封裝工藝論文精選(九篇)

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第1篇：封裝工藝論文范文

關(guān)鍵詞：芯片封裝；引線鍵合；小波；焊點(diǎn)定位

中圖分類號：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.3969/j.issn.10036199.2017.01.028

1引言

芯片封裝是在引線框架的外接管腳與芯片焊點(diǎn)之間建立可靠的連接，實(shí)現(xiàn)芯片的功能[1]。目前常用的芯片封裝技術(shù)包括三種方法：引線鍵合、載帶自動(dòng)焊和倒裝芯片技術(shù)[2]。在三種方法中由于引線鍵合技術(shù)具有成本低、精度高、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)，因此，90%以上的芯片封裝都采用的是引線鍵合形式。引線鍵合焊點(diǎn)的視覺定位就是首先通過視覺系統(tǒng)獲取芯片和貼片基板的數(shù)字圖像，從中提取出芯片和基板的實(shí)際中心坐標(biāo)參數(shù)。計(jì)算出芯片和基板相對于預(yù)定義位置的坐標(biāo)偏差和角度偏差。通過定位偏差參數(shù)實(shí)時(shí)計(jì)算芯片和引線框架焊點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)芯片引線鍵合焊接劈刀定位誤差的在線修正[3]。

芯片的封裝工藝中需要將芯片粘貼在引線框架的貼片基板上，貼片機(jī)吸取芯片后將其放在基板上，由于取片和放片時(shí)存在誤差，導(dǎo)致芯片在基板上存在位置偏差。這種誤差的出現(xiàn)，在引線鍵合時(shí)會(huì)導(dǎo)致鍵合劈刀無法準(zhǔn)確定位到芯片焊點(diǎn)的焊接位置。這種情況將導(dǎo)致金屬引線的焊球焊接不牢或者定位不準(zhǔn)確，導(dǎo)致芯片的可靠性下降甚至失效。為了提高芯片的引線鍵合精度，本文采用構(gòu)造多尺度小波變換的方法提取芯片和基座的邊緣信息，實(shí)時(shí)檢測芯片和貼片基板的邊緣；計(jì)算芯片和貼片基板邊緣的中心坐標(biāo)和偏轉(zhuǎn)角度；為焊點(diǎn)實(shí)時(shí)定位和焊接劈刀的實(shí)時(shí)調(diào)整定位提供參數(shù)。

2基于小波變換的邊緣提取

通過CCD數(shù)字相機(jī)采集到的芯片圖像經(jīng)過預(yù)處理后，采用基于小波分析的多尺度圖像分析的辦法提取芯片和引線框架的邊緣特征。通常圖像特征局部的不連續(xù)稱為“邊緣”。就灰度突變性而言，圖像的邊緣一般分為兩大類，一類是階躍狀邊緣，其特征是邊緣兩邊象素的灰度值有顯著的不同；另一類是屋頂狀邊緣，其特點(diǎn)是它位于灰度值由增加到減小的變化轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在階躍邊緣點(diǎn)，圖像灰度在它兩旁的變化規(guī)律是灰度變化曲線的一階導(dǎo)數(shù)在該點(diǎn)達(dá)到極值，二階導(dǎo)數(shù)在該點(diǎn)近旁呈零交叉，即其左右分別為一正一負(fù)兩個(gè)峰；對于屋頂狀邊緣的邊緣點(diǎn)，其灰度變化曲線的一階導(dǎo)數(shù)在該點(diǎn)近旁呈零交叉，二階導(dǎo)數(shù)在該點(diǎn)達(dá)到極值。

5芯片特征識別與測試

本文在MATLAB軟件平臺上開發(fā)芯片引線鍵合焊點(diǎn)的定位檢測程序。首先從數(shù)字相機(jī)讀取芯片圖片，在采集芯片照片時(shí)設(shè)置環(huán)境光源，使得芯片處于良好的光照環(huán)境下。調(diào)整數(shù)字相機(jī)的鏡頭取景范圍，使芯片及其貼片基座盡量處于最大的取景范圍，使芯片圖像有較大的分辨率。采集到數(shù)字圖像后，根據(jù)數(shù)字相機(jī)的畸變校正矩陣[9]修正數(shù)字圖像誤差；然后通過圖像預(yù)處理技術(shù)[10]初步消除圖像中的干擾信息；其次采用圖像灰度處理[11]將其轉(zhuǎn)化為灰度圖像；再采用數(shù)字形態(tài)學(xué)技術(shù)消除芯片圖像上的微小孔隙，消除邊緣檢測過程中出現(xiàn)的亢余信息，完成數(shù)字圖像預(yù)處理過程。

