一旦產(chǎn)品過了質(zhì)保期，基本就進(jìn)入了“偶然失效期”，這個階段產(chǎn)品發(fā)生故障的概率進(jìn)入比較低的階段。那么這個階段，產(chǎn)品一般在穩(wěn)定使用，也不會出現(xiàn)搬運，高低溫（室內(nèi)設(shè)備）的考驗。通過下圖，可以看出，電子設(shè)備的故障由于環(huán)境應(yīng)力的因素比重。
隨機振動,我們可以看到其在失效原因中排在非?？壳暗奈恢?。
電子設(shè)備在運輸使用過程中，會受到各種機械力的干擾，有周期性的振動，也有非周期性干擾，還有做非直線運動時受到的加速度和無規(guī)則運動對設(shè)備產(chǎn)生的隨機振動干擾。這些惡劣的機械環(huán)境都可能造成傷害，其中最大的傷害就是振動和沖擊。
由于電子設(shè)備內(nèi)部電子元器件的種類和數(shù)量都比較多，許多元器件承受的機械環(huán)境的能力都較弱，因此機械作用力而引起設(shè)備損壞和故障率也很高。故在進(jìn)行電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，因根據(jù)使用場合，了解環(huán)境條件對設(shè)備的影響。采用針對性的措施，以低成本的方式解決傷害問題。
結(jié)構(gòu)抗振設(shè)計
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該提高結(jié)構(gòu)剛性：
a）框架結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；
b）避免在大面積的支撐結(jié)構(gòu)上連續(xù)開孔
c）竟可能采用焊接、鑄造結(jié)構(gòu)，在使用螺栓連接的場合，應(yīng)具備足夠的緊固力并有防松脫措施。
d）設(shè)備內(nèi)部的各個組件的剛度應(yīng)該與整體保持一致，薄弱環(huán)節(jié)需要做加固處理。
2、避免共振
a）當(dāng)振動源的激勵頻率很低的時候，應(yīng)增強設(shè)備結(jié)構(gòu)的剛性，提高設(shè)備及元器件的固有頻率和振動源激勵頻率的比值，使得隔振系數(shù)接近于1，以防止發(fā)生共振。
隔振系數(shù)：
根據(jù)激振源的不同，隔振可分為兩類。對于本身是振源的設(shè)備，為了減少它對周圍機器、儀器和建筑物的影響，將它與支承隔離開，以便減小傳給支承上的不平衡慣性力，稱為積極隔振，又稱主動隔振。水泵、發(fā)動機、鍛錘機械等的隔振就屬此類。積極隔振系數(shù)ηz表示積極隔振效果；它等于隔振后傳到地基上的力除以未隔振時傳到支承上去的力。對于振源來自支承振動的情況，為了減少外界振動傳到系統(tǒng)中來，把系統(tǒng)安裝在一個隔振的臺座上，使之與地基隔離，這種措施稱為消極隔振，又稱被動隔振。車輛的乘座、精密儀器的安裝、環(huán)境運輸?shù)陌b、艦艇上導(dǎo)彈發(fā)射架的隔振等都屬此類。消極隔振系數(shù)ηb表示消極隔振效果，它等于隔振后機器設(shè)備的振幅除以支承運動的振幅。隔振系數(shù)小表示隔振效果好。兩類隔振系數(shù)的計算公式是相同的。
對于單自由度隔振系統(tǒng)，
式中η為隔振系數(shù)；λ=
，ωj為激勵頻率，ωn為隔振系統(tǒng)固有頻率；c為粘性阻尼系數(shù)，cc為臨界阻尼系數(shù)。
隔振系數(shù)公式可用圖1中的曲線表示。從圖上可以看出：
①只有當(dāng)頻率比λ>
時，才有隔振效果，且隨著λ增加，隔振效果也逐漸增大，實用中取λ=2.5?5；
②增大阻尼可以減小機器在起動和停車過程中經(jīng)過共振區(qū)（見線性振動）的振幅，但在時，阻尼的增加反而減小隔振效果；
③常用的隔振器材由于阻尼系數(shù)不大，在λ=2.5?5范圍內(nèi)計算隔振系數(shù)時，可按無阻尼情況考慮。
