本實用新型涉及一種宇航用元器件試驗結(jié)構(gòu),屬于宇航用元器件領(lǐng)域。
背景技術(shù):
振動、沖擊試驗是宇航用元器件升級篩選試驗和可靠性試驗必不可少的重要試驗內(nèi)容。試驗可確定器件經(jīng)受動態(tài)應(yīng)力的能力,測定在規(guī)定頻率范圍內(nèi),振動對器件的影響,測量在振動條件下器件所產(chǎn)生的電噪聲,測定器件能否適用在需經(jīng)受中等嚴(yán)酷程度沖擊的電子設(shè)備中。目前,宇航型號所使用的高等級、高可靠性元器件的品種和數(shù)量越來越多。在實際質(zhì)量保證工作中,會遇到各種不同形式,各種封裝及各種材料及造價昂貴的元器件,這就需要研制各種適應(yīng)性的振動、沖擊試驗夾具,用于元器件的振動、沖擊試驗。
國內(nèi)外對于CCD圖像傳感器有多種試驗固定方式,常用的固定方式有夾具法和膠貼法。膠貼法理論上適合于各種封裝元器件的固定,但對復(fù)雜封裝元器件或高量級的振動、沖擊試驗?zāi)z貼法并不可靠,易造成顯性損害并有可能造成元器件的隱形損傷,目前在宇航高等級元器件的振動、沖擊試驗中已基本不采用。
夾具法一般根據(jù)具體需求自行設(shè)計制造夾具。同時,對于CCD圖像傳感器的振動、沖擊試驗又有其特殊性。比如,CCD圖像傳感器基體材料與上蓋透光材料為不同材質(zhì),CCD圖像傳感器的玻璃蓋板質(zhì)地比較脆,在力場中容易造成碎裂,因此要對CCD圖像傳感器玻璃蓋板部分進行專門保護;再如,玻璃蓋板與四周的陶瓷材料不在同一平面上,容易導(dǎo)致受力不均等;此外,CCD圖像傳感器對靜電防護也有一定的要求。這些都是目前夾具設(shè)計中的難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的技術(shù)解決問題是:為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種宇航用元器件試驗結(jié)構(gòu),以更好地完成振動沖擊試驗。
本實用新型的技術(shù)解決方案是:
一種宇航用元器件試驗結(jié)構(gòu),包括夾具本體和蓋板,夾具本體為立方體結(jié)構(gòu),每個面為內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),在每個面上設(shè)置有放置CCD圖像傳感器的樣品放置孔,每個面上的樣品放置孔軸對稱或中心對稱,防止CCD圖像傳感器在振動過程中產(chǎn)生共振;在樣品放置孔上開有引腳固定孔,帶有引腳的CCD圖像傳感器可插入夾具本體的引腳固定孔中;
蓋板可覆蓋于樣品放置孔上,蓋板上設(shè)有平面階梯結(jié)構(gòu),與CCD圖像傳感器的玻璃平面和陶瓷平面組成的階梯結(jié)構(gòu)配合,蓋板與夾具本體連接以壓緊置于樣品放置孔上的CCD圖像傳感器,使沖擊力均勻分配到CCD圖像傳感器的各個平面。
夾具本體和蓋板為同種金屬材質(zhì),優(yōu)選鋁合金。
每個面的樣品放置孔厚度為0.6cm~1.3cm。
立方體結(jié)構(gòu)的六個面圍成中空結(jié)構(gòu),實現(xiàn)夾具本體的空間翻轉(zhuǎn),以完成60G~80G高量級振動、3000G沖擊試驗。
每個面的樣品放置孔上放置金、銀或鋁薄片,以實現(xiàn)CCD圖像傳感器與夾具本體剛性固定,并均勻受力。
引腳固定孔為盲孔或通孔。
引腳與引腳固定孔為間隙配合,配合間隙為0.2mm~0.5mm。
蓋板與樣品放置孔一對一設(shè)置。
每個面的樣品放置孔被一個蓋板全部覆蓋。
蓋板壓緊置于樣品放置孔上的CCD圖像傳感器時,蓋板低于樣品放置孔的高度。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
(1)本實用新型將夾具本體設(shè)計為立方體結(jié)構(gòu),每個面樣品放置孔厚度為0.6cm~1.3cm,六個面圍成中空結(jié)構(gòu),樣品放置孔軸對稱或中心對稱設(shè)計,以防止在振動過程中產(chǎn)生共振,造成樣品損傷;同時在設(shè)備對樣品重量有一定要 求的情況下,以完成60G~80G高量級振動、3000G沖擊試驗,易于實現(xiàn)夾具本體的空間反轉(zhuǎn);
