IPC/JEDEC-9704A電路板組裝應變量測

背景

經證實，運用應變測量來控制印製板翹曲對電子工業是有利的，而且其做為一種識別和改進生產操作（有造成互連損傷的高風險）的方法也被逐漸地認可。然而，隨著向無鉛組裝技術的快速過渡，互連密度的增加，以及新的層壓板材料，翹曲導致損傷的可能性也在增大。

隨著應變測量技術的成熟，不同的方法應運而生。應變測量方法的差異阻礙了可靠資料的採集及不同測試的資料對比。本檔對應變片貼附、應變片位置、實驗設計、資料獲取系統參數和應變度量體系中的差異進行了討論。

 圖1-1 焊點損壞實例(頂部圖：承墊坑裂，左下圖：焊點本體失效，右下圖：焊接界⾯斷裂)

需要進行應變測量製程

通過對製造變異敏感區域的鑒別，應變測試為產量的提升指明了方向。應變測量成為未來工藝改進的基準，並可對調整的效果進行量化。需要進行應變測量的製程如下：

1.SMT（表面貼裝技術）裝配流程

·切板（直線切割和弧線切割）流程

·所有的人工作業流程

·所有重做與潤飾流程

·連線安裝

·部件安裝

2.板子測試流程

·電路板線上測試（ICT）

·電路板功能測試（BFT）或者其他類似的功能測試

3.機械安裝

·散熱片裝配

·板子支架裝配

·系統電路板組裝或系統裝配

·週邊部件互連（PCI）或子卡安裝

·雙列直插記憶體模組（DIMM）安裝

4.運輸環境

應變測試步驟

以上列表中，ICT 和 BFT 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，所以建議進行上述所有流程的應變測試。

可以按以下的四個步驟執行 PCB 板的應變測試。

1、 選取應變片

2、 安裝應變片於測試的PCB板

3、 量測應變數據

4、 分析記錄資料

選取應變片

應變片是一種可以按形變大小有線性電阻變化值的感應器。

IPC/JEDEC-9704 標準指引文件建議 PCB 板進行應變測試時使用三軸向扇形的應變片。

一組扇形(rosette)的應變片是由三片獨立的應變片互相重疊擺放組成的。不像單向的應變片只能測一個方向的應變，一組扇形應變片可以測量一個表面的所有狀態。

根據 IPC/JEDEC-9704 標準，推薦的應變片的詳細說明如下：

·三軸扇形應變片(0,45,90度)

·1.0 至 2.0 mm長的感應區

·120 或 350Ω 的應變片

安裝應變片於測試的PCB板

SMT 的回流焊之前 PCB 板的機械應變很有限，而且更重要的是，因為焊點是在回流焊加工後成形的，所以應變特性在 SMT 回流焊後的裝配和測試操作中是很重要的。一般來說，至少兩塊被測板子要被安裝檢測。檢測的目的不是要知道它電氣性能而是了解最新設計的機械性型變表現。

IPC/JEDEC-9704 標準建議測試零件種類:

陣列式零件

*Package body ≥27 x 27 mm

*Ball pitch≤0.8 mm and body size > 10 mm

非陣列式零件

When board thickness < 2.36 mm [0.093 in]

*MLCC packages ≥ 1210 size

 應變片黏貼位置

陣列式零件

 非陣列式零件

應變量測系統的需求

1.所有的取樣需要同步取樣, 不能使用掃描式產品

2.取樣速度高於2000Hz/通道.

3.解析度須高於16 bits

4.須內建低通濾波處理

資料分析

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