片状陶瓷冲击强度测试装置的制作方法

1.本技术涉及测试设备技术领域，具体涉及一种片状陶瓷冲击强度测试装置。


背景技术：

2.集成电路是现代信息社会快速发展的基石，片状陶瓷作为电路元件及外贴切元件的支撑材料，是集成电路的核心材料之一。
3.目前，随着电子元件微小型化、低功耗、智能化和高可靠性发展需求以及超大规模集成电路的要求，对片状陶瓷破坏强度(静载荷)、冲击强度(动载荷)以及尺寸精度等方面均提出了更为苛刻的要求。但是，现有的冲击强度测试装置无法获得片状陶瓷实际工作状态时的冲击强度，且现有的冲击强度测试装置仅适用尺寸较大的样品，不适合对电子元件的尺寸较小的片状陶瓷进行冲击强度测试。
4.所以上述技术问题急需解决。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本技术提供一种片状陶瓷冲击强度测试装置，能够解决当前测试装置无法获得与片状陶瓷实际工况相同的冲击强度的问题。
6.本技术提供了一种片状陶瓷冲击强度测试装置，包括：
7.基座，所述基座的顶部设置有支撑环，所述支撑环用于支撑待测试陶瓷片；
8.保护罩，所述保护罩与所述基座侧壁一周可拆卸套接，所述保护罩罩在所述基座上与所述基座形成容置空间；
9.落球，所述落球位于所述容置空间中，所述落球能够在所述容置空间中于所述支撑环的上方往复上下移动；
10.吸管，所述吸管的第一端穿过所述保护罩的顶部伸入所述容置空间中，所述吸管的第一端能够往复的向靠近或远离所述基座的方向移动，所述吸管的第一端用于吸持或解除吸持所述落球，所述吸管的另一端用于连接真空设备。
11.在一些实施例中，所述基座包括环座和支撑芯体，所述环座呈环形，所述环座与所述保护罩可拆卸套接，所述支撑芯体与所述环座的内环可拆卸连接，所述支撑芯体的顶部形成所述支撑环。
12.在一些实施例中，所述环座的内环于所述环座的顶部位置形成有台阶，所述支撑芯体顶部的支撑环位于所述环座的内环中，且所述支撑环的顶端高于所述台阶预设距离。
13.在一些实施例中，所述支撑芯体的外壁设置有外螺纹，所述环座的内环设置有内螺纹，所述支撑芯体与所述环座螺纹连接。
14.在一些实施例中，所述保护罩呈圆筒状，所述保护罩的顶部具有封盖，所述封盖的中心位置设置有通孔，所述吸管与所述通孔滑动连接；
15.其中，所述通孔的中心线与所述支撑环的中心线位于同一直线。
16.在一些实施例中，所述基座的侧壁设置有密封环，所述保护罩与所述基座通过所
述密封环密封连接，所述保护罩的顶部与所述吸管密封滑动连接。
17.在一些实施例中，所述保护罩为透明材质。
18.在一些实施例中，所述保护罩的侧壁上沿竖直方向设置有刻度线，且零刻度线与所述支撑环的端面平齐。
19.在一些实施例中，所述基座的顶部的边沿一周设置有倒角。
20.在一些实施例中，所述吸管为有机软管；
21.或，所述吸管的第一端为柔性材质。
22.本技术实施例的技术方案中，通过基座顶部的支撑环对待测试陶瓷片进行支撑，然后通过落球坠落冲击的方式对待测试陶瓷片的冲击强度进行测试。由于支撑环对待测试陶瓷片支撑时，支撑环是对待测试陶瓷片的第一侧表面靠近边缘的一周进行支撑，待测试陶瓷片的该侧表面的中部是悬空的，当落球坠落在待测试陶瓷片的第二侧表面中部时，冲击力作用在待测试陶瓷片中部，同时待测试陶瓷片收到来自第一侧表面边缘的支撑力，此种受冲击力的方式能够模拟待测试陶瓷片处于悬臂连接的状态下受到冲击，这种测试的结果与片状陶瓷应用在电路元件上并安装在电路板上后受冲击时的结果相同，更加接近实际应用状态时片状陶瓷受冲击的情况，测试获得的冲击强度更加接近实际应用情况，给片状陶瓷的应用提供了有效的数据支撑。此外，本技术还可以根据待测试陶瓷片的尺寸设置支撑环，以及设置落球大小和重量，进而满足对应用与电子元件的小尺寸的片状陶瓷的冲击强度测试工作。
23.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
24.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
25.图1为本技术一些实施例的一种片状陶瓷冲击强度测试装置的截面结构示意图；
26.图2位本技术一些实施例的一种片状陶瓷冲击强度测试装置的基座的截面结构示意图。
27.具体实施方式中的附图标号如下：
28.基座1，环座11，台阶111，支撑芯体12，支撑环121；
