本發(fā)明涉及柔性電子，尤其是涉及了一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置。

背景技術(shù)：

1、柔性電子技術(shù)作為新型交叉科學(xué)技術(shù)，其衍生的柔性電子器件或系統(tǒng)具備輕、薄、柔、小等特性，結(jié)合功能設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳感、數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)裙δ?，進(jìn)而被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療健康、新型顯示技術(shù)、智能裝備等領(lǐng)域，該類柔性電子器件和系統(tǒng)在服役過程中通常是以共形貼附于異形曲面的形態(tài)，需承受彎曲應(yīng)力與復(fù)雜環(huán)境、載荷的耦合作用，導(dǎo)致其極易出現(xiàn)可靠性問題，因此針對(duì)柔性電子產(chǎn)品的可靠性測試對(duì)于保障其基礎(chǔ)質(zhì)量和服役效果非常關(guān)鍵?？箾_擊試驗(yàn)和溫度試驗(yàn)是電工電子產(chǎn)品可靠性測試的重要試驗(yàn)項(xiàng)目，其中，抗沖擊試驗(yàn)可采用垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的載荷施加，溫度試驗(yàn)可通過溫度箱完成環(huán)境施加，但當(dāng)前相互之間為獨(dú)立進(jìn)行，且缺乏彎曲應(yīng)力施加模塊，無法對(duì)標(biāo)柔性電子產(chǎn)品的服役場景實(shí)現(xiàn)連同彎曲應(yīng)力的綜合性試驗(yàn)。此外，在單獨(dú)的抗沖擊性能試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)方面，現(xiàn)有方法包括垂直落錘沖擊方法、空氣炮加速?zèng)_擊方法，為實(shí)現(xiàn)高g值效果，所形成的測試設(shè)備規(guī)模整體較大，對(duì)場地的承重、隔振提出較高要求，且存在二次沖擊等問題，相對(duì)于小巧的柔性電子器件和系統(tǒng)樣品亦存在體積冗余。除了試驗(yàn)載荷的施加，針對(duì)試驗(yàn)樣品的性能監(jiān)測對(duì)于可靠性分析同樣重要，一般的設(shè)備也并無相關(guān)配置。

2、抗沖擊試驗(yàn)和溫度試驗(yàn)是電工電子產(chǎn)品可靠性測試的重要試驗(yàn)項(xiàng)目，當(dāng)前可靠性試驗(yàn)技術(shù)中，抗沖擊試驗(yàn)可采用垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的載荷施加，溫度試驗(yàn)可通過溫度箱完成環(huán)境施加，但相互之間主要為獨(dú)立進(jìn)行。在單獨(dú)的抗沖擊性能試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)方面，為實(shí)現(xiàn)高g值效果，現(xiàn)有方法包括垂直落錘沖擊方法、空氣炮加速?zèng)_擊方法，所形成的測試設(shè)備規(guī)模整體較大，對(duì)場地的承重、隔振提出較高要求，且部分存在二次沖擊等問題。

3、在環(huán)境綜合的可靠性測試系統(tǒng)方面，當(dāng)前有類似的溫濕度-振動(dòng)三綜合測試系統(tǒng)，但缺少彎曲應(yīng)力的同步加載，此外，該類溫濕度-振動(dòng)三綜合測試系統(tǒng)，僅可實(shí)現(xiàn)小量級(jí)典型沖擊的模擬加載，不適配于柔性電子器件或系統(tǒng)的高g值測試需求，且綜合測試系統(tǒng)整體規(guī)格通常偏大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中至少一項(xiàng)缺點(diǎn)，包括對(duì)于柔性電子產(chǎn)品彎曲應(yīng)力與沖擊、溫度環(huán)境的耦合加載問題，提供了一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，通過在裝置中引入彎曲加載模塊，結(jié)合沖擊模塊、溫度施加、自動(dòng)化控制與監(jiān)測模塊的綜合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一體化的沖擊、溫度、彎曲綜合加載測試，更契合柔性電子器件的復(fù)雜服役場景，測試實(shí)施更為便捷且測試結(jié)果能夠更準(zhǔn)確表征柔性電子產(chǎn)品可靠性。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：

3、一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，包括：

4、垂直沖擊模塊，包括底座，底座之上的氈座，沖擊器，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，底座和氈座為一體化結(jié)構(gòu)；

