本發(fā)明涉及民用運(yùn)輸類飛機(jī)電子產(chǎn)品的低溫故障分析領(lǐng)域，具體是一種采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)防滑剎車控制裝置的低溫薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
：防滑剎車控制裝置是飛機(jī)電子防滑剎車系統(tǒng)中的附件，由飛機(jī)提供電源，接收機(jī)輪速度傳感器感受的電信號(hào)，進(jìn)行著陸防滑剎車過程中的剎車壓力控制。能夠完成正常著落防滑剎車控制，起飛線剎車控制，輪間保護(hù)控制，接地保護(hù)控制，起落架收上后的機(jī)輪止轉(zhuǎn)剎車功能。由于電子元器件的最低環(huán)境溫度為-55℃，在環(huán)境溫度達(dá)到-55℃，由于一部分電子元器件在工作中自身產(chǎn)生的熱量不足以補(bǔ)償環(huán)境低溫引起的溫度下降，經(jīng)實(shí)測(cè)一部分功耗小的元器件承受的低溫低于-45℃。長(zhǎng)期在低溫條件下工作，就會(huì)發(fā)生低溫故障。為了消除防滑剎車控制裝置在低溫條件下的故障，對(duì)防滑剎車控制裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。國外現(xiàn)狀：國外針對(duì)電子產(chǎn)品的低溫故障采取了下列措施：1）選用高等級(jí)耐低溫元器件提高電子產(chǎn)品的低溫性能；2）在低功耗的元器件旁邊增加發(fā)熱電阻，延長(zhǎng)該元器件的低溫壽命。國外采取的上述措施具有下列缺點(diǎn)：1)高等級(jí)耐低溫元器件的售價(jià)是常規(guī)元器件的數(shù)十倍，費(fèi)用太高；2)在低功耗的元器件旁邊增加發(fā)熱電阻，帶來下列負(fù)面影響：a)提高了該電子產(chǎn)品的功耗，需要系統(tǒng)調(diào)整供電方案，影響面大；b)增加的發(fā)熱電阻在環(huán)境高溫條件下也增加了電子產(chǎn)品整機(jī)的熱量，使電子產(chǎn)品產(chǎn)生高溫?fù)p傷。國內(nèi)現(xiàn)狀：國外的耐低溫設(shè)計(jì)成熟以后，國內(nèi)才將耐低溫設(shè)計(jì)列入電子產(chǎn)品的研制要求。國內(nèi)電子元器件的使用溫度大部分能達(dá)到-55℃，-55℃指在環(huán)境溫度條件下，電子產(chǎn)品工作狀態(tài)下承受的最低溫度。當(dāng)環(huán)境溫度為-55℃時(shí)，若電子產(chǎn)品在額定電流下連續(xù)工作30min，其表面的溫度會(huì)高于-55℃。根據(jù)防滑剎車控制裝置低溫步進(jìn)試驗(yàn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，當(dāng)元器件的表面溫度低于-45℃時(shí)，在長(zhǎng)期低溫環(huán)境條件下工作，元器件的壽命會(huì)縮短。國內(nèi)采取了下列耐低溫設(shè)計(jì)方法避免電子產(chǎn)品低溫故障：1）選擇高質(zhì)量等級(jí)提高元器件的耐低溫能力，-55℃是目前國內(nèi)高質(zhì)量等級(jí)提出元器件的低溫使用范圍，常用的標(biāo)準(zhǔn)體系有七專元器件，七專指：專人、專機(jī)、專料、專批、專檢、專技、專卡；還有各種GJB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的元器件，GJB元器件體系標(biāo)準(zhǔn)有：GJB33A-97半導(dǎo)體分立器件總規(guī)范、GJB597A-96半導(dǎo)體集成電路總規(guī)范、GJB2438-96混合集成電路總規(guī)范、GJB63B-2001有可靠性指標(biāo)的固體電解質(zhì)鉭電容器；GJB65B-99有可靠性指標(biāo)的電磁繼電器總規(guī)范，等等。2）在低功耗的元器件旁邊增加發(fā)熱電阻，但帶來下列負(fù)面影響：a)提高了該電子產(chǎn)品的功耗，需要系統(tǒng)調(diào)整供電方案，影響面大；b)增加的發(fā)熱電阻在環(huán)境高溫條件下也增加了電子產(chǎn)品整機(jī)的熱量，使電子產(chǎn)品產(chǎn)生高溫?fù)p傷。3）根據(jù)熱輻射、熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流原理，將電子產(chǎn)品的殼體設(shè)計(jì)為密封殼體，降低防滑剎車控制裝置工作過程中熱對(duì)流產(chǎn)生的溫升；4）避免在飛機(jī)的低溫區(qū)安裝電子設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)的缺陷綜上所述，國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)存在下列缺陷：1）選用高等級(jí)耐低溫元器件費(fèi)用高，研制費(fèi)用難以支持；2）采用板式密封殼體不利于散熱，無法同時(shí)兼顧高溫引起的故障；3）增加發(fā)熱電阻可以緩解低溫薄弱環(huán)節(jié)，但在環(huán)境高溫條件下也增加了電子產(chǎn)品整機(jī)的熱量，使電子產(chǎn)品產(chǎn)生高溫?fù)p傷；4）避免在飛機(jī)低溫區(qū)安裝電子