將預(yù)處理過的圖像進(jìn)行多分辨率分析，由邊緣檢測算法得到的邊緣信息保存到鏈表結(jié)構(gòu)中，鏈表的每一行就保存一條邊緣。首先，在鏈表中查找被斷開的邊緣，并將斷開的邊緣重新連接起來，形成完成的邊緣。其次，將拼接起來的邊緣進(jìn)行平移和旋轉(zhuǎn)不變性處理，使得圖像特征中的芯片和基板的邊緣特征轉(zhuǎn)化為具有不變性的封閉曲線。第三，在實(shí)時(shí)提取到的芯片和基板邊緣曲線進(jìn)行不變性處理并提取其小波特征后，將模板的小波特征與實(shí)時(shí)圖像中的邊緣特征參數(shù)進(jìn)行對比，從而在采集到的圖像中識別出芯片和貼片基板的邊緣。最后通過計(jì)算邊緣曲線的矩特征參數(shù)，計(jì)算出芯片和基板對應(yīng)的偏移參數(shù)。

以任意兩幅圖片為例，芯片和貼片基板中心坐標(biāo)檢測實(shí)驗(yàn)以芯片和基板周邊一定范圍為拍攝區(qū)域，如圖1和圖2所示。如前所述，芯片在粘貼在引線框架的貼片基板上時(shí)存在貼片誤差，在這兩個(gè)隨機(jī)選擇的芯片貼片圖像中芯片相對于基板的位置并不固定。這種誤差將導(dǎo)致在引線鍵合時(shí)，焊接劈刀無法與芯片和引線框架的焊點(diǎn)精確對準(zhǔn)，這種誤差將導(dǎo)致芯片可靠性降低甚至殘片。計(jì)算出芯片和貼片基板的位置偏移量之后，可以根據(jù)偏移量計(jì)算出芯片和引線框架上的焊點(diǎn)位置[12]。此時(shí)計(jì)算出的焊點(diǎn)坐標(biāo)是采用像素為單位的坐標(biāo)參數(shù)，通過對數(shù)字相機(jī)的標(biāo)定，可以計(jì)算出焊點(diǎn)的實(shí)際位置參數(shù)（單位：mm）。

6結(jié)論

芯片粘貼在引線框架后，為解決芯片和基座幾何中心坐標(biāo)與設(shè)備坐標(biāo)系中理論坐標(biāo)偏差和軸向偏角實(shí)時(shí)測量，以及實(shí)時(shí)修正芯片的鍵合焊點(diǎn)的位置提高引線鍵合質(zhì)量的問題，文中提出采用基于緊支集雙正交小波的方法實(shí)現(xiàn)邊緣提取和邊緣特征識別。通過實(shí)驗(yàn)表明，該算法能快速、準(zhǔn)確的將芯片邊緣和貼片基板的邊緣從圖像中識別出來；并根據(jù)兩者的中心位置偏差計(jì)算出焊點(diǎn)的實(shí)際位置，修正參數(shù)反饋給鍵合頭驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這種算法能夠提高引線鍵合工藝中的焊接質(zhì)量，簡化了特征提取的步驟，縮短了算法的復(fù)雜度，提高了算法的精確度。

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第2篇：封裝工藝論文范文

關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試技術(shù)驗(yàn)收

1主要設(shè)備安裝

1.1遠(yuǎn)程處理機(jī)的安裝

樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)與各可重構(gòu)處理單元RPU之間的通信是透明的，可利用同一線路不同的RPU完成同一個(gè)控制系統(tǒng)。一般而言，建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)大量監(jiān)控的是空調(diào)機(jī)組，所以將RPU布置在機(jī)房之中或附近，把空調(diào)機(jī)組控制系統(tǒng)使用后剩余的輸入輸出接口用于連接附近的水流量計(jì)、水位信號、照明控制等。為了日后的發(fā)展，RPU的接口要留出20%～30%為宜。

1.2電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的布線

在電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行布線時(shí)，要注意某些線路需要專門的導(dǎo)線，如通信線路、溫度濕度傳感器線路、水位浮子開關(guān)線路、流量計(jì)線路等，它們一般需要屏蔽線，或者由制造商提供專門的導(dǎo)線。電源線與信號、控制電纜應(yīng)分槽、分管敷設(shè);數(shù)據(jù)顯示通道(DDC)、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器、網(wǎng)關(guān)等電子設(shè)備的工作接地應(yīng)連在其他弱電工程共用的單獨(dú)的接地干線上。智能建筑中安裝有大量的電子設(shè)備，這些設(shè)備分屬于不同的系統(tǒng)，由于這些設(shè)備工作頻率、抗干擾能力和功能等都不相同，對接地的要求也不同。

