CN214668184U - 一种微焊点力学性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微焊点力学性能测试装置，第二试样夹持机构的一端与框体的顶部可拆卸连接，并位于第一试样夹持机构的正下方，连接杆的一端与第二试样夹持机构可拆卸连接，并位于第二试样夹持机构的底部，第一齿轮与第二齿轮啮合，并位于第二齿轮的左侧，第二齿轮与电机可拆卸连接，并位于电机的顶部，电机带动第二齿轮旋转，进而带动微分筒的旋转，通过控制微分筒的旋转量，使得千分尺测微螺杆拉伸所述连接杆，使得第二试样夹持机构被拉伸，然后使得试样被拉伸，从而测试试样的力学性能，该装置能有效减少电机受到的扭矩，结构简单、稳定，成本较低。

Description

一种微焊点力学性能测试装置

技术领域

本实用新型涉及金属材料性能测试技术领域，尤其涉及一种微焊点力学性能测试装置。

背景技术

目前电子封装器件在服役过程中会遭受温度和功率循环，在焊点的内部会产生热应力，应力的反复变化和时间的延续会造成焊点的疲劳、蠕变损伤，进一步导致焊点失效，因此，研究微焊点在不同工况下的力学性能，对电子封装产品的可靠性评估，改进焊点的形貌尺寸及工艺具有重要的意义，焊点的力学性能研究，包括剪切、拉伸性能等，进而分析焊点的蠕变、疲劳寿命，基于实验方法的测定焊点的蠕变、疲劳寿命具有直观、可靠性高、可信度高的特点，通过对焊点施加持续或循环的载荷，观察焊点裂纹萌生和裂纹扩展过程中测出裂纹从开裂到失稳扩展的实际时间来得到最终失效寿命，传统的材料力学性能测试装置，如万能试验机，不能对微小焊点进行测试，微小焊点的力学性能与大块体钎料存在非常大的区别，大块体钎料测得的力学性能参数不再适应于微小焊点，目前针对微小焊点的力学性能测试多采用动态力学分析仪，但其价格昂贵，结构复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微焊点力学性能测试装置，旨在解决现有技术中的传统微焊点力学性能测试装置结构复杂和价格昂贵的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的一种微焊点力学性能测试装置，包括框体、支撑架、第一试样夹持机构、第二试样夹持机构、连接杆、挡板、第一套筒、千分尺、千分尺夹持机构、千分尺固定器、第一齿轮、第二齿轮、电机和光轴，所述支撑架与所述框体可拆卸连接，并位于所述框体的顶部，所述第一试样夹持机构的一端与所述支撑架可拆卸连接，并位于所述框体的上方，所述第二试样夹持机构的一端与所述框体的顶部可拆卸连接，并位于所述第一试样夹持机构的正下方，所述连接杆的一端与所述第二试样夹持机构可拆卸连接，并位于所述第二试样夹持机构的底部，所述连接杆的另一端贯穿所述第一套筒，并与所述挡板可拆卸连接，且位于所述第一套筒的内部，所述千分尺与所述第一套筒可拆卸连接，并位于所述挡板的下方；

所述千分尺的底部与所述千分尺夹持机构可拆卸连接，并位于所述千分尺夹持机构的内部，所述千分尺夹持机构与所述第一齿轮可拆卸连接，并位于所述第一齿轮的顶部，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，并位于所述第二齿轮的左侧，所述第二齿轮与所述电机可拆卸连接，并位于所述电机的顶部，所述电机与所述框体的内底壁可拆卸连接，并位于所述第二齿轮的下方，所述光轴的一端与所述框体的内顶壁可拆卸连接，并位于所述千分尺的左侧，所述光轴的另一端与所述框体的内底壁可拆卸连接，并位于所述第二齿轮的左侧，所述千分尺固定器的一端与所述光轴可拆卸连接，并位于所述千分尺的左侧，所述千分尺固定器的另一端与所述千分尺可拆卸连接，并位于所述连接杆的左侧。

其中，所述支撑架包括支撑板和四个支撑杆，所述支撑板与所述第一试样夹持机构可拆卸链接，并位于所述第一试样夹持机构的顶部，每个所述支撑杆的一端与所述支撑板可拆卸连接，并均位于所述支撑板的底部，每个所述支撑杆的另一端与所述框体顶部可拆卸连接，并均位于所述第二试样夹持机构的侧面。

