一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置及测试方法，包括工作台、扭转固定机构、扭转挤压机构、线路板加热机构；扭转固定机构架设在工作台上与工作台上的圆柱滑杆滑动连接；线路板设在扭转固定机构上且线路板的一端被扭转固定机构固定，扭转挤压机构固定在线路板另一端的工作台支撑架上，扭转挤压机构对线路板上下表面施加挤压使线路板产生扭转变形；线路板加热机构固定在线路板一侧的工作台上对线路板进行加热；线路板钎料层的温度值通过热电偶测温仪测得；线路板的钎料通过电阻应变仪测得，测得的温度值和电阻值传输至微型计算机及进行数据分析与处理后，得到线路板钎料层的扭热耦应力值，从而实现线路板钎料层扭热性能的测试。

【技术实现步骤摘要】
一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置及测试方法
本专利技术涉及实验室仪器设备
，具体是一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置及测试方法。
技术介绍
线路板作为各种元器件的载体与电路信号传输的枢纽已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分，其质量的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。随着电子信息产品的小型化以及无铅无卤化的环保要求，线路板也向高密度以及环保的方向发展，线路板在实际应用过程当中出现了大量的失效问题，主要出现在钎料层处，焊点钎料失效是由于工作环境中存在着载荷冲击、温度冲击等的周期性循环外力作用的结果。这种环境条件是普遍存在的，特别是在航天、航空、航海、车载等电子产品中尤为明显。表面贴装器件，焊点钎料承担了电气的、热学的及机械连接等多重作用，并且一直是可靠性的薄弱环节。钎料层受损原因以热循环诱发最为常见，而应力松弛则是循环受损的主因，因此对线路板钎料层的扭热耦合应力测量十分必要。在目前的工程领域上，国家的许多自然资金项或军工项目，都有涉及到线路板钎料层扭热耦合应力测量的问题，如何快速精准的测量扭热耦合应力是课题研究的必要工作，而目前还缺少测量时所需的辅助装置及测量方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服
技术介绍
中提出的问题，而提供一种线路板钎料层扭热耦合应力测量装置及测试方法。实现本法目的的技术方案是：一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置，包括工作台、扭转固定机构、扭转挤压机构、线路板加热机构；所述工作台设有一对支撑架，支撑架上设有两条对称的圆柱滑杆，扭转固定机构架设在两条圆柱滑杆上与圆柱滑杆滑动连接；待测线路板设在扭转固定机构上且待测线路板的一端被扭转固定机构固定，扭转挤压机构固定在待测线路板另一端的工作台支撑架上，扭转挤压机构对待测线路板上下表面施加挤压使待测线路板产生扭转变形；线路板加热机构固定在待测线路板一侧的工作台上对待测线路板进行加热使线路板钎料层的温度升高；线路板钎料层的温度值通过热电偶测温仪测得；线路板的钎料层处粘贴电阻应变片，电阻应变片用环氧树脂密封后通过导线与电阻应变仪连接，热电偶测温仪测得的温度值和电阻应变仪测得的电阻值传输至微型计算机及进行数据分析与处理后，得到线路板钎料层的扭热耦应力值，从而实现线路板钎料层扭热性能的测试。所述的扭转固定机构，包括一对平行的光轴导轨，每根光轴导轨上设有第一滑块可在光轴导轨上移动，每根光轴导轨的两端分别设有第二滑块，每端的两个第二滑块套设在工作台支撑架的圆柱滑杆上且通过螺柱连接，通过转动螺柱使第二滑块在圆柱滑杆上滑动，从而调节两根光轴导轨之间的距离，待测线路板的一端固定在两个第一滑块上。