隔振系數(shù)公式依據(jù)下列假設(shè)：機器或設(shè)備是剛體，地基是無限大的剛體；隔振器由無質(zhì)量的線性彈簧和無質(zhì)量的粘性阻尼器組成。實際情況和假設(shè)有出入，故隔振系數(shù)的實際公式也同理論公式有出入。近代研究發(fā)現(xiàn)隔振器在用于低頻激振時很有效，但用在高頻時效果不夠理想。當(dāng)激振力頻率增大時，隔振系數(shù)的曲線中出現(xiàn)了一系列峰值（圖2）。主要原因是高頻振動在結(jié)構(gòu)中以彈性波形式傳播，激起了結(jié)構(gòu)介質(zhì)的波動效應(yīng)。為了改善高頻時的隔振效果，除采用波動效應(yīng)小的橡膠彈簧代替金屬彈簧外，目前還發(fā)展了雙質(zhì)量隔振系統(tǒng)，并已用于艦船等設(shè)備中。
圖2考慮波動效應(yīng)后的隔振系數(shù)曲線
有時被隔振的機械或儀器可能受到幾個方面的激勵（見振動），此時隔振設(shè)計應(yīng)按多自由度系統(tǒng)進(jìn)行，即應(yīng)考慮被隔振物體的直線振動、扭轉(zhuǎn)振動以及它們之間的耦合振動。
b）隔振設(shè)計要點
隔振設(shè)計的要點是：首先要對環(huán)境振源進(jìn)行調(diào)査，包括振源類別、量級、方向和頻率范圍等項目；其次根據(jù)隔振體本身的重量和隔振要求，按頻率比λ≥2.5?5進(jìn)行計算，選擇減振器型式、裝配方式和參量（阻尼系數(shù)、剛度）；最后用儀器測試校核隔振效果，驗算隔振系數(shù)。
常用的隔振器材有天然或人造橡膠制品、金屬彈簧制品、不銹鋼絲網(wǎng)制品以及近十年出現(xiàn)的多種高分子化合物的粘彈性材料制品。這些器材既可用來隔振，又能起抗沖、降噪作用。
把機械安裝在合適的彈性裝置上以隔離機械振動傳播的措施。依振源的不同有兩種性質(zhì)不同的隔振措施(圖1)。如果機械本身是振源，應(yīng)使它與支承隔離，以減少對周圍的影響，這稱為主動隔振。如振源來自支承的運動，為減少外界振動對機械的影響，須使支承與機械隔離，這稱為被動隔振。
隔振系數(shù)η表示隔振的效果。主動隔振系數(shù)ηz與ηb概念不同，但計算公式相同。其值越小隔振的效果越好。對于單自由度隔振系統(tǒng)式中λ=ωj/ωn為頻率比,即激勵頻率ωj與隔振系統(tǒng)固有頻率ωn之比，ζ為阻尼比。根據(jù)隔振系數(shù)曲線（圖2）：①無論阻尼大小,只有當(dāng)頻率比時才有隔振效果，而后隨λ的增加隔振效果逐漸增加,實用中取λ=2.5～5已經(jīng)足夠；②增大阻尼可減小機械在起動和停車過程中經(jīng)過共振區(qū)時的振幅，但在后，增大阻尼反而減小隔振效果；③由于一般隔振材料阻尼系數(shù)不大,在λ=2.5～5范圍內(nèi)計算隔振系數(shù)時,可按無阻尼情況考慮。具體的隔振措施有設(shè)置彈性支撐物和防振溝等。對于隔振效果要求很高的精密儀器，一般采用多層隔板；對于多向激勵、多種響應(yīng)的復(fù)雜隔振系統(tǒng)，則要考慮直線振動、扭轉(zhuǎn)振動和它們之間的耦合，隔振系數(shù)須按多自由度模型進(jìn)行計算。當(dāng)頻率比λ變化較大時，如寬頻帶激勵和重量變化大的機械，采用非線性隔振系統(tǒng)可以收到較好的隔振效果。在隔振設(shè)計中，根據(jù)振源振動量的大小、方向和頻率,以及被隔振機械的尺寸、重量和隔振要求，確定隔振裝置的參數(shù)和結(jié)構(gòu)型式。
隔振材料選用
隔離振動所用的材料一般有軟木、毛氈、泡沫乳膠、橡膠、金屬彈簧和空氣彈簧等。相應(yīng)地也形成了海綿隔振墊、橡膠隔振器、金屬彈簧隔振器、空氣彈簧隔振器等?？諝鈴椈筛粽衿鞴逃蓄l率接近1Hz，是一種比較理想的高效能隔振器，但輔助系統(tǒng)太復(fù)雜，僅用在有特殊要求的精密儀器上。目前在電子設(shè)備中廣泛使用的是橡膠隔振器和金屬隔振器。
橡膠隔振器是以金屬作為支撐骨架，并與橡膠在壓模內(nèi)硫化而成的。它具有較大阻尼（對高頻振動的能量吸收有特效）、造價低、且制造比較簡單方便，所以應(yīng)用比較廣泛，在早期的艦艇上應(yīng)用非常普遍。但橡膠本身的性質(zhì)受溫度、光照、油性環(huán)境等影響比較大，容易老化，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸被金屬隔振器所取代。采用三維庫侖阻尼和粘性復(fù)合阻尼的新型橡膠隔振器改變了結(jié)構(gòu)，能在低頻有效地抑制共振，當(dāng)振動頻率高于12-15Hz時具有良好的隔離效果，對沖擊衰減也很明顯，已經(jīng)在聲吶、雷達(dá)、車載電臺上廣泛采用，但由于要給橡膠件以變形空間，所以尺寸較大。
