CN210893963U - 一种电路板焊点弯振应力测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电路板焊点弯振应力测量装置及方法，装置包括电路板、底座、刻度尺、电池模块、挤压机构、第一夹紧机构、第二夹紧机构、振动机构、弯曲位移测量机构；第一夹紧机构和第二夹紧机构相互对称设在底座上；挤压机构固定在底座的一端与第二夹紧机构传动连接；第一夹紧机构和第二夹紧机构之间从下至上依次设置振动机构、电路板和弯曲位移测量机构，振动机构的两端分别与第一夹紧机构和第二夹紧机构连接，电路板固定在两个夹紧机构之间，弯曲位移测量机构通过螺杆与两个夹紧机构连接；刻度尺设在底座上表面，用于测量两个夹紧机构之间的距离；电池模块固定在底座上通过导线与振动机构连接。该装置能精准的夹紧被测产品，测量更加精准。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验室仪器及设备技术领域，具体为一种电路板焊点弯振应力测量装置。
背景技术
随着科学技术的不断发展，电子产品已经朝着微型化、低功率损耗、集成密度高的方向发展，对于电子产品的需求也越来越大，电子产品的可靠性一直以来都备受关注。在电子产品封装过程中影响可靠性的因素有很大一部分是受机械载荷的影响，如弯曲变形、扭转变形、随机振动等一系列因素，从而导致焊点发生失效变形，进一步将会导致整个元器件的失效，因此对BGA焊点在弯曲变形的基础上发生随机振动的可靠性研究十分必要。目前在工程领域上，无论国家863计划或国家自然基金项目还是军工等项目，都有涉及到焊点弯振应力的课题研究，但是在进行相关的科研时，如何精准的夹紧被测产品，使其在产生弯曲变形的基础上进行振动，目前尚未见有这种实验操作时所需要的辅助装置。
实用新型内容
本实用新型的目的克服背景技术提出的问题，为提供一种电路板焊点弯振应力测量装置。
实现本实用新型目的的技术方案是：
一种电路板焊点弯振应力测量装置，包括电路板、底座、刻度尺、电池模块、挤压机构、第一夹紧机构、第二夹紧机构、振动机构、弯曲位移测量机构；底座呈水平放置；第一夹紧机构和第二夹紧机构相互对称设在底座上；挤压机构固定在底座的一端与第二夹紧机构传动连接；第一夹紧机构和第二夹紧机构之间从下至上依次设置振动机构、电路板和弯曲位移测量机构，振动机构的两端分别与第一夹紧机构和第二夹紧机构连接，电路板固定在两个夹紧机构之间，弯曲位移测量机构通过螺杆与两个夹紧机构连接；刻度尺设在底座上表面，用于测量两个夹紧机构之间的距离；电池模块固定在底座上通过导线与振动机构连接，为振动机构供电。
所述的底座，底座上设有矩形槽、两条对称的滑轨和若干螺纹孔，刻度尺设在矩形槽内，第一夹紧机构通过螺纹孔与底座固定连接，第二夹紧机构与滑轨滑动连接。
所述的第一夹紧机构、第二夹紧机构，包括支撑板，第一夹紧机构的支撑板底部固定在底座上，第二夹紧机构的支撑板底部设有滑槽，通过滑槽与底座上滑轨滑动连接，支撑板下部设有螺纹孔，中上部设有夹具，夹具上方的支撑板上设有旋转螺杆，支撑板上还设有螺杆孔，第一夹紧机构的支撑板上还设有矩形口。
所述的挤压机构，包括连接架、涡轮蜗杆、第一摇杆、传动轴和齿条，连接架底部固定在底座的螺纹孔上，连接架的一端设置涡轮蜗杆，涡轮蜗杆与第一摇杆连接，还通过传动轴上的齿轮与齿条连接，齿条与第二夹紧机构的支撑板连接；转动第一摇杆带动蜗轮蜗杆转动，蜗轮蜗杆通过传动轴带动齿轮发生转动，使齿条带动第一夹紧机构发生移动，进而产生使电路板发生弯曲变形的力。
所述的振动机构，包括两个支架，两个支架设有椭圆形滑槽，螺钉穿过椭圆形滑槽与夹紧机构支撑板上螺纹孔连接，两个支架之间通过两根下层螺杆连接，两根下层螺杆之间还设有第二摇杆，下层螺杆和第二摇杆上设有下层支撑座，下层支撑座上设有两根上层螺杆，两根上层螺杆之间设有第三摇杆，上层螺杆和第三摇杆上设有上层支撑座，上层支撑座上设有振动器，振动器上设用于夹紧振动器的旋转手柄，振动器通过导线与电池模块连接；通过转动第二摇杆和第三摇杆可使振动器前后左右运动。
所述的弯曲位移测量机构，包括支撑螺杆、支撑架，支撑架设在支撑螺杆上，支撑螺杆的两端分别设在夹紧机构支撑板的螺杆孔上，支撑架上设有蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆的一端与第四摇杆传动连接，蜗轮蜗杆的另一端通过齿轮与顶针连接，支撑架上还设有用于测量顶针向上或向下运动位移的可旋转的刻度尺，进而得到电路板的弯曲位移量。
