai i ka MTBF no kahi hoʻolālā i manaʻo ʻia inā loaʻa ka hoʻolālā ma lalo o ka hoʻāʻo ʻana ma o ka hoʻololi ʻana i kahi papa i loaʻa i nā ʻikepili hemahema. . Hōʻike ʻia nā loiloi ʻē aʻe o nā ʻano ʻikepili hoʻokolohua e nā mea kākau like ʻole ma [11,17,20,26].
8. Ka hoʻohālikelike kamepiula o nā kūlana hāʻule (PoF)
Hoʻohana ʻia nā ʻenehana hoʻohālike kamepiula no nā kūlana hemahema, i kapa ʻia hoʻi nā kumu hoʻohālike koʻikoʻi a me nā hiʻohiʻona PoF, i loko o kahi kaʻina wānana hilinaʻi ʻelua. ʻO ka pae mua ka ʻimi ʻana i ka pane o ka papa kaapuni i paʻi ʻia i kahi haʻahaʻa ikaika i kau ʻia ma luna o ia; ma ka pae ʻelua, helu ʻia ka pane o ke kumu hoʻohālike e hōʻoia i kahi hōʻailona hilinaʻi i hāʻawi ʻia. Hoʻohana pinepine ʻia ka hapa nui o nā palapala i ke ʻano o ka wānana pane a me ke kaʻina hana o ka loaʻa ʻana o nā pae hoʻohālike. Hoʻomaopopo maikaʻi ʻia kēia mau ʻano ʻelua ke wehewehe kūʻokoʻa, no laila e noʻonoʻo kaʻawale kēia loiloi i kēia mau ʻanuʻu ʻelua.
Ma waena o nā ʻanuʻu o ka wānana ʻana i ka pane a me ka ʻimi ʻana i nā koina hemahema, ua hoʻoili ʻia ka ʻikepili i hana ʻia ma ka pae mua a hoʻohana ʻia i ka lua i ke kumu hoʻohālike. Ua hoʻololi ʻia ka pane pane mai ka hoʻohana ʻana i ka wikiwiki hoʻokomo ma ka chassis [15,36,37,67], ma o ka wikiwiki maoli i ʻike ʻia e ka ʻāpana e helu i nā pane vibrational like ʻole o nā papa PCB like ʻole [40], a hope i ka noʻonoʻo ʻana. huakaʻi kūloko [62] a i ʻole nā manawa kūlou kūloko [59] i ʻike ʻia e ka PCB kūloko i ka mea.
Ua ʻike ʻia ʻo ka hemahema ka hana o ka hoʻonohonoho ʻana i nā ʻāpana ma kahi papa kaapuni paʻi [21,38], no laila ʻoi aku ka pololei o nā hiʻohiʻona e hoʻokomo i ka pane vibration kūloko. ʻO ke koho ʻana o ke ʻano (ka wikiwiki kūloko, ka deflection kūloko a i ʻole ka manawa kūlou) ʻo ia ka mea e hoʻoholo ai no ka hāʻule ʻana ma muli o ka hihia kikoʻī.
Inā hoʻohana ʻia nā ʻāpana SMT, ʻo ka curvature a i ʻole nā manawa kūlou paha ke kumu nui loa no ka hāʻule ʻana; no nā ʻāpana kaumaha, hoʻohana mau ʻia ka wikiwiki kūloko e like me nā pae hoʻohālike. ʻO ka mea pōʻino, ʻaʻohe noiʻi i hana ʻia e hōʻike i ke ʻano o nā pae hoʻohālikelike i kūpono loa i kahi pūʻulu o ka ʻikepili hoʻokomo.
He mea nui e noʻonoʻo i ke kūpono o kekahi ʻano hana PoF i hoʻohana ʻia, no ka mea, ʻaʻole hiki ke hoʻohana i kekahi ʻano PoF, analytical a i ʻole FE, ʻaʻole i kākoʻo ʻia e ka ʻikepili hōʻike hoʻokolohua. Eia hou, he mea nui e hoʻohana i kekahi kumu hoʻohālike wale nō i loko o ke ʻano o kona hoʻohana ʻana, ka mea pōʻino e kaupalena i ka hoʻohana ʻana o ka hapa nui o nā hiʻohiʻona PoF o kēia manawa e hoʻohana i nā kūlana kikoʻī a kaupalena ʻia. Hōʻike ʻia nā hiʻohiʻona maikaʻi o ke kūkākūkā ʻana o nā ʻano PoF e nā mea kākau like ʻole [17,19,26,49].
8.1. Manaʻo pane
ʻO ka wānana pane e pili ana i ka hoʻohana ʻana i ka geometry a me nā waiwai waiwai o kahi hale e helu ai i ka loli pane pono. Manaʻo ʻia kēia ʻanuʻu e hopu wale i ka pane holoʻokoʻa o ka PCB lalo a ʻaʻole ka pane o nā ʻāpana pākahi. ʻEkolu ʻano nui o ke ʻano wānana pane: analytical, nā hiʻohiʻona FE kikoʻī a me nā hiʻohiʻona FE maʻalahi, i wehewehe ʻia ma lalo nei. Ke nānā nei kēia mau ʻano hana i ka hoʻopili ʻana i ka ʻoʻoleʻa a me nā hopena nui o nā mea i hoʻohui ʻia, akā naʻe, ʻaʻole pono e poina i ka mea nui o ka hoʻohālikelike pololei ʻana i ka ʻoʻoleʻa rotational ma ka lihi o ka PCB no ka mea pili kēia i ka pololei o ka hoʻohālike (e kūkākūkā ʻia kēia ma Mahele 8.1.4). Fig. 1. Ka laʻana o kahi hiʻohiʻona kikoʻī o ka papa kaapuni paʻi [53].
8.1.1. wānana pane analytical
Hāʻawi ʻo Steinberg [62] i ke ʻano loiloi no ka helu ʻana i ka pane haʻalulu o kahi papa kaapuni paʻi. Ua ʻōlelo ʻo Steinberg, ʻo ka amplitude o ka oscillation ma ka resonance o kahi ʻāpana uila ua like ia me ʻelua mau manawa o ke kumu huinahā o ke alapine resonant; ua hoʻokumu ʻia kēia ʻōlelo i ka ʻikepili i loaʻa ʻole a hiki ʻole ke hōʻoia. ʻAe kēia i ka hoʻololi ʻana i ka resonance e helu analytically, a laila hiki ke hoʻohana ʻia no ka helu ʻana i ka ukana ikaika mai kahi mea kaumaha a i ʻole ka curvature o ka papa kaapuni paʻi. ʻAʻole hoʻopuka pololei kēia ʻano hana i ka pane PCB kūloko a kūpono wale ia me nā pae hoʻohālikelike e pili ana i ka deflection i wehewehe ʻia e Steinberg.
He mea kānalua ka mana o ka manaʻo o ka hāʻawi ʻana i ka hana hoʻoili ma muli o nā ana amplitude mai Pitarresi et al. [53] ana i ka attenuation koʻikoʻi o 2% no ka motherboard computer, ʻoiai e hoʻohana ana i ka manaʻo o Steinberg e hāʻawi 3,5% (ma muli o ke alapine maoli 54. Hz), e alakaʻi ana i ka manaʻo haʻahaʻa o ka pane o ka papa i ka haʻalulu.
8.1.2. Nā hiʻohiʻona FE kikoʻī
Hōʻike kekahi mau mea kākau i ka hoʻohana ʻana i nā hiʻohiʻona FE kikoʻī e helu i ka pane haʻalulu o kahi papa kaapuni paʻi [30,37,53, 57,58] (Figure 1-3 hōʻike i nā hiʻohiʻona me kahi kiʻekiʻe o ka kikoʻī), akā naʻe ka hoʻohana ʻana i kēia mau mea. ʻAʻole ʻōlelo ʻia nā ʻano hana no kahi huahana kalepa (koe wale nō ka wānana pololei o ka pane kūloko ʻaʻole pono loa) no ka mea, ʻoi aku ka nui o ka manawa e pono ai e kūkulu a hoʻoponopono i ia ʻano hoʻohālike. Hoʻopuka nā kumu hoʻohālike maʻalahi i ka ʻikepili o ka pololei kūpono me ka wikiwiki a me ke kumu kūʻai haʻahaʻa. Hiki ke hōʻemi ʻia ka manawa e pono ai no ke kūkulu ʻana a me ka hoʻoponopono ʻana i kahi kŘkohu FE kikoʻī ma o ka hoʻohana ʻana i nā puna puna JEDEC 4 i paʻi ʻia ma [33-35], hiki ke hoʻohana ʻia kēia mau puna wai ma kahi o ka hiʻohiʻona kikoʻī FE o kēlā me kēia uea. Eia hou, hiki ke hoʻokō ʻia ke ʻano substructure (i kapa ʻia kekahi manawa ʻo ke ʻano superelement) e hōʻemi i ka manawa helu e pono ai e hoʻoponopono i nā hiʻohiʻona kikoʻī. Pono e hoʻomaopopo ʻia ʻo nā hiʻohiʻona kikoʻī FE e hoʻopuehu pinepine i nā laina ma waena o ka wānana pane a me nā pae hoʻoholo hemahema, no laila e hāʻule paha ka hana i kuhikuhi ʻia ma lalo o ka papa inoa o nā hana i loaʻa nā pae hoʻohālike.