5、沖擊器通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)背離氈座的位移，以及朝向氈座的加速度位移；氈座內(nèi)有鏤空區(qū)域，氈座頂部設(shè)置有柱狀的沖擊接觸區(qū)，沖擊接觸區(qū)突出于氈座頂部，且沖擊接觸區(qū)位于沖擊器位移路徑終點(diǎn)位置；

6、溫度和彎曲加載模塊，位于沖擊器下方，包括溫度箱和曲面結(jié)構(gòu)體，溫度箱包括氈座的鏤空區(qū)域；其中，曲面結(jié)構(gòu)體的曲面部分用于加載樣品；曲面結(jié)構(gòu)體固定于氈座的鏤空區(qū)域的靠近曲面結(jié)構(gòu)體位置并且覆蓋住沖擊接觸區(qū)；

7、自動(dòng)化控制與監(jiān)測模塊，分別包括輸出端和輸出端，輸入端和輸出端分別連接垂直沖擊模塊以及溫度和彎曲加載模塊，用于獲取監(jiān)測信號(hào)和輸出控制信號(hào)。

8、本方案有益效果：通過沖擊、彎曲和溫度加載模塊的集成設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)沖擊-彎曲-溫度綜合加載測試，更適配于柔性電子器件于復(fù)雜應(yīng)用場景下的可靠性測試需求；進(jìn)一步的，通過各模塊之間的連接結(jié)構(gòu)、位置關(guān)系的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的綜合加載效果且能夠避免相互之間發(fā)生干涉。

9、優(yōu)選的方案，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向臂，所述沖擊器的橫向兩端各設(shè)置有垂向貫穿孔，導(dǎo)向臂穿過垂向貫穿孔安裝，使沖擊器沿導(dǎo)向臂位移；

10、所述底座的橫向兩端各設(shè)置有一組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伸縮液壓缸，伸縮液壓缸底部固定于底座，伸縮液壓缸的伸縮桿頂端通過連接桿安裝滑輪，設(shè)置有繩索一端固定于底座，另一端通過滑輪彎繞并穿過沖擊器的安裝孔，且另一端和提拉塊固定，提拉塊大于安裝孔；

11、伸縮液壓缸的伸縮桿伸展，使沖擊器背離氈座方向位移；

12、伸縮液壓缸的伸縮桿回縮，使沖擊器朝向氈座方向位移。

13、作為優(yōu)選的方案效果，通過引入液壓缸、滑輪和繩索結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊器升降的自動(dòng)化便捷控制。

14、優(yōu)選的方案，垂直沖擊模塊還包括彈性加速裝置和頂撐結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向臂的頂部連接頂撐結(jié)構(gòu)，頂撐結(jié)構(gòu)和沖擊器之間設(shè)置彈性加速裝置；

15、彈性加速裝置包括彈簧組件，彈簧組件一端安裝在頂撐結(jié)構(gòu)，另一端安裝有推力板，所述推力板的下表面和沖擊器的上表面相對(duì)。

16、優(yōu)選的方案，裝置還包括加速傳感器，所述加速傳感器設(shè)置在沖擊接觸區(qū)旁的安裝槽中。

17、作為優(yōu)選的方案效果，通過在沖擊加載模塊引入彈性加速裝置，實(shí)現(xiàn)沖擊器在小行程下的高g值沖擊，實(shí)現(xiàn)一體化的高g值沖擊、溫度、彎曲綜合加載測試的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)測試裝置的小型化。

18、優(yōu)選的方案，沖擊器與導(dǎo)向臂之間設(shè)有油剎機(jī)構(gòu)，并且油剎機(jī)構(gòu)和油泵相連。

19、作為優(yōu)選的方案效果，通過油剎抱死裝置和控制模塊的設(shè)計(jì)，能夠避免二次沖擊的發(fā)生，從而保障測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

20、優(yōu)選的方案，所述曲面結(jié)構(gòu)體可拆卸地固定于氈座的鏤空區(qū)域的靠近曲面結(jié)構(gòu)體位置并且覆蓋住沖擊接觸區(qū)，且所述曲面結(jié)構(gòu)體的曲面部分的曲率半徑相同。

21、作為優(yōu)選的方案效果，本發(fā)明對(duì)標(biāo)柔性電子產(chǎn)品的彎曲應(yīng)用形態(tài)，引入可拆卸的彎曲加載裝置，實(shí)現(xiàn)樣品于不同彎曲曲率半徑下的可靠性測試。