一种电路板焊点弯振应力测量装置的测量方法，包括如下步骤：
1）首先将电路板焊点弯振应力测量装置放置于水平桌面上；
2）根据被测电路板的尺寸调整两个夹紧机构的位置，并通过刻度尺读出两个夹紧机构之间的距离；
3）通过两个夹紧机构将被测电路板固定，使被测电路板不发生蠕动，通过调节挤压机构带动第一夹紧机构发生移动，使电路板发生弯曲变形，产生一定的弯曲位移量；
4）调节弯曲位移测量机构的位置，使顶针位于被测电路板的中间位置，通过弯曲位移测量机构上的刻度尺可以读出电路板的弯曲位移量；
5）电池模块位于底座上，与振动机构通过导线连接，通过调节振动机构中振动器的位置，使振动源紧贴被测线路板；
6）打开电池模块上的开关，即可使电路板在弯曲加载条件下发生振动；
7）被测电路板上贴有三相应变片，通过导线与动态应变仪相连，将弯振应力大小变化数据通过电路与串口方式输入计算机进行计算与分析，实现电路板弯曲振动性能测试。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
通过夹紧机构将被测电路板夹紧，使其保持水平且不会发生蠕动，其中第一夹紧机构固定在底座上，第二夹紧机构与挤压机构连接，通过旋转挤压机构中的第一摇杆，使蜗轮蜗杆带动齿轮转动，进一步通过齿条带动第二夹紧机构运动，从而使电路板产生不同程度弯曲变形，经弯曲位移测量机构可以精确地测出电路板的弯曲位移量，通过调节振动机构中的摇杆，使振动器紧贴电路板，使电路板在弯曲变形的基础上产生随机振动，进而将弯振应力大小变化数据通过电路与串口方式输入计算机，开始计算与分析，达到实验研究要求。本装置在使用过程中操作简单、方便，可以进一步的提高实验效率，节省更多的时间。
附图说明
图1为一种电路板焊点弯振应力测量装置的结构示意图；
图2为底座的结构示意图；
图3为第一夹紧机构的结构示意图；
图4为第二夹紧机构的结构示意图；
图5为挤压机构的结构示意图；
图6为振动机构的结构示意图；
图7为弯曲位移测量机构的结构示意图；
图中：1.底座 2.刻度尺 3.电池模块 4.挤压机构 5.第二夹紧机构 6.振动机构7.弯曲位移测量机构 8.电路板 9.第一夹紧机构 1-1.矩形槽 1-2.螺纹孔 1-3.滑轨 4-1.连接架、4-2.第一摇杆 4-3.齿条 4-4.齿轮 4-5.传动轴 4-6.蜗轮蜗杆 5-1.滑槽 5-2.螺纹孔 5-3.第一夹紧机构支撑板 5-5.夹具 5-6.螺杆孔 5-7.旋转螺杆 6-1.支架 6-2.椭圆形滑槽 6-3.上层螺杆 6-4.第二摇杆 6-5.下层支撑座 6-6.上层螺杆 6-7.第三摇杆6-8.上层支撑座 6-9.振动器 6-10.旋转手柄 7-1.齿轮 7-2.顶针 7-3.第四摇杆 7-4.刻度尺 7-5.蜗轮蜗杆 7-6.支撑螺杆 7-7.长形滑槽 7-8.支撑架 9-1.直槽口 9-2.螺纹孔、9-3.夹具 9-4.螺纹孔 9-5.旋转螺杆 9-6.第一夹紧机构支撑板 9-7.矩形口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型内容做进一步阐述，但不是对本实用新型的限定。
实施例：
如图1所示，一种电路板焊点弯振应力测量装置，包括电路板8、底座1、刻度尺2、电池模块3、挤压机构4、第一夹紧机构9、第二夹紧机构5、振动机构6、弯曲位移测量机构7；底座1呈水平放置；第一夹紧机构9和第二夹紧机构5相互对称设在底座1上；挤压机构4固定在底座1的一端与第二夹紧机构4传动连接；第一夹紧机构9和第二夹紧机构4之间从下至上依次设置振动机构6、电路板8和弯曲位移测量机构7，振动机构6的两端分别与第一夹紧机构9和第二夹紧机构5连接，电路板8固定在两个夹紧机构之间，弯曲位移测量机构7通过螺杆与两个夹紧机构连接；刻度尺2设在底座1上表面，用于测量两个夹紧机构之间的距离；电池模块3固定在底座1上通过导线与振动机构6连接，为振动机构6供电。
如图2所示，所述的底座1，底座上设有矩形槽1-1、两条对称的滑轨1-3和若干螺纹孔1-2，刻度尺2设在矩形槽1-1内，第一夹紧机构9通过螺纹孔1-2与底座1固定连接，第二夹紧机构5与滑轨1-3滑动连接。