8.1.3. Māhele ʻia nā kumu hoʻohālike FE
Hoʻemi nā hiʻohiʻona FE maʻalahi i ka hana ʻana a me ka manawa hoʻonā. Hiki ke hōʻike ʻia ka nui o nā mea i hoʻohui ʻia a me kona ʻoʻoleʻa ma ka hoʻohālikelike ʻana i kahi PCB ʻole me ka nui o ka nui a me ka ʻoʻoleʻa, kahi i hoʻohui ʻia ai nā hopena o ka nuipa a me ka ʻoʻoleʻa e ka hoʻonui ʻana i ka modulus Young's PCB.
Fig. 2. Ka laʻana o kahi hiʻohiʻona kikoʻī o kahi ʻāpana QFP e hoʻohana ana i ka symmetry e maʻalahi i ke kaʻina hana hoʻohālike a hoʻemi i ka manawa hoʻonā [36]. Fig. 3. Ka laʻana o kahi kŘkohu FE kiko'ī o J-lead [6].
Hiki ke helu ʻia ka mea hoʻonui ʻoʻoleʻa ma o ka ʻoki kino ʻana i ka lālā i hoʻopili ʻia a me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hoʻāʻo ʻo ka piko [52]. Pitarresi et al. [52,54] nānā i ka hopena maʻalahi o ka nuipa a me ka ʻoʻoleʻa i hāʻawi ʻia e nā mea i hoʻopili ʻia i kahi papa kaapuni paʻi.
Nānā ka pepa mua i ka hihia hoʻokahi o ke kumu hoʻohālike FE maʻalahi o ka papa kaapuni paʻi, i hōʻoia ʻia me ka ʻikepili hoʻokolohua. ʻO ka ʻāpana nui o ka makemake o kēia pepa ʻo ia ka hoʻoholo ʻana i nā waiwai i puʻunaue ʻia, me ka ʻōlelo hōʻoia e koi ʻia ka pololei kiʻekiʻe o ka torsional stiffness no kahi kumu hoʻohālike.
Nānā ka ʻatikala ʻelua i ʻelima mau PCB piha ʻokoʻa, ua hoʻohālikelike ʻia kēlā me kēia me nā pae like ʻole o ka hoʻomaʻamaʻa ʻana o kāna haku. Hoʻohālikelike ʻia kēia mau hiʻohiʻona me ka ʻikepili hoʻokolohua. Hoʻopau kēia ʻatikala me kekahi mau ʻike hoʻonaʻauao o ka pilina ma waena o nā lakio nui-stiffness a me ka pololei o ke kumu hoʻohālike. Hoʻohana kēia mau pepa ʻelua i nā alapine kūlohelohe wale nō a me MECs (modal assurance criteria) e hoʻoholo ai i ka pilina ma waena o nā hiʻohiʻona ʻelua. ʻO ka mea pōʻino, ʻaʻole hiki i ka hewa i ka alapine maoli ke hāʻawi i kekahi ʻike e pili ana i ka hewa i ka wikiwiki o ka ʻāina a i ʻole nā manawa kulou, a hiki i ka MKO ke hāʻawi wale i ka pilina holoʻokoʻa ma waena o ʻelua mau ʻano kūlohelohe, akā ʻaʻole hiki ke hoʻohana ʻia e helu i ka hapa hapa o ka wikiwiki a i ʻole curvature. Ke hoʻohana nei i ka hui pū ʻana o ka helu helu a me ka hoʻohālikelike kamepiula, hana ʻo Cifuentes [10] i nā ʻike ʻehā.
- Pono nā ʻano hana hoʻohālikelike e loaʻa i ka liʻiliʻi he 90% ka nui haʻalulu no ka nānā pono ʻana.
- I nā hihia i hoʻohālikelike ʻia nā haʻalele ʻana o ka papa me kona mānoanoa, ʻoi aku ka maikaʻi o ka nānā ʻana nonlinear ma mua o ka nānā ʻana linear.
- Hiki i nā hewa liʻiliʻi i ka hoʻokomo ʻana i nā ʻāpana ke hana i nā hewa nui i nā ana pane.
- ʻOi aku ka maʻalahi o ke ana ʻana o ka pane i nā hewa i ka nui ma mua o ka ʻoʻoleʻa.
8.1.4. Kūlana palena
He hopena koʻikoʻi ko ka PCB edge rotation stiffness coefficient i ka pololei o ka pane i helu ʻia [59], a ma muli o ka hoʻonohonoho kikoʻī ʻoi aku ka nui o ke koʻikoʻi ma mua o ka nui o nā mea i hoʻohui ʻia a me ka ʻoʻoleʻa. ʻO ka hoʻohālike ʻana i ka ʻoʻoleʻa o ka ʻaoʻao o ka ʻaoʻao ma ke ʻano he zero (ma ke ʻano he kūlana kākoʻo wale nō) e hana maʻamau i nā hopena conservative, ʻoiai ʻo ka hoʻohālike ʻana e like me ka paʻa paʻa e hoʻohaʻahaʻa i nā hopena, ʻoiai ʻaʻole hiki i nā mīkini pipili PCB ʻoʻoleʻa ke hōʻoia i kahi kūlana pipili piha. Hoʻopaʻa ʻo Barker lāua ʻo Chen [5] i ke kumumanaʻo analytical me nā hopena hoʻokolohua e hōʻike i ka hopena o ka rigidity rotational lihi i ke alapine maoli o kahi PCB. ʻO ka ʻike nui o kēia hana, ʻo ia ka pilina ikaika ma waena o ka ʻoʻoleʻa o ka huli ʻana o ka ʻaoʻao a me nā alapine kūlohelohe, e like me ke kumumanaʻo. ʻO ia hoʻi, ʻo nā hewa nui i ka hoʻohālikelike ʻana i ka ʻoʻoleʻa rotational e alakaʻi i nā hewa nui i ka wānana pane. ʻOiai ua noʻonoʻo ʻia kēia hana ma kahi hihia kūikawā, pili ia i ka hoʻohālike ʻana i nā ʻano ʻano hana kūlana palena. Ke hoʻohana nei i ka ʻikepili hoʻokolohua mai Lim et al. [41] hāʻawi i kahi laʻana o ka hiki ke helu ʻia ka ʻoʻoleʻa o ke kaʻe e hoʻohana ai i ka FE ma kahi kumu hoʻohālike PCB; Loaʻa kēia me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano i hoʻololi ʻia mai Barker a me Chen [5]. Hōʻike pū kēia hana i ke ʻano o ka hoʻoholo ʻana i kahi kūpono loa o kekahi kiko i loko o kahi hale e hoʻonui ai i nā alapine kūlohelohe. ʻO nā hana e noʻonoʻo pono ana i ka hopena o ka hoʻololi ʻana i nā kūlana palena e hōʻemi i ka pane vibration aia pū kekahi e Guo a me Zhao [21]; Aglietti [2]; ʻO Aglietti a me Schwingshackl [3], Lim et al. [41].
8.1.5. ʻO nā wānana hopena haʻalulu a haʻalulu
Pitarresi et al. [53-55] hoʻohana i ke kumu hoʻohālike FE kikoʻī o kahi PCB e wānana i ka haʻalulu a me ka pane haʻalulu o kahi papa me nā mea i hōʻike ʻia e like me nā poloka 3D. Ua hoʻohana kēia mau hiʻohiʻona i ka hoʻokolohua hoʻoholo ʻana i nā lakio damping mau e hoʻomaikaʻi i ka wānana o ka pane ma ka resonance. Ua hoʻohālikelike ʻia ke ʻano o ka hopena pane spectrum (SRS) a me ka manawa-sweeping no ka wānana pane pane ʻana, me nā ʻano ʻelua he mea kūʻai aku ma waena o ka pololei a me ka manawa hoʻonā.