1.3輸入設(shè)備的安裝

輸入設(shè)備應(yīng)安裝在能正確反映其性能的位置，便于調(diào)試和維護(hù)的地方。不同類型的傳感器應(yīng)按設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的要求和現(xiàn)場實(shí)際情況確定其位置:水管型溫度傳感器、蒸汽壓力傳感器、水流開關(guān)、水管流量計(jì)不宜安裝在管道焊縫及其邊緣上開孔焊接;風(fēng)管型濕度傳感器、室內(nèi)溫度傳感器、風(fēng)汽壓力傳感器、空氣質(zhì)量傳感器應(yīng)避開蒸汽放空口及出風(fēng)口處。

1.4輸出設(shè)備的安裝

風(fēng)閥箭頭、電動(dòng)閥門的箭頭應(yīng)與風(fēng)門、電動(dòng)閥門的開閉和水流方向一致;安裝前宜進(jìn)行模擬動(dòng)作;電動(dòng)閥門的口徑與管道口徑不一致時(shí)，應(yīng)采取漸縮管件，但閥門口徑一般不應(yīng)低于管道口徑二個(gè)檔次，并應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定滿足設(shè)計(jì)要求;電動(dòng)與電磁調(diào)節(jié)閥一般安裝在回水管上。

2 機(jī)電設(shè)備安裝中常見幾種技術(shù)問題

2.1螺栓聯(lián)接問題。螺栓聯(lián)接是機(jī)電安裝中最基本的裝配，但操作不當(dāng)如聯(lián)接過緊時(shí)，螺栓就可能由于電磁力和機(jī)械力的長期作用，出現(xiàn)金屬疲勞，以至于誘發(fā)剪切、螺牙滑絲等部件裝配松動(dòng)的現(xiàn)象，埋下事故隱患。尤其是用于電氣工程傳導(dǎo)電流的螺栓聯(lián)接，更應(yīng)當(dāng)把握好螺栓、螺母間機(jī)械效應(yīng)與電熱效應(yīng)的處理，要壓實(shí)壓緊，避免因壓接不緊造成接觸電阻增大，由此引發(fā)發(fā)熱――接觸面氧化――電阻增大等一系列連鎖反應(yīng)，最后導(dǎo)致聯(lián)接處過熱、燒熔，出現(xiàn)接地短路、斷開事故。

2.2振動(dòng)問題。振動(dòng)問題原因通常包含3方面：①泵，主要是由于軸承間隙大，轉(zhuǎn)子與殼體同心度差或轉(zhuǎn)子和定子磨擦過強(qiáng)烈等因素的影響所造成。②電機(jī)，其成因包括軸承間隙大，轉(zhuǎn)子不平衡或與定子間的氣隙不均勻。③安裝操作，工藝操作參數(shù)如偏離額定參數(shù)過多，極易造成泵運(yùn)行穩(wěn)定性失衡，如出口閥流量控制不穩(wěn)定導(dǎo)致的震動(dòng)等，這就要求設(shè)備安裝工藝應(yīng)盡可能地接近于額定參數(shù)來操作。

2.3超電流問題。出現(xiàn)此種情況，可能存在三種原因：泵軸承損壞，設(shè)備內(nèi)部有異物；電機(jī)過載電流整定偏低，線路電阻偏高等；工藝操作所用介質(zhì)由于密度大或粘度高超出泵的設(shè)計(jì)能力。

2.4電氣設(shè)備問題：

2.4.1隔離開關(guān)安裝操作不當(dāng)導(dǎo)致動(dòng)、靜觸頭的接觸壓力與接觸面積不足，致使接觸面出現(xiàn)電熱氧化、電阻增大的情況，最后觸頭燒蝕釀成事故。

2.4.2斷路器弧觸指及觸頭裝配不正確，插入行程、接觸壓力、同期性、分合閘速度達(dá)不到要求，將使觸頭過熱、熄弧時(shí)間延民，導(dǎo)致絕緣介質(zhì)分解，壓力驟增，引發(fā)斷路器爆炸事故。

2.4.3調(diào)壓裝置裝配存在誤差或裝配時(shí)落入雜物卡住機(jī)構(gòu)，如不及時(shí)加以處理，也會(huì)出現(xiàn)不同程度的安全事故。

2.4.4主變壓器絕緣損壞或被擊穿。主變吊芯與高壓管安裝時(shí)落入螺帽等雜物、密封裝置安裝有誤差等都會(huì)直接影響到主變絕緣強(qiáng)度的變化，極可能致使局部絕緣遭損毀或擊穿，釀成惡性事故。

2.4.5電流互感器因安裝檢修不慎，使一次繞組開路，將產(chǎn)生很高的過電壓，危及人身與設(shè)備安全。

3 機(jī)電設(shè)備安裝常見問題的對策

3.1嚴(yán)格施工組織設(shè)計(jì)及設(shè)備、設(shè)施選擇施工組織設(shè)計(jì)和設(shè)備、設(shè)施選擇是經(jīng)有關(guān)科技人員共同研究商定的,通過技術(shù)計(jì)算和驗(yàn)算,既有其使用價(jià)值,又可保證良好的經(jīng)濟(jì)效益,不要隨便更改選用設(shè)備,否則會(huì)影響基礎(chǔ)工作的進(jìn)展。

