PCB应力应变测量系统
(一) PCB 应变测试的背景及目的
一、背景
目前各式各样的电子产品如个人计算机、PDA、手机、数位照相机、电子仪器、车辆卫星导航器、汽车驱动零件等电路，无一不使用 PCB 产品。随着电子产品功能多样化、体积小型化及质量轻量化之设计趋势要求，PCB 上的小型零件增加，使用更多层 PCB 也随之增加，同时也增加 PCB 上零件面积的使用密度。如此一来这些 PCB 电子产品中，在研发、制造、包装、运输及使用者使用过程中，常有不良产品诞生，使得产品质量下降。在这些外在因素之下，为了要提升产品质量及更了解产品特性。由于国际方面要求制程改变为无铅制程，对于此制程的改变更加会造成产品的失效。
经证实，运用应变测量来控制印刷版翘曲对电子工业是非常有利的，而且其做为一种甄别有损制造工艺的方法早已被行业认可。然而，随着互连密度的增加且变得更脆，翘曲导致损伤的可能性也在增大。当下需要电路板代工厂和元器件供应商都在客户指定的应变水平下进行操作。
二、目的
应变测试可以对SMT封装在PWB组装、测试和操作中受到的应变和应变率水平进行客观分析。
由于元器件焊点对应变失效非常敏感，因此PWB在最恶劣条件下的应变特性显得至关重要。对所有表面处理方式的封装基板，过大的应变都会导致焊点损伤。这些失效包括在印刷板制造和测试过程中的焊料球开裂、线路损伤、焊盘起翘和基板开裂。
本人建议：治具设备厂商、代加工厂以及企业内部都能够独立的进行应变测试。
并对PCBA生成制程机械应力提供量化和风险等级评估，把控失效率。
应力测试值为微应变：也是用来表示应变形变量的变化程度，单位用μm/m、με和ue等方法表示。
微应变常见于PCBA制程中，常见会带来机械应力的制程有：SMT贴片机制程、DIP插件制程（手动和自动）、分板制程（手掰板、V-cut、走刀式和铣刀分板）、PCBA功能测试制程（ICT和FCT）、打螺丝装配制程、可靠性震动和跌落测试等等。在这些生成制程中的微应变过大会导致产品失效不良。
(二) 应力应变测试的系统框图
PCB应力应变测试概述
运用电阻式应变片阻值的变化来量化PCBA制程带来的应变。
参照和结合IPC/JEDEC-9702(是一个应变识别指引）和IPC/JEDEC-9704（主要集中于印刷线路板的应变测试）标准，深圳品科技自主研发的TSK系列PCB应变测量系统。
TSK应力应变测试仪的特点：
1.便携式小型化性价比高的精密测量仪器，模块式设计，8通道/模块，可拓展。
2.构成简易，通过电脑来控制测量，一键自动生成报表及报表合并功能。
3.采集信号为120/350欧姆应变片(采用不同模块)。
4.允许采样率为10KHz（32通道同时采样）。
5.操作菜单以对话框形式，中文界面，简单快速。
6.结合国际上应变片测试标准Intel标准和IPC-9704标准，一键全自动生成报告，并判断“Pass” or“ Failed”。
符合IPC和行业标准，TSK应力应变测试仪的相关参数：
◆ 单模块通道数：8/4个模拟输入通道
◆ 采样率：10KHZ/通道
◆ 采样模式：多通道同步采样
◆ ADC分辨率：24位
◆ 支持应变式传感器电阻值：TSK-32A系列支持120Ω，TSK-32B系列支持350Ω
◆ 支持惠斯通电桥类型：1/4 桥
◆ 转换精度：3.5062nV/V/LSB
◆ 精度增益误差：0.02%（已校准，常规测量条件25℃,±5℃）
◆ 全量程范围：±29.4mV/V（+55000uE/-55000uE）
◆ 端子间过压保护：±30V
◆ 稳定性：增益漂移6ppm/℃
◆ 机箱接口类型：USB2.0高速输入
◆ 供电电源：11到30VDC，220VAC
◆ 工作温度：-40℃～70℃，工作湿度：10%～90% RH，无凝结
◆ 存储温度：-40℃～85℃，存储湿度：5%～90% RH，无凝结
◆ 防护等级：IP 40
PCB应力应变测试
一、PCB典型的制造流程
使用应变测试，你可以定量地评估和识别出潜在大应力引起的、有害的流程，但是你需要在执行这些流程前识别出它是否有害。
谈到PCB测量的必要性，我们首先一起了解下“1-10-100法则”，它讲的是在设计阶段花1块钱能解决的问题，在制造阶段要用至少10倍成本来纠错，如果缺陷流出到顾客，则至少要花100倍成本来纠错。也就是说, 发现缺陷晚了一步，需要花费的成本将成指数倍上升。
根据 IPC/JEDEC-9704 标准文件，典型制造的流程被分为：
1. SMT（表面贴装技术）装配流程
z 切板（直线切割和弧线切割）流程
z 所有的人工操作流程
z 所有重做与润饰流程
z 连线安装
z 部件安装
2. 板子测试流程
z 电路板在线测试（ICT）
z 电路板功能测试（BFT）或者其他类似的功能测试
3. 机械安装
z 散热片装配板子支架装配
z 系统电路板组装或系统装配
z 外围部件互连（PCI）或子卡安装
z 双列直插内存模块（DIMM）安装
4. 运输环境
深圳市品控科技开发有限公司是一家专注于应变测试技术研发和应用的企业，为3C电子、汽车电子、半导体行业提供PCB应变测试解决方案，能迅速为客户解决问题。主营产品：TSK应力测试仪（TSK-8、TSK-32、TSK-64系列）、TSK应变片、应变测试服务。
TSK-64是一款便携式应力测试仪，主要用于PCBA生成SMT和DIP应变测试、分板应力测试、ICT应力测试、FCT应力测试、组装应力测试和跌落应力测试等等，也常用于空调管路应力测试，玻璃应力测，以及一些结构件的应力测试等等。仪器体积小，便携带；软件操作简单，上手方便，能快速进行测量并根据IPC/JEDEC-9704标准一键自动生成报告。对生产测试流程进行完整的应力测试分析，该系统在满足常规的应力数值分析、应力速率分析，等基本功能要求的同时，根据客户后续发展需求，进行功能和通道数的扩展（8通道、16通道、24通道、32通道、40通道、48通道、56通道、64通道可根据情况选配）。