8.2. Nā pae hoole
Lawe nā pae hoʻohālikelike i ka pane a ka PCB a hoʻohana iā ia no ka loaʻa ʻana o kahi metric hāʻule, kahi i manaʻo ʻia ai ka metric hāʻule i ka manawa ma waena o nā hāʻule (MTBF), nā pōʻai i ka hāʻule ʻole, ka hiki ke hana ʻole ʻole, a i ʻole nā metric hilinaʻi ʻē aʻe. IEEE [26]; Jensen [28] 47]; O'Connor [XNUMX] no ke kūkākūkā ʻana o nā metric hāʻule). Hiki ke hoʻokaʻawale maikaʻi ʻia nā ʻano hana like ʻole i ka hana ʻana i kēia ʻikepili i nā ʻano analytical a me empirical. Hoʻopuka nā ʻano empirical i ka ʻikepili koʻikoʻi hemahema ma ka hoʻouka ʻana i nā ʻāpana hoʻāʻo o nā ʻāpana i ka haʻahaʻa ikaika e pono ai. ʻO ka mea pōʻino, ma muli o ka laulā o ka ʻikepili hoʻokomo (nā ʻano ʻāpana, nā mānoanoa PCB a me nā ukana) i hiki i ka hoʻomaʻamaʻa ʻana, ʻaʻole hiki ke hoʻopili pololei ʻia ka ʻikepili i paʻi ʻia no ka mea ua kūpono ka ʻikepili i nā hihia kūikawā. ʻAʻole pilikia nā ʻano analytical mai ia mau hemahema a ʻoi aku ka nui o ka hoʻohana ʻana.
8.2.1. Nā pae hoʻohālike empirical
E like me ka mea i ʻōlelo ʻia ma mua, ʻo ka palena o ka hapa nui o nā hiʻohiʻona empirical e pili wale ana i nā hoʻonohonoho e pili ana i ka mānoanoa PCB like, nā ʻano mea like, a me ka ukana hoʻokomo, ʻaʻole paha. Eia nō naʻe, pono nā palapala i loaʻa no kēia mau kumu: hāʻawi ia i nā hiʻohiʻona maikaʻi o ka hoʻokō ʻana i nā hoʻāʻo hāʻule, hōʻike i nā koho like ʻole no nā metric hāʻule, a hāʻawi i ka ʻike waiwai e pili ana i ka mechanics of failure. Ua hana ʻo Li [37] i kahi hoʻohālike empirical e wānana i ka hilinaʻi o 272-pin BGA a me 160-pin QFP pūʻolo. Ke noiʻi ʻia nei ka pōʻino luhi i nā mea hoʻokele a me ke kino o ka pōʻai, a ua ʻae maikaʻi nā hopena hoʻokolohua me ka nānā ʻana i ka pōʻino pili i ke koʻikoʻi i helu ʻia me ka hoʻohana ʻana i kahi hiʻohiʻona FE kikoʻī (e ʻike pū iā Li a me Poglitsch [38,39]). Hoʻopuka ke kaʻina hana i ka pōʻino kumulative no kahi pae i hāʻawi ʻia o ka wikiwiki haʻalulu o ka hōʻailona hoʻokomo haʻalulu.
Ua loiloi ʻo Lau et al [36] i ka hilinaʻi o nā ʻāpana kikoʻī ma lalo o ka haʻalulu a me ka hoʻouka haʻalulu me ka hoʻohana ʻana i nā helu Weibull. Ua nānā ʻo Liguore lāua ʻo Followell [40] i nā hemahema o ka LLCC a me nā ʻāpana J-lead ma o ka hoʻololi ʻana i ka wikiwiki kūloko ma waena o nā pōʻai lawelawe. Hoʻohana ʻia ka wikiwiki kūloko ma kahi kūʻē i ka chassis input acceleration, a ua noiʻi ʻia ka hopena o ka wela ma nā hopena hōʻike. Hoʻopuka pū ka ʻatikala i ka noiʻi ʻana i ka hopena o ka mānoanoa PCB i ka hilinaʻi o nā mea.
Hoʻohālikelike ʻo Guo lāua ʻo Zhao [21] i ka hilinaʻi o nā ʻāpana ke hoʻohana ʻia ka curvature torsional kūloko ma ke ʻano he haawe, ʻokoʻa i nā haʻawina mua i hoʻohana i ka wikiwiki. Hoʻohālikelike ʻia ka pōʻino luhi, a laila hoʻohālikelike ʻia ke kumu hoʻohālike FE me nā hopena hoʻokolohua. Kūkākūkā pū ka ʻatikala i ka hoʻonohonoho ʻana i nā mea e hoʻomaikaʻi ai i ka hilinaʻi.
Hāʻawi ʻo Ham lāua ʻo Lee [22] i kahi ala ʻikepili hoʻāʻo no ka pilikia o ka hoʻoholo ʻana i nā koʻikoʻi solder alakaʻi ma lalo o ka hoʻouka ʻana o ka cyclic torsional. Ua noʻonoʻo ʻo Estes et al [15] i ka pilikia hemahema o nā ʻāpana gullwing (GOST IEC 61188-5-5-2013) me ka hoʻokomo ʻana i ka wikiwiki a me ka ukana wela. ʻO nā ʻāpana i aʻo ʻia ʻo ia nā ʻano puʻupuʻu chip CQFP 352, 208, 196, 84 a me 28, a me FP 42 a me 10. Hoʻolaʻa ʻia ka ʻatikala i ka hāʻule ʻole o nā mea uila ma muli o ka loli ʻana i ka orbit o kahi satellite Earth geostationary, ka manawa. hāʻawi ʻia ma waena o nā hāʻule ma ke ʻano o nā makahiki o ka lele ʻana ma ka geostationary a i ʻole nā orbit honua haʻahaʻa. Ua ʻike ʻia ʻoi aku ka maikaʻi o ka hiki ʻole o nā uea gullwing ma nā wahi e pili ana me ke kino pūʻolo ma mua o ka hui solder.
Noʻonoʻo ʻo Jih lāua ʻo Jung [30] i nā hemahema o nā mea hana ma muli o nā hemahema o ka hana ʻana i ka hui solder. Hana ʻia kēia ma ka hana ʻana i kahi hiʻohiʻona FE kikoʻī loa o ka PCB a me ka loaʻa ʻana o ka mana spectral density (PSD) no nā lōʻihi o ka hana ʻana. Manaʻo ʻo Ligyore, Followell [40] a me Shetty, Reinikainen [58] e hoʻopuka nā ʻano hana empirical i ka ʻikepili hemahema a kūpono loa no nā hoʻonohonoho kikoʻī pili. Hoʻohana ʻia kēia mau ʻano hana inā hiki ke hoʻopaʻa ʻia kekahi mau ʻikepili hoʻokomo (ka mānoanoa o ka papa, ke ʻano ʻāpana, ka laulā curvature) i loko o ka hoʻolālā ʻana, a inā hiki i ka mea hoʻohana ke hana i nā hoʻokolohua maoli o kēia ʻano.
8.2.2. ʻO ka hōʻailona hemahema analytical
Nā hiʻohiʻona SMT o nā hui kihi
ʻO nā mea noiʻi like ʻole e nānā ana i nā hemahema o ke kihi kihi SMT e hōʻike ana ʻo ia ke kumu maʻamau o ka hāʻule. ʻO nā pepa a Sidharth lāua ʻo Barker [59] e hoʻopau i kahi moʻo pepa mua ma ka hōʻike ʻana i kahi kumu hoʻohālike no ka hoʻoholo ʻana i ke koʻikoʻi o nā alakaʻi kihi SMT a me nā ʻāpana alakaʻi loop. Loaʻa ka hewa o ke kŘkohu i manaʻo ʻia ma lalo o 7% i hoʻohālikelike ʻia me ka hiʻohiʻona kikoʻī FE no nā hiʻohiʻona ʻeono. Hoʻokumu ʻia ke kŘkohu ma kahi ʻano i hoʻopuka mua ʻia e Barker lāua ʻo Sidharth [4], kahi i hoʻohālike ʻia ai ka hoʻohuli ʻana o kahi ʻāpana i hoʻopili ʻia i ka manawa piʻo. Nānā ka pepa a Sukhir [63] i nā koʻikoʻi i manaʻo ʻia i loko o nā pahu pahu ma muli o nā manawa kūlou i hoʻohana ʻia. Hoʻokumu ʻo Barker lāua ʻo Sidharth [4] i ka hana a Sukhir [63], Barker et al [4], e noʻonoʻo ana i ka mana o ke alakaʻi ʻana i ka ʻoʻoleʻa rotational. ʻO ka hope, ua hoʻohana ʻo Barker et al. [7] i nā hiʻohiʻona FE kikoʻī e aʻo i ka hopena o nā ʻano like ʻole o ke alakaʻi i ke ola luhi luhi.
