一、PCB應力應變測試背景：

跟隨這人類科技的發展，目前與人吃喝住行有關的電子產品，如個人計算機、PDA、手機、數位照相機、電子儀器、車輛衛星導航器、新能源汽車驅動零件等電路，無一不使用 PCBA 產品。電子產品功能多樣化、體積小型化及質量輕量化之設計趨勢要求，PCBA上的小型零件增加，使用更多層 PCBA 也隨之增加，同時也增加了零件面積的使用密度。這些電子產品，在研發、制造、包裝、運輸及使用者使用過程中，常有不良產品誕生，使得產品質量下降，為了要提升產品質量及更了解產品特性。所以對PCBA制作行業工藝受到了很大的考驗。

成品PCBA

經證實，運用應變測量來控制印刷版翹曲對電子工業是非常有利的，而且其做為一種甄別有損制造工藝的方法早已被行業認可。然而，隨著互連密度的增加且變得更脆，翹曲導致損傷的可能性也在增大。當下需要電路板代工廠和元器件供應商都在客戶指定的應變水平下進行操作。

二、PCBA應力測試目的

應變測試可以對SMT封裝在PWB組裝、測試和操作中受到的應變和應變率水平進行客觀分析。

常見的幾種機械應力導致PCBA失效的方式

由于元器件焊點對應變失效非常敏感，因此PWB在最惡劣條件下的應變特性顯得至關重要。對所有表面處理方式的封裝基板，過大的應變都會導致焊點損傷。這些失效包括在印刷板制造和測試過程中的焊料球開裂、線路損傷、焊盤起翹和基板開裂。

本人建議：治具設備廠商、代加工廠以及企業內部都能夠獨立的進行應變測試。并對PCBA生成制程機械應力提供量化和風險等級評估，把控失效率。

三、 那些PCBA制程需要應力測試

應力測試值為微應變：也是用來表示應變形變量的變化程度，單位用μm/m、με和ue等方法表示。
微應變常見于PCBA制程中，常見會帶來機械應力的制程有：SMT貼片機制程、DIP插件制程（手動和自動）、分板制程（手掰板、V-cut、走刀式和銑刀分板）、PCBA功能測試制程（ICT和FCT）、打螺絲裝配制程、可靠性震動和跌落測試等等。在這些生成制程中的微應變過大會導致產品失效不良。

運用電阻式應變片阻值的變化來量化PCBA制程帶來的應變。
參照和結合IPC/JEDEC-9702(是一個應變識別指引）和IPC/JEDEC-9704（主要集中于印刷線路板的應變測試）標準，深圳品科技自主研發的TSK系列PCB應變測量系統。

四、 PCBA應力測試的方法和步驟

在以上列表中，分板、ICT 、BFT、DIP和打螺絲裝配等，都是典型的最大應變/應變率的操作，但是其他流程的應力同樣會對PCB 板有潛在的危害，所以最好對盡量多的流程進行應變測試。對需要進行應力識別的流程。

你可以按以下的四個步驟執行 PCB 板的應變測試：
1.選擇應變片。
2.準備要測試的 PCB 板和粘貼應變片。
3.測出應變。
4.分析記錄數據。

三軸應變片（0°、45°、90°）

五、 測試數據分析

夾具壓接現場測試數據

正如上圖所示：

根據采集的原始的應變數據，你可以開始 PCB 板應變測試的最后一步了。分析這些數據并計算在測試期間板子所受的有關應力（最大應力和最小應力）。你可以通過測試軟件在測試期間在線完成這些分析，或者在測試完畢后一鍵轉化成結合IPC標準的報告（EXCEL格式）。記錄了全部數據方便進行離線分析。分析的方向是，測試結果可以計算出應變片軸向應變的峰值（最大值和最小值）和值產生時間，在此基礎上可以進行核算，計算對應的應變率和最大（最小）主應變等值，可以根據你所設置的極限標準（±500ue）來判斷測試是“pass”還是“fail”。結合 IPC-9704 標準上指出的被測板的厚度允許的最大應變值，進行分析。

審核編輯 黃宇