3.2按預(yù)定計(jì)劃開展安裝工作

每一項(xiàng)機(jī)電設(shè)備安裝工作順序都有其科學(xué)性。一個(gè)安裝工程的計(jì)劃排隊(duì)是經(jīng)過多方面的考慮,經(jīng)過技術(shù)論證排出的,是有科學(xué)根據(jù)并有一定指導(dǎo)性的,不要隨便改動(dòng),以免造成窩工,工程進(jìn)度連續(xù)不上。

3.3對安裝工作要總體布置、統(tǒng)一安排對大型安裝工程,由于設(shè)備多,安裝環(huán)節(jié)多,因此對每項(xiàng)安裝都必須有總體布置,做到統(tǒng)一安排,施工隊(duì)中必須有一個(gè)統(tǒng)一指揮的機(jī)電隊(duì)長(或項(xiàng)目副經(jīng)理)對各項(xiàng)工作進(jìn)行協(xié)調(diào)處理,集思廣益,多征求職工的工作意見。

3.4安裝工作要有主有次一個(gè)工程具備開工條件,首先得有電源,其次要有動(dòng)力源,有提升裝備(包括井架、提升絞車)。要想達(dá)到短期開工之目的,安裝工作必須有主有次,分輕重緩急。只有對安裝變電所、壓風(fēng)機(jī),井架、提升絞車工作有一個(gè)合理的安排,有計(jì)劃有目的地進(jìn)行安裝工作,才能達(dá)到事半功倍之效果。

3.5嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工每一種設(shè)備的安裝,都有很嚴(yán)格的技術(shù)要求,只有按設(shè)計(jì)技術(shù)要求施工,才能減少不必要的時(shí)間流失和材料消耗。

3.6按常規(guī)安裝方式對設(shè)備進(jìn)行安裝每種設(shè)備的安裝,都有一定的作業(yè)方式和工作順序,不能急于求成,工序顛倒。例如:井架安裝,常規(guī)作業(yè)方法是一層組裝起后,進(jìn)行初操平找正,然后逐層安裝。

4 調(diào)試階段

4.1調(diào)試過程。大型機(jī)電設(shè)備在出廠時(shí)一般無法進(jìn)行總裝和負(fù)荷試驗(yàn),即使是使用過的設(shè)備,由于拆卸、搬運(yùn)及再次安裝,難免改變原始安裝狀態(tài),所以,對安裝好的大型機(jī)電設(shè)備盡快進(jìn)行調(diào)試就顯得非常重要。應(yīng)該認(rèn)識到,不僅是解體裝運(yùn)的初次使用的大型筑路設(shè)備在安裝后需進(jìn)行調(diào)試,實(shí)際上所有新增、更新、自制、改造、大(中)修機(jī)械設(shè)備,在投入使用前,都必須進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試前,要再次檢查設(shè)備裝配的完整性、合理性、安全性和滲漏痕跡等,以便調(diào)試工作安全、順利進(jìn)行。調(diào)試時(shí),主要試驗(yàn)其工作質(zhì)量、操作性能、可靠性能、經(jīng)濟(jì)性能等。考核時(shí),應(yīng)在施工現(xiàn)場進(jìn)行空負(fù)荷和負(fù)荷試驗(yàn),以正確檢驗(yàn)其性能是否達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)條件要求。調(diào)試過程中,參加調(diào)試的機(jī)械技術(shù)人員和隨機(jī)操作人員須時(shí)時(shí)到位,以主動(dòng)了解設(shè)備的現(xiàn)實(shí)技術(shù)狀況、調(diào)試程序、操作控制方法等。現(xiàn)場必須有機(jī)械技術(shù)人員筆錄調(diào)試過程。因?yàn)樗窃加涗?是日后操作設(shè)備、撰寫技術(shù)報(bào)告、解決遺留問題的重要依據(jù)。

4.2撰寫安裝調(diào)試技術(shù)報(bào)告。撰寫安裝調(diào)試技術(shù)報(bào)告是大型筑路設(shè)備初次安裝調(diào)試后進(jìn)行技術(shù)、資產(chǎn)及財(cái)務(wù)驗(yàn)收的主要依據(jù)之一,是一項(xiàng)必須做好的工作。安裝調(diào)試報(bào)告應(yīng)以讀者能再現(xiàn)其安裝、調(diào)試過程,并得出與文中相符的結(jié)果為準(zhǔn)。大型機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試技術(shù)報(bào)告作為一種科技文件,其內(nèi)容比較專深、具體,有關(guān)人員應(yīng)意識到它的重要性。撰寫時(shí)注意與論文的區(qū)別,應(yīng)詳略得當(dāng)、主次分明,不要象流水帳一樣,把某年某月做了些什么調(diào)試統(tǒng)統(tǒng)寫入報(bào)告,使人不得要領(lǐng)。在安裝調(diào)試技術(shù)報(bào)告的結(jié)尾,要向曾給安裝調(diào)試工作以幫助、支持或指導(dǎo)的人及部門致以謝意。這種做法,實(shí)際上也是載明安裝、調(diào)試過程中有關(guān)部門及人員所起作用、工作內(nèi)容或成績的一種方式。