如图3和图4所示，所述的第一夹紧机构9、第二夹紧机构5，包括支撑板5-3/9-6，第一夹紧机构9的支撑板9-6通过底部直槽口9-1滑动到合适位置后通过螺栓固定在底座1上，第二夹紧机构5的支撑板5-3底部设有滑槽5-1，通过滑槽5-1与底座1上滑轨1-3滑动连接，支撑板5-3/9-6下部设有螺纹孔5-2/9-2，中上部设有夹具5-5/9-3，夹具5-5/9-3上方的支撑板5-3/9-6上设有旋转螺杆5-7/9-5，支撑板5-3/9-6上还设有螺杆孔5-6/9-4，第一夹紧机构9的支撑板9-6上还设有矩形口9-7。
如图5所示，所述的挤压机构4，包括连接架4-1、涡轮蜗杆4-6、第一摇杆4-2、传动轴4-5和齿条4-3，连接架4-1底部固定在底座1的螺纹孔上，连接架4-1的一端设置涡轮蜗杆4-6，涡轮蜗杆4-6与第一摇杆4-2连接，还通过传动轴4-5上的齿轮4-4与齿条4-3连接，齿条4-3与第二夹紧机构5的支撑板5-3连接；转动第一摇杆4-2带动蜗轮蜗杆4-6转动，蜗轮蜗杆4-6通过传动轴4-5带动齿轮44发生转动，使齿条4-3带动第一夹紧机构5发生移动，进而产生使电路板8发生弯曲变形的力。
所述的振动机构6，包括两个支架6-1，两个支架6-1设有椭圆形滑槽6-2，螺钉穿过椭圆形滑槽6-2与夹紧机构支撑板5-3/9-6上螺纹孔5-2/9-2连接，通过调节螺钉在椭圆形滑槽6-2上的位置，实现振动机构6的上下自由活动，两个支架6-1之间通过两根下层螺杆6-6连接，两根下层螺杆6-3之间还设有第二摇杆6-4，下层螺杆6-3和第二摇杆6-4可以穿过第一夹紧机构9支撑板9-6上的矩形口9-7；下层螺杆6-3和第二摇杆6-4上设有下层支撑座6-5，下层支撑座6-5上设有两根上层螺杆6-6，两根上层螺杆6-6之间设有第三摇杆6-7，上层螺杆6-6和第三摇杆6-7上设有上层支撑座6-8，上层支撑座6-8上设有振动器6-9，振动器6-9上设用于夹紧振动器6-9的旋转手柄6-10，振动器6-9通过导线与电池模块3连接；通过转动第二摇杆6-4和第三摇杆6-7可使振动器6-9前后左右运动。
所述的弯曲位移测量机构7，包括支撑螺杆7-6、支撑架7-8，支撑架7-8设在支撑螺杆7-6上，支撑架7-8可以支撑螺杆7-6上自由滑动，支撑架7-8底部设有长形滑槽7-7，支撑架78滑到合适位置后，通过螺钉穿过长形滑槽7-7，将支撑架7-8固定在底座1的螺纹孔1-2上，支撑螺杆7-6的两端分别设在夹紧机构支撑板的螺杆孔上，支撑架7-8上设有蜗轮蜗杆7-5，蜗轮蜗杆7-5的一端与第四摇杆7-3传动连接，蜗轮蜗杆7-5的另一端通过齿轮7-1与顶针7-2连接，支撑架7-8上还设有用于测量顶针7-2向上或向下运动位移的可旋转的刻度尺7-4，进而得到电路板8的弯曲位移量。
一种电路板焊点弯振应力测量装置的测量方法，包括如下步骤：
1）首先将电路板焊点弯振应力测量装置放置于水平桌面上；
2）根据被测电路板的尺寸调整两个夹紧机构的位置，并通过刻度尺读出两个夹紧机构之间的距离；
3）通过两个夹紧机构将被测电路板固定，使被测电路板不发生蠕动，通过调节挤压机构带动第一夹紧机构发生移动，使电路板发生弯曲变形，产生一定的弯曲位移量；
4）调节弯曲位移测量机构的位置，使顶针位于被测电路板的中间位置，通过弯曲位移测量机构上的刻度尺可以读出电路板的弯曲位移量；
5）电池模块位于底座上，与振动机构通过导线连接，通过调节振动机构中振动器的位置，使振动源紧贴被测线路板；
6）打开电池模块上的开关，即可使电路板在弯曲加载条件下发生振动；
7）被测电路板上贴有三相应变片，通过导线与动态应变仪相连，将弯振应力大小变化数据通过电路与串口方式输入计算机进行计算与分析，实现电路板弯曲振动性能测试。
Claims (6)
1.一种电路板焊点弯振应力测量装置，其特征在于，包括电路板、底座、刻度尺、电池模块、挤压机构、第一夹紧机构、第二夹紧机构、振动机构、弯曲位移测量机构；底座呈水平放置；第一夹紧机构和第二夹紧机构相互对称设在底座上；挤压机构固定在底座的一端与第二夹紧机构传动连接；第一夹紧机构和第二夹紧机构之间从下至上依次设置振动机构、电路板和弯曲位移测量机构，振动机构的两端分别与第一夹紧机构和第二夹紧机构连接，电路板固定在两个夹紧机构之间，弯曲位移测量机构通过螺杆与两个夹紧机构连接；刻度尺设在底座上表面，用于测量两个夹紧机构之间的距离；电池模块固定在底座上通过导线与振动机构连接，为振动机构供电。
