CN102435406A - 一种微电路机械冲击试验的固定装置和固定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微电路机械冲击试验的固定装置和固定方法，本方法的特征在于：a．在容器内放入微电路；b．向容器内倒入液态石蜡；c．液体石蜡固化，将微电路封装在容器内。本发明的有益效果能方便的固定外形复杂的封装形式的微电路；能对复杂形式的封装的微电路的引脚以及外壳进行有效的保护，有利于微电路安全进行高加速度（峰值加速度≥5000g）的机械冲击试验。还提供一种固定装置，其特征在于：包括一个容器，容器底面具有螺柱连接头，所述的容器内设有石蜡，所述的容器的开口上配合连接封冒将石蜡封装在容器内，本发明微电路固定装的有益效果是能方便的固定外形复杂的封装形式的微电路。
Description
技术领域
本发明涉及一种微电路机械冲击试验，尤其是微电路机械冲击试验的固定装置和固定方法。
背景技术
微电子技术是实现电子系统小型化、多功能、高可靠的重要途径，近年来在各种产品装备中得到了广泛应用。
机械冲击试验目的是测定微电路能否适用在需经受严酷程度冲击的电子设备中，这种冲击是在装卸、运输或现场操作中由于突然受力或运动状态突然变化而产生的，这种类型的冲击可能破坏工作特性或引起类似于因振动太强而造成的损坏，若冲击脉冲是重复性的，则损坏更严重。
高加速的机械冲击试验是耐高过载技术的一个考核指标，耐高过载指的是产品装备及其所含电子系统耐高强度机械冲击的能力，是衡量产品装备总体性能和可靠性的重要指标。有一种好的试验方法，才能检测出这些具有耐高过载能力的微电路的真实高过载水平。
进行机械冲击试验时，微电路的常规装夹方法是：在冲击试验台的台面上设有多列多排螺栓孔的安装板，安装板上设有多排多列螺栓孔的立板，微电路放置在安装板或立板上，微电路上设有压板，压板上开有通孔，螺栓穿过通孔旋入所述安装板的螺孔内并将微电路压紧在压板和安装板之间；使用这种安装微电路的方法，在进行较高的峰值加速度（大于等于5000g）的机械冲击试验时，微电路不仅需要承受峰值加速度的高过载水平，同时需要承受压条在高加速冲击下产生的额外冲击应力，测量出的并不是微电路真实能承受的高过载水平，同时，当微电路固定在立板和压条之间，进行X、Z方向的高加速冲击试验时，单单依靠压条的压力是固定不住微电路的，微电路在高加速机械冲击作用下，会产生位移，从而具有非常大的缓冲作用，而使微电路承受的高过载应力水平比测量得到的机械冲击加速度水平低得多，如果位移较大，还有可能损坏微电路。
申请号为200920186374的专利文献“一种用于金属外壳封装混合集成器件冲击试验的夹具”公开了一种用于金属外壳封装混合集成器件的冲击试验夹具，提出了一种适用于较小加速度值（小于1500g）的机械冲击试验装置，在进行高加速度（大于等于5000g）的机械冲击试验方面，局限性明显；同时，对于非金属外壳的较复杂的封装形式的微电路，通过底板、立板和压条之间的压力来进行固定，容易对微电路造成损伤。
申请号为201020208344的专利文献“PCB板振动与冲击试验的固定夹具”公开了一种PCB板振动与冲击试验的固定夹具，提出了一种适宜于PCB板进行振动与非高加速度的机械冲击试验的固定装置，如果用于固定微电路进行机械冲击试验，由于其使用螺丝孔以及支撑柱等对样品进行固定，在进行微电路的机械冲击试验时，容易放大机械冲击应力，造成微电路损伤，同时不容易对微电路的引脚进行保护，尤其当进行高加速度（大于等于5000g）的机械冲击试验时，微电路的外引脚以及玻璃绝缘子容易损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种微电路机械冲击试验的固定方法及装置，在微电路进行机械冲击试验时防止微电路的引脚以及玻璃绝缘子的损坏。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种微电路机械冲击试验的固定方法，其特征在于：