其中，所述第一试样夹持机构包括第一凸台、第一卡爪和第二套筒，所述第一凸台与所述支撑板可拆卸连接，并位于所述支撑板的中心，所述第一卡爪与所述第一凸台可拆卸连接，并位于所述支撑板的下方，所述第二套筒与所述第一卡爪可拆卸，并位于所述第一卡爪的外表面，所述第一卡爪具有第一夹持孔。

其中，所述第二试样夹持机构包括第二凸台、第二卡爪和第三套筒，所述第二凸台贯穿所述框体的顶部，并与所述连接杆可拆卸连接，且位于所述连接杆的顶部，所述第二卡爪与所述第二凸台可拆卸连接，并位于所述第二套筒的下方，所述第三套筒与所述第二卡爪可拆卸连接，并位于所述第二卡爪的外表面，所述第二卡爪具有第二夹持孔。

所述千分尺包括测微螺杆、微分筒和尺架，所述测微螺杆与所述尺架转动连接，并位于所述第一套筒的下方，所述微分筒与所述尺架转动连接，并位于所述测微螺杆的下方，所述尺架与所述千分尺固定器可拆卸连接，并位于所述千分尺固定器的右侧。

其中，所述千分尺夹持机构包括半圆环和圆杆，所述半圆环与所述圆杆可拆卸连接，并位于所述微分筒的外表面，所述半圆环与所述第一齿轮可拆卸连接，并位于所述第一齿轮的顶部。

其中，所述千分尺固定器包括夹具、第一旋钮和第二旋钮，所述夹具具有第三夹持孔，所述第三夹持孔与所述光轴滑动连接，并位于所述夹具的左端，所述第一旋钮贯穿所述第三夹持孔，并与所述夹具可拆卸连接，且位于所述光轴的左侧，所述夹具还具有第四夹持孔，所述第四夹持孔与所述千分尺可拆卸连接，并位于所述夹具的右端，所述第二旋钮贯穿所述第二夹持孔，并于所述夹具可拆卸连接，且位于所述尺架的右侧。

其中，所述微焊点力学性能测试装置还包括密封罩和缓冲垫，所述密封罩与所述支撑架滑动连接，并位于所述框体的顶部，所述缓冲垫套设于所述第二凸台的底端，并位于所述框体的顶部。

其中，所述微焊点力学性能测试装置还包括试样，所述试样的一端与所述第一试样夹持机构可拆卸连接，并位于所述第一试样夹持机构的底部，所述试样的另一端与所述第二试样夹持机构可拆卸连接，并位于所述第二试样夹持机构的顶部。

本实用新型的有益效果体现在：所述第一试样夹持机构和所述第二试样夹持机构用于试样的夹持，所述电机带动所述第二齿轮旋转，第二齿轮带动所述第一齿轮，进而带动所述微分筒的旋转，通过控制所述微分筒的旋转量，使得所述测微螺杆产生位移拉伸所述连接杆，使得所述第二试样夹持机构被拉伸，然后使得所述试样被拉伸，从而测试所述试样的力学性能，该装置能有效减少所述电机受到的扭矩，结构简单、稳定，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的微焊点力学性能测试装置的结构示意图。

图2是本实用新型的微焊点力学性能测试装置除去密封罩的结构示意图。

图3是本实用新型的第一夹持机构和第二试样夹持机构的剖面示意图。

图4是本实用新型的挡板的剖视图。图5是本实用新型的千分尺夹持机构的结构示意图。

图6是本实用新型的千分尺固定器的结构示意图。

图7是本实用新型的线型微焊点的试样示意图。

1-框体、2-支撑架、3-第一试样夹持机构、4-第二试样夹持机构、5-连接杆、 6-挡板、7-第一套筒、8-千分尺、9-千分尺夹持机构、10-第一齿轮、11-第二齿轮、12-电机、13-光轴、14-千分尺固定器、15-第一夹持孔、16-第二夹持孔、17- 密封盖、18-缓冲垫、19-试样、20-第三夹持孔、21-支撑板、22-支撑杆、23-第四夹持孔、31-第一凸台、32-第一卡爪、33-第二套筒、41-第二凸台、42-第二卡爪、43-第三套筒、81-测微螺杆、82-微分筒、83-尺架、91-半圆环、92-圆杆、 141-夹具、142-第一旋钮、143-第二旋钮。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图7，本实用新型提供了一种微焊点力学性能测试装置，包括框体1、支撑架2、第一试样夹持机构3、第二试样夹持机构4、连接杆5、挡板 6、第一套筒7、千分尺8、千分尺夹持机构9、千分尺固定器14、第一齿轮10、第二齿轮11、电机12和光轴13，所述支撑架2与所述框体1可拆卸连接，并位于所述框体1的顶部，所述第一试样夹持机构3的一端与所述支撑架2可拆卸连接，并位于所述框体1的上方，所述第二试样夹持机构4的一端与所述框体1的顶部可拆卸连接，并位于所述第一试样夹持机构3的正下方，所述连接杆5的一端与所述第二试样夹持机构4可拆卸连接，并位于所述第二试样夹持机构4的底部，所述连接杆5的另一端贯穿所述第一套筒7，并与所述挡板6可拆卸连接，且位于所述第一套筒7的内部，所述千分尺8与所述第一套筒7可拆卸连接，并位于所述挡板6的下方；