He mea kūpono ma ʻaneʻi e haʻi i ka hana ma JEDEC mau puna puna alakaʻi, i maʻalahi loa i ka hana ʻana i nā kumu hoʻohālike o nā ʻāpana alakaʻi [33-35]. Hiki ke hoʻohana ʻia nā pūnāwai ma kahi o kahi hiʻohiʻona kikoʻī o nā pilina alakaʻi; e hoʻemi ʻia ka manawa e pono ai e kūkulu a hoʻoponopono i ke kumu hoʻohālike FE i ke kumu hoʻohālike. ʻO ka hoʻohana ʻana i ia mau mea i loko o ke kumu hoʻohālike FE e pale i ka helu pololei ʻana i nā koʻikoʻi alakaʻi kūloko. Akā, e hāʻawi ʻia ka deformation alakaʻi holoʻokoʻa, a laila pono e pili i nā koʻikoʻi alakaʻi kūloko a i ʻole nā pae alakaʻi hemahema e pili ana i ke kaʻina ola o ka huahana.
ʻIkepili luhi waiwai
ʻO ka hapa nui o nā ʻikepili e pili ana i ka hemahema o nā mea i hoʻohana ʻia no nā mea kūʻai aku a me nā mea e pili ana i ka hāʻule ʻana o ka wela, a he liʻiliʻi ka ʻikepili e pili ana i ka pau ʻole o ka luhi. Hāʻawi ʻia kahi ʻōlelo nui ma kēia wahi e Sandor [56], nāna e hāʻawi i ka ʻikepili e pili ana i ka mechanics o ka luhi a me ka hemahema o nā alloy solder. Manaʻo ʻo Steinberg [62] i ka hāʻule ʻole o nā laʻana solder. Loaʻa ka ʻikepili luhi no nā mea kūʻai maʻamau a me nā uea ma ka pepa a Yamada [69].
Fig. 4. ʻO ke kūlana hemahema maʻamau mai ka manuale no nā ʻāpana QFP kokoke i ke kino pūʻolo.
He mea paʻakikī ke hoʻohālikelike ʻana i nā hemahema e pili ana i ka debonding solder ma muli o nā waiwai ʻokoʻa o kēia mea. ʻO ka hoʻonā i kēia nīnau e pili ana i ka mea pono e hoʻāʻo ʻia. Ua ʻike ʻia no nā pūʻolo QFP ʻaʻole i noʻonoʻo ʻia kēia, a loiloi ʻia ka hilinaʻi me ka hoʻohana ʻana i nā palapala kuhikuhi. Akā inā e helu ʻia ke kūʻai ʻana o nā ʻāpana BGA a me PGA nui, a laila hiki i nā pilina alakaʻi, ma muli o kā lākou mau waiwai ʻokoʻa, hiki ke hoʻopilikia i ka hemahema o ka huahana. No laila, no nā pūʻolo QFP, ʻo nā waiwai hoʻoluhi alakaʻi ka ʻike pono loa. No ka BGA, ʻoi aku ka maikaʻi o ka ʻike e pili ana i ka lōʻihi o nā hui solder i hoʻololi ʻia i ka plastic deformation [14]. No nā ʻāpana nui, hāʻawi ʻo Steinberg [62] i ka ʻikepili uila huki huki ʻana i waho.
Nā Hoʻohālike Haʻihaʻi Mea Kaumaha
ʻO nā hiʻohiʻona hemahema wale nō i loaʻa no nā mea koʻikoʻi i hōʻike ʻia ma kahi pepa e Steinberg [62], e nānā ana i ka ikaika tensile o nā ʻāpana a hāʻawi i kahi laʻana o ka helu ʻana i ke koʻikoʻi hiki ke hoʻopili ʻia i kahi pilina alakaʻi.
8.3. Nā hopena e pili ana i ka hoʻohana ʻana i nā hiʻohiʻona PoF
Ua hana ʻia nā manaʻo aʻe ma ka palapala e pili ana i nā ʻano PoF.
He mea koʻikoʻi ka pane kūloko i ka wānana ʻana i ka hemahema o ka ʻāpana. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma Li, Poglitsch [38], ʻoi aku ka liʻiliʻi o nā ʻāpana ma nā ʻaoʻao o kahi PCB i ka hāʻule ʻole ma mua o nā mea i waenakonu o ka PCB ma muli o nā ʻokoʻa kūloko i ka piko. No laila, e loaʻa i nā ʻāpana ma nā wahi like ʻole ma ka PCB nā ʻano like ʻole o ka hiki ʻole.
Ua manaʻo ʻia ka curvature o ka papa kūloko he ʻoi aku ka nui o ka hemahema ma mua o ka wikiwiki no nā ʻāpana SMT. ʻO nā hana hou loa [38,57,62,67] e hōʻike ana ʻo ka curvature o ka papa ke kumu hoʻoholo hemahema.
ʻO nā ʻano like ʻole o nā pūʻolo, ma ka helu o nā pine a me ke ʻano i hoʻohana ʻia, ʻoi aku ka hilinaʻi ma mua o nā mea ʻē aʻe, me ka nānā ʻole i ke kaiapuni kikoʻī [15,36,38].
Hiki i ka mahana ke hoʻopili i ka hilinaʻi o nā mea. Ua ʻōlelo ʻo Liguore lāua ʻo Followell [40], ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ke ola luhi ma ka pae wela mai 0 ◦C a i 65 ◦C, me ka emi ʻana o nā mahana ma lalo o -30 ◦C a ma luna o 95 ◦C. No nā ʻāpana QFP, ʻo ka wahi i hoʻopili ʻia ai ka uea i ka pōʻai (e nānā i ka Fig. 4) i manaʻo ʻia ʻo ka wahi hewa mua ma mua o ka hui solder [15,22,38].
Толщина платы оказывает определенное влияние на усталостную долговечность компонентов SMT, так как усталостная долговечность BGA, как было показано, уменьшается примерно в 30-50 раз, если толщина платы увеличивается с 0,85 мм до 1,6 мм (при сохранении постоянной общей кривизны) [13]. Гибкость (податливость) компонентных выводов заметно влияет на надежность периферийных свинцовых компонентов [63], однако это нелинейная зависимость, и выводы промежуточного соединения элементов наименее надежны.
8.4. Nā ʻano polokalamu
Hāʻawi ka Center for Advanced Life Cycle Engineering (CALCE) ma ke Kulanui o Maryland i nā lako polokalamu no ka helu ʻana i ka haʻalulu a me ka pane haʻalulu o nā papa kaapuni paʻi. Loaʻa i ka polokalamu (kapa ʻia ʻo CALCE PWA) kahi mea hoʻohana e hoʻomaʻamaʻa i ke kaʻina hana o ka holo ʻana i ke kumu hoʻohālike FE a hoʻokomo ʻokoʻa i ka helu pane i loko o ke ʻano vibration. ʻAʻohe manaʻo i hoʻohana ʻia no ka hoʻokumu ʻana i ke kumu hoʻohālike pane FE, a ua lawe ʻia nā pae hoʻohālikelike i hoʻohana ʻia mai Steinberg [61] (ʻoiai ua manaʻo ʻia ke ʻano o Barkers [48] e hoʻokō ʻia). No ka hāʻawi ʻana i nā ʻōlelo aʻoaʻo maʻamau no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka pono o nā mea hana, hana maikaʻi ka polokalamu i wehewehe ʻia, ʻoiai ʻo ia ka mea e noʻonoʻo i nā koʻikoʻi i hoʻokomo ʻia i ka thermally a koi ʻia ka ʻike kūikawā liʻiliʻi, akā ʻaʻole i hōʻoia ʻia ka pololei o nā pae hoʻohālike i nā kumu hoʻohālike.
9. Nā ala no ka hoʻonui ʻana i ka hilinaʻi o nā mea hana
E kūkākūkā kēia ʻāpana i nā hoʻololi ʻana ma hope o ka papahana e hoʻomaikaʻi ai i ka hilinaʻi o nā mea uila. Hāʻule lākou i ʻelua mau ʻāpana: nā mea e hoʻololi i nā kūlana palena o ka PCB, a me nā mea e hoʻonui i ka damping.
