工业制程应力分析与防护知识培训.pptx

;一、应力知识基础;应力知识基础 /应力的概念; Pn在截面外法线n方向的分量称为正应力，图中用σ表示。与法线正交即与截面相切的分量称为切应力，用τ表示。 凡提到“应力”，必须指明作用在哪一点，哪个（方向）截面 上。因为受力构件内同一截面上不同点的应力一般是不同的，通过 同一点不同（方向）截面上应力也是不同的。 应力的国际单位为N/m2 1N/m2 =1Pa（帕斯卡） 在工程上，也用kg(f)/cm2为应力单位 1kg(f)/cm2=0.1MPa。 ;应力与牛顿力学的分析对象：;??? 应变是用以描述一点处变形程度的力学量。 物体受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同，对于物体上任“一点”变形，只有线变形和角变形两种基本变形，它们分别由线应变和角应变来度量。 线应变 ??? 在直角坐标中所取单元体为正六面体时，三条相互垂直的棱边的长度在变形前后的改变量与原长之比，定义为线应变。;四种基本变形 　　 （1） 拉伸和压缩：由大小相等、方向相反、作用线与杆件轴线重合的一对力引起，表现为杆件长度的伸长或缩短。;（3）扭转：由大小相等、方向相反、作用面垂直于杆轴的两个力偶引起，表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。; 由于物体局部形状尺寸的突然改变而引起截面突变处的局部应力急剧增大的现象称为应力集中。 　　 截面尺寸变化越急剧，孔越小，角越尖，应力集中的程度就越严重，局部出现的最大应力 就越大。; 热应力：物体加热或冷却时，体内各部分因温度变化而伸缩，如果伸缩受到 约束则产生热应力。 物体受热变形时的变化量 δ=αL△T α：代表单位升温的应变量 两种极端的热应力应变： 自由变形状态：自由位移，无热应力。 完全约束状态：热应力最大； 残余应力：物体受外力作用时， 其中引起塑性变形的外力作的功以物体内部变形而存贮起来。当外力消除以后，应力不均匀的能量要施放出来，引起了物体缓慢地变形，即残余应力作功，直到能量全部施放出来为止，变形结束。 许用应力：是不致引起构件发生破坏，或过大变形的最大许可应力值。;?? 塑性材料和脆性材料： 习惯上，根据静拉伸时的伸长率来划分材料的塑性。伸长率大于5%的材料通常称为塑性材料，小于5％的称为脆性材料。 应力失效方式: A.断裂破坏　脆性材料的脆性断裂。 B.屈服破坏　塑性材料的应力超过屈服极限，导致较大的应变增量，造成屈服破坏。 C.蠕变破坏　当应力保持不变时应变随时间的延续而增加和现象. ?? D.弹性失效　应力尚末达到屈服应力，但因变形已超过刚度要求而不能正常工作。;材料应力失效过程;二、制程应力分析; 片容的介质是陶瓷，为脆性材料，虽然强度很高，但其的塑性（韧性）很差，陶瓷在室温下几乎没有塑性，在弹性变形阶段结束后，立即发生脆性断裂。 ; ; 片状陶瓷电容失效原因： A、来料：因工艺缺陷，造成片容的陶瓷介质存在大量的微裂纹，使器件的实 际抗拉强度更低，电容所受的拉应力在裂纹尖端引起很高的应力集中，即使在 正常的分板应力和PCB形变状态下，就可能导致器件内部产生宏观裂纹（引起 性能下降或失效）甚至断裂； B、分板应力：PCB在分板时会发生形变，并且离V-CUT越近变形越大，器件所受应力 也越大； C、基板变形：同分板应力； D、外力撞击：PCBA相互碰撞、摔板、跌落； E、电应力：如尖峰电压、工作电流超过额定电流； F、热应力：焊接温度过高、波峰△T过大。; 陶瓷片容的失效的电性表现： 电容量减小、耐压值降低、焊端短路、焊端开路、 电性能表现为阻性等。 ;电解电容外观及内部构造;电解电容外观及内部构造;电容在外力作用下的受力分析;电容在外力作用下的受力分析;;; 焊点在恒定的应力作用下随时间变化而发生断裂，即我们通常所说的锡裂。从下面曲线我们可以看到，即使我们在进行装配时已存在应力，如果应力较小，并不会立即导致锡裂的产生，而可能是在客户使用过程中发生，这种情总况更加可怕！ 目前我司在电晶体装配中普遍存在应力问题，而目前常用的方法是采用焊点加锡避免锡裂，但这种方法只能部份避免生产现场的锡裂，却不能改变蠕变的结果。 焊锡本身存在金属疲劳，并且，电源在高温工作时，焊锡内部形成的IM