產(chǎn)品的方法可以有效提高其低溫壽命，但是，這種方法影響飛機(jī)的動(dòng)平衡，需重新進(jìn)行飛機(jī)的平衡設(shè)計(jì)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為克服現(xiàn)有技術(shù)在電子產(chǎn)品低溫設(shè)計(jì)中存在的板式密封殼體不能兼顧高溫引起的溫升、增加發(fā)熱電阻在高溫條件下會(huì)使電子產(chǎn)品產(chǎn)生高溫?fù)p傷、避免在飛機(jī)低溫區(qū)安裝電子設(shè)備需重新進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)的不足，本發(fā)明提出了一種消除防滑剎車控制裝置低溫故障的方法。本發(fā)明的具體過程是：步驟1，確定高功耗元器件和低功耗元器件在電路板上的布局距離：將一排高功耗元器件與一排低功耗元器件間隔排列。相鄰兩排元器件之間的距離和同一排元器件之間的距離均為4mm～7mm；所述低功耗元器件指功耗＜0.05瓦的元器件；所述高功耗元器件指功耗功耗≥0.05瓦的元器件。具體過程是：第一步：準(zhǔn)備工作在各低功耗元器件上分別粘貼熱電偶，并將該熱電偶與溫濕度巡檢儀連接；在各高功耗元器件上分別粘貼熱電偶，并將該熱電偶與溫濕度巡檢儀連接。第二步，確定相鄰兩排元器件之間的距離；將一排高功耗元器件與一排低功耗元器件相鄰排列；通過測(cè)試確定相鄰兩排元器件之間的距離為4mm～7mm，該距離時(shí)，各個(gè)低功耗元器件的溫度均高于-45℃、各個(gè)高功耗元器件的溫度均低于100℃；第三步，確定同一排相鄰兩個(gè)元器件之間的距離；測(cè)試并調(diào)整同一排相鄰兩個(gè)元器件之間的距離為4mm～7mm，該距離時(shí)，各個(gè)低功耗元器件的溫度均高于-45℃、各個(gè)高功耗元器件的溫度均低于100℃。在測(cè)試確定高功耗元器件和低功耗元器件在電路板上的布局距離時(shí)，所設(shè)置的起始距離為2mm。測(cè)試高功耗元器件時(shí)：將防滑剎車控制裝置放進(jìn)溫度為100℃的溫度試驗(yàn)箱，處于工作狀態(tài)并保持1h。進(jìn)行熱傳導(dǎo)測(cè)試，當(dāng)測(cè)試結(jié)果不滿足熱補(bǔ)償效果時(shí)，以0.5mm的步長(zhǎng)反復(fù)調(diào)整延長(zhǎng)相鄰兩排元器件的距離；直至調(diào)整后的相鄰兩排元器件之間的距離使低功耗元器件的溫度低于100℃為止。測(cè)試低功耗元器件時(shí)：將防滑剎車控制裝置放進(jìn)溫度為-55℃的溫度試驗(yàn)箱，處于工作狀態(tài)并保持1h。進(jìn)行熱傳導(dǎo)測(cè)試，當(dāng)測(cè)試結(jié)果不滿足熱補(bǔ)償效果時(shí)，以0.5mm的步長(zhǎng)反復(fù)調(diào)整延長(zhǎng)相鄰兩排元器件的距離；直至調(diào)整后的相鄰兩排元器件之間的距離使低功耗元器件的溫度高于-45℃為止。步驟2，確定低溫焊點(diǎn)的加熱時(shí)間：確定電烙鐵加熱焊點(diǎn)時(shí)間范圍為：2s～2.5s。步驟3，涂覆電路板防潮保護(hù)漆；步驟4，確定低溫元器件管腳斷裂、焊點(diǎn)斷裂的改進(jìn)措施：所述的改進(jìn)措施包括重新確定元器件管腳彎曲半徑和元器件管腳端頭在電路板接插后伸出的長(zhǎng)度；Ⅰ確定元器件管腳彎曲半徑：通過元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑確定元器件管腳彎曲半徑；工裝外圓弧半徑ri=元器件管腳彎曲半徑Ri；確定元器件管腳彎曲半徑時(shí)，當(dāng)元器件管腳直徑為φ1=0.5mm～0.8mm時(shí)，元器件的管腳彎曲工裝的外圓弧半徑為當(dāng)元器件管腳直徑為φ2=0.9mm～1.2mm時(shí)，元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑為當(dāng)元器件管腳直徑為φ3=1.3mm～1.5mm時(shí)，元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑確定為Ⅱ確定元器件管腳端頭在電路板接插后伸出焊料頂部的長(zhǎng)度hi：通過管腳長(zhǎng)度工裝確定管腳端頭伸出焊料頂部0.2mm～0.4mm。當(dāng)元器件管腳直徑φ1=0.5mm～0.8mm時(shí)，工裝孔深Si=1.8φ1；當(dāng)元器件管腳直徑φ2=0.9mm～1.2mm時(shí)，管腳長(zhǎng)度工裝孔深S2=1.7φ2；當(dāng)元器件管腳直徑φ3=1.3mm～1.5mm時(shí)，管腳長(zhǎng)度工裝孔深S3=1.6φ3。所述管腳長(zhǎng)度工裝上孔的直徑通過公式（2）確定：工裝孔直徑=1.4元器件管腳直徑（2）該工裝孔深度尺寸和元器件管腳直徑成正比：Si=cφij（3）式（3）中，Si為第i組元器件管腳的工裝孔深度尺寸，i=1,2,3；φij為第i組元器件的第j種元器件管腳直徑。c為工裝孔深度尺寸Si與元器件管腳直徑之間的比例系數(shù)，c的起始值為1.1，c遞增的步長(zhǎng)為0.1；c的遞增至確定元器件管腳伸出長(zhǎng)度為止。步驟5，驗(yàn)證試驗(yàn)。