ʻO ke kumu nui o ka hoʻololi ʻana i ke kūlana palena ʻo ka hoʻemi ʻana i ka deflection dynamic o ka papa kaapuni i paʻi ʻia, hiki ke hoʻokō ʻia ma o ka hoʻopaʻa ʻana i nā iwi ʻaoʻao, nā kākoʻo hou a i ʻole ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka vibration o ka mea hoʻokomo. Hiki ke hoʻohana i nā mea hoʻopaʻa i ka hoʻonui ʻana i nā alapine kūlohelohe, a laila e hōʻemi ana i ka deflection dynamic [62], pili like i ka hoʻohui ʻana i nā kākoʻo hou [3], ʻoiai hiki ke hoʻonui ʻia ka wahi o nā kākoʻo, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma nā hana a J. H. Ong lāua ʻo Lim [ 40]. ʻO ka mea pōʻino, koi pinepine nā iwi ʻaoʻao a me nā kākoʻo i ka hoʻolālā hou ʻana o ka hoʻolālā, no laila e noʻonoʻo maikaʻi ʻia kēia mau ʻenehana i ka wā mua o ka pōʻai hoʻolālā. Eia kekahi, pono e mālama pono i ka hoʻololi ʻole ʻana o nā hoʻololi i nā alapine kūlohelohe e like me nā alapine kūlohelohe o ke ʻano kākoʻo, no ka mea he mea kūʻē kēia.
ʻO ka hoʻohui ʻana i ka insulation e hoʻomaikaʻi i ka hilinaʻi o ka huahana ma ka hōʻemi ʻana i ka hopena o ke kaiapuni ikaika i hoʻoili ʻia i nā mea hana a hiki ke hoʻokō ʻia me ka passive a i ʻole.
He mea maʻalahi a ʻoi aku ka maʻalahi o nā ala passive e hoʻokō, e like me ka hoʻohana ʻana i nā insulators uwea [66] a i ʻole ka hoʻohana ʻana i nā waiwai pseudoelastic o nā ʻano hoʻomanaʻo hoʻomanaʻo (SMA) [32]. Eia naʻe, ʻike ʻia hiki i nā mea hoʻokaʻawale maikaʻi ʻole ke hoʻonui i ka pane.
Hāʻawi nā ʻano hana ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻoheheʻe ʻana ma kahi ākea ākea, ʻoi aku ka maʻalahi o ka maʻalahi a me ka nui, no laila ua manaʻo pinepine ʻia lākou e hoʻomaikaʻi i ka pololei o nā mea kani koʻikoʻi ma mua o ka pale ʻana i ka pōʻino. ʻO ka hoʻokaʻawale vibration ikaika e pili ana i ka electromagnetic [60] a me nā ala piezoelectric [18,43]. ʻAʻole like me nā ʻano hoʻololi kūlana palena, ʻo ka hoʻololi ʻana o ka damping e hoʻemi i ka pane resonant kiʻekiʻe o nā lako uila, ʻoiai e loli iki nā alapine maoli maoli.
E like me ka hoʻokaʻawale ʻana i ka haʻalulu, hiki ke hoʻokō ʻia ka hoʻoheheʻe ʻana me ka passive a i ʻole ka hoʻoikaika ʻana, me ka maʻalahi o ka hoʻolālā like ʻana i ka mua a ʻoi aku ka paʻakikī a me ka damping i ka hope.
Loaʻa nā ʻano passive, no ka laʻana, nā ʻano maʻalahi loa e like me ka hoʻopaʻa ʻana i nā mea, a laila e hoʻonui ai i ka damping o ka papa kaapuni paʻi [62]. ʻO nā ʻano hana ʻoi aku ka maʻalahi e pili ana i ka hoʻoheheʻe ʻana i ka particle [68] a me ka hoʻohana ʻana i nā broadband dynamic absorbers [25].
Loaʻa ka mana vibration ikaika ma o ka hoʻohana ʻana i nā mea piezoceramic i hoʻopaʻa ʻia i ka ʻili o ka papa kaapuni paʻi [1,45]. ʻO ka hoʻohanaʻana i nāʻano hana paʻakikī he mea kiko'ī a pono e noʻonoʻo pono e pili ana i nāʻano hana'ē aʻe. ʻO ka hoʻohana ʻana i kēia mau ʻenehana i nā mea hana i ʻike ʻole ʻia he pilikia hilinaʻi ʻaʻole ia e hoʻonui i ke kumukūʻai a me ke kaumaha o ka hoʻolālā. Eia nō naʻe, inā hāʻule ka huahana me ka hoʻolālā i ʻāpono ʻia i ka wā o ka hoʻāʻo ʻana, ʻoi aku ka wikiwiki a me ka maʻalahi o ka hoʻohana ʻana i kahi ʻenehana paʻakikī paʻakikī ma mua o ka hoʻolālā hou ʻana i nā mea hana.
10. Nā manawa kūpono no ka hoʻomohala ʻana i nā ʻano hana
Hōʻike kēia ʻāpana i nā manawa kūpono no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka wānana hilinaʻi o nā lako uila, ʻoiai ʻo nā holomua hou i ka optoelectronics, nanotechnology, a me nā ʻenehana paleke hiki ke kaupalena koke i ka hoʻohana ʻana o kēia mau noi. ʻAʻole hiki ke hoʻohana ʻia nā ʻano wānana hilinaʻi nui ʻehā i ka manawa o ka hoʻolālā ʻana. ʻO ka mea wale nō e hiki ai ke hoʻonui i ka nani o ia ʻano hana, ʻo ia ka hoʻomohala ʻana i nā ʻenehana piha piha, nā kumu kūʻai haʻahaʻa a me nā ʻenehana hoʻāʻo, ʻoiai ʻo ia ka mea e hiki ai ke kūkulu ʻia a hoʻāʻo ʻia ka hoʻolālā i ʻoi aku ka wikiwiki ma mua o ka hiki i kēia manawa, me ka liʻiliʻi o ka hana kanaka.
ʻO ke ala PoF he wahi nui no ka hoʻomaikaʻi ʻana. ʻO ka wahi nui kahi e hiki ai ke hoʻomaikaʻi ʻia i ka hoʻohui ʻana me ke kaʻina hana hoʻolālā holoʻokoʻa. ʻO ka hoʻolālā lako uila he kaʻina hana e hoʻokokoke aku ai i ka mea hoʻomohala i ka hopena i hoʻopau wale ʻia ma ka hui pū ʻana me nā ʻenekinia loea i ka ʻoihana uila, hana a me ka ʻenekinia wela, a me ka hoʻolālā kūkulu. ʻO kahi ala e hoʻoponopono maʻalahi ai i kekahi o kēia mau pilikia i ka manawa like e hōʻemi i ka nui o nā hoʻolālā hoʻolālā a mālama i ka manawa nui, ʻoi aku ka nui o ka noʻonoʻo ʻana i ka nui o ke kamaʻilio ma waena o ke keʻena. E hoʻokaʻawale ʻia nā wahi ʻē aʻe o ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā ʻano PoF i nā ʻano o ka wānana pane a me nā pae hoʻohālikelike.
ʻElua ala i mua o ka wānana pane: ʻoi aku ka wikiwiki, nā hiʻohiʻona kikoʻī, a i ʻole nā hiʻohiʻona i hoʻomaikaʻi ʻia, maʻalahi. Me ka hiki ʻana mai o nā mea hana kamepiula ikaika, hiki ke lilo i ka manawa hoʻonā no nā hiʻohiʻona kikoʻī FE, ʻoiai i ka manawa like, mahalo i nā polokalamu hou, ua hoʻemi ʻia ka manawa hui huahana, ka mea i hōʻemi i ke kumukūʻai o nā kumuwaiwai kanaka. Hiki ke hoʻomaikaʻi ʻia nā ʻano hana FE maʻalahi e ke kaʻina hana no ka hana ʻana i nā hiʻohiʻona FE, e like me nā mea i manaʻo ʻia no nā ʻano kikoʻī FE. Loaʻa ka lako polokalamu ʻakomi (CALCE PWA) no kēia kumu, akā ʻaʻole i hōʻoia maikaʻi ʻia ka ʻenehana i ka hana a ʻaʻole ʻike ʻia nā manaʻo hoʻohālike i hana ʻia.
He mea maikaʻi loa ka helu ʻana i ka maopopo ʻole i loaʻa i nā ʻano hana hoʻomaʻamaʻa like ʻole, e ʻae ana e hoʻokō ʻia nā pae hoʻohālikelike kūpono.
