PCBA可靠性测试标准及规范-应力应变测试

PCBA可靠性测试标准及规范-应力应变测试

什么是应力应变？
‌应力应变是力学中的基本概念，分别指的是物体在外力作用下内部产生的抵抗力和变形程度。
应力‌：应力定义为“单位面积上所承受的附加内力”。它是物体在外力作用下内部产生的抵抗力，反映了材料内部分子或晶粒之间的相互作用力。应力的计算公式为：[ \sigma = \frac{F}{A} ]，其中 ( \sigma ) 是应力，( F ) 是作用在材料上的外力，( A ) 是力的作用面积。
应变‌：应变是指物体在应力作用下发生的变形程度，是一个无量纲的量。它描述了物体在应力作用下的变形情况。应变的计算公式为：[ \epsilon = \frac{\Delta L}{L} ]，其中 ( \epsilon ) 是应变，( \Delta L ) 是材料的长度变化量，( L ) 是材料的原始长度。
那么，我们现在主要说的是这个应变，产品在压合过程中产生的形变程度。
一、测试背景
为什么要做PCBA应变测试呢？
在PCBA制程中，元器件焊点对应变失效非常敏感，应变过大会导致焊球开裂、线路起翘损坏、基板开裂等PCBA失效。
PCBA作为电子产品的核心部件，其质量和可靠性直接影响到整个产品的质量和可靠性。 因为应力引起的PCBA失效，损失的不仅有物料成本，还有研发、生产等诸多部门联合调查所浪费的时间。
二、质量人必知法则
在设计阶段花1块钱能解决的问题。 在制造要用至少10倍成本来纠错。 而如缺陷流出到顾客，则至少要花 100倍成本来纠错。
三、国际标准
1.现在必须全部使用无铅焊料（符合RoHS,欧盟指南）。
2.新的焊料对机械负载更为敏感，而且往往更早开裂（通常 都是弯曲引起的形变损坏）。
3.更紧凑的器件封装布局方式，例如球珊网格阵列（BGA）。
4.行业对板的大小和器件的数量有了更高的要求，更牢固的 连接点导致更高的机械张力。
所以，PCBA应变测试尤为重要。
四、如何进行应变测试
PCBA应力测试需要准备的东西主要包括以下内容‌：
‌1、应变片‌：选择合适的应变片是进行应力测试的关键。常见的应变片有单轴、双轴和三轴金属箔式应变片，适用于不同的测试需求。应变片的阻值通常为120±0.5欧姆‌。
2‌、测试设备和仪器‌：需要准备TSK-32/DL-1000应力测试仪等设备，用于连接应变片和采集数据。确保仪器配置正确，包括采样频率、滤波值、增益设置等参数‌。

‌PCBA应力测试的具体操作步骤‌：
‌选择测试点位‌：选取应力敏感器件，如BGA、陶瓷电容等，并确定应变片的粘贴位置‌。
‌粘贴应变片‌：将应变片粘贴在选定的位置，确保粘贴牢固且位置准确‌。
连接仪器‌：将应变片的引导线连接到应力测试仪，配置好采样频率、滤波值等参数‌。

执行测试动作‌：在治具上进行打螺丝、分板、组装等动作，采集数据‌。
‌出具报告‌：将采集的数据导入软件，根据标准生成应力测试报告‌。

通过以上准备和步骤，可以有效地进行PCBA应力测试，确保电路板的质量和可靠性。