机械往复式快速热疲劳实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机械往复式快速热疲劳实验装置及方法，它包括加热系统，冷却系统、试样位移系统和计数系统；所述加热系统包括能够绕其中心顺时针或逆时针旋转的第一旋转铜盘，在第一旋转铜盘的正面和背面分别设有一第一温度传感器、加热片和第一温度控制器，在第一旋转铜盘上还连接有能够控制其旋转角度和静止时间的第一转速控制器；所述冷却系统包括能够绕其中心旋转的第二旋转铜盘和第二温度控制器，在第二旋转铜盘的正面和背面分别设有一第二温度传感器和制冷片，在第二旋转铜盘上连接有能够控制其转速的第二转速控制器；所述式样位移系统包括一试样移动板，所述试样移动板能够带动试样沿第一旋转铜盘和第二旋转铜盘中心位置作水平往复移动。

【技术实现步骤摘要】
机械往复式快速热疲劳实验装置及方法
本专利技术涉及一种热疲劳实验装置，具体涉及一种机械往复式快速热疲劳实验装置及方法。
技术介绍
随着IGBT和LED等大功率器件的逐步推广和应用，封装体密度越来越高，焊点尺寸越来越小，焊点数量越来越多，其元器件内部芯片所承受的功率越来越大，封装体内部的热流密度也越来越高，为了更好的发挥其性能必须进行冷却降温。因此元器件内部焊点在服役过程中必将承受着高频率、急剧的温度变化，必将导致元器件内部各种材料的热膨胀系数失配，以及起连接作用的焊点承受着应力应变的循环变化，进而引起焊点的热疲劳破坏，导致整个封装器件的失效。基于上述问题，在封装体生产前，需对封装体内各个焊点进行热疲劳实验，以生产出合格的封装体，使封装体的使用寿命更长。目前，常规的含热冲击和热循环实验温度变化慢，循环周期特别长。例如文献[YanQi,RexLam,etal.TemperatureprofileeffectsinacceleratedthermalcyclingofSnPbandPb-freesolderjoints.MicroelectronicsReliability,2006,46本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，它包括加热系统，冷却系统、试样位移系统和计数系统；所述加热系统包括能够绕其中心顺时针或逆时针旋转的第一旋转铜盘（26），在第一旋转铜盘（26）的正面和背面分别设有一第一温度传感器（25）和加热片（23），在第一旋转铜盘（26）上还连接有能够控制其旋转角度和静止时间的第一转速控制器（19），在加热片（23）上连接有一个第一温度控制器（24）；所述冷却系统包括能够绕其中心顺时针或逆时针旋转的第二旋转铜盘（12），在第二旋转铜盘（12）的正面和背面分别设有一第二温度传感器（9）和制冷片（10），在第二旋转铜盘（12）上连接有能够控制其转速的第二转速控...

【技术特征摘要】
1.一种机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，它包括加热系统，冷却系统、试样位移系统和计数系统；所述加热系统包括能够绕其中心顺时针或逆时针旋转的第一旋转铜盘（26），在第一旋转铜盘（26）的正面和背面分别设有一第一温度传感器（25）和加热片（23），在第一旋转铜盘（26）上还连接有能够控制其旋转角度和静止时间的第一转速控制器（19），在加热片（23）上连接有一个第一温度控制器（24）；所述冷却系统包括能够绕其中心顺时针或逆时针旋转的第二旋转铜盘（12），在第二旋转铜盘（12）的正面和背面分别设有一第二温度传感器（9）和制冷片（10），在第二旋转铜盘（12）上连接有能够控制其转速的第二转速控制器（16），在制冷片（10）上连接有一第二温度控制器（8）；所述加热系统中的第一旋转铜盘（26）和冷却系统中的第二旋转铜盘（12）间隔设置在试样位移系统的一侧；所述式样位移系统包括一试样移动板（18），所述试样移动板（18）置于第一旋转铜盘（26）和第二旋转铜盘（12）上方并能够移动后分别与第一旋转铜盘（26）和第二旋转铜盘（12）相接触，且试样移动板（18）能够带动试样沿第一旋转铜盘（26）和第二旋转铜盘（12）中心位置作水平往复移动，在试样移动板（18）上还连接有一个用于控制试样移动板（18）运动周期和运动速度的第三控制器（5）；所述计数系统包括一电子报警计数器（3），所述电子报警计数器（3）与试样移动板（18）相接，通过在电子报警计数器（3）上预设试样移动板（18）的循环周期，并通过电子报警计数器（3）对试样移动板（18）循环次数计数，在达到设定的循环周期后报警。2.根据权利要求1所述的机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述加热系统还包括带动第一旋转铜盘（26）同步旋转的第一步进电机（22）；在第一步进电机（22）和第一转速控制器（19）之间还设有一第一电机驱动器（21），在第一温度控制器（24）和第一电机驱动器（21）之间还连接有一用于控制第一温度控制器（24）和第一电机驱动器（21）开启或关闭的开关电源（20）。3.根据权利要求1或2所述的机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述制冷系统还包括带动第二旋转铜盘（12）同步旋转的第二步进电机（13）；在第二步进电机（13）和第二转速控制器（16）之间还设有一第二电机驱动器（15），在第二温度控制器（8）和第二电机驱动器（15）之间还连接有一用于控制第二温度控制器（8）和第二电机驱动器（15）开启或关闭的电源开关（14）。4.根据权利要求3所述的机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述试样位移系统还包括一个第三步进电机（1）和一个直线导轨滑台（7），所述试样移动板（18）的一端固定安装在直线导轨滑台（7）上，另一端悬空设置且末端与第一温度传感器（25）和第二温度传感器（8）相接触，在第三控制器（5）与第三步进电机（1）之间还设有一第三电机驱动器（6），所述第三电机驱动器（6）上连接有一直流电源开关（4）。5.根据权利要求4所述的机械往复式快速热...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘贵生，夏大权，刘歆，田谧哲，曹华东，蒋刘杰，吴懿平，唐明，王卫生，甘树德，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50