ʻO ka hope, he ʻikepili a i ʻole ke ala no ka hāʻawi ʻana i ka ʻoi aku ka paʻakikī i nā ʻāpana i hoʻopili ʻia, kahi e hiki ai ke hoʻohana ʻia kēia mau hoʻonui ʻoʻoleʻa e hoʻomaikaʻi i ka pololei o nā kumu hoʻohālike. ʻO ka hoʻokumu ʻana i nā koina hemahema ʻāpana e hilinaʻi ʻia i ka liʻiliʻi liʻiliʻi ma waena o nā ʻāpana like ʻole mai nā mea hana like ʻole, a me ka hiki ke hoʻomohala ʻia o nā ʻano palaki hou, no ka mea, ʻo ke ʻano a i ʻole ka ʻikepili no ka hoʻoholo ʻana i nā koina hemahema e pono e helu i kēlā ʻano like ʻole a me nā loli.
ʻO kahi hoʻonā ka hana ʻana i kahi ala/polokalamu e kūkulu ʻakomi i nā hiʻohiʻona FE kikoʻī e pili ana i nā ʻāpana hoʻokomo e like me ke alakaʻi a me ka nui o ka pahu. Hiki paha kēia ʻano hana no nā ʻāpana ʻano like ʻole e like me nā ʻāpana SMT a i ʻole DIP, akā ʻaʻole no nā ʻāpana like ʻole paʻakikī e like me nā transformers, chokes, a i ʻole nā mea maʻamau.
Hiki ke hoʻoholo ʻia nā hiʻohiʻona FE ma hope mai no nā koʻikoʻi a hui pū ʻia me ka ʻikepili hemahema waiwai (S-N plasticity curve data, fracture mechanics a i ʻole nā mea like) e helu ai i ke ola o nā mea, ʻoiai ʻo ka ʻikepili hemahema o ka waiwai pono ke kiʻekiʻe. Pono e hoʻopili ʻia ke kaʻina hana FE me ka ʻikepili hoʻāʻo maoli, ʻoi aku ka maikaʻi ma mua o ka laulā o nā hoʻonohonoho hiki.
ʻO ka hoʻoikaika ʻana i loko o ia kaʻina hana he liʻiliʻi liʻiliʻi i ka hoʻohālikelike ʻana i ke ʻano o ka hoʻāʻo ʻana i ka lab pololei, pono e hana i kahi helu helu helu o nā hoʻokolohua ma waena o nā mānoanoa PCB like ʻole, ka ʻokoʻa o ka ukana a me nā kuhikuhi hoʻouka, ʻoiai me nā haneli o nā ʻano mea like ʻole i loaʻa no ka lehulehu. nā ʻano papa. Ma ke ʻano o ka hoʻāʻo ʻana maʻalahi, aia paha kahi ala e hoʻomaikaʻi ai i ka waiwai o kēlā me kēia hoʻokolohua.
Inā he ala no ka helu ʻana i ka piʻi ʻana o ke koʻikoʻi ma muli o ka hoʻololi ʻana i kekahi mau ʻano like ʻole, e like me ka mānoanoa PCB a i ʻole ka nui o ke alakaʻi, a laila hiki ke koho ʻia ka hoʻololi ʻana o ke ola ʻāpana. Hiki ke hana ʻia ia ʻano me ka hoʻohana ʻana i ka loiloi FE a i ʻole nā ʻano analytical, e alakaʻi ana i kahi ʻano maʻalahi no ka helu ʻana i nā koina hemahema mai ka ʻikepili hemahema.
ʻO ka hope loa, manaʻo ʻia e hana ʻia kahi ala e hui pū ai i nā mea hana like ʻole a pau: ka nānā ʻana o FE, ka ʻike hōʻike, ka nānā ʻana a me nā ʻano helu helu e hana i ka ʻikepili hemahema kūpono loa me nā kumu waiwai i loaʻa. Hiki ke hoʻomaikaʻi ʻia nā mea pono a pau o ke ʻano PoF ma ka hoʻokomo ʻana i nā ʻano stochastic i ke kaʻina hana e noʻonoʻo ai i nā hopena o ka loli i nā mea uila a me nā pae hana. ʻO kēia ka mea e ʻoi aku ka ʻoiaʻiʻo o nā hopena, e alakaʻi ana paha i kahi kaʻina hana no ka hana ʻana i nā mea hana i ʻoi aku ka paʻa i ka loli ʻoiai e hōʻemi ana i ka hōʻemi ʻana o ka huahana (me ke kaumaha a me ke kumukūʻai).
ʻO ka mea hope loa, hiki i kēlā mau hoʻomaikaʻi ke ʻae i ka loiloi manawa maoli o ka pono o nā mea hana i ka wā o ka hoʻolālā ʻana, e hōʻike koke ana i nā koho ʻāpana palekana, nā hoʻonohonoho, a i ʻole nā manaʻo ʻē aʻe e hoʻomaikaʻi i ka hilinaʻi ʻoiai e hoʻoponopono ana i nā pilikia ʻē aʻe e like me ka electromagnetic interference (EMI), thermal a me nā ʻoihana.
11. Panina
Hōʻike kēia loiloi i nā paʻakikī o ka wānana ʻana i ka hilinaʻi o nā lako uila, ka ʻimi ʻana i ka ulu ʻana o nā ʻano ʻano loiloi ʻehā (nā palapala hoʻoponopono, ʻikepili hoʻokolohua, ʻike hōʻike a me PoF), e alakaʻi ana i kahi synthesis a me ka hoʻohālikelike ʻana o kēia mau ʻano hana. Hoʻomaopopo ʻia nā ʻano kuhikuhi no nā haʻawina mua wale nō, pono wale nā ala ʻikepili hoʻokolohua inā loaʻa ka ʻikepili manawa nui a pololei, a he mea nui nā ʻano ʻikepili hoʻāʻo no ka hoʻāʻo ʻana i ka hoʻolālā akā ʻaʻole lawa no ka hoʻolālā ʻana.
Kūkākūkā ʻia nā ʻano hana PoF ma mua o nā loiloi puke ma mua, e hoʻokaʻawale ana i ka noiʻi i nā ʻāpana o ka wānana wānana a me ka hiki ʻole ke hāʻule. Hōʻike ka ʻāpana "Wānana Pane" i nā palapala e pili ana i nā waiwai i puʻunaue ʻia, ka hoʻohālike ʻana i ke kūlana palena, a me nā pae kikoʻī o nā hiʻohiʻona FE. Hōʻike ʻia ke koho ʻana i ke ʻano wānana pane he mea kūʻai aku ma waena o ka pololei a me ka manawa e hana a hoʻoponopono i ke kumu hoʻohālike FE, e hoʻoikaika hou ana i ka pono o ka pololei o nā kūlana palena. ʻO ka ʻāpana "Failure Criteria" e kūkākūkā ana i nā pae hoʻohālike empirical a me analytical hemahema; no ka ʻenehana SMT, hāʻawi ʻia nā loiloi o nā hiʻohiʻona a me nā mea kaumaha.
Hoʻohana wale ʻia nā ʻano empirical i nā hihia kikoʻī loa, ʻoiai hāʻawi lākou i nā hiʻohiʻona maikaʻi o nā ʻano hoʻāʻo hilinaʻi, ʻoiai ʻoi aku ka nui o ka hoʻohana ʻana i nā ʻano analytical akā ʻoi aku ka paʻakikī o ka hoʻokō. Hāʻawi ʻia kahi kūkākūkā pōkole e pili ana i nā ʻano loiloi hemahema e pili ana i ka lako polokalamu kūikawā. ʻO ka hope, hāʻawi ʻia nā manaʻo no ka wā e hiki mai ana o ka wānana hilinaʻi, e noʻonoʻo ana i nā kuhikuhi e ulu ai nā ʻano wānana hilinaʻi.
Paipalapala[1] G.S. Aglieti, R.S. Langley, E. Rogers a me S.B. Gabriel, He kumu hoʻohālike maikaʻi o kahi papa hoʻouka ʻia no nā haʻawina hoʻolālā mana ikaika, The Journal of the Acoustical Society of America 108 (2000), 1663–1673.
[2]G.S. ʻO Aglietti, He pā māmā no nā mea uila no nā noi ākea, Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers 216 (2002), 131–142.
[3] G.S. ʻO Aglietti lāua ʻo C. Schwingshackl, Ka ʻike ʻana o nā paʻa a me nā mea anti vibration no nā lako uila no nā noi ākea, Nā hana o ka 6th International Conference on Dynamics and Control of Spacecraft Structures in Space, Riomaggiore, Italia, (2004).