所述的扭转挤压机构，包括一对平行的丝杠座，丝杠座分别固定在工作台的支撑架上，丝杠座上设有丝杠，丝杠的一端与固定在丝杠座上的步进电机连接，丝杠的另一端通过轴承与丝杠座转动连接，丝杠上设有第三滑块，丝杠由步进电机带动，从而带动第三滑块在丝杠上滑动；第三滑块上设有带挤压柱的压板，两个带挤压柱的压板通过转动挤压柱分别对待测线路板的上下表面施加压力，使待测线路板产生扭转形变。所述的线路板加热机构，包括加热板支撑柱，加热板支撑柱下端固定在待测线路板一侧的工作台上，加热板支撑柱上端通过可转动的连接件与恒温加热板连接，恒温加热板通过加热器电源线与耐压高温加热器连接，通过可转动的连接件可以调节恒温加热板在待测线路板上的加热位置，恒温加热板上的温度探头感知恒温加热板的实际温度。一种线路板钎料层扭热耦合应力测试方法，包括如下步骤：1）将扭转固定机构设在工作台支撑架的圆柱滑杆上，根据线路板尺寸转动螺柱和第一滑块，调节好扭转固定机构在圆柱滑杆上的位置，通过扭转固定机构将线路板的一端夹紧；2）将扭转挤压机构通过固定在工作台的支撑架上，打开步进电机的电源开关后，步进电机带动丝杠旋转，进而带动第三滑块在丝杠座上滑动，第三滑块滑动到所需位置后断电，通过转动压板上的挤压柱，使线路板产生扭转变形；3）将线路板加热机构通过螺栓固定在工作台底座上，通过调节加热板支撑柱使恒温加热板位于线路板的上方表面，打开耐压高温加热器电源，恒温加热板发热，并通过温度探头测得恒温加热板的实际温度值；4）通过扭转固定机构、扭转挤压机构和线路板加热机构的配合，使线路板钎料层产生扭热耦合应力，将电阻应变片和热电偶粘接在线路板钎料层处用环氧树脂密封；热电偶通过导线与热电偶测温仪相连，测得钎料层的实际温度值，电阻应变片通过导线与电阻应变仪相连，电阻应变仪将电阻应变片中电阻值的变化测定出来；测得的温度和电阻数据传输至微型计算机进行数据的分析与处理，实现线路板钎料层扭热耦合性能的测试。本专利技术提供的一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置及测试方法，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：根据线路板的尺寸分别调整好扭转挤压机构中的挤压柱、扭转固定机构中的第一滑块和加热机构中恒温加热板的位置，通过扭转固定模块中第一滑块上的螺柱对线路板进行固定，进一步通过扭转挤压机构中的挤压柱使线路板产生扭转变形，最后打开通过加热机构中耐压高温加热器电源，恒温加热板发热使线路板钎料层温度升高，线路板钎料层处将产生扭热耦合应力。电阻应变片和热电偶粘接在线路板钎料层处后用环氧树脂密封，热电偶测温仪可测得钎料层处的实际温度值，电阻应变仪可测出电阻应变片中阻值的变化值，进而通过微型计算机对数据进行处理和分析，得到线路板钎料层扭热耦合应力值，达到实验要求。本装置及方法在实际使用过程中操作简便，安全可靠，节约时间，进一步提高实验效率。附图说明图1为一种线路板钎料层扭热耦合应力测试方法的结构示意图：图2为工作台示意图；图3为扭转固定机构示意图；图4为扭转挤压机构示意图；图5为加热机构示意图；图中：1.工作台2.扭转固定机构3.扭转挤压机构4.加热机构5.电阻应变仪6.热电偶测温仪7.待测线路板1-1.底座1-2.支撑架1-3.圆柱滑杆2-1.第二滑块2-2.螺柱2-3.第一滑块2-4.光轴导轨3-1.电源3-2.步进电机3-3.第三滑块3-4.丝杠3-5.压板3-6.轴承3-7.挤压柱3-8.丝杠座4-1.加热板支撑柱4-2.恒温加热板4-3.耐压高温加热器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本
技术实现思路