5 機(jī)電設(shè)備調(diào)試

機(jī)電設(shè)備安裝好之后，后續(xù)工作就是盡快地使設(shè)備投入生產(chǎn)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，調(diào)試是必不可免的過程。充分細(xì)致的設(shè)備裝配檢查是設(shè)備調(diào)試工作順利完成的基礎(chǔ)與前提，調(diào)試前需要再次對設(shè)備裝配的完整性、安全性以及安裝條件等作好檢查工作。設(shè)備調(diào)試的內(nèi)容主要包括：設(shè)備使用性能、工作質(zhì)量以及運(yùn)行是否正常等。調(diào)試過程中，相應(yīng)機(jī)械技術(shù)人員與輔助人員須按時(shí)足員到位，在調(diào)試過程中進(jìn)一步熟悉設(shè)備的操作要領(lǐng)、基本程序以及各項(xiàng)功能控制方法。調(diào)試過程應(yīng)有專門人員筆錄設(shè)備調(diào)試的各項(xiàng)步驟，通過對設(shè)備安裝經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)總結(jié)，可比較客觀的歸納出設(shè)備的基本運(yùn)行狀態(tài)及特征。也可以為將來設(shè)備運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種技術(shù)問題解決提供一手資料，對于設(shè)備的升級改造也能起到積極的輔助作用。

在設(shè)備的調(diào)試過程中，必須遵循兩項(xiàng)基本原則：其一，“五先五后”原則，即先單機(jī)后聯(lián)調(diào)；先就地后遙控；先點(diǎn)動(dòng)后聯(lián)動(dòng)；先空載后負(fù)載；先手動(dòng)后自動(dòng)。其二，“安全第一”為基本準(zhǔn)則。人身安全與設(shè)備安全必須放在第一位考慮，不能急于投產(chǎn)或輕忽大意而淡化安全調(diào)試的重要性。

6 設(shè)備技術(shù)驗(yàn)收階段

大型機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試成功的標(biāo)志是:設(shè)備安裝調(diào)試完成,生產(chǎn)考核合格,經(jīng)濟(jì)和技術(shù)性能符合定貨合同規(guī)定指標(biāo),具備工業(yè)化生產(chǎn)條件。大型機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試結(jié)束之后,要進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)收和總結(jié)。經(jīng)過對安裝調(diào)試技術(shù)報(bào)告、設(shè)備有關(guān)文件、單證、資料的審查及現(xiàn)場的考察,才可決定能否通過技術(shù)驗(yàn)收。通過技術(shù)驗(yàn)收后,才準(zhǔn)予辦理資產(chǎn)、財(cái)務(wù)手續(xù),交付使用。未經(jīng)技術(shù)驗(yàn)收,不得入帳和投入使用,否則會(huì)造成責(zé)任不清。驗(yàn)收合格后,由總監(jiān)理工程師簽署工程竣工報(bào)驗(yàn)單,并向建設(shè)單位提出資料評估報(bào)告。對一些竣工驗(yàn)收后工程移交前未來得及完成整改的問題,可征得安裝單位的同意,做甩項(xiàng)處理,在監(jiān)理的督促和跟蹤下可以在工程移交后繼續(xù)完善。

第3篇：封裝工藝論文范文

【關(guān)鍵詞】高沖擊 電子線路灌封材料 緩沖機(jī)理

現(xiàn)在國際競爭日趨激烈，國際武器裝備朝著更加先進(jìn)的方向發(fā)展，為了提高武器的先進(jìn)性，現(xiàn)在大多數(shù)武器都追求較高的速度與大功率。在武器有較高的速度與功率的同時(shí)，也帶來了一些問題，例如速度較高時(shí)具有較高的沖擊性與振動(dòng)性，武器在使用的過程中存在沖擊與振動(dòng)，將會(huì)使得電子器件受損嚴(yán)重，電子器件的受損嚴(yán)重就會(huì)進(jìn)一步影響到武器的精度和使用效率，為了減少在高速度與大功率的條件下對武器的精度和使用效率所造成的影響，就必須選用緩沖吸能效果比較好的電子灌封材料，從而減少這種不利的影響。