[4] D.B. ʻO Barker lāua ʻo Y. Chen, Ke hoʻohālike nei i nā kaohi haʻalulu o nā alakaʻi kāleka laka wedge, ASME Journal of Electronic Packaging 115(2) (1993), 189–194.
[5] D.B. Barker, Y. Chen a me A. Dasgupta, Ke kuhi nei i ke ola luhi o ka haalulu o na mea mauna o na wahi alakai quad, ASME Journal of Electronic Packaging 115(2) (1993), 195–200.
[6] D.B. Barker, A. Dasgupta a me M. Pecht, PWB solder hui ola helu ma lalo o ka wela a me ka vibrational hoʻouka, Annual hilinaʻi a me Maintainability Symposium, 1991 Proceedings (Cat. No. 91CH2966-0), 451–459.
[7] ʻO D.B. Barker, I. Sharif, A. Dasgupta a me M. Pecht, Ka hopena o SMC alakaʻi dimensional variabilities ma ke alakaʻi compliance a me solder hui luhi luhi, ASME Journal o Electronic Packaging 114(2) (1992), 177-184.
[8] D.B. ʻO Barker lāua ʻo K. Sidharth, PWB kūloko a me ke kūlou ʻana o kahi hui e pili ana i kahi manawa piʻo, American Society of Mechanical Engineers (Pepa) (1993), 1–7.
[9] J. Bowles, He noiʻi o nā kaʻina hana hilinaʻi-manaʻo no nā mea microelectronic, IEEE Transactions on Reliability 41 (1) (1992), 2-12.
[10] A.O. Cifuentes, Estimating the dynamic behavior of printed circuit boards, IEEE Transactions on Components, Packaging, and Manufacturing Technology Part B: Advanced Packaging 17(1) (1994), 69–75.
[11] L. Condra, C. Bosco, R. Deppe, L. Gullo, J. Treacy a me C. Wilkinson, Ka loiloi hilinaʻi o nā lako uila aerospace, Quality and Reliability Engineering International 15(4) (1999), 253–260 .
[12] M.J. Cushing, D.E. Mortin, T.J. ʻO Stadterman lāua ʻo A. Malhotra, Hoʻohālikelike i nā ʻano loiloi loiloi pono uila, IEEE Transactions on Reliability 42(4) (1993), 542–546.
[13] R. Darveaux a me A. Syed, Ka hilinaʻi o nā hui solder ʻāpana wahi i ka piko, SMTA International Proceedings of the Technical Program (2000), 313–324.
[14] N.F. Enke, T.J. Kilinski, S.A. Schroeder a me J.R. Lesniak, Nā hana mīkini o 60/40 tin-lead solder lap joints, Proceedings – Electronic Components Conference 12 (1989), 264–272.
[15] T. Estes, W. Wong, W. McMullen, T. Berger a me Y. Saito, Ka hilina'i o ka papa 2 ku'eku'e wāwae ma nā 'ēheu gull i alaka'i 'ia. ʻAha Kūkākūkā Aerospace, Nā Hana 6 (2003), 6-2517–6 C2525
[16] FIDES, FIDES Alakaʻi 2004 puka He ʻano hana hilinaʻi no nā ʻōnaehana uila. Hui FIDES, 2004.
[17] B. Foucher, D. Das, J. Boullie a me B. Meslet, He loiloi o nā ʻano wānana hilinaʻi no nā mea uila, Microelectronics Reliability 42 (8) (2002), 1155-1162.
[18] J. Garcia-Bonito, M. Brennan, S. Elliott, A. David a me R. Pinnington, He moʻolelo piezoelectric actuator hoʻoneʻe kiʻekiʻe no ka hoʻomalu vibration ikaika, Nā mea akamai a me nā kūkulu 7 (1) (1998), 31 –42.
[19] W. Gericke, G. Gregoris, I. Jenkins, J. Jones, D. Lavielle, P. Lecuyer, J. Lenic, C. Neugnot, M. Sarno, E. Torres a me E. Vergnault, A methodology to e loiloi a koho i kahi ala wanana hilinaʻi kūpono no nā ʻāpana eee i nā noi ākea, European Space Agency, (Special Publication) ESA SP (507) (2002), 73–80.
[20] L. Gullo, In-service reliability assessment and top-down approach is provide other reliability prediction method. ʻO ka hilinaʻi a me ka mālama ʻana i kēlā me kēia makahiki, nā hana Symposium (Cat. No. 99CH36283), 1999, 365-377.
[21] Q. Guo a me M. Zhao, Ka luhi o SMT solder hui me ka torsional curvature a me ka chip wahi optimization, International Journal of Advanced Manufacturing Technology 26(7–8) (2005), 887–895.
[22] S.-J. Ham a me S.-B. Lee, Haʻawina hoʻokolohua no ka hilinaʻi o ka ʻeke uila ma lalo o ka haʻalulu, Mechanics Experimental 36(4) (1996), 339–344.
[23] D. Hart, ʻO ka hoʻāʻo ʻana i ka luhi o kahi mea alakaʻi i loko o ka lua i uhi ʻia, IEEE Proceedings of the National Aerospace and Electronics Conference (1988), 1154–1158.
[24] ʻO T.Y. Hin, K.S. ʻO Beh lāua ʻo K. Seetharamu, Hoʻomohala ʻana i kahi papa hoʻāʻo ikaika no ka loiloi hilinaʻi a hui pū me FCBGA i ka haʻalulu a me ka haʻalulu. Nā hana o ka 5th Electronics Packaging Technology Conference (EPTC 2003), 2003, 256–262.58
[25] V. Ho, A. Veprik a me V. Babitsky, Ka hoʻopololei ʻana i nā papa kaapuni i paʻi ʻia me ka hoʻohana ʻana i ka mea hoʻoheheʻe ikaika i ka laulā, Shock and Vibration 10(3) (2003), 195–210.
[26] IEEE, IEEE alakaʻi no ke koho ʻana a me ka hoʻohana ʻana i nā wānana hilinaʻi e pili ana i ka ieee 1413, 2003, v+90 C.
[27] T. Jackson, S. Harbater, J. Sketoe a me T. Kinney, Hoʻomohala ʻana i nā ʻano maʻamau no nā hiʻohiʻona hilinaʻi o nā ʻōnaehana kikowaena, Annual Reliability and Maintainability Symposium, 2003 Proceedings (Cat. No. 03CH37415), 269–276.
[28] F. Jensen, Pono Pono Mea Electronic, Wiley, 1995.
[29] Ua hoike mai o J.H. ʻO Ong lāua ʻo G. Lim, He ʻenehana maʻalahi no ka hoʻonui ʻana i ke alapine kumu o nā hale, ASME Journal of Electronic Packaging 122 (2000), 341–349.
[30] ʻO E. Jih lāua ʻo W. Jung, ʻO ka luhi vibrational o nā hui solder mauna ili. IThermfl98. ʻEono Intersociety Conference ma Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems (Cat. No. 98CH36208), 1998, 246-250.
[31] ʻO B. Johnson lāua ʻo L. Gullo, Hoʻomaikaʻi i ka loiloi hilinaʻi a me ke ʻano wānana. Hōʻuluʻulu manaʻo hilinaʻi a me ka mālama ʻana i ka makahiki. 2000 Nā Hana. International Symposium on Product Quality and Integrity (Cat. No. 00CH37055), 2000, -:181–187.
[32] M. Khan, D. Lagoudas, J. Mayes a me B. Henderson, Pseudoelastic SMA kumu kumu no ka hoʻokaʻawale ʻana i ka haʻalulu: ʻāpana i ka hoʻohālike ʻana, Journal of Intelligent Material Systems and Structures 15(6) (2004), 415–441 .
[33] R. Kotlowitz, Comparative compliance of representatives lead designs for surface-mounted parts, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 12(4) (1989), 431–448.
[34] R. Kotlowitz, Nā ana hoʻokō no ka hoʻolālā alakaʻi ʻāpana mauna. 1990 Nā hana. 40th Electronic Components and Technology Conference (Cat. No. 90CH2893-6), 1990, 1054-1063.
[35] ʻO R. Kotlowitz lāua ʻo L. Taylor, Nā anana hoʻokō no ka ʻēheu gull i nclined, spider j-bend, a me nā hoʻolālā alakaʻi ʻēheu gull-wela no nā ʻāpana mauna ili. 1991 Nā hana. 41st Electronic Components and Technology Conference (Cat. No. 91CH2989-2), 1991, 299–312.