根據(jù)GJB1032環(huán)境應(yīng)力篩選標(biāo)準(zhǔn)中的溫度循環(huán)方法制定試驗(yàn)方案；確定溫度循環(huán)的最高溫度為0℃，并且在0℃的保持時(shí)間為50min；最低溫度為-55℃，并且在-55℃的保持時(shí)間為50min。0℃～-55℃的降溫速率為14℃/min，-55℃～0℃的升溫速率也為14℃/min。溫度循環(huán)次數(shù)為4次驗(yàn)證試驗(yàn)中，若焊點(diǎn)出現(xiàn)開裂，應(yīng)針對(duì)故障迭代改進(jìn)，改進(jìn)后重新進(jìn)行4個(gè)循環(huán)的驗(yàn)證試驗(yàn)，直至在4個(gè)循環(huán)的驗(yàn)證試驗(yàn)過程中不發(fā)生焊點(diǎn)開裂，結(jié)束試驗(yàn)。至此，消除防滑剎車控制裝置低溫的工作結(jié)束。為克服現(xiàn)有技術(shù)在電子產(chǎn)品低溫設(shè)計(jì)中存在的選擇高等級(jí)低溫元器件費(fèi)用太高、板式密封殼體不能兼顧高溫引起的溫升、增加發(fā)熱電阻在高溫條件下會(huì)使電子產(chǎn)品產(chǎn)生高溫?fù)p傷、避免在飛機(jī)低溫區(qū)安裝電子設(shè)備需重新進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，本發(fā)明在不改變殼體現(xiàn)有材料、不改變?cè)骷|(zhì)量等級(jí)的條件下，提高防滑剎車控制裝置的耐低溫能力，使防滑剎車控制裝置在-55℃低溫和工作狀態(tài)下，溫度高于-45℃，達(dá)到延長(zhǎng)防滑剎車控制裝置的使用壽命，減少產(chǎn)品浪費(fèi)和資源消耗的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案針對(duì)故障原因確定，具體包括下列內(nèi)容：1針對(duì)低溫性能飄移、低溫?fù)p傷的技術(shù)方案：將防滑剎車控制裝置功率大的元器件與功率小的相鄰，在低溫條件下給功率小的元器件提供熱量，每一排高功率的元器件相對(duì)一排低功率器件；2針對(duì)低溫焊點(diǎn)開裂的技術(shù)方案：經(jīng)故障物理分析，低溫焊點(diǎn)開裂的原因是焊料填充不實(shí)，本發(fā)明針對(duì)焊料填充不實(shí)確定焊接技術(shù)，消除焊點(diǎn)開裂故障。3低溫凝露發(fā)生擊穿或短路的技術(shù)方案：涂覆防止凝露的絕緣漆，避免短路或擊穿。4針對(duì)低溫元器件管腳脆斷的技術(shù)方案采用加大管腳彎曲半徑的方法控制塑性變形產(chǎn)生的微裂紋，排除故障。本發(fā)明的實(shí)施效果：1)采用本發(fā)明技術(shù)改進(jìn)后的防滑剎車控制裝置，在環(huán)境溫度為-55℃條件下，采用實(shí)測(cè)的方法證明所有低功率元器件的溫度均高于-45℃；2)改進(jìn)后的防滑剎車控制裝置，進(jìn)行了4個(gè)循環(huán)的低溫試驗(yàn)，未出現(xiàn)低溫故障；3)將采用本發(fā)明技術(shù)改進(jìn)后的防滑剎車控制裝置裝機(jī)使用一年，在使用過程中未出現(xiàn)低溫故障。本發(fā)明和現(xiàn)有電子產(chǎn)品耐低溫技術(shù)實(shí)施效果的綜合比較：1）國內(nèi)外采用發(fā)熱電阻的升溫方法，本發(fā)明采用將防滑剎車控制裝置的低功耗元器件排列在高功耗元器件旁邊的方法，解決了防滑剎車控制裝置的耐低溫問題；2）國內(nèi)外未報(bào)道針對(duì)低溫焊點(diǎn)開裂原因進(jìn)行改進(jìn)，本發(fā)明采用調(diào)整焊點(diǎn)加熱時(shí)間和延長(zhǎng)管腳穿出電路板長(zhǎng)度的方法，消除了焊點(diǎn)開裂的故障模式；3）國內(nèi)外在電路板上一般涂耐高溫絕緣漆，耐高溫效果雖好，但防潮效果不比防潮保護(hù)漆漆好，本發(fā)明采用防潮保護(hù)漆涂覆線路板，試驗(yàn)和使用證明比高溫絕緣漆的防潮效果好，消除了低溫凝露擊穿現(xiàn)象；4）國內(nèi)外未報(bào)道針對(duì)低溫元器件管腳斷裂改進(jìn)管腳彎曲半徑的方法，本發(fā)明通過實(shí)測(cè)加大了消除管腳斷裂的管腳彎曲半徑。附圖說明圖1是本發(fā)明一排高溫元器件和一排低溫元器件排列距離示意，以及同一排元器件相鄰兩個(gè)元器件之間的距離示意圖。圖2是本發(fā)明用于彎曲元器件管腳的工裝示意圖。圖3是本發(fā)明的低溫驗(yàn)證剖面，用于防滑剎車控制裝置改進(jìn)后的驗(yàn)證試驗(yàn)。圖4是本發(fā)明的流程圖。具體實(shí)施方式本實(shí)施例是一種消除民用飛機(jī)防滑剎車控制裝置低溫故障的方法。該防滑剎車控制裝置為封閉殼體，選用的元器件低溫均為-55℃，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到-55℃時(shí)，若低功耗元器件溫度低于-45℃，長(zhǎng)期低溫條件下防滑剎車控制裝置會(huì)出現(xiàn)低溫故障。為了提高該防滑剎車控制裝置的耐低溫能力，進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。在申請(qǐng)?zhí)枮?01610876780.5的發(fā)明創(chuàng)造中公開了一種確定防滑剎車控制裝置低溫薄弱環(huán)節(jié)的方法。該方法中提出在環(huán)境溫度-55℃的條件下，溫度低于-45℃的元器件為低溫薄弱環(huán)節(jié)。