1 電子線路灌封材料的緩沖機(jī)理

電子線路灌封材料在進(jìn)行緩沖的過程中，就是能量吸收的過程，利用能量稀松來減弱或隔離武器發(fā)射或撞擊目標(biāo)時(shí)，電子線路所受到的，沖擊，就比如灌封材料具有較強(qiáng)的粘彈性，例如硅橡膠，在硅橡膠受到外界應(yīng)力的沖擊下，會(huì)發(fā)生分子鏈的變形，而分子鏈之間也會(huì)產(chǎn)生一定的位移，在外界的沖擊力消失之后，受到變形的分子，還要恢復(fù)原形。根據(jù)能量守恒原理，此時(shí)就必須交所受的外力釋放出來，但是材料的變形不能完全地還原為起初的樣子，這時(shí)候就能夠一定的沖擊能量，此時(shí)的變形與所能能夠吸收的外界力成正比例關(guān)系。 如下圖所示可以進(jìn)一步進(jìn)行分析得出：

圖1為典型的低密度多孔緩沖材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線，它包括3個(gè)階段：彈性變形AB；屈服平臺BC；材料壓實(shí)區(qū)CD。表明材料在進(jìn)入C-D區(qū)之前經(jīng)過了B-C區(qū)，即材料在壓實(shí)之前經(jīng)過了一個(gè)屈服平臺，說明材料具有吸能緩沖作用。而且鑒于這個(gè)平臺的比值較低，所以材料在被壓實(shí)之前不可能傳遞高于平臺的力 。

灌封材料在另一方面還能有效的將物體所受撞擊力時(shí)的應(yīng)力波進(jìn)行衰減，在物體受到外力沖擊的情況下，材料的彈性變形會(huì)將一部分作用力進(jìn)行有效的隔離與衰減。此外電子線路灌封材料的粘性，也會(huì)使應(yīng)力波在傳播的過程中逐漸的衰減，直至消失。有實(shí)驗(yàn)曾經(jīng)表明，常用灌封材料的波阻抗低，僅有鋼材的0.001-0.0001倍，在沖擊波，從彈性載體投射到灌封材料中時(shí)，應(yīng)力幅值減少，約0.001-0.0001倍。圖2為某種密度聚氨酯泡沫塑料在SHPB實(shí)驗(yàn)中經(jīng)歷了應(yīng)變率為102～103/s的沖擊時(shí)，輸入桿輸出與桿上典型的應(yīng)力波形，從圖中可以看出，透射波形的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過入射脈沖的長度，透射波的強(qiáng)度福祉叫入射波的小許多，因此泡沫材料在受到外界的沖擊下，由于泡沫材料的緩沖效果使得應(yīng)力波在穿過其后產(chǎn)生了較大的衰減。

2 電子線路灌封材料的選擇

在對電子線路灌封材料進(jìn)行選擇的時(shí)候，要根據(jù)電子產(chǎn)品所處的環(huán)境以及電子產(chǎn)品將來所使用到的性能進(jìn)行選擇，一定要將各種電子不同材料的性能，發(fā)揮到極點(diǎn)，從而滿足產(chǎn)品所設(shè)計(jì)的要求 。在進(jìn)行灌封材料選取時(shí)，一定要選擇灌封材料必須是緩沖吸能效果好、應(yīng)力波傳播衰減速度快、幅值大的材料，對于灌封材料選取，可以從下面幾個(gè)方面進(jìn)行選擇。

2.1 電子灌封材料的選擇

首先要對不同種類的材料緩沖吸效果有正確的判斷，要對材料進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)分析，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)完成后要選擇材料的吸能率較高的，因?yàn)椴牧系奈苈矢撸硎静牧纤彌_吸能的效果好。有時(shí)要根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)果作出能量吸收圖，來幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)行直觀的觀察，從而做出正確的選擇。能量吸收圖，能夠直觀地表示出電子線路緩沖材料，在不同密度與應(yīng)變率的條件下它的性能狀態(tài) 。可以用吸能曲線和能量吸收圖，表示低密度多孔材料的吸收特性，這兩種特性由實(shí)驗(yàn)測得。首先測出材料應(yīng)力應(yīng)變曲線，曲線上屈服平臺趨勢下所圍成的面積即為材料受力過程中所吸收的能量，用E表示材料的吸能率，I表示理想吸能率，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

（1）

（2）

從此公式中，我們能夠明顯的看出E、I值越大材料的吸能特性越好。所謂的吸能曲線，是指吸能效率圖和吸能理想圖，當(dāng)需要綜合了緩沖材料在不同密度，應(yīng)變率條件下的最佳吸能狀態(tài)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)借助于能量吸收圖。能量吸收圖，表示了某一密度范圍內(nèi)單位體積泡沫塑料吸收的能量與峰值應(yīng)力的關(guān)系，如果選擇了臨界損傷應(yīng)力，能量吸收圖給出不超過應(yīng)力峰值而吸收最大能量的泡沫材料的密度。圖3是給出的聚氨酯泡沫塑料的能量吸收圖，Ey為基體材料的楊氏模量。