金屬隔振器對環(huán)境條件反應(yīng)不敏感，不易老化、性能穩(wěn)定，設(shè)計和計算比橡膠的容易，但它的阻尼過小，容易傳遞高頻振動，在經(jīng)過共振區(qū)時，設(shè)備會產(chǎn)生過大的振幅，有時需要另加阻尼器或在隔振器中附加零件作為摩擦元件形成阻尼。電子設(shè)備中經(jīng)常采用的GS型全金屬鋼絲繩隔振器，如圖2所示，它是利用多股鋼絲繩之間相對滑移而產(chǎn)生的非線性干摩擦滯后，來大量吸收和耗散系統(tǒng)運動能量，以改善系統(tǒng)運行的動態(tài)平穩(wěn)性，保護設(shè)備安全工作的。這種隔振器尺寸較小，在比較狹小的場合內(nèi)比較合適，例如航空、航天領(lǐng)域的電子設(shè)備中，在艦艇上也大量應(yīng)用。
在電子設(shè)備中另一種常用的金屬隔振器是GWF型無諧振峰隔振器，其典型結(jié)構(gòu)如圖3。它采用剛度擬合技術(shù)和干摩擦阻尼技術(shù)來實現(xiàn)低固有頻率、無共振放大、并可兼顧緩沖的結(jié)構(gòu)設(shè)計，調(diào)節(jié)螺旋簧可以調(diào)節(jié)隔振器的載荷，調(diào)節(jié)阻尼簧可以調(diào)節(jié)阻尼特性，因而可實現(xiàn)在三個座標(biāo)軸方向全頻帶（例如0～5000Hz）內(nèi)無諧振峰。
橡膠隔振器：承載能力低，阻尼大（阻尼系數(shù)0.15~0.3）有蠕變效應(yīng)，可做成各種形狀。
空氣彈簧隔振器：剛度由壓縮空氣的內(nèi)能決定。阻尼系數(shù)0.15~0.3
金屬彈簧隔振器：承載能力高，變形量大，剛度小（阻尼系數(shù)0.01），水平剛度較豎直剛度小，易晃動。
泡沫橡膠和泡沫塑料：彈性強，剛度小，阻尼系數(shù)為0.1~0.15，固有頻率可設(shè)計的很低，承載能力低，性能不穩(wěn)定，易老化
c）盡量提高設(shè)備的固有振動頻率，電子設(shè)備機柜的固有頻率應(yīng)為最高強迫頻率的兩倍，電子組件因為機柜的兩倍。如艦船和潛水艇的振動頻率一般的振動頻率為12~33Hz，機柜固有振動頻率應(yīng)該不低于60Hz，電子元器件的固有頻率應(yīng)該高于120Hz。
電路抗振設(shè)計
1、選擇剝離強度高的基板材料
PCB基板剝離強度測試：
2、PCB采用大面積的焊盤和導(dǎo)電圖形。
3、對元器件采用局部或者整體加固。
4、必要時PCB加金屬框架
5、電阻器安裝應(yīng)該考慮由于溫升導(dǎo)致的膨脹，電阻器好固定電容器的重量大于15g時，不得用引線作為支撐，引出線的元器件的端部到焊點的距離不得超過25mm。
6、凡是依靠自身引線支撐的元器件，軸向引線元器件每根引線承載重量不得大于7g，徑向引線元器件每根引線承載重量大于3.5g時，需要加固；單體重量大于31g時，需要加固。并且注明加固方法：粘固、綁扎。
7、沖擊振動環(huán)境惡劣的情況下，PCB設(shè)計面積尺寸不宜過大。否則，采用結(jié)構(gòu)加固措施。
8、加固材料
a）加固材料一般采用單組分硅橡膠，特殊要求元器件采用透明環(huán)氧樹脂加固。
透明環(huán)氧樹脂是雙組份的膠凝材料，按體積比：A組比B組=2.5ML比1ML即A組25克，B組10克；按質(zhì)量A組比B組=3g比1g。使用時兩組混合后一定要順同一個方向攪拌均勻到位。一般透明樹脂都自帶消泡劑，如氣溫過低或滴加后產(chǎn)品有氣泡需抽真空，進(jìn)行排氣。抽真空時最好加防護罩，避免污染，全生產(chǎn)過程注意不要弄臟產(chǎn)品。偏大的產(chǎn)品會有明顯的體積收縮。一般25攝氏度60-80分鐘固化。
b）加固材料的相容性控制：硅橡膠加固時，不能選用聚氨酯類圖層，硅橡膠與這類圖層附著力差，容易剝落；應(yīng)選用郵寄硅類圖層。
c）加固時，產(chǎn)品黏附部分呈水平狀態(tài)，防止平穩(wěn)；加固材料低于引線與PCB連接處，或者元器件與PCB之間的位置。固化，形成支撐物24h后，以60度烘烤半小時，出去揮發(fā)性副產(chǎn)物，實現(xiàn)氣體排出，結(jié)構(gòu)結(jié)實。
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