本實(shí)施例涉及到的設(shè)備和儀器包括：溫度試驗(yàn)箱：高溫為180℃，低溫為-80℃，熱負(fù)載條件下溫度變化速率25℃/min。Ⅰ級(jí)精度T型熱電偶24個(gè)，測(cè)量范圍-80℃～200℃。溫濕度巡檢儀一套。電焊機(jī)：功率2000瓦。本實(shí)施例的具體步驟是：步驟1，確定高功耗元器件和低功耗元器件在電路板上的布局距離。功耗大于等于0.05瓦的為高功耗元器件；功耗小于0.05瓦的為低功耗元器件。將一排高功耗元器件與一排低功耗元器件相鄰排列，使高功耗元器件的熱量傳導(dǎo)給低功耗元器件，在環(huán)境溫度為-55℃的條件下，低功耗元器件的溫度高于-45℃。具體過程是：第一步：準(zhǔn)備工作1）將12個(gè)T型熱電偶分別貼在下列12個(gè)低功耗元器件上：低功耗信號(hào)處理器、低功耗存儲(chǔ)器、低功耗四路八位D/A轉(zhuǎn)換器、低功耗三極管、低功耗陶瓷電容、低功耗可編程邏輯電路、低功耗微控制器監(jiān)控芯片、低功耗16位定點(diǎn)信號(hào)處理器、低功耗存儲(chǔ)器、低功耗固態(tài)繼電器、低功耗可編程邏輯電路、低功耗總線收發(fā)器，將防滑剎車控制裝置的蓋開10mm縫隙，用于將12個(gè)T型熱電偶引出并與溫濕度巡檢儀連接。2）將12個(gè)T型熱電偶分別貼在下列12個(gè)高功耗元器件上：高功耗信號(hào)處理器、高功耗存儲(chǔ)器、高功耗四路八位D/A轉(zhuǎn)換器、高功耗三極管、高功耗陶瓷電容、高功耗可編程邏輯電路、高功耗微控制器監(jiān)控芯片、高功耗16位定點(diǎn)信號(hào)處理器、高功耗存儲(chǔ)器、高功耗固態(tài)繼電器、高功耗可編程邏輯電路、高功耗總線收發(fā)器，將防滑剎車控制裝置的蓋開10mm縫隙，用于將12個(gè)T型熱電偶引出并與溫濕度巡檢儀連接。第二步，確定1排高功耗元器件與1排低功耗元器件的相對(duì)排列距離功耗大于等于0.05瓦的為高功耗元器件；功耗小于0.05瓦的為低功耗元器件。將防滑剎車控制裝置的元器件根據(jù)功耗大小分組排列，一排高功耗元器件與一排低功耗元器件相鄰排列，每一排為4個(gè)元器件，排列距離通過測(cè)試確定。測(cè)試過程為：1）預(yù)設(shè)置相鄰的高功耗元器件與低功耗元器件之間的起始距離為2mm。2）將防滑剎車控制裝置放進(jìn)溫度為-55℃的溫度試驗(yàn)箱，處于工作狀態(tài)并保持1h。進(jìn)行熱傳導(dǎo)測(cè)試，當(dāng)測(cè)試結(jié)果不滿足熱補(bǔ)償效果時(shí)，將相鄰兩排元器件之間的距離延長(zhǎng)0.5mm，繼續(xù)測(cè)試。若測(cè)試結(jié)果依然不滿足熱補(bǔ)償效果，則繼續(xù)以0.5mm的步長(zhǎng)延長(zhǎng)相鄰兩排元器件的距離；直至調(diào)整后的相鄰兩排元器件之間的距離使低功耗元器件的溫度高于-45℃為止。3）將防滑剎車控制裝置放進(jìn)溫度為100℃的溫度試驗(yàn)箱，處于工作狀態(tài)并保持1h。進(jìn)行熱傳導(dǎo)測(cè)試，當(dāng)測(cè)試結(jié)果不滿足熱補(bǔ)償效果時(shí)，將相鄰兩排元器件之間的距離延長(zhǎng)0.5mm，繼續(xù)測(cè)試。若測(cè)試結(jié)果依然不滿足熱補(bǔ)償效果，則繼續(xù)以0.5mm的步長(zhǎng)延長(zhǎng)相鄰兩排元器件的距離；直至調(diào)整后的相鄰兩排元器件之間的距離使高功耗元器件的溫度低于100℃為止。測(cè)試結(jié)果為：當(dāng)高功耗元器件和低功耗元器件的距離小于4mm時(shí)，高功耗元器件的溫度高于100℃。當(dāng)高功耗元器件和低功耗元器件的距離大于7mm時(shí)，低功耗元器件的溫度低于-45℃。當(dāng)相鄰兩排元器件的距離為4mm～7mm時(shí)各個(gè)低功耗元器件的溫度均高于-45℃，高功耗元器件的溫度低于100℃，達(dá)到了改進(jìn)效果。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，確定1排高功耗元器件與1排低功耗元器件的相鄰距離范圍為4mm～7mm。根據(jù)防滑剎車控制裝置電路板布線位置在4mm～7mm范圍內(nèi)選擇具體尺寸。第三步，確定電路板上同一排相鄰兩個(gè)元器件之間的距離在確定相鄰兩排元器件之間的距離之后，需要確定同一排相鄰兩個(gè)元器件之間的距離，即相鄰元器件之間的縱向間距和橫向間距都需確定。由于涉及到高溫散熱問題，故同一排元器件之間的距離既適用于同排相鄰的高溫元器件，也適用于同排相鄰的低溫元器件。首先確定同一排相鄰二個(gè)元器件之間的初始距離為2mm，然后按照本發(fā)明步驟1第二步的測(cè)試方法測(cè)試，通過測(cè)試確定同一排相鄰二個(gè)元器件之間的距離。測(cè)試結(jié)果為：同一排相鄰二個(gè)元器件之間的距離大于7mm時(shí)，低功耗元器件的溫度低于-45℃，達(dá)不到熱補(bǔ)償效果。當(dāng)同一排相鄰二個(gè)元器件之間的距離小于4mm時(shí)，高功耗元器件的溫度高于100℃。同一排相鄰二個(gè)元器件之間的距離相為4mm～7mm時(shí)，各個(gè)低功耗元器件的溫度均高于-45℃，高功耗元器件的溫度均低于100℃，達(dá)到了改進(jìn)效果。確定同一排相鄰二個(gè)元器件之間的距離范圍為：4mm～7mm。