所述千分尺8的底部与所述千分尺夹持机构9可拆卸连接，并位于所述千分尺夹持机构9的内部，所述千分尺夹持机构9与所述第一齿轮10可拆卸连接，并位于所述第一齿轮10的顶部，所述第一齿轮10与所述第二齿轮11啮合，并位于所述第二齿轮11的左侧，所述第二齿轮11与所述电机12可拆卸连接，并位于所述电机12的顶部，所述电机12与所述框体1的内底壁可拆卸连接，并位于所述第二齿轮11的下方，所述光轴13的一端与所述框体1的内顶壁可拆卸连接，并位于所述千分尺8的左侧，所述光轴13的另一端与所述框体1的内底壁可拆卸连接，并位于所述第二齿轮11的左侧，所述千分尺固定器14的一端与所述光轴13可拆卸连接，并位于所述千分尺8的左侧，所述千分尺固定器 14的另一端与所述千分尺8可拆卸连接，并位于所述连接杆5的左侧。

在本实施方式中，所述第一试样夹持机构3和所述第二试样夹持机构4用于所述试样19的夹持，所述电机12带动所述第二齿轮11旋转，第二齿轮11 带动所述第一齿轮10，进而带动所述微分筒82的旋转，通过控制所述微分筒 82的旋转量，使得所述测微螺杆81产生位移拉伸所述连接杆5，使得所述第二试样夹持机构4被拉伸，然后使得所述试样19被拉伸，从而测试所述试样19 的力学性能，该装置能有效减少所述电机12受到的扭矩，结构简单、稳定，成本较低，所述千分尺8具有数据接口，所述微焊点力学性能测试装置具有控制端，将数据接口与控制端连接实时传输所述测微螺杆81的位移信息，使得所述电机12能够精准调节所述千分尺8测微螺杆81的位移量，在所述第二试样夹持机构4和所述连接杆5之间安装拉力测试仪，得到所述测微螺杆81对所述试样19拉伸的载荷-位移曲线，确定试验需要施加载荷的大小，将所述试样19两端接入惠通斯电桥，检流计的电压数据输出到控制端，控制端通过所述测微螺杆81对应的位移信息来控制所述电机12的旋转量并实时判断检流计输出的电压值，当所述试样19完全断裂，检流计的电压值是电源电压的一半时，停止计时得到微焊点的蠕变寿命，测试微焊点的疲劳寿命只需改变拉伸载荷的大小和次数，施加循环的拉应力即可。

进一步地，所述支撑架2包括支撑板21和四个支撑杆22，所述支撑板21 与所述第一试样夹持机构3可拆卸链接，并位于所述第一试样夹持机构3的顶部，每个所述支撑杆22的一端与所述支撑板21可拆卸连接，并均位于所述支撑板21的底部，每个所述支撑杆22的另一端与所述框体1顶部可拆卸连接，并均位于所述第二试样夹持机构4的侧面。

在本实施方式中，所述支撑架2用于支撑第一试样夹持机构3。

进一步地，所述第一试样夹持机构3包括第一凸台31、第一卡爪32和第二套筒33，所述第一凸台31与所述支撑板21可拆卸连接，并位于所述支撑板21 的中心，所述第一卡爪32与所述第一凸台31可拆卸连接，并位于所述支撑板 21的下方，所述第二套筒33与所述第一卡爪32可拆卸，并位于所述第一卡爪 32的外表面，所述第一卡爪32具有第一夹持孔15。

