[发明专利]一种电子板卡热循环试验方法及其应用

权利要求书

1.一种电子板卡热循环试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)确定电子板卡的工作环境温度剖面；

S2)计算工作环境温度剖面下电子板卡元器件焊点的塑性切应变；

S3)计算工作环境温度剖面下电子板卡元器件的热疲劳寿命及工作损伤率；

S4)确定电子板卡的加速热循环温度剖面；

S5)计算加速热循环温度剖面下电子板卡元器件的热疲劳寿命；

S6)确定电子板卡的等效加速热循环周期数；

S7)确定最终的加速热循环试验方案。

2.根据权利要求1所述的电子板卡热循环试验方法，其特征在于，所述步骤S1)进一步包括：

依据全年气温变化及电子板卡运行过程中由于跨越地域所经历的温度变化初步确定工作环境温度剖面。

3.根据权利要求1或2所述的电子板卡热循环试验方法，其特征在于，所述步骤S2)进一步包括：

收集电子板卡相关信息，确定各元器件焊点的有效面积S₁，依据步骤S1)确定的工作环境温度剖面进行热仿真计算，确定正常工作状态下电子板卡由于热疲劳而失效的前N个元器件，以及热循环试验条件下由于热疲劳而失效的前N个元器件的温度差ΔT₁，并计算各失效元器件焊点的塑性切应变Δγ₁。

4.根据权利要求3所述的电子板卡热循环试验方法，其特征在于，所述步骤S3)进一步包括：

利用热疲劳模型，针对步骤S2)中计算得到的各失效元器件焊点的塑性切应变Δγ₁，计算出各失效元器件的热疲劳寿命Nf₁，基于线性累积损伤计算前N个失效元器件的工作损伤率D₁。

5.根据权利要求4所述的电子板卡热循环试验方法，其特征在于，所述步骤S4)进一步包括：

依据电子板卡元器件的生产厂商提供的封装器件对温度的要求以及加速试验原理，确定加速热循环温度剖面。

6.根据权利要求4或5所述的电子板卡热循环试验方法，其特征在于，所述步骤S5)进一步包括：

基于热疲劳失效模型进行热仿真，计算步骤S3)中由于热疲劳失效的前N个元器件在步骤S4)中确定的加速热循环温度剖面下的温度差ΔT₂，计算各失效元器件焊点的塑性切应变Δγ₂，并计算各失效元器件的热疲劳寿命N_f2。

7.根据权利要求6所述的电子板卡热循环试验方法，其特征在于，所述步骤S6)进一步包括：

依据步骤S3)得到的工作环境温度剖面下热疲劳失效的前N个元器件的工作损伤率D₁及步骤S5)得到的加速热循环试验条件下前N个失效元器件的寿命评价结果N_f2，得到步骤S3)中由于热疲劳失效的前N个元器件各自的等效加速热循环周期数n₂。

8.根据权利要求7所述的电子板卡热循环试验方法，其特征在于，所述步骤S7)进一步包括：

以步骤S6)中等效加速热循环周期数的最大值为参考，最终确定针对具体电子板卡有效且合理的加速热循环试验方案。

9.根据权利要求7或8所述的电子板卡热循环试验方法，其特征在于，在步骤S1)中，所述的工作环境温度剖面包括：最高温度T₁、最低温度T₂、最高温度沉浸时间t₁、最低温度沉浸时间t₂、热循环周期数n₁及温度变化时间t。