a．在容器内放入微电路；
b．向容器内倒入液态石蜡；
c．液体石蜡固化，将微电路封装在容器内。
石蜡在50℃左右就开始融化，在70℃左右就能变为液体，由于石蜡属于非晶体，在加热过程中会持续升温，所以我们在化蜡时，以需要液体蜡的数量为准。
石蜡在固化后根据其所出环境的温度不同，其抗压强度也不一样，所以如果在进行非常高的加速度（超过3万g）的机械冲击试验时，需要了解所使用石蜡的抗压强度与温度不同的曲线，从而使用合适的温度固化石蜡，以免在进行冲击试验时，石蜡所承受的冲击应力超过其抗压强度而变形，造成微电路产生位移。
采用石蜡在室温下为固体，而且其抗压强度也非常高，为27MPa，能抵抗非常高的加速度的机械冲击应力，石蜡的融化温度较低（60多摄氏度），对微电路的性能影响可以忽略。熔融下的石蜡灌封微电路，当固化时，完全可以包裹微电路，即使时不规则的承载面与固化的石蜡表面也能形成完全匹配的刚性接触，不至由于承载面的非匹配接触而造成机械冲击应力的放大，本来是应该由整个承载面承担的应力，而由于接触的非匹配，如承载面的凹凸不平而造成接触面积减少或者仅仅由某一局部的承载面承担机械冲击应力，同时固化的石蜡可以保护微电路的外引线在进行高加速度（大于等于5000g）的机械冲击时不受到损伤。
在上述的主要技术方案的基础上，可以增加以下进一步完善的技术方案：
作为本发明的一种改进，采用封冒盖在容器开口上，将石蜡封装在容器内，封冒的作用是能阻挡容器中的石蜡在强大的反弹力作用下产生弹跳。
作为本发明的一种改进，在a步骤中，首先在容器的底部倒入一薄层液体石蜡，把微电路的引脚朝上，盖板水平放置于薄层石蜡上，让微电路的盖板与石蜡表面完全匹配接触。
作为本发明的上述技术方案的改进，所述液体石蜡温度为70℃。
作为本发明的一种改进的进步优化，在c步骤中，可将一个以上的微电路呈层状用液体石蜡灌封在容器内。
作为本发明的一种改进的进步优化，在下层微电路的液态石蜡在常温下固化30min到1h后，采用液体石蜡灌封上层微电路。
作为本发明的一种改进的进步优化，在下层微电路的液态石蜡在-25 ±5℃下固化10min到30min后，采用液体石蜡灌封上层微电路。
作为本发明的一种改进的进步优化，液体石蜡灌封微电路，至石蜡盖过微电路外引线最高端10±2mm。
本发明为解决的技术问题还提供一种微电路机械冲击试验固定方法及装置，在微电路进行机械冲击试验时防止微电路的引脚以及玻璃绝缘子的损坏。
固定装置，其特征在于：包括一个容器，容器底面具有螺柱连接头，所述的容器内设有石蜡，所述的容器的开口上配合连接封冒将石蜡封装在容器内。
所述的容器与封冒优选采用螺纹连接。
作为本发明的一种改进的进步优化，所述的容器为金属材料制成，容器形状可以是中空圆柱体、中空的立方体，大小可以适当调整，根据加速度的大小，确定容器的坚固性，当加速度值为超大值（超过3万g）时，应该适当加厚容器壁厚或者使用强度更大的金属材料制造容器。
本发明的有益效果：1、能方便的固定外形复杂的封装形式的微电路；2、能对复杂形式的封装的微电路的引脚以及外壳进行有效的保护，有利于微电路安全进行高加速度（峰值加速度≥5000g）的机械冲击试验。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明：
图1为本发明的主视图。
具体实施方式
一种微电路机械冲击试验的固定方法，如图1所示，其具体工艺如下：
1、石蜡的融化流程
选取适量的石蜡，放置于一个铁盘中，把铁盘放置于电炉上进行加热，石蜡熔融变成液体，当有足量的液体石蜡时，停止加热；
2 、微电路灌封过程
