Це лише загальні речі, вам слід спробувати поставити обмеження на очікувані сили прискорення, період та тривалість цих сил, теплові умови та очікувані кути впливу, щоб отримати необхідну інформацію, щоб зробити конструкцію надійною.
Яка найсильніша сила, яка була б у порядку на борту, без вжиття заходів щодо посилення впливу? (Я занадто сильно переживаю за непроблему?)
Це дуже важко поставити єдине число, це залежить від типів використовуваних компонентів та напрямку / частоти звернень.
Чи є якісь методи проектування, яких слід дотримуватися для друкованої плати?
Багато прив’язок до чогось солідного. Одним з найбільш ймовірних режимів відмови є згинання друкованої плати, яке може призвести до розтріскування з'єднань припою на друкованій платі, що спричинить переривчасту або повну поломку з'єднання. Я б спробував зберегти друковану плату настільки компактною, наскільки ви можете, надаючи якомога більше прикріплення до чогось, що не згинається (сталевий корпус), наскільки ви можете. Чим менше плата, тим менша «загальна згинальність» плати. На кшталт конструкції шару 4+ з потужністю припою міді та площинами заземлення також слід додати жорсткості друкованої плати, але це може спричинити додатковий тепловий згин. Залежно від ваших потреб, є спеціалізовані підкладки для друкованих плат, які є більш жорсткими, ніж ваш запас на полиці FR-4, такі як підкладки, в яких використовуються композити з вуглепластикових волокон проти склопластику.
Які слабкі моменти в конструкції, що призводять до механічних несправностей?
- Таблиця Flex, як згадувалося вище, може спричинити розтріскування пайки. Зміцнення плати може допомогти. Ви також не можете використовувати основний припой, а скоріше струмопровідний клей, такий як срібний струмопровідний епоксид. Ви також можете використовувати відповідне покриття на друкованій платі, яке буде утримувати компоненти кріплення на поверхні, а також додавати певної жорсткості друкованій платі.
- Великі предмети: пристрої для поверхневого кріплення ваги Lite - найкращі деталі, а великі важкі предмети, які сидять далі від друкованої плати, будуть найгіршими частинами. Такі речі, як великі алюмінієві електролітичні ковпачки, високі індуктори, трансформатори тощо, будуть найгіршими. Вони нададуть найбільшу силу на з'єднання проводів та пайки до друкованої плати. Якщо потрібні великі пристрої, використовуйте додаткове кріплення до друкованої плати. Використовуйте непровідні, не корозійні епоксидні речовини або щось подібне, щоб приєднати їх до друкованої плати або використовувати деталь з додатковою підтримкою друкованої плати. Обов’язково враховуйте доданий термостійкість при розрахунку здатності пристроїв розсіювати потужність, якщо використовуєте епоксидні або конформні покриття.
- З'єднувачі. Будь-який роз'єм, який відходить від плати, буде бити, переконайтесь, що його міцний замикаючий тип та оцінено для очікуваних G-сил. Переконайтесь, що кріплення з'єднувача до друкованої плати надійне. Чисті типи поверхневого кріплення без кріплення наскрізного отвору до дошки - це, мабуть, погана ідея. Зазвичай для цього потрібні наскрізні отвори в друкованій платі біля краю друкованої плати. Переконайтесь, що підкладка друкованої плати є достатньо міцною, щоб підтримувати зусилля на цих отворах, оскільки при такому близькому до краю міцність друкованої плати навколо отвору набагато менша. Якщо вам потрібен роз'єм, який залишає корпус, використовуйте роз'єм для кріплення блокувальної панелі та пайки припоїв до друкованої плати, це поставить навантаження на роз'єм / корпус, а не на друковану плату.
Чи є частини, яких слід уникати для більш міцної конструкції?
Див. Перелік вище, але тримайте всі деталі якнайбільше та максимально наближені до друкованої плати.
На яких рівнях сили я повинен починати турбуватися про безпеку самих деталей?
Знову це важко поставити номер. Якщо пристрій потрапляє «на край» на друковану плату, то вас турбують бокові сили зсуву. Яка сила викликає там проблему, залежить від ІМС. Мабуть, гірший випадок із великим важким ІС з невеликими, маленькими вкладеннями на друковану плату. Можливо високий трансформатор імпульсу чи щось подібне. Легкий вага, короткий ІС, з багатьма вкладеннями, мабуть, найсильніший. Щось на зразок 64-футового QFP, навіть краще, якщо він має велику центральну колодку. Кілька корисних читань на цю тему: http://www.utacgroup.com/library/EPTC2005_B5.3_P0158_FBGA_Drop-Test.pdf
Деякі деталі можуть бути внутрішньо пошкоджені великими зусиллями G, це може відбуватися частково, але здебільшого обмежується пристроями з рухомими внутрішніми частинами. Прилади MEMS, трансформатори, маг-джеки тощо, тощо.
Коментарі
Чи обдумали ви використовувати 2 дошки? Одна невелика дошка з акселерометром, яка фактично жорстко прикріплена до корпусу, і друга дошка з іншою частиною електроніки на ній, яку потім можна встановити за допомогою системи амортизації. Ударна система може бути такою ж простою, як гумові підставки або настільки ж складною, як системи, що використовуються на жорстких дисках, залежно від потреб.
Вам потрібен досить швидкий процесор і досить швидкий акселерометр широкого діапазону, якщо ви хочете отримати точні вимірювання подій удару, наприклад, удару молотком.