在本实施方式中，将所述试样19的一端放入所述第一夹持孔15，旋转所述第二套筒33，使得所述第一卡爪32的端部收缩，完成所述试样19的固定。

进一步地，所述第二试样夹持机构4包括第二凸台41、第二卡爪42和第三套筒43，所述第二凸台41贯穿所述框体1的顶部，并与所述连接杆5可拆卸连接，且位于所述连接杆5的顶部，所述第二卡爪42与所述第二凸台41可拆卸连接，并位于所述第二套筒33的下方，所述第三套筒43与所述第二卡爪42可拆卸连接，并位于所述第二卡爪42的外表面，所述第二卡爪42具有第二夹持孔16。

在本实施方式中，将所述试样19的一端放入所述第二夹持孔16，旋转所述第三套筒43，使得所述第二卡爪42的端部收缩，完成所述试样19的固定。

进一步地，所述千分尺8包括测微螺杆81、微分筒82和尺架83，所述测微螺杆81与所述尺架83转动连接，并位于所述第一套筒7的下方，所述微分筒82与所述尺架83转动连接，并位于所述测微螺杆81的下方，所述尺架83 与所述千分尺固定器14可拆卸连接，并位于所述千分尺固定器14的右侧。

在本实施方式中，所述微分筒82控制所述测微螺杆81的位移量。

进一步地，所述千分尺夹持机构9包括半圆环91和圆杆92，所述半圆环 91与所述圆杆92可拆卸连接，并位于所述微分筒82的外表面，所述半圆环91 与所述第一齿轮10可拆卸连接，并位于所述第一齿轮10的顶部。

在本实施方式中，所述微分筒82的一端放入所述圆杆92中，将所述半圆环91与所述圆杆92连接，从而锁紧所述微分筒82。

进一步地，所述千分尺固定器14包括夹具141、第一旋钮142和第二旋钮 143，所述夹具141具有第三夹持孔20，所述第三夹持孔20与所述光轴13滑动连接，并位于所述夹具141的左端，所述第一旋钮142贯穿所述第三夹持孔20，并与所述夹具141可拆卸连接，且位于所述光轴13的左侧，所述夹具141还具有第四夹持孔23，所述第四夹持孔23与所述千分尺8可拆卸连接，并位于所述夹具141的右端，所述第二旋钮143贯穿所述第四夹持孔23，并于所述夹具141 可拆卸连接，且位于所述尺架83的右侧。

在本实施方式中，旋转所述第一旋钮142，使得所述第一夹持孔15夹紧所述光轴13，旋转所述第二旋钮143，使得所述第二夹持孔16加紧所述千分尺8，从而完成所述千分尺8的固定。

进一步地，所述微焊点力学性能测试装置还包括密封罩和缓冲垫18，所述密封罩与所述支撑架2滑动连接，并位于所述框体1的顶部，所述缓冲垫18套设于所述第二凸台41的底端，并位于所述框体1的顶部。

在本实施方式中，所述试样19拉断时，所述第二凸台41会向下位移，所述缓冲垫18能够防止所述第二凸台41与所述框体1的碰撞，所述密封盖17将所述支撑架2、所述第一试样夹持机构3和所述第二试样夹持机构4密封，能够防止所述试样19拉断时，所述试样19产生的飞溅物的飞溅，同时也保证了测试时，所述试样19不受外界环境的干扰。

进一步地，所述微焊点力学性能测试装置还包括试样，所述试样19的一端与所述第一试样夹持机构15可拆卸连接，并位于所述第一试样夹持机构15的底部，所述试样19的另一端与所述第二试样夹持机构16可拆卸连接，并位于所述第二试样夹持机构16的顶部。

在本实施方式中，所述试样19用于微焊点力学性能测试。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种微焊点力学性能测试装置，其特征在于，

包括框体、支撑架、第一试样夹持机构、第二试样夹持机构、连接杆、挡板、第一套筒、千分尺、千分尺夹持机构、千分尺固定器、第一齿轮、第二齿轮、电机和光轴，所述支撑架与所述框体可拆卸连接，并位于所述框体的顶部，所述第一试样夹持机构的一端与所述支撑架可拆卸连接，并位于所述框体的上方，所述第二试样夹持机构的一端与所述框体的顶部可拆卸连接，并位于所述第一试样夹持机构的正下方，所述连接杆的一端与所述第二试样夹持机构可拆卸连接，并位于所述第二试样夹持机构的底部，所述连接杆的另一端贯穿所述第一套筒，并与所述挡板可拆卸连接，且位于所述第一套筒的内部，所述千分尺与所述第一套筒可拆卸连接，并位于所述挡板的下方；