2.1首先在铁罐的底部倒入一薄层液体石蜡，能够铺满整个罐底就可，由于石蜡很少，固化很快，所以不需等待，把微电路的引脚朝上，盖板水平放置于那薄层石蜡上，轻轻按压，让微电路的盖板与石蜡表面完全匹配接触，然后倒入融化好的液体石蜡，直到盖过微电路外引线最高端10±2mm即可；
2.2 如果需要灌封多层，则在第一层在常温下固化30min到1h后，如果需要提高效率，则在-25 ±5℃低温环境下固化10min到30min，然后重复2.1的过程，灌封好第二层的微电路；
2.3 重复2.1～2.2，直到把所有的微电路灌封完或者是把铁罐灌满石蜡为止；
3、 微电路灌封后的固化过程
把整个铁罐放置在室温环境下固化至少24h，如果需要提高工作效率，则在低温-25 ±5℃环境下固化1至3h，固化好后，石蜡表面会出现一个凹坑，需要使用液体石蜡灌满铁罐，在室温下固化半小时即可，然后用封冒与铁罐螺纹连接，将石蜡封装在铁罐内；
4、 进行机械冲击试验
铁罐与所使用的冲击试验台之间的连接：在铁罐底加工一个适当大小的螺杆，该螺杆需要与冲击试验台面上的一个螺孔配套使用，试验时，把铁罐拧入工作台面上的螺孔中，形成刚性连接，把固化好的铁罐安装在冲击试验台的工作台面5上，按照试验条件进行机械冲击；
5、 石蜡融化取样品
机械冲击试验完成后，必须把微电路从固化的蜡中取出进行后续的工作，把铁罐的封冒拧开放置一边，把剩下的铁罐连同固化了微电路的石蜡放到高温（推荐使用125±25℃）环境下融化石蜡1至2h，石蜡基本上全部成为液体，可以使用镊子从液体石蜡中取出微电路样品。
如图1所示，本发明固定装置，包括一个容器3，容器3形状可以是中空圆柱体、中空的立方体，大小可以适当调整，容器3为金属材料制成，容器3可选用铁罐3，铁罐3底面具有螺柱连接头，所述的铁罐内设有石蜡1，所述的铁罐3的开口上配合连接封冒2将石蜡1封装在铁罐内，所述的铁罐3与封冒2优选采用螺纹连接，且铁罐3的开口端为外螺纹连接端，封冒2具有内螺纹连接端，试验时，把铁罐3的螺柱连接头拧入工作台5面上的螺孔中，形成刚性连接，把固化了微电路4的铁罐安装在冲击试验台的工作台5面上，按照试验条件进行机械冲击试验。
Claims (10)
1.一种微电路机械冲击试验的固定方法，其特征在于：
a．在容器内放入微电路；
b．向容器内倒入液态石蜡；
c．液体石蜡固化，将微电路封装在容器内。
2.根据权利要求1所述的一种微电路机械冲击试验的固定方法，其特征在于：采用封冒盖在容器开口上，将石蜡封装在容器内。
3.根据权利要求1或2所述的一种微电路机械冲击试验的固定方法，其特征在于：在a步骤中，首先在容器的底部倒入一薄层液体石蜡，把微电路的引脚朝上，盖板水平放置于薄层石蜡上，让微电路的盖板与石蜡表面完全匹配接触。
4.根据权利要求3所述的一种微电路机械冲击试验的固定方法，其特征在于：所述液体石蜡温度为70℃。
5.根据权利要求3所述的一种微电路机械冲击试验的固定方法，其特征在于：在c步骤中，可将一个以上的微电路呈层状用液体石蜡灌封在容器内。
6.根据权利要求5所述的一种微电路机械冲击试验的固定方法，其特征在于：在下层微电路的液态石蜡在常温下固化30min到1h后，采用液体石蜡灌封上层微电路。
7.根据权利要求5所述的一种微电路机械冲击试验的固定方法，其特征在于：在下层微电路的液态石蜡在-25℃下固化10min到30min后，采用液体石蜡灌封上层微电路。
8.根据权利要求5所述的一种微电路机械冲击试验的固定方法，其特征在于：液体石蜡灌封微电路，至石蜡盖过微电路外引线最高端10±2mm。
9.固定装置，其特征在于：包括一个容器，容器底面具有螺柱连接头，所述的容器内设有石蜡，所述的容器的开口上配合连接封冒将石蜡封装在容器内。
10.根据权利要求9所述的固定装置，其特征在于：所述的容器为硬度大于铝的金属材料制成。
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