2.2 應(yīng)力波在粘彈性材料中傳播系數(shù)和衰減指數(shù)的確定

泡沫材料在應(yīng)力波加載條件下的緩沖效果，由傳播系數(shù)和衰減指數(shù)表示。以一個(gè)端部受到的軸向撞擊的一維線性粘彈性桿為例，粘彈性桿在軸向應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生軸向應(yīng)變和橫向應(yīng)變，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為 ：

（3）

式中：

Y（t）為材料的松弛模量，

V是泊松比，

r2g是截面對x軸的回轉(zhuǎn)半徑的平方；

其中桿的運(yùn)動(dòng)方程為：

（4）

幾何方程為：

（5）

（3）～（5）式作傅氏變換可以得到控制方程為：

（6）

式中：

（7）

ω為角頻率；

E*w為材料的復(fù)數(shù)楊氏模量。

控制方程的解為：

（8）

（9）

其中，，為某一橫截面處沿X軸正向和負(fù)向傳播的波，引起的軸向應(yīng)變的傅里葉變化，可由實(shí)驗(yàn)測得，在該點(diǎn)貼應(yīng)變片，測出由于撞擊產(chǎn)生的互不重疊的入射波和自由端的反射波，進(jìn)行傅氏變換得出。

γ（ω）是一個(gè)重要參數(shù)，反映了材料本身引起的應(yīng)力波的衰減和彌散，我們將其稱為傳播系數(shù)，在傳播系數(shù)進(jìn)行確定時(shí)，使用兩種方法，第一種方法是我們知道桿材料的復(fù)數(shù)模量E*w，以及桿材料的密度，波松比，截面半徑等，然后借助公示（7）計(jì)算求出，第二種方法是由實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測量測得，在已知自由端處應(yīng)力為零，然后我們設(shè)桿x=l，由方程（9）得出，

（10）

因此我們只要測得桿上一點(diǎn)處的，就可以根據(jù)不同頻率計(jì)算出γ（ω），進(jìn)而可以確定桿材料的衰減指數(shù)，和波數(shù)k（w）或相數(shù)c（w）。

； （11）

； （12）

； （13）

在有應(yīng)力波的條件下，電子線路的灌封材料的緩沖性能效果，是由傳播系數(shù)與衰減指數(shù)所決定的，引力波所受到的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有一定的方程能夠正確的描述出他們的關(guān)系。電子線路灌封技術(shù)的電子器件，與所選擇的材料的熱膨脹系數(shù)如果不一致的話，就會(huì)在它們之間形成一定的內(nèi)應(yīng)力，此時(shí)在灌封電路降溫的同時(shí)，電子器件便會(huì)受到壓應(yīng)力，就會(huì)導(dǎo)致電子線路發(fā)生一定的裂縫 。

2.3 填料加入量的控制

是一種典型的環(huán)氧樹脂固化物的內(nèi)應(yīng)力隨玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的變化示意圖。通常要求有較高的Tg以確保灌封體有良好的可靠性，特別是當(dāng)灌封電路體在高溫條件下工作或可能發(fā)生熱循環(huán)的情況。試驗(yàn)表明，每種混合料都有一個(gè)適當(dāng)?shù)奶盍蠞舛龋诖藵舛认禄旌狭系臒崤蛎浵禂?shù)和彈性模量都具有最佳值，既達(dá)到低應(yīng)力狀態(tài)，又具有較高的Tg。通過控制填料的加入量，可以改變灌封電路體的熱膨脹系數(shù)，達(dá)到調(diào)節(jié)應(yīng)力的目的。

3 電子線路灌封材料的緩沖措施

在武器彈丸發(fā)生作用的時(shí)候，如果引線電路沒有正_的緩沖措施，這個(gè)時(shí)候一旦彈丸開始發(fā)生作用就會(huì)發(fā)生劇烈的振動(dòng)，設(shè)備中的元器件在受到這個(gè)劇烈的振動(dòng)后，因?yàn)槭芰Φ那闆r，這就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備中的元器件受到很大程度的損壞，眾所周知元器件在武器中的作用是不可忽視的，它關(guān)乎著整個(gè)武器能否正確的發(fā)揮作用的全部過程，一旦設(shè)備中的元器件受到一定程度的損壞，甚至是微弱的損壞這將會(huì)進(jìn)一步影響到程序輸出過程中的錯(cuò)誤，所以為了防止元器件受到損失導(dǎo)致程序輸出錯(cuò)誤的發(fā)生。所以為了保護(hù)設(shè)備中的元器件不受到外界力的沖擊時(shí)所損壞某些器件，影響設(shè)備的準(zhǔn)確率，這就必須通過以下途徑來進(jìn)行電子線路緩沖。