所述千分尺的底部与所述千分尺夹持机构可拆卸连接，并位于所述千分尺夹持机构的内部，所述千分尺夹持机构与所述第一齿轮可拆卸连接，并位于所述第一齿轮的顶部，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，并位于所述第二齿轮的左侧，所述第二齿轮与所述电机可拆卸连接，并位于所述电机的顶部，所述电机与所述框体的内底壁可拆卸连接，并位于所述第二齿轮的下方，所述光轴的一端与所述框体的内顶壁可拆卸连接，并位于所述千分尺的左侧，所述光轴的另一端与所述框体的内底壁可拆卸连接，并位于所述第二齿轮的左侧，所述千分尺固定器的一端与所述光轴可拆卸连接，并位于所述千分尺的左侧，所述千分尺固定器的另一端与所述千分尺可拆卸连接，并位于所述连接杆的左侧。

2.如权利要求1所述的微焊点力学性能测试装置，其特征在于，

所述支撑架包括支撑板和四个支撑杆，所述支撑板与所述第一试样夹持机构可拆卸链接，并位于所述第一试样夹持机构的顶部，每个所述支撑杆的一端与所述支撑板可拆卸连接，并均位于所述支撑板的底部，每个所述支撑杆的另一端与所述框体顶部可拆卸连接，并均位于所述第二试样夹持机构的侧面。

3.如权利要求2所述的微焊点力学性能测试装置，其特征在于，

所述第一试样夹持机构包括第一凸台、第一卡爪和第二套筒，所述第一凸台与所述支撑板可拆卸连接，并位于所述支撑板的中心，所述第一卡爪与所述第一凸台可拆卸连接，并位于所述支撑板的下方，所述第二套筒与所述第一卡爪可拆卸，并位于所述第一卡爪的外表面，所述第一卡爪具有第一夹持孔。

4.如权利要求3所述的微焊点力学性能测试装置，其特征在于，

所述第二试样夹持机构包括第二凸台、第二卡爪和第三套筒，所述第二凸台贯穿所述框体的顶部，并与所述连接杆可拆卸连接，且位于所述连接杆的顶部，所述第二卡爪与所述第二凸台可拆卸连接，并位于所述第二套筒的下方，所述第三套筒与所述第二卡爪可拆卸连接，并位于所述第二卡爪的外表面，所述第二卡爪具有第二夹持孔。

5.如权利要求4所述的微焊点力学性能测试装置，其特征在于，

所述千分尺包括测微螺杆、微分筒和尺架，所述测微螺杆与所述尺架转动连接，并位于所述第一套筒的下方，所述微分筒与所述尺架转动连接，并位于所述测微螺杆的下方，所述尺架与所述千分尺固定器可拆卸连接，并位于所述千分尺固定器的右侧。

6.如权利要求5所述的微焊点力学性能测试装置，其特征在于，

所述千分尺夹持机构包括半圆环和圆杆，所述半圆环与所述圆杆可拆卸连接，并位于所述微分筒的外表面，所述半圆环与所述第一齿轮可拆卸连接，并位于所述第一齿轮的顶部。

7.如权利要求5所述的微焊点力学性能测试装置，其特征在于，

所述千分尺固定器包括夹具、第一旋钮和第二旋钮，所述夹具具有第三夹持孔，所述第三夹持孔与所述光轴滑动连接，并位于所述夹具的左端，所述第一旋钮贯穿所述第三夹持孔，并与所述夹具可拆卸连接，且位于所述光轴的左侧，所述夹具还具有第四夹持孔，所述第四夹持孔与所述千分尺可拆卸连接，并位于所述夹具的右端，所述第二旋钮贯穿所述第二夹持孔，并于所述夹具可拆卸连接，且位于所述尺架的右侧。

8.如权利要求4所述的微焊点力学性能测试装置，其特征在于，

所述微焊点力学性能测试装置还包括密封罩和缓冲垫，所述密封罩与所述支撑架滑动连接，并位于所述框体的顶部，所述缓冲垫套设于所述第二凸台的底端，并位于所述框体的顶部。

9.如权利要求4所述的微焊点力学性能测试装置，其特征在于，

所述微焊点力学性能测试装置还包括试样，所述试样的一端与所述第一试样夹持机构可拆卸连接，并位于所述第一试样夹持机构的底部，所述试样的另一端与所述第二试样夹持机构可拆卸连接，并位于所述第二试样夹持机构的顶部。

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