(2)本實用新型采用內(nèi)嵌式設(shè)計,保證安裝固定CCD圖像傳感器后,CCD圖像傳感器和整個蓋板都處于夾具本體內(nèi)部,保證在力學(xué)試驗中一次安裝CCD圖像傳感器,完成6個方向的振動、沖擊試驗;
(3)本實用新型采用輕量化設(shè)計,立方體結(jié)構(gòu)的六個面圍成中空結(jié)構(gòu),在保證夾具剛度的前提下,去除多余重量,保證夾具的輕量化,進而可以完成高量級振動、沖擊試驗。
附圖說明
圖1為本實用新型夾具本體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型夾具本體的正投影示意圖;
圖3為本實用新型圖2的B-B向剖示圖;
圖4為本實用新型蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實用新型圖4的A-A向剖視圖;
圖6為本實用新型CCD圖像傳感器主視圖;
圖7為本實用新型CCD圖像傳感器側(cè)視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細(xì)描述。
本實用新型通過振動試驗,模擬由導(dǎo)彈、高速推進噴氣式飛機和火箭引擎裝置產(chǎn)生的更有特色的現(xiàn)場環(huán)境,以驗證振動對陶瓷體、玻璃體、引腳或陶瓷體與玻璃體之間的密封是否造成缺陷或損傷。
本實用新型通過沖擊試驗,模擬在裝卸、運輸或現(xiàn)場操作中由于突然受力或運動狀態(tài)突然變化而產(chǎn)生的沖擊,這種類型的沖擊可能破壞工作特性或引起類似于因振動太強而造成的損壞,若沖擊脈沖是重復(fù)性的,則損壞更嚴(yán)重。
本實用新型尤其模擬完成60G~80G高量級振動、3000G沖擊試驗,以克服目前現(xiàn)有夾具設(shè)計中的難題,具體方案為:
如圖1~3所示,一種宇航用元器件試驗結(jié)構(gòu),包括夾具本體1和蓋板3,夾具本體1為立方體結(jié)構(gòu),每個面為內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),在每個面上設(shè)置有放置CCD圖像傳感器的樣品放置孔2,通過多次試驗,將每個面的樣品放置孔2厚度定為0.6cm~1.3cm時,在振動沖擊試驗中,可保證足夠剛度的情況下,使夾具盡可能輕。
每個面上的樣品放置孔2軸對稱或中心對稱,以防止CCD圖像傳感器在振動過程中產(chǎn)生共振;具體地,可將蓋板3與樣品放置孔2一對一設(shè)置或者每個面的樣品放置孔被一個蓋板全部覆蓋。
在樣品放置孔2上開有引腳固定孔,引腳固定孔設(shè)計為盲孔或通孔,帶有引腳的CCD圖像傳感器可插入夾具本體1的引腳固定孔中;引腳與引腳固定孔為間隙配合,經(jīng)試驗驗證,將配合間隙確定為0.2mm~0.5mm時,可有效防止在振動或沖擊過程中對引腳造成損傷。
如圖4~5所示,蓋板3可覆蓋于樣品放置孔2上,蓋板3上設(shè)有平面階梯結(jié)構(gòu),與CCD圖像傳感器的玻璃平面和陶瓷平面組成的階梯結(jié)構(gòu)配合(如圖6~7所示),蓋板3與夾具本體1連接以壓緊置于樣品放置孔2上的CCD圖像傳感器,使沖擊力均勻分配到CCD圖像傳感器的各個平面,確保在振動、沖擊試驗時玻璃蓋板不因為異常應(yīng)力而碎裂。
夾具本體1和蓋板3為同種金屬材質(zhì),優(yōu)選鋁合金,防止CCD圖像傳感器與夾具本體1和蓋板3之間產(chǎn)生靜電,對CCD圖像傳感器造成損害。
立方體結(jié)構(gòu)的六個面圍成中空結(jié)構(gòu),實現(xiàn)夾具本體的空間翻轉(zhuǎn),以完成60G~80G高量級振動、3000G沖擊試驗。每個面的樣品放置孔2上放置金、銀或鋁薄片,以實現(xiàn)CCD圖像傳感器與夾具本體1剛性固定,并均勻受力。
蓋板3壓緊置于樣品放置孔2上的CCD圖像傳感器時,蓋板3低于樣品放置孔2的高度。
試驗時,首先將CCD圖像傳感器插入引腳固定孔中,蓋上蓋板,使CCD圖像傳感器的雙平面與蓋板的雙受力面契合,然后將蓋板與夾具本體通過螺釘固 定。
通過在實際試驗的結(jié)果證明,該夾具設(shè)計方法能夠滿足對宇航用CCD圖像傳感器進行振動、沖擊試驗的要求。同時在機械加工中容易加工,精度容易保證,工序少,成本低。
本實用新型說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。