2.根据权利要求1所述的一种电路板焊点弯振应力测量装置，其特征在于，所述的底座，底座上设有矩形槽、两条对称的滑轨和若干螺纹孔，刻度尺设在矩形槽内，第一夹紧机构通过螺纹孔与底座固定连接，第二夹紧机构与滑轨滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种电路板焊点弯振应力测量装置，其特征在于，所述的第一夹紧机构、第二夹紧机构，包括支撑板，第一夹紧机构的支撑板底部固定在底座上，第二夹紧机构的支撑板底部设有滑槽，通过滑槽与底座上滑轨滑动连接，支撑板下部设有螺纹孔，中上部设有夹具，夹具上方的支撑板上设有旋转螺杆，支撑板上还设有螺杆孔，第一夹紧机构的支撑板上还设有矩形口。
4.根据权利要求1所述的一种电路板焊点弯振应力测量装置，其特征在于，所述的挤压机构，包括连接架、涡轮蜗杆、第一摇杆、传动轴和齿条，连接架底部固定在底座的螺纹孔上，连接架的一端设置涡轮蜗杆，涡轮蜗杆与第一摇杆连接，还通过传动轴上的齿轮与齿条连接，齿条与第二夹紧机构的支撑板连接；转动第一摇杆带动蜗轮蜗杆转动，蜗轮蜗杆通过传动轴带动齿轮发生转动，使齿条带动第一夹紧机构发生移动，进而产生使电路板发生弯曲变形的力。
5.根据权利要求1所述的一种电路板焊点弯振应力测量装置，其特征在于，所述的振动机构，包括两个支架，两个支架设有椭圆形滑槽，螺钉穿过椭圆形滑槽与夹紧机构支撑板上螺纹孔连接，两个支架之间通过两根下层螺杆连接，两根下层螺杆之间还设有第二摇杆，下层螺杆和第二摇杆上设有下层支撑座，下层支撑座上设有两根上层螺杆，两根上层螺杆之间设有第三摇杆，上层螺杆和第三摇杆上设有上层支撑座，上层支撑座上设有振动器，振动器上设用于夹紧振动器的旋转手柄，振动器通过导线与电池模块连接；通过转动第二摇杆和第三摇杆可使振动器前后左右运动。
6.根据权利要求1所述的一种电路板焊点弯振应力测量装置，其特征在于，所述的弯曲位移测量机构，包括支撑螺杆、支撑架，支撑架设在支撑螺杆上，支撑螺杆的两端分别设在夹紧机构支撑板的螺杆孔上，支撑架上设有蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆的一端与第四摇杆传动连接，蜗轮蜗杆的另一端通过齿轮与顶针连接，支撑架上还设有用于测量顶针向上或向下运动位移的可旋转的刻度尺，进而得到电路板的弯曲位移量。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921713201.0U CN210893963U (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 一种电路板焊点弯振应力测量装置 |
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| CN201921713201.0U CN210893963U (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 一种电路板焊点弯振应力测量装置 |
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| CN201921713201.0U Active CN210893963U (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 一种电路板焊点弯振应力测量装置 |
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| CN (1) | CN210893963U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110595913A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-20 | 桂林电子科技大学 | 一种电路板焊点弯振应力测量装置及方法 |
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2019
- 2019-10-14 CN CN201921713201.0U patent/CN210893963U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110595913A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-20 | 桂林电子科技大学 | 一种电路板焊点弯振应力测量装置及方法 |
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