PCBA可靠性仿真設(shè)計(jì)方案

周三龍

摘要：對于電子產(chǎn)品來講，關(guān)鍵PCBA的可靠性至關(guān)重要。PCBA可靠性主要涉及到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、散熱、EMC/EMI。本文提供一種PCBA結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的仿真設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：PCBA; 設(shè)計(jì)方案

1.通過模態(tài)仿真，評估PCBA及其基座剛度是否滿足運(yùn)輸、包材跌落測試要求。此方案認(rèn)為PCBA模態(tài)仿真的一階頻率在80Hz以上，PCBA及其基座即可以滿足運(yùn)輸、跌落等測試要求。

下圖1為此次產(chǎn)品的PCBA及其基座結(jié)構(gòu)示意，如果模態(tài)仿真的一階頻率小于80Hz，則通過增加PCBA的固定孔數(shù)量、增加基座強(qiáng)度等方式使PCBA一階模態(tài)頻率大于80Hz。圖2為PCBA模態(tài)仿真一階頻率為29.3HZ示意圖，下圖3為增加PCBA固定孔、加強(qiáng)基座后，PCBA模態(tài)仿真一階頻率大于90Hz的示意圖。

2.PCBA及其基座強(qiáng)度滿足要求后，通過模擬PCB在Shock沖擊仿真中的微應(yīng)變來指導(dǎo)Layout team如何布置陶瓷電容、BGA等應(yīng)變敏感電子器件。此方案規(guī)定微應(yīng)變大于800的PCB區(qū)域，禁止布放BGA電子器件。下圖4是禁止放置BGA電子元器件的微應(yīng)變等高線示意圖，在此示意圖的紅色線包圍的空白區(qū)域，禁止放置BGA電子元器件。

綜合所述，通過模態(tài)仿真和PCBA微應(yīng)變仿真分析，來指導(dǎo)PCBA上電子元器件布置及其基座的設(shè)計(jì)，經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證可以極大提高產(chǎn)品的可靠性，壓縮產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提高效率。

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