29.保护罩2，通孔21；
30.落球3，吸管4，容置空间5，待测试陶瓷片6。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
33.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
35.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：存在a，同时存在a和b，存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
36.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
37.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
38.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
39.如图1和图2所示，根据本技术的一些实施例，提供了一种片状陶瓷冲击强度测试装置，包括：基座1、保护罩2、落球3以及吸管4；
40.所述基座1的顶部设置有支撑环121，所述支撑环121用于支撑待测试陶瓷片6；所述保护罩2与所述基座1侧壁一周可拆卸套接，所述保护罩2罩在所述基座1上与所述基座1形成容置空间5；所述落球3位于所述容置空间5中，所述落球3能够在所述容置空间5中于所述支撑环121的上方往复上下移动；所述吸管4的第一端穿过所述保护罩2的顶部伸入所述容置空间5中，所述吸管4的第一端能够往复的向靠近或远离所述基座1的方向移动，所述吸管4的第一端用于吸持或解除吸持所述落球3，所述吸管4的另一端用于连接真空设备。
41.具体地，基座1能够平稳的放置在支撑平台或者支撑面，即基座1的底部为平面，基座1的顶部即相对与底部的另一端，基座1的顶部设置的支撑环121可以是基座1本体的一部分，即可以是一体成型的，也可以是与基座1分体的结构，通过螺栓连接、胶接、螺纹连接等方式与基座1本体连接的。需要注意的是支撑环121需要水平的放置，以保证能够平稳的支撑待测试陶瓷片6，以及需要将支撑环121设置成与待测试陶瓷片6尺寸相适配的尺寸，保证对待测试陶瓷片6支撑的靠近边缘一周的位置进行支撑。基座1的外轮廓形状可以是圆形也
可以是其他多边形以便于加工为准，本技术优选为圆形。
42.保护罩2是套在基座1上用于防止冲击破坏的陶瓷片产生的碎裂的陶瓷飞出的，对测试人员进行保护。保护罩2需要与基座1之间形成一定的空间，以保证能够容置落球3，以及给与落球3足够的运动空间，保证能够给与落球3冲击测试时所需要的下落高度。保护罩2与基座1之间可以是滑动连接，也可以是螺纹连接。
43.落球3是用于进行自由落体冲击待测试陶瓷片6的部件，落球3的重量以及体积可以根据实际使用需要进行设置。落球3的下落的落点需要位于支撑环121的中部位置。落球3向上的运动是通过吸管4连接真空设备进行吸持并随吸管4运动，然后在关闭真空设备后，吸管4解除对落球3的吸持，落球3自由落体对待测试陶瓷片6进行冲击。落球3可以是玛瑙、氧化铝、氮化铝、碳化硅、氮化硅、氧化锆、氧化铝增韧氧化锆等陶瓷球，也可以是不锈钢、铝合金等金属球。
44.吸管4穿过保护罩2的顶部且能够沿竖直方向运动，这样可以通过下落吸管4来吸持落球3，并提升吸管4将落球3提起一定的高度，之后解除对落球3的吸持实现落球3的自由落体对待测试陶瓷片6冲击。同时，为了是吸管4可以顺利的吸持落球3可以将吸管4设置为有机软管，或，将吸管4的第一端设置为柔性材质。
45.本技术实施例的片状陶瓷冲击强度测试装置的使用方法为：第一，将保护罩2与基座1分离，将基座1顶部的支撑环121显露；第二，将待测试陶瓷片6放置在支撑环121上；第三，将落球3放置在待测试陶瓷片6上；第四，将保护罩2罩在基座1上并与基座1连接；第五，将吸管4伸入至落球3的位置并开启真空设备将落球3吸持，然后将落球3提升至合适的高度，之后关闭真空设备解除对落球3的吸持，使落球3自由落体坠落至待测试陶瓷片6上；第六，取下保护罩2观察待测试陶瓷片6受冲击后的状态，看是否有裂纹或者碎裂，并完成本次测试。