做进一步阐述，但不是对本专利技术的限定。如图1所示，一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置，包括工作台1、扭转固定机构2、扭转挤压机构3、线路板加热机构4；如图2所示，所述工作台的底座1-1上设有一对支撑架1-2，支撑架1-2上设有两条对称的圆柱滑杆1-3，扭转固定机构2架设在两条圆柱滑杆1-3上与圆柱滑杆1-3滑动连接；待测线路板设7在扭转固定机构2上且待测线路板7的一端被扭转固定机构2固定，扭转挤压机构3固定在待测线路板7另一端的工作台1支撑架1-2上，扭转挤压机构3对待测线路板7上下表面施加挤压使待测线路板7产生扭转变形；线路板加热机构4固定在待测线路板7一侧的工作台1底座1-1上对待测线路板7进行加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置，其特征在于，包括工作台、扭转固定机构、扭转挤压机构、线路板加热机构；所述工作台设有一对支撑架，支撑架上设有两条对称的圆柱滑杆，扭转固定机构架设在两条圆柱滑杆上与圆柱滑杆滑动连接；待测线路板设在扭转固定机构上且待测线路板的一端被扭转固定机构固定，扭转挤压机构固定在待测线路板另一端的工作台支撑架上，扭转挤压机构对待测线路板上下表面施加挤压使待测线路板产生扭转变形；线路板加热机构固定在待测线路板一侧的工作台上对待测线路板进行加热使线路板钎料层的温度升高；线路板钎料层的温度值通过热电偶测温仪测得；线路板的钎料层处粘贴电阻应变片，电阻应变片用环氧树脂密封后通过导线与电阻应变仪连接，热电偶测温仪测得的温度值和电阻应变仪测得的电阻值传输至微型计算机及进行数据分析与处理后，得到线路板钎料层的扭热耦应力值，从而实现线路板钎料层扭热性能的测试。/n

【技术特征摘要】
1.一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置，其特征在于，包括工作台、扭转固定机构、扭转挤压机构、线路板加热机构；所述工作台设有一对支撑架，支撑架上设有两条对称的圆柱滑杆，扭转固定机构架设在两条圆柱滑杆上与圆柱滑杆滑动连接；待测线路板设在扭转固定机构上且待测线路板的一端被扭转固定机构固定，扭转挤压机构固定在待测线路板另一端的工作台支撑架上，扭转挤压机构对待测线路板上下表面施加挤压使待测线路板产生扭转变形；线路板加热机构固定在待测线路板一侧的工作台上对待测线路板进行加热使线路板钎料层的温度升高；线路板钎料层的温度值通过热电偶测温仪测得；线路板的钎料层处粘贴电阻应变片，电阻应变片用环氧树脂密封后通过导线与电阻应变仪连接，热电偶测温仪测得的温度值和电阻应变仪测得的电阻值传输至微型计算机及进行数据分析与处理后，得到线路板钎料层的扭热耦应力值，从而实现线路板钎料层扭热性能的测试。


2.根据权利要求1所述的一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置，其特征在于，所述的扭转固定机构，包括一对平行的光轴导轨，每根光轴导轨上设有第一滑块可在光轴导轨上移动，每根光轴导轨的两端分别设有第二滑块，每端的两个第二滑块套设在工作台支撑架的圆柱滑杆上且通过螺柱连接，通过转动螺柱使第二滑块在圆柱滑杆上滑动，从而调节两根光轴导轨之间的距离，待测线路板的一端固定在两个第一滑块上。


3.根据权利要求1所述的一种线路板钎料层扭热耦合应力测试装置，其特征在于，所述的扭转挤压机构，包括一对平行的丝杠座，丝杠座分别固定在工作台的支撑架上，丝杠座上设有丝杠，丝杠的一端与固定在丝杠座上的步进电机连接，丝杠的另一端通过轴承与丝杠座转动连接，丝杠上设有第三滑块，丝杠由步进电机带动，从而带动第三滑块在丝杠上滑动；第三滑块上设有带挤压柱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄春跃，高超，付玉祥，魏维，谢俊，刘首甫，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45