PCB Normen für mechanische Belastung

[Patrick B. (p51d)]

Hallo

Ich habe mich gefragt, ob es Normen für die maximale mechanische 
Belastung eines PCB gibt. Zum Beispiel wie gross die 
(veränderliche)Scherkraft für ein 0805 Widerstand sein kann, damit die 
Leiterplatte nicht alle 2 Monate ausfällt.
Konkret geht es um ein Print (bestückt mit 0805 
Widerständen/Kondensatoren, U.FL Buchsen, 1206 Spulen und noch ein paar 
SOT363 Dioden), welcher stirnseitig auf einer Welle (innerer Radius ist 
15mm, aussen sind es 40mm) montiert ist. Die Welle wird mit 3000rpm 
betrieben und hat jeweils Beschleunigungen und Abbremsungen mit jeweils 
mit einer Winkelbeschleunigung von ~250 1/s^2.

Wie kann man jetzt abschätzen, ob die Komponenten irgendwann einen 
Abflug machen, oder noch schlimmer sich kleine Risse in den 
Lötstellen/Leiterbahnen bilden?

Gibt es da irgendwelche Literatur oder dergleichen?
Besten dank,
Gruss
Patrick

[Gustl B. (-gb-)]

Also einfach wegen der eigenen Masse und Trägheit? Ich hätte eher Sorge 
wegen Vibrationen wenn es sowas auch gibt.

[Max G. (l0wside)]

Ich kann dir nur sagen, dass ich es aus dem Automotive-Bereich so kenne, 
dass fester Bestandteil jeder Entwicklung ist, einige Geräte auf den 
Rütteltisch zu packen.

Bei dir würde ich es ähnlich machen: 5-10 Stück mit Serienbauteilen im 
Serienprozess aufbauen, auf die Welle (oder eine geeignete Nachbildung) 
packen und dann testen, nach wie vielen Beschleunigungswechseln die 
Geräte sterben. Der Rest ist Statistik.

Das Ergebnis hängt massiv von genauer Montageposition, Durchbiegung, 
Bauelementeposition, Lot und Lötprozess ab. Zuverlässigkeit ist leider 
ein wichtiges, aber ziemlich spaßbefreites Thema.

Wenn du schon dabei bist, kannst du noch überlegen, ob du auch noch 
Temperaturwechsel hast, die killen auch gerne mal Lötstellen. Allerdings 
sehe ich in deiner Liste keine wirklich kritischen BE.

[Georg (Gast)]

Max G. schrieb:
> einige Geräte auf den
> Rütteltisch zu packen.

Ja - verglichen damit ist 3000 rpm noch lange keine relevante 
Drehzahl.Rein theoretisch kann man sich ja die Fliehkraft auf einen 
eingelöteten Widerstand ausrechnen, aber bauchgefühlsmässig ist das zu 
vernachlässigen gegenüber der Kraft, die notwendig wäre ihn abzuscheren. 
Was anderes gilt für hohe, schwere Bauteile wie etwa ein Relais.

Wenn es ganz sicher sein soll, kann man ja die Schaltung prüfen z.B. mit 
30000 rpm oder mehr.

Georg

[Max G. (l0wside)]

Statische Fliehkraft ist ein Thema, Schwing-/Rüttelbelastung dürfte auch 
noch dazukommen. Das ideale Kugellager ist m.W. noch nicht erfunden.

Widerstände würden mir keine Sorgen machen, gebrochene Keramik-Cs schon 
eher.

[spess53 (Gast)]

Hi

>Widerstände würden mir keine Sorgen machen, gebrochene Keramik-Cs schon
>eher.

Die Widerstände bestehen auch zum größten Teil aus Keramik. Wo ist da 
der Unterschied?

MfG Spess

[Georg (Gast)]

Max G. schrieb:
> gebrochene Keramik-Cs schon
> eher.

So etwas tritt auf, wenn die LP verformt wird, egal warum und wodurch. 
Kann z.B. beim Trennen von Nutzen passieren.

Georg

[Zoltan (Gast)]

spess53 schrieb:
> Die Widerstände bestehen auch zum größten Teil aus Keramik. Wo ist da
> der Unterschied?


Die Kondensatoren haben mehr und dünnere Lagen und sind i.d.R. 
größer/dicker.
Und sind natürlich andere Keramikmaterialien.

[Mike (Gast)]

Hallo

Um mechanische Zerstörungen von elek. Bauteilen zu verhindern fällt mir 
ein:

1. Wenn der Grund eine Verbiegung der Leiterplatte ist welche die 
Bauteile brechen lassen, dann kann man die Leiterplattenstärke 
vergrößern.
z.B. auf 2mm oder 2.4mm Stärke -> wird etwas teurer.

2. "Große" elek. Bauteile wie z.B. Buchsen oder Elkos sollten mit 
Heißkleber mit der PCB fixiert werden.

3. SMD Bauteile sollten nicht so knapp am PCB-Rand montiert werden. Und 
wenn es nicht anders geht, dann zumindest im 90-Grad Winkel zum 
PCB-Rand.
(Kondensatoren welche parallel zum PCB-Rand angeordnet sind, brechen 
leichter)
Weil durch den Nutzentrenner am PCB-Rand eine erhebliche Biegung 
entsteht, welche leicht! ker. Kondensatoren brechen läßt.

mfg
Mike