至此，確定了電路板上相鄰兩排元器件以及同一排相鄰兩個(gè)元器件之間的距離。步驟2，確定低溫焊點(diǎn)的加熱時(shí)間。經(jīng)解剖防滑剎車控制裝置焊點(diǎn)斷裂部位發(fā)現(xiàn)焊料填充不實(shí)，在環(huán)境低溫條件下發(fā)生開裂。本步驟針對(duì)焊料填充不實(shí)確定焊接加熱時(shí)間，使焊料充實(shí)。現(xiàn)有技術(shù)電烙鐵給焊點(diǎn)的加熱時(shí)間設(shè)置為1.5s～3s。為了消除焊料填充不實(shí)的故障，對(duì)焊接加熱時(shí)間進(jìn)行下列測(cè)試：第一步，確定電烙鐵加熱焊點(diǎn)時(shí)間的測(cè)試起點(diǎn)；確定電烙鐵加熱焊點(diǎn)時(shí)間的測(cè)試起點(diǎn)為1.6s。第二步，確定電烙鐵加熱焊點(diǎn)時(shí)間的增加步長(zhǎng)；加熱時(shí)間增加步長(zhǎng)為0.1s。第三步，確定測(cè)試要求在每一步長(zhǎng)上焊接結(jié)束后測(cè)試電路板上12個(gè)低溫元器件的性能是否合格，是否存在過燒，發(fā)現(xiàn)1例過燒即為本次焊接的加熱時(shí)間存在過燒；解剖12個(gè)低溫元器件的每一個(gè)焊點(diǎn)，確定是否存在虛焊，發(fā)現(xiàn)1例虛焊即為本次焊接的加熱時(shí)間存在虛焊。第四步，確定測(cè)試結(jié)束條件在步進(jìn)增加測(cè)試時(shí)間的過程中，解剖焊點(diǎn)出現(xiàn)元器件過燒時(shí)，測(cè)試結(jié)束；解剖焊點(diǎn)出現(xiàn)虛焊時(shí)，測(cè)試結(jié)束；根據(jù)測(cè)試結(jié)果調(diào)整焊接加熱時(shí)間，重新測(cè)試，直至不出現(xiàn)虛焊、過燒時(shí)，測(cè)試結(jié)束。測(cè)試結(jié)果：在電烙鐵加熱焊點(diǎn)時(shí)間小于2s的條件下，有虛焊現(xiàn)象；在大于2.5s的條件下有燒傷元器件現(xiàn)象。據(jù)此確定電烙鐵加熱焊點(diǎn)時(shí)間范圍為：2s～2.5s。步驟3，涂覆電路板防潮保護(hù)漆。防滑剎車控制裝置封閉殼體不防潮，其電路板原來在表面涂耐高溫絕緣漆，但耐高溫絕緣漆的防潮效果不好，容易發(fā)生低溫凝露擊穿的故障，因此重新選用線路板防潮保護(hù)漆。并進(jìn)行下列驗(yàn)證：1、將電路板防潮保護(hù)漆均勻涂覆在電路板表面上；2、將電路板放在-55℃的低溫箱中，保持8h；在保持低溫的過程中通電工作，用于檢查電路板的性能是否合格；經(jīng)檢查電路板工作正常；測(cè)試結(jié)果：經(jīng)檢查電路板未出現(xiàn)凝露擊穿，本條改進(jìn)措施實(shí)施完畢。步驟4，確定低溫元器件管腳斷裂、焊點(diǎn)斷裂的改進(jìn)措施。對(duì)斷裂部位切口進(jìn)行金相分析，管腳在低溫條件下脆斷的原因是：1）元器件管腳彎曲部位半徑小，在彎曲部位產(chǎn)生塑性變形萌生微裂紋，在環(huán)境低溫和溫度變化條件下微裂紋擴(kuò)展發(fā)生斷裂。2）元器件插裝在電路板上后，管腳端頭在電路板另一面伸出電路板長(zhǎng)度小于0.5mm，管腳和焊料堆沒有充分結(jié)合，在低溫和溫度變化條件下焊點(diǎn)部位發(fā)生斷裂。針對(duì)上述故障原因，制定下列改進(jìn)技術(shù)方案：1）加大元器件管腳彎曲半徑以排除塑性變形引起的微裂紋；2）增加管腳端頭在電路板接插伸出的長(zhǎng)度尺寸，提高焊接強(qiáng)度。上述技術(shù)方案的具體實(shí)施過程：第一步：加大元器件管腳彎曲半徑以排除塑性變形引起微裂紋的實(shí)施過程：通過元器件管腳工裝的外圓弧半徑確定元器件管腳彎曲半徑；工裝外圓弧半徑ri=元器件管腳彎曲半徑Ri；具體過程是：1）將元器件管腳直徑按尺寸分組：直徑為φ1=0.5mm～0.8mm的為第一組，直徑為φ2=0.9mm～1.2mm的為第二組，直徑為φ3=1.3mm～1.5mm為第三組。2）機(jī)械制圖規(guī)定圓弧超過180°用直徑表示，小于180°用半徑表示，由于元器件管腳彎曲為90°，因此元器件管腳彎曲采用半徑表示。為了保證元器件管腳彎曲半徑的尺寸一致，采用元器件的管腳彎曲工裝彎曲元器件的管腳。所述管腳彎曲工裝采用調(diào)質(zhì)鋼制造，該工管腳圓弧裝的尺寸為：邊長(zhǎng)7mm×邊長(zhǎng)20mm×厚度20mm的矩形立方形，將邊長(zhǎng)7mm×邊長(zhǎng)20mm其中任意一個(gè)楞邊加工為半徑ri的外圓弧，且半徑為ri的外圓弧面厚度為20mm，加工時(shí)半徑為ri的外圓弧面與二個(gè)相互垂直的相鄰平面相切，元器件管腳貼著彎曲工裝7mm邊長(zhǎng)的表面，沿著該管腳彎曲工裝的外圓弧進(jìn)行彎曲，使元器件管腳彎曲后形成90°直角。確定元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑ri的計(jì)算公式為：ri=cφij（1）式（1）中：ri為第i組元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑，i=1,2,3，共三組。φij為第i組元器件的第j種元器件管腳直徑，i與j對(duì)應(yīng)的φij直徑數(shù)據(jù)見表1。