22、優(yōu)選的方案，所述沖擊接觸區(qū)上表面放置氈墊層。

23、優(yōu)選的方案，所述溫度箱的底部與底座連為一體，溫度箱頂部覆蓋于氈座的頂部，且溫度箱的頂部設(shè)有孔洞與氈座表面的沖擊接觸區(qū)相匹配使沖擊接觸區(qū)露出。

24、優(yōu)選的方案，溫度箱的孔洞邊緣和沖擊接觸區(qū)邊界之間設(shè)置軟質(zhì)的隔熱材料。

25、優(yōu)選的方案，溫度箱內(nèi)側(cè)邊設(shè)置電連接件，導(dǎo)電柱連通箱體的內(nèi)外部，用于對(duì)內(nèi)部供電連接和通信連接。

26、作為優(yōu)選的方案效果，在溫度和彎曲加載模塊引入導(dǎo)電柱，實(shí)現(xiàn)綜合可靠性試驗(yàn)過程中的樣品供電以及電信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測。

技術(shù)特征：

1.一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向臂，所述沖擊器的橫向兩端各設(shè)置有垂向貫穿孔，導(dǎo)向臂穿過垂向貫穿孔安裝，使沖擊器沿導(dǎo)向臂位移；

3.如權(quán)利要求2所述的一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，其特征在于，垂直沖擊模塊還包括彈性加速裝置和頂撐結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向臂的頂部連接頂撐結(jié)構(gòu)，頂撐結(jié)構(gòu)和沖擊器之間設(shè)置彈性加速裝置；

4.如權(quán)利要求1所述的一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，其特征在于，還包括加速傳感器，所述加速傳感器設(shè)置在沖擊接觸區(qū)旁的安裝槽中。

5.如權(quán)利要求1所述的一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，其特征在于，沖擊器與導(dǎo)向臂之間設(shè)有油剎機(jī)構(gòu)，并且油剎機(jī)構(gòu)和油泵相連。

6.如權(quán)利要求1所述的一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，其特征在于，所述曲面結(jié)構(gòu)體可拆卸地固定于氈座的鏤空區(qū)域的靠近曲面結(jié)構(gòu)體位置并且覆蓋住沖擊接觸區(qū)，且所述曲面結(jié)構(gòu)體的曲面部分的曲率半徑相同。

7.如權(quán)利要求1所述的一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，其特征在于，所述沖擊接觸區(qū)上表面放置氈墊層。

8.如權(quán)利要求1所述的一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，其特征在于，所述溫度箱的底部與底座連為一體，溫度箱頂部覆蓋于氈座的頂部，且溫度箱的頂部設(shè)有孔洞與氈座表面的沖擊接觸區(qū)相匹配使沖擊接觸區(qū)露出。

9.如權(quán)利要求8所述的一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，其特征在于，溫度箱的孔洞邊緣和沖擊接觸區(qū)邊界之間設(shè)置軟質(zhì)的隔熱材料。

10.如權(quán)利要求1所述的一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，其特征在于，溫度箱內(nèi)側(cè)邊設(shè)置電連接件，導(dǎo)電柱連通箱體的內(nèi)外部，用于對(duì)內(nèi)部供電連接和通信連接。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開一種柔性電子產(chǎn)品測試裝置，包括：垂直沖擊模塊，包括底座，底座之上的氈座，沖擊器，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，底座和氈座為一體化結(jié)構(gòu)；氈座內(nèi)有鏤空區(qū)域，氈座頂部設(shè)置有柱狀的沖擊接觸區(qū)，沖擊接觸區(qū)突出于氈座頂部；溫度和彎曲加載模塊，位于沖擊器下方，包括溫度箱和曲面結(jié)構(gòu)體，溫度箱包括氈座的鏤空區(qū)域；曲面結(jié)構(gòu)體固定于氈座的鏤空區(qū)域的靠近曲面結(jié)構(gòu)體位置并且覆蓋住沖擊接觸區(qū)；自動(dòng)化控制與監(jiān)測模塊，用于獲取監(jiān)測信號(hào)和輸出控制信號(hào)。本申請通過在裝置中引彎曲加載模塊、溫度施加、自動(dòng)化控制與監(jiān)測模塊的綜合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一體化的沖擊、溫度、彎曲綜合加載測試，更契合柔性電子器件的復(fù)雜服役場景。

技術(shù)研發(fā)人員：何志峰,周浩淼,朱明敏,朱海斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國計(jì)量大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9