[36] J. Lau, L. Powers-Maloney, J. Baker, D. Rice a me B. Shaw, Solder hui hilina'i o ka maikai pitch surface mauna 'enehana hui, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 13(3) (1990), 534–544.
[37] R. Li, He ala no ka wānana luhi o nā ʻāpana uila ma lalo o ka haʻalulu haʻalulu maʻamau, ASME Journal of Electronic Packaging 123(4) (2001), 394-400.
[38] ʻO R. Li lāua ʻo L. Poglitsch, ʻO ka luhi o ka hui ʻana o nā kinipōpō pōlele a me nā pūʻolo paʻa paʻa ʻehā ma lalo o ka haʻalulu kaʻa. ʻO SMTA International, Nā Hana o ka Polokalamu ʻenehana (2001), 324–329.
[39] ʻO R. Li lāua ʻo L. Poglitsch, ʻO ka luhi haʻalulu, ka hana ʻole a me ka hilinaʻi o nā pūʻulu pahu pahu plastik a me nā pūʻolo paʻa ʻehā.
[40] Nā Kaʻina hana 2001 HD International Conference on High-Density Interconnect and Systems Packaging (SPIE Vol. 4428), 2001, 223–228.
[41] S. Liguore a me D. Followell, U'i luhi o ka enehana mauna ili (smt) ami solder. Hōʻoiaʻiʻo makahiki a me ka mālama ʻana i ka Symposium 1995 Proceedings (Cat. No. 95CH35743), 1995, -: 18–26.
[42] G. Lim, J. Ong a me J. Penny, Ka hopena o ke kaʻe a me ke kākoʻo kiko o loko o kahi papa kaapuni i paʻi ʻia ma lalo o ka haʻalulu, ASME Journal of Electronic Packaging 121(2) (1999), 122–126.
[43] P. Luthra, Mil-hdbk-217: He aha ka hewa? Nā Hana IEEE ma ka Pono 39(5) (1990), 518.
[44] ʻO J. Marouze lāua ʻo L. Cheng, He haʻawina kūpono o ka hoʻokaʻawale ʻana i ka haʻalulu me ka hoʻohana ʻana i nā mea hana hekili, nā mea akamai a me nā kūkulu 11(6) (2002), 854–862.
[45] MIL-HDBK-217F. Ka wānana hilinaʻi o nā lako uila. ʻOihana Kāleka ʻAmelika, paʻi F, 1995.
[46] S.R. Moheimani, He noiʻi o nā mea hou i ka hoʻoheheʻe ʻana a me ka hoʻomalu ʻana me ka hoʻohana ʻana i nā transducers piezoelectric shunted, IEEE Transactions on Control Systems Technology 11(4) (2003), 482–494.
[47] S. Morris lāua ʻo J. Reilly, Mil-hdbk-217-he pahuhopu punahele. Hōʻuluʻulu manaʻo hilinaʻi a me ka mālama ʻana i ka makahiki. 1993 Nā Hana (Cat. No. 93CH3257-3), (1993), 503-509.
P. O'Connor, ʻenehana hilinaʻi maʻamau. Wiley, 1997.
[48] M. Osterman lāua ʻo T. Stadterman, polokalamu loiloi hemahema no nā hui kāleka kaapuni. Ka hilinaʻi a me ka mālama ʻana i kēlā me kēia makahiki. ʻaha kūkā. 1999 Nā Hana (Cat. No. 99CH36283), 1999, 269–276.
[49] M. Pecht a me A. Dasgupta, Physics-of-failure: he approach to trust product development, IEEE 1995 International Integrated Reliability Workshop Final Report (Cat. No. 95TH8086), (1999), 1–4.
[50] M. Pecht ame W.-C. Kang, He hoʻohewa no ka mil-hdbk-217e ʻano wānana hilinaʻi, IEEE Transactions on Reliability 37(5) (1988), 453–457.
[51] ʻO M.G. ʻO Pecht lāua ʻo F.R. Nash, wānana i ka hilinaʻi o nā lako uila, Nā hana o ka IEEE 82(7) (1994), 992–1004.
[52] ʻO J. Pitarresi, D. Caletka, R. Caldwell a me D. Smith, ʻO ka ʻenehana waiwai smeared no ka FE vibration analysis of printed circuit cards, ASME Journal of Electronic Packaging 113 (1991), 250–257.
[53] ʻO J. Pitarresi, P. Geng, W. Beltman a me Y. Ling, Dynamic modeling and ana ana o nā motherboards computer personal. 52nd Electronic Components and Technology Conference 2002., (Cat. No. 02CH37345)(-), 2002, 597–603.
[54] ʻO J. Pitarresi lāua ʻo A. Primavera, Hoʻohālikelike i nā ʻenehana hoʻohālike haʻalulu no nā kāleka kaapuni paʻi, ASME Journal of Electronic Packaging 114 (1991), 378–383.
[55] ʻO J. Pitarresi, B. Roggeman, S. Chaparala a me P. Geng, ʻO ka hoʻāʻo haʻalulu a me ka hoʻohālikelike ʻana i nā motherboards PC. 2004 Nā Hana, 54th Electronic Components and Technology Conference (IEEE Cat. No. 04CH37546) 1 (2004), 1047–1054.
[56] B.I. ʻO Sandor, Solder Mechanics – He Mokuʻāina o ka ʻike noʻeau. The Minerals, Metals and Materials Society, 1991.
[57] S. Shetty, V. Lehtinen, A. Dasgupta, V., Halkola a me T. Reinikainen, Ka luhi o ka puolo unahi puolo ma muli o ke kulou ana o ka cyclic, ASME Journal of Electronic Packaging 123(3) (2001), 302– 308.
[58] S. Shetty lāua ʻo T. Reinikainen, ʻEkolu a me ʻehā mau ʻike piko no nā pūʻolo uila, ASME Journal of Electronic Packaging 125(4) (2003), 556–561.
[59] K. Sidharth lāua ʻo D.B. Barker, ʻO ka vibration induced fatigue life estimation of corner leads of peripheral lead parts, ASME Journal of Electronic Packaging 118(4) (1996), 244–249.
[60] ʻO J. Spanos, Z. Rahman a me G. Blackwood, Mea hoʻokaʻawale haʻalulu ikaika 6-axis, Nā hana o ka Hui Mana Mana ʻAmelika 1 (1995), 412–416.
[61] D. Steinberg, Nānā Ui no nā Lako uila, John Wiley & Sons, 1991.
[62] D. Steinberg, Nānā Ui no nā Lako uila, John Wiley & Sons, 2000.
[63] E. Suhir, Hiki i nā alakaʻi waho ke hoʻemi i ka ikaika o kahi mea i kau ʻia ma luna? 1988 Nā Kaʻina o ka 38th Electronics Components Conference (88CH2600-5), 1988, 1–6.
[64] E. Suhir, ʻAʻole laina ikaika o ka papa kaapuni i paʻi ʻia i nā haʻawe haʻalulu i hoʻopili ʻia i kona ʻano kākoʻo, ASME Journal of Electronic Packaging 114(4) (1992), 368–377.
[65] E. Suhir, Pane o ka papa paii kaapuni hikiwawe i na haawe haalulu i hoohana ia i kona koo, American Society of Mechanical Engineers (Pepa) 59(2) (1992), 1–7.
[66] A. Veprik, Ka pale ʻana i ka vibration o nā ʻāpana koʻikoʻi o nā lako uila i nā kūlana kūlohelohe koʻikoʻi, Journal of Sound and Vibration 259(1) (2003), 161–175.
[67] H. Wang, M. Zhao a me Q. Guo, Vibration luhi hoʻokolohua o SMT solder hui, Microelectronics hilinaʻi 44 (7) (2004), 1143-1156.
[68] ʻO Z.W. Xu, K. Chan a me W. Liao, He ala hoʻokalakupua no ka hoʻolālā hoʻoheheʻe ʻana i nā ʻāpana, Shock and Vibration 11(5–6) (2004), 647–664.
[69] S. Yamada, A fracture mechanics approach to soldered joint cracking, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 12(1) (1989), 99–104.
[70] W. Zhao lāua ʻo E. Elsayed, Hoʻohālikelike i ka hoʻāʻo ʻana i ke ola ma muli o ke koena o ke ola, International Journal of Systems Science 36(11) (1995), 689–696.
[71] W. Zhao, A. Mettas, X. Zhao, P. Vassiliou a me E.A. Elsayed, Generalized step stress accelerated life model. Nā hana o ka 2004 International Conference on the Business of Electronic Product Reliability and Liability, 2004, 19–25.
Source: www.habr.com