式（1）中c為元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑ri與元器件管腳直徑之間的比例系數(shù)，c的起始取值為1.1，c的遞增的步長(zhǎng)為0.1，即比例系數(shù)c=1.1,1.2,1.3，……；c的遞增直至確定不發(fā)生微裂紋的元器件管腳彎曲半徑為止。ri與Ri的關(guān)系為：第i種工裝外圓弧半徑ri=第i種元器件管腳彎曲半徑Ri；各個(gè)工裝外圓弧與二個(gè)相互垂直的平面相切，保證元器件管腳貼著工裝彎曲后成直角。表1i與j對(duì)應(yīng)的φij直徑數(shù)據(jù)，單位：mm組別i\j種直徑j(luò)=1j=2j=3j=4i=10.50.60.70.8i=20.911.11.2i=31.31.41.5a）對(duì)第一組元器件管腳直徑為φ1=0.5mm～0.8mm，確定元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑r1，確定過程為：采用四件彎曲元器件的管腳彎曲工裝，分別用于元器件管腳直徑φ1=0.5mm、0.6mm、0.7mm和0.8mm。根據(jù)（1）式確定元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑r1，按照比例系數(shù)c=1.1,1.2,1.3……依次加工上述四件工裝，用每次加工好的工裝分別彎曲本組4種元器件管腳直徑，即φ1=0.5mm，0.6mm，0.7mm，0.8mm；對(duì)每個(gè)彎曲成型的元器件管腳切割進(jìn)行金相分析，若切割金相分析元器件管腳彎曲部位沒有裂紋，則測(cè)試結(jié)束，確定按照該尺寸制造彎曲元器件管腳的工裝外圓弧半徑。若切割金相分析元器件管腳彎曲部位產(chǎn)生了裂紋，則繼續(xù)按照比例系數(shù)c的增加步長(zhǎng)0,1加大該工裝的外圓弧半徑。經(jīng)迭代進(jìn)行加工該工裝的外圓弧半徑、彎曲元器件管腳、切割金相分析元器件管腳彎曲部位的工作，上述方案的試驗(yàn)結(jié)果為：當(dāng)r1=（1.1～1.5）φ1時(shí)，元器件管腳彎曲部位有明顯的微裂紋。隨著r1的增大微裂紋數(shù)量和尺寸減小，當(dāng)r1=1.8φ1時(shí)，未發(fā)現(xiàn)微裂紋。將第一組彎曲元器件管腳工裝的外圓弧半徑確定為：b）對(duì)第二組元器件管腳直徑為φ2=0.9mm～1.2mm，確定元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑r2，確定過程為：采用四件元器件的彎曲管腳工裝，分別用于元器件管腳直徑φ2=0.9mm、1mm、1.1mm和1.2mm，根據(jù)（1）式確定元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑r2，按照比例系數(shù)c=1.1,1.2,1.3，……依次加工上述四件工裝，用每次加工好的工裝分別彎曲本組4種元器件管腳直徑，即φ2=0.9mm，1mm，1.1mm，1.2mm；對(duì)每個(gè)彎曲成型的元器件管腳切割進(jìn)行金相分析，若切割金相分析元器件管腳彎曲部位沒有裂紋，則測(cè)試結(jié)束，確定按照該尺寸制造彎曲元器件管腳的工裝外圓弧半徑。若切割金相分析元器件管腳彎曲部位產(chǎn)生了裂紋，則繼續(xù)按照比例系數(shù)c的增加步長(zhǎng)0,1加大該工裝的外圓弧半徑。經(jīng)迭代進(jìn)行加工該工裝的外圓弧半徑、彎曲元器件管腳、切割金相分析元器件管腳彎曲部位的工作，上述方案的試驗(yàn)結(jié)果為：當(dāng)r2=（1.1～1.6）φ2時(shí)，元器件管腳彎曲部位有明顯的微裂紋。隨著r2的增大微裂紋數(shù)量和尺寸減小，當(dāng)r2=1.9φ2時(shí)，未發(fā)現(xiàn)微裂紋。將第二組彎曲元器件管腳工裝的外圓弧半徑確定為：c）對(duì)第三組元器件管腳直徑為φ3=1.3mm～1.5mm，確定元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑r3，確定過程為：制造三件元器件的管腳彎曲工裝，分別用于元器件管腳直徑φ3=1.3mm、1.4mm和1.5mm，根據(jù)（1）式確定元器件管腳彎曲工裝的外圓弧半徑r3，按照比例系數(shù)c=1.1,1.2,1.3……依次加工上述三件工裝，用每次加工好的工裝分別彎曲本組3種元器件管腳直徑，即φ3=1.3mm，1.4mm，1.5mm；對(duì)每個(gè)彎曲成型的元器件管腳切割進(jìn)行金相分析，若切割金相分析元器件管腳彎曲部位沒有裂紋，則測(cè)試結(jié)束，確定按照該尺寸制造彎曲元器件管腳的工裝外圓弧半徑。若切割金相分析元器件管腳彎曲部位產(chǎn)生了裂紋，則繼續(xù)按照比例系數(shù)c的增加步長(zhǎng)0,1加大該工裝的外圓弧半徑。經(jīng)迭代進(jìn)行加工該管腳彎曲工裝的外圓弧半徑、彎曲元器件管腳、切割金相分析元器件管腳彎曲部位的工作，上述方案的試驗(yàn)結(jié)果為：當(dāng)r3=（1.1～1.8）φ3時(shí)，元器件管腳彎曲部位有明顯的微裂紋。隨著r2的增大微裂紋數(shù)量和尺寸減小，當(dāng)r2=1.9φ2時(shí)，未發(fā)現(xiàn)微裂紋。將第三組彎曲元器件管腳工裝的外圓弧半徑確定為：至此完成了元器件管腳彎曲工裝外圓弧半徑的確定工作。第二步，確定元器件管腳端頭在電路板接插后伸出的長(zhǎng)度尺寸hi。