（1）電子元器件一定要選用具有抗高過載能力的，抗高過載能力的電子元器件在受到外界沖擊時(shí)，能夠有較強(qiáng)的自我抵抗能力，防止電子元器件因?yàn)槭艿酵獠康模矒簦瑢?dǎo)致自身的某些線路斷開，甚至是焊點(diǎn)脫落，抗高過載能力能夠保護(hù)電子元器件，保證電子元器件在高沖擊下具有一定的使用壽命。

（2）電子元器件在電路板上要有一定合理的布局，使得他們在電路板上的質(zhì)量分布均勻。元器件的質(zhì)量中心，盡量為電路板的中心位置，防止在運(yùn)動(dòng)過程中，會(huì)因?yàn)殡x心力而受到損害。電子元器件一旦受到離心力的作用，將會(huì)受到巨大的損害，電子元器件的質(zhì)量中心如果偏離電路板的中心位置，這在離心力的作用下會(huì)嚴(yán)重的導(dǎo)致其某些器件，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)行過程中受到質(zhì)量偏移問題，導(dǎo)致因?yàn)殡x心力的作用將某些元器件而甩落。

（3）有一些質(zhì)量較大的電子元器件，他們在電路板上印刷時(shí)，要采用固定的結(jié)構(gòu)，必須要將引線進(jìn)行捆扎，并根據(jù)一定的距離進(jìn)行捆綁固定，這是因?yàn)檫@些較重的元器件與離心力作用發(fā)生時(shí)會(huì)導(dǎo)致其脫落，由前面可知，離心力將會(huì)導(dǎo)致電子元器件的線路斷裂或者是元器件的斷腳、脫焊等都有可能發(fā)生，所以為了防止電子元器件在離心力的作用下發(fā)生這種問題，一定要將電路板在進(jìn)行印刷時(shí)將其固定，用導(dǎo)線或者線束及電纜進(jìn)行捆扎，這樣就能夠有效地保障電子元器件受到離心力作用，發(fā)生斷線或者是脫焊的問題存在。

（4）電子線路灌封材料還必須具有一定的工藝性，工藝性較好的灌封材料才能夠根據(jù)罐封裝形式，走線等來保證灌封的質(zhì)量，避免產(chǎn)生固化應(yīng)力。電子線路灌封材料中電子模塊元器件，在封裝時(shí)它的形式各不相同，而且電子模塊元器件的大小也不同，因此它的封裝形式是不同的。而且有一部分是相互重疊的，這部分重疊的地方，他們的線路走向是十分密集的，為了保證電子線路灌封的質(zhì)量，這就要求灌封材料在，常溫下具有較好的流動(dòng)性，較強(qiáng)的固化收縮率，借此來避免產(chǎn)生固化應(yīng)力，減小進(jìn)電子模塊元器件的損傷。

（5）引信承受的過載超過50000g重力加速度時(shí)，比如在彈丸侵徹混凝土或鋼板時(shí)，電路圖需要用兩級緩沖，其中第一級采用灌封材料，將電路模塊固化與鋁制殼體內(nèi)，該殼體固定在由V型或W型鋼性緩沖彈簧組成的二級緩沖體上，當(dāng)過載超過某一極限時(shí)，剛性彈簧產(chǎn)生較大的塑性變形，達(dá)到減小過載峰值的作用。

4 結(jié)論

高沖擊下電子線路灌封材料是比較關(guān)鍵的制作材料。本文通過以上對電子線路灌封材料的緩沖機(jī)理進(jìn)行了分析研究，得出了電子線路灌封材料，是由于灌封材料具有一定的能量吸收能力，其次還具有能力衰減與彌散的能力。后面又根據(jù)灌封材料的性能進(jìn)行了灌封材料的選取，根據(jù)電器元件的不同，使用性能與工作環(huán)境進(jìn)行材料的選擇。文章的最后又對電子元器件的緩沖措施進(jìn)行了一定的論述，為了保護(hù)電子線路在高沖擊下受到破壞，需要選用具有較高的抗過載能力，，還要求電子元件有合理的質(zhì)量分布，還要講究電子元器件灌封材料的工藝性，對于質(zhì)量較大的電子元件進(jìn)行元件的捆綁等措施。因此電子元件進(jìn)行得出了要想將武器的速度與功率進(jìn)行提高，就必要要將武器中的電子元器件采取一定的保護(hù)措施，與選擇措施。從而保證電子元器件在使用的過程中不會(huì)存在問題導(dǎo)致失敗。

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作者簡介

安長俊（1983-），男，江蘇省揚(yáng)州市人。碩士學(xué)位。講師。現(xiàn)為江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系教師，主要從事電氣與電子技術(shù)研究。

周家婕（1983-），女，江蘇省江都區(qū)人。碩士學(xué)位。實(shí)驗(yàn)師。現(xiàn)為江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系實(shí)驗(yàn)教師，主要從事電工與電子技術(shù)教學(xué)與研究。