46.本技术实施例的技术方案中，通过基座1顶部的支撑环121对待测试陶瓷片6进行支撑，然后通过落球3坠落冲击的方式对待测试陶瓷片6的冲击强度进行测试。由于支撑环121对待测试陶瓷片6支撑时，支撑环121是对待测试陶瓷片6的第一侧表面靠近边缘的一周进行支撑，待测试陶瓷片6的该侧表面的中部是悬空的，当落球3坠落在待测试陶瓷片6的第二侧表面中部时，冲击力作用在待测试陶瓷片6中部，同时待测试陶瓷片6收到来自第一侧表面边缘的支撑力，此种受冲击力的方式能够模拟待测试陶瓷片6处于悬臂连接的状态下受到冲击，这种测试的结果与片状陶瓷应用在电路元件上并安装在电路板上后受冲击时的结果相同，更加接近实际应用状态时片状陶瓷受冲击的情况，测试获得的冲击强度更加接近实际应用情况，给片状陶瓷的应用提供了有效的数据支撑。此外，本技术还可以根据待测试陶瓷片6的尺寸设置支撑环121，以及设置落球3大小和重量，进而满足对应用与电子元件的小尺寸的片状陶瓷的冲击强度测试工作。
47.如图1和图2所示，根据本技术的一些实施例，所述基座1包括环座11和支撑芯体12，所述环座11呈环形，所述环座11与所述保护罩2可拆卸套接，所述支撑芯体12与所述环座11的内环可拆卸连接，所述支撑芯体12的顶部形成所述支撑环121。
48.具体地，环座11与支撑芯体12之间可以是滑动连接，即二者间隙配合，也可以在支撑芯体12的外壁设置外螺纹，环座11的内环设置有内螺纹，使支撑芯体12与环座11螺纹连接。
49.其中，支撑芯体12的顶部形成的支撑环121，可以是在支撑芯体12的顶部形成筒状结构以筒状结构的一端的环形边沿作为支撑环121，且支撑环121用于支撑待测试陶瓷片6的位置优选的设置有圆弧状，以使对待测试陶瓷片6的支撑为线形支撑，进而模拟实际的片状陶瓷应用时的支撑情况。
50.如图1和图2所示，根据本技术的一些实施例，所述环座11的内环于所述环座11的顶部位置形成有台阶111，所述支撑芯体12顶部的支撑环121位于所述环座11的内环中，且所述支撑环121的顶端高于所述台阶111预设距离。
51.具体地，环座11的内环顶部设置的台阶111为台阶111型孔形成的台阶111，台阶111与支撑芯体12的支撑环121二者配合形成一个用于支撑待测试陶瓷片6的位置，并限定待测试陶瓷片6位于该台阶111内。其中，上述的支撑环121的顶端高于台阶111预设距离，该距离可以是1-3mm。
52.如图1和图2所示，根据本技术的一些实施例，所述保护罩2呈圆筒状，所述保护罩2的顶部具有封盖，所述封盖的中心位置设置有通孔21，所述吸管4与所述通孔21滑动连接；其中，所述通孔21的中心线与所述支撑环121的中心线位于同一直线。
53.具体地，保护罩2优选为透明材质，以便观察落球3的提升距离，以及观察落球3冲击情况。将保护罩2设置为圆筒状的同时将基座1的轮廓外形也设置为圆形，以便二者可以滑动的配合，这样二者形成的空间为竖直方向长度较大的圆柱空间，落球3可以在该空间中沿竖直方向往复的运动。
54.其中，在保护罩2顶部的中心设置通孔21，并将吸管4通过该中心的通孔21伸入则可以保证吸持并提起的落球3位于支撑环121的中心的上方，这样落球3自由落体时可以落在支撑环121的中心，即冲击在待测试陶瓷片6的中部位置，保证落球3点的精准。
55.如图1和图2所示，根据本技术的一些实施例，所述基座1的侧壁设置有密封环，所述保护罩2与所述基座1通过所述密封环密封连接，所述保护罩2的顶部与所述吸管4密封滑动连接。
56.具体地，保护罩2的顶部与吸管4之间可以通过设置胶圈进行密封，同时还可以保证二者可以相对滑动。其中，通过保护罩2与基座1之间的密封连接，以及保护罩2与吸管4之间的密封连接，可以在进行测试的时候，在吸管4吸持落球3之前对保护罩2与基座1形成的容置空间5抽真空，这样在后续的落球3冲击测试中，可以减少空气对落球3的阻力，使测试结果更精准。
57.如图1和图2所示，根据本技术的一些实施例，所述保护罩2的侧壁上沿竖直方向设置有刻度线，且零刻度线与所述支撑环121的端面平齐。
58.具体地，保护罩2为透明材质时，在保护罩2的侧壁上设置刻度线，则可以通过刻度线读取落球3提升的高度，以便于测试的进行。
59.根据本技术的一些实施例，所述基座1的顶部的边沿一周设置有倒角。
60.具体地，通过在基座1顶部的边沿一周设置倒角，则倒角可以起到对保护罩2与基座1的套接的导向作用。
61.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。