通過管腳長(zhǎng)度工裝確定元器件管腳端頭在電路板接插后伸出焊料頂部的長(zhǎng)度hi＝0.2mm～0.4mm。具體過程是：根據(jù)元器件管腳的直徑確定管腳端頭在電路板接插伸出的長(zhǎng)度尺寸hi，元器件管腳直徑越大，焊料堆也越大，伸出線路板尺寸hi越大。1）將元器件管腳直徑按尺寸大小分組，直徑尺寸分組為：第一組φ1=0.5mm～0.8mm，第二組φ2=0.9mm～1.2mm，第三組φ3=1.3mm～1.5mm。2）制造用于控制元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度尺寸的管腳長(zhǎng)度工裝，該管腳長(zhǎng)度工裝是在厚度為15mm、直徑為φ20mm的鋼板平面上加工工裝孔，工裝孔的深度尺寸就是元器件管腳伸出電路板的長(zhǎng)度尺寸hi。管腳伸出長(zhǎng)度尺寸應(yīng)保證大于焊料堆高度尺寸0.2mm～0.4mm。元器件管腳直徑越大，焊料堆也越大，需要元器件管腳伸出電路板的長(zhǎng)度尺寸也越長(zhǎng)，因此根據(jù)元器件的管腳直徑確定工裝孔的直徑和深度。工裝孔的直徑計(jì)算公式為：工裝孔直徑=1.4元器件管腳直徑（2）該工裝孔深度尺寸和元器件管腳直徑成正比的計(jì)算公式為：Si=cφij（3）式（3）中，Si為第i組元器件管腳的工裝孔深度尺寸，i=1,2,3；共三組。φij為第i組元器件的第j種元器件管腳直徑，i與j對(duì)應(yīng)的φij直徑數(shù)據(jù)見表2。表1與表2數(shù)據(jù)可以不同，本實(shí)施例相同。式（3）中c為工裝孔深度尺寸Si與元器件管腳直徑之間的比例系數(shù)，c的起始取值為1.1，c遞增的步長(zhǎng)為0.1，即比例系數(shù)c=1.1,1.2,1.3……；c的遞增直到確定元器件管腳伸出長(zhǎng)度為止。表2i與j對(duì)應(yīng)的φij直徑數(shù)據(jù)，單位：mm組別i\j種直徑j(luò)=1j=2j=3j=4i=10.50.60.70.8i=20.911.11.2i=31.31.41.5工裝孔深Si與元器件管腳伸出電路板的長(zhǎng)度尺寸hi關(guān)系為：Si=hi(4)3)確定各組工裝孔的深度Si用每一個(gè)工裝的孔深Si確定管腳的伸出長(zhǎng)度，然后焊接該焊點(diǎn)。對(duì)焊好的焊點(diǎn)部位切割測(cè)量焊料與管腳的結(jié)合長(zhǎng)度尺寸，為了保證焊料與管腳的結(jié)合尺寸，管腳端頭應(yīng)伸出焊料頂部0.2mm～0.4mm。a）對(duì)第一組元器件管腳直徑為φ1=0.5mm～0.8mm，確定元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度工裝的孔深Si，確定過程為：制造四件確定元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度尺寸的工裝，分別用于元器件管腳直徑φ1=0.5mm，0.6mm，0.7mm，0.8mm，根據(jù)（3）式確定元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度的尺寸，按照比例系數(shù)c=1.1,1.2,1.3……依次加工上述四件工裝，用每次加工好的工裝分別確定元器件管腳直徑φ1=0.5mm，0.6mm，0.7mm，0.8mm伸出電路板的長(zhǎng)度尺寸，然后焊接該焊點(diǎn)。對(duì)焊好的焊點(diǎn)部位切割測(cè)量結(jié)合長(zhǎng)度尺寸，為了保證焊料與管腳的結(jié)合尺寸，管腳端頭應(yīng)伸出焊料頂部0.2mm～0.4mm。經(jīng)迭代進(jìn)行加工該工裝的工裝孔、切割焊點(diǎn)測(cè)量元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度尺寸，上述方案的測(cè)量結(jié)果為：當(dāng)工裝孔深為1.8倍元器件管腳直徑時(shí)，元器件管腳伸出焊料頂部0.3mm；確定第一組元器件的工裝孔深Si=1.8φ1。b）對(duì)第二組元器件管腳直徑為φ2=0.9mm～1.2mm，確定元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度工裝的孔深S2，確定過程為：制造四件確定元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度尺寸的工裝，分別用于元器件管腳直徑φ2=0.9mm，1mm，1.1mm，1.2mm，根據(jù)（3）式確定元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度的尺寸，按照比例系數(shù)c=1.1,1.2,1.3……依次加工上述四件工裝，用每次加工好的工裝分別確定元器件管腳直徑φ2=0.9mm，1mm，1.1mm，1.2mm伸出電路板的長(zhǎng)度尺寸，然后焊接該焊點(diǎn)。對(duì)焊好的焊點(diǎn)部位切割測(cè)量結(jié)合長(zhǎng)度尺寸，為了保證焊料與管腳的結(jié)合尺寸，管腳端頭應(yīng)伸出焊料頂部0.2mm～0.4mm。經(jīng)迭代進(jìn)行加工該工裝的工裝孔、切割焊點(diǎn)測(cè)量元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度尺寸，上述方案的測(cè)量結(jié)果為：當(dāng)工裝孔深為1.7倍元器件管腳直徑時(shí)，元器件管腳伸出焊料頂部0.3mm；確定第二組元器件的工裝孔深S2=1.7φ2。