本发明属于可靠性评价，具体涉及一种评价互连可靠性的高效振动试验装置及方法。
背景技术：
1、互连是电子设备中数目众多、种类繁多且极易失效的组成单元。它完成各类电子元器件之间的物理连接，最终实现电子设备的功能。在航空、航天、军事、医疗等应用领域中，互连通常需要在以持续振动为代表的严酷环境中长期服役。长期在振动条件下服役的过程将使互连内部产生疲劳损伤，同时振动所产生的热效应会加速互连的退化。这些互连退化或失效是导致电子设备发生故障或失效的主要原因。因此，互连是长寿命、高可靠电子设备的典型薄弱环节，研究评价互连在振动作用下的可靠性极为重要。
2、传统的环境振动加载系统为单台振动装置，以基于单台振动装置对待测电子设备进行振动加载，完成振动试验。为评价互连可靠性，一般将单个电子元器件和相应的印制电路板组装形成待测互连组件，同时使用螺母和长螺杆连接固定待测组件和振动台，并通过传统单台振动装置完成振动试验。这种评价互连可靠性的振动试验方法效率低、成本高。为此，工程上通常采用在振动台上同时放置并固定多个待测互连组件的方法来提高试验效率。但该方法存在以下两个问题：一是单台振动装置可以同时放置的互连组件数量较少(通常不超过三个)，不能有效解决效率低的问题。二是由于振动台各个位置的振动输入一致性不高，导致多个待测互连组件的实际振动输入不一致，因此最终试验结果的准确度低，试验结果重复性差。
3、考虑到现有互连可靠性评价方法的上述局限性，针对互连振动可靠性的高效率低成本评价需求，亟需开发高效振动试验装置及方法，解决传统振动试验方法评价互连可靠性时面临的效率低、能耗高、成本高等问题。
技术实现思路
1、针对上述传统振动试验装置及方法用于评价互连可靠性时存在的效率低、能耗高、成本高等问题，本发明提供一种评价互连可靠性的高效振动试验装置及方法。
2、为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
3、一种评价互连可靠性的高效振动试验装置，包括具有高对称性的印制电路板和若干个电子元器件，所述印制电路板的边缘设置有相对印制电路板几何中心对称分布的若干个通孔ⅰ，使用螺杆穿过通孔ⅰ将印制电路板固定在振动试验台上；若干个电子元器件的几何中心对应分布在若干个通孔ⅰ的几何中心和印制电路板几何中心连线的中点，以提高振动激励准确性；所述若干个电子元器件通过连接工艺连接在印制电路板的对应焊盘上形成待测互连。通过本发明采用的待测互连的对称分布设计，可以减少由于振动激励不一致导致的待测互连之间的振动输入差异，防止了应力集中风险并提高了振动稳定性，在同时进行多组试验增加效率的同时提高了振动试验结果的一致性和可重复性。
4、进一步的，所述电子元器件的数目大于等于4个。
5、进一步的，相邻两个电子元器件之间的距离大于10mm。
6、进一步的，所述螺杆位于印制电路板外侧的部分与螺母之间的预紧力为40n-60n，螺杆位于振动试验台一侧的部分与螺母之间的预紧力为60n-75n。
7、进一步的，所述印制电路板的中心开设有通孔ⅱ。
8、本发明的印制电路板通过螺母和螺杆与振动台连接。采用高精度螺母和螺杆，确保在固定印制电路板时能够提供足够的夹紧力，并对螺母施加的扭力进行精确控制，根据预设的扭力值自动停止拧紧，确保每个螺母的扭力一致，从而保证印制电路板的均匀固定，提高在振动试验中各个待测互连的振动激励一致性。
9、一种利用所述的试验装置评价互连可靠性的方法，包括以下步骤：
10、步骤一、按照设计布局制备印制电路板，将电子元器件通过连接工艺连接在印制电路板的对应焊盘上形成待测互连；
11、步骤二、检查待测互连，确保待测互连无缺陷后，测试待测互连的电阻值；
12、步骤三、将印制电路板固定在振动试验台上，设计振动试验方案，确定振动试验样品数量，设计振动试验的振动频率、振动方向、振动幅值、振动时间和加速度时程波形，记录试验场所温度；按照预设试验参数值进行振动试验；
13、步骤四、观察已完成振动试验的待测互连是否开裂失效，记录振动试验导致待测互连开裂功能失效的图像数据；测试已完成振动试验的待测互连的电阻值，分析计算各待测互连在振动试验中的电阻变化情况，用于评价待测互连在振动试验中的性能退化程度。
14、进一步的，振动试验前后待测互连电阻值变化量超过阈值被认为是在振动试验中失效。
15、优选的，所述阈值为20％。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17、本发明采用对称设计的印制电路板，待测互连对称分布在印制电路板上的各个位置，提高了在振动试验中各个待测互连的振动激励一致性。
18、本发明采用的印制电路板上，可以同时设置四个及以上含待测互连的电子元器件同时进行振动试验，解决了通过传统振动试验台进行互连振动试验效率低的问题。该方法适用性强、操作方法简便、且成本低，能有效提高大批量待测互连振动试验的效率。
19、本发明中的振动试验方法，通过监测互连在振动试验过程中的电阻值变化，定量分析在振动试验中互连的退化程度，为振动环境下服役的互连可靠性优化设计提供数据支持。
1.一种评价互连可靠性的高效振动试验装置，其特征在于：包括具有对称性的印制电路板(1)和若干个电子元器件(2)，所述印制电路板(1)的边缘设置有相对印制电路板(1)几何中心对称分布的若干个通孔ⅰ(3)，使用螺杆(4)穿过通孔ⅰ(3)将印制电路板(1)固定在振动试验台上；若干个电子元器件(2)的几何中心对应分布在若干个通孔ⅰ(3)的几何中心和印制电路板(1)几何中心连线的中点，所述若干个电子元器件(2)通过连接工艺连接在印制电路板(1)的对应焊盘上形成待测互连(21)。
2.根据权利要求1所述的一种评价互连可靠性的高效振动试验装置，其特征在于：所述电子元器件(2)的数目大于等于4个。
3.根据权利要求1所述的一种评价互连可靠性的高效振动试验装置，其特征在于：相邻两个电子元器件(2)之间的距离大于10mm。
4.根据权利要求1所述的一种评价互连可靠性的高效振动试验装置，其特征在于：所述螺杆位于印制电路板(1)外侧的部分与螺母之间的预紧力为40n-60n，螺杆位于振动试验台一侧的部分与螺母之间的预紧力为60n-75n。
5.根据权利要求1所述的一种评价互连可靠性的高效振动试验装置，其特征在于：所述印制电路板(1)的中心开设有通孔ⅱ(6)。
6.一种利用权利要求1-5所述的试验装置评价互连可靠性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种评价互连可靠性的方法，其特征在于：振动试验前后待测互连(2)电阻值变化量超过阈值被认为是在振动试验中失效。
8.根据权利要求7所述的一种评价互连可靠性的方法，其特征在于：所述阈值为20％。