c）對(duì)第三組元器件管腳直徑為φ3=1.3mm～1.5mm，確定元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度工裝的孔深S3，確定過程為：制造三件確定元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度尺寸的工裝，分別用于元器件管腳直徑φ3=1.3mm，1.4mm，1.5mm，根據(jù)（3）式確定元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度的尺寸，按照比例系數(shù)c=1.1,1.2,1.3……依次加工上述三件工裝，用每次加工好的工裝分別確定元器件管腳直徑φ3=1.3mm，1.4mm，1.5mm伸出電路板的長(zhǎng)度尺寸，然后焊接該焊點(diǎn)。對(duì)焊好的焊點(diǎn)部位切割測(cè)量結(jié)合長(zhǎng)度尺寸，為了保證焊料與管腳的結(jié)合尺寸，管腳端頭應(yīng)伸出焊料頂部0.2mm～0.4mm。經(jīng)迭代進(jìn)行加工該工裝的工裝孔、切割焊點(diǎn)測(cè)量元器件管腳伸出電路板長(zhǎng)度尺寸，上述方案的測(cè)量結(jié)果為：當(dāng)工裝孔深為1.6倍元器件管腳直徑時(shí)，元器件管腳伸出焊料頂部0.3mm；確定第三組元器件的工裝孔深S3=1.6φ3。步驟5，驗(yàn)證。第一步：確定驗(yàn)證技術(shù)方案1）參考GJB1032環(huán)境應(yīng)力篩選標(biāo)準(zhǔn)中的溫度循環(huán)方法制定試驗(yàn)方案，為了驗(yàn)證低溫故障，確定溫度循環(huán)的最高溫度為0℃，并且在0℃的保持時(shí)間為50min；最低溫度為-55℃，并且在-55℃的保持時(shí)間為50min。0℃～-55℃的降溫速率為14℃/min，-55℃～0℃的升溫速率也為14℃/min。2）參考GMW8287高加速壽命/高加速應(yīng)力篩選和抽檢標(biāo)準(zhǔn)第4.6.2條，溫度循環(huán)試驗(yàn)至少進(jìn)行3次，本發(fā)明規(guī)定溫度循環(huán)次數(shù)為4次。本發(fā)明和GMW8287的區(qū)別是：GMW8287溫度循環(huán)的目的是激發(fā)敏感于溫度變化的故障，本發(fā)明的目的是激發(fā)低溫焊點(diǎn)凝露、斷裂的故障；GMW8287依據(jù)高溫步進(jìn)試驗(yàn)、低溫步進(jìn)試驗(yàn)確定的工作應(yīng)力極限制定溫度循環(huán)試驗(yàn)剖面，本發(fā)明的溫度循環(huán)和工作應(yīng)力極限無關(guān)，根據(jù)GJB150確定低溫量值為-55℃；為了便于檢驗(yàn)低溫凝露，將高溫點(diǎn)確定為0℃；3）試驗(yàn)結(jié)束的判據(jù)，在試驗(yàn)過程中焊點(diǎn)出現(xiàn)開裂時(shí)，應(yīng)針對(duì)故障迭代改進(jìn)，改進(jìn)后重新進(jìn)行4個(gè)循環(huán)的驗(yàn)證試驗(yàn)，直至在4個(gè)循環(huán)的驗(yàn)證試驗(yàn)過程中不發(fā)生焊點(diǎn)開裂，這時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。第二步，準(zhǔn)備1）溫度試驗(yàn)箱作為試驗(yàn)設(shè)備，熱負(fù)載條件下的溫度變化能力不小于25℃/min；2）該防滑剎車控制裝置開蓋。第三步，試驗(yàn)1）將該防滑剎車控制裝置在開蓋狀態(tài)下水平放在溫度降到0℃的溫度試驗(yàn)箱的隔板上，防滑剎車控制裝置處于工作狀態(tài)，關(guān)閉箱門；2）以14℃/min的降溫速率將綜合環(huán)境試驗(yàn)箱的溫度降至-55℃，且在-55℃條件下保持50min；3）以14℃/min的升溫速率將綜合環(huán)境試驗(yàn)箱的溫度升至0℃，且在0℃條件下保持50min。本步的2）、3）試驗(yàn)內(nèi)容為1個(gè)循環(huán)，一個(gè)循環(huán)107.8min，共進(jìn)行4個(gè)循環(huán)，每個(gè)溫度循環(huán)的試驗(yàn)參數(shù)相同。第四步，試驗(yàn)結(jié)束或繼續(xù)改進(jìn)當(dāng)在4個(gè)循環(huán)的試驗(yàn)過程中出現(xiàn)低溫故障時(shí)，應(yīng)針對(duì)低溫故障，采用本發(fā)明步驟1～步驟4的方法，繼續(xù)對(duì)防滑剎車控制盒進(jìn)行提高耐低溫能力的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，直至消除低溫故障，消除故障的判決標(biāo)準(zhǔn)是在4個(gè)循環(huán)的驗(yàn)證過程中不出現(xiàn)低溫故障。當(dāng)在4個(gè)循環(huán)的試驗(yàn)過程中未出現(xiàn)故障時(shí)，改進(jìn)成功，驗(yàn)證結(jié)束。本實(shí)施例在4個(gè)循環(huán)的試驗(yàn)過程中未出現(xiàn)故障，驗(yàn)證結(jié)束。至此，消除防滑剎車控制裝置低溫的工作結(jié)束。當(dāng)前第1頁1 2 3