一、如何實時監(jiān)測PCBA的“內傷”？-電阻應變計技術指南

1、電阻式PCBA應力測試，其核心是使用“電阻應變計”--一種其電阻值會隨其自身形變而精密變化的傳感器。將它粘貼在PCBA的關鍵位置，當PCBA因外力（彎曲、振動等）發(fā)生微小變形時，應變計也隨之形變，其電阻值發(fā)生線性變化。通過測量這個微小的電阻變化，我們就能反推出PCBA表面承受的應變量，進而計算應力。

“你可以把電阻應變計想象成貼在PCB上的‘微型心電圖電極片’。PCB就像人的身體，當受到外力‘刺激’（如跌落、擠壓）時，內部會產生‘應力波’。這個‘電極片’就能精準捕捉到這些微弱的‘心跳’（形變）信號，告訴我們電路板哪里‘緊張’，哪里可能‘受傷’。”

二、電阻式應力應變測試方法的核心優(yōu)勢

1、直接測量：直接獲取PCBA局部的真實應變數據，而非模擬或推測，讓應變片取代被測試對象位置，精確測量測試對象處的應力數值。

2、高靈敏度：可測量微應變（μΣ，10^-6），極其精密，目前行業(yè)測試使用最普遍，測試精度最高。

3、實時動態(tài)：動態(tài)測試，測試產線實際操作能捕捉到SMT產線作業(yè)沖擊、振動等瞬態(tài)事件的全過程。

4、應用廣泛：適用于研發(fā)驗證、工藝優(yōu)化、失效復現(xiàn)、運輸評估等全場景，對工藝的改進有著很大的幫助。

三、PCBA電阻式應力測試標準方案流程（四步法）

步驟一：前期測試點位目標規(guī)劃與TSK貼片

1、目標明確：明確測試目的（如：評估SMT產線分板應力、跌落沖擊、螺絲安裝扭矩等制成）；

依據IPC/JEDEC-9704標準，貼在PCBA表面應變最大或最關心的區(qū)域，板角、大元件（如BGA）四周、貼片類電容、電阻和連接器附近、高密度布線區(qū)。

2、原則：靠近可能失效的位置，使用三軸應變片“應變花”（測多方向應變）。建議使用AKEMOND品牌三軸應變片。常規(guī)型號有：

1.5*1.5mm尺寸系列TSK-05R-120-3A-11L50W07MS

2.5*2.7mm尺寸系列TSK-1D-120-3A-11L1M2S

4*4mm尺寸系列TSK-1E-120-3A-11L1M2S

5*5mm尺寸系列TSK-1A-120-3A-11L30W07MS

3、應變片的粘貼工藝（關鍵）：

表面處理：清潔、打磨、拋光PCB貼片區(qū)域。

精準粘貼：將應變片和PCBA相對應的編號，使用AKEMOND品牌專用粘膠劑（如TSK-36），確保無氣泡、完全固化，確保一一對應。

應變片整理：將貼好的應變計的導線進行整理，避免測試過程導線斷掉。

步驟二：AKEMOND應力測試儀連接應變片與E-strain測試軟件進行數據校準處理

1、應力測試儀推薦AKEMOND品牌旗下的TSK-32系列、TSK-64系列、DL-1000系列、DL-2000系列都是便攜式應力測試儀，主要用于電路板ICT應力測試、FCT應力測試、組裝應力測試、分板應力測試、跌落應力測試等。也常用于空調管路應力測試、玻璃應力測試，以及一些結構件的應力測試等。

2、應變片和儀器組成電橋：將應變計接入惠斯通電橋電路，將微小的電阻變化轉換為電壓信號，通過應力測試儀的放大信號，通過連接應變數據采集器的電腦軟件E-strain來采集測試數據。

步驟三：應力測試動作執(zhí)行與數據采集完成

1、場景模擬：在真實或模擬環(huán)境中進行測試。

2、典型測試：電路板ICT應力測試、FCT應力測試、組裝應力測試、分板應力測試和跌落應力測試等。三點彎曲、四點彎曲、跌落測試、振動測試、熱循環(huán)、裝配應力測試（如擰螺絲）。

3、同步記錄：E-strain測試軟件對測試數據的采集，通過觸發(fā)數據采集，同步記錄應變的變化值和相對應-時間的曲線。

4、多通道監(jiān)測：通常同時監(jiān)測多個點位（如8-64個通道），全面評估PCBA受力狀態(tài)。AKEMOND應力測試儀客戶后續(xù)發(fā)展需求，進行功能和通道數的擴展（8通道、16通道、24通道、32通道、40通道、48通道、56通道、64通道可根據情況選配）。

步驟四：數據分析與判據

1、數據處理：軟件濾波去除噪聲，計算各測試點各通道的應力數值分析、最大主應變、對角應變和應力速率分析，并一鍵生成測試波形圖和數據表格。

2、核心判據：快速測量并根據IPC/JEDEC-9704標準一鍵自動生成報告。對生產測試流程進行完整的應力測試分析，該系統(tǒng)在滿足常規(guī)的應力數值分析、最大主應變、對角應變和應力速率分析。

3、報告輸出：生成帶有時程曲線的專業(yè)報告，明確表示是否通過，報表能做一個“PASS”和“FAIL”的判定，并指出高風險區(qū)域。

步驟四：應力測試的測試標準與極限值（行業(yè)的“法律條文”）

1、IPC/JEDEC-9704《印制板應變測試指南》

2005年IPC與JEDEC發(fā)布

2012年發(fā)布修訂版A

識別有缺陷的裝配與測試流程

提供了系統(tǒng)的執(zhí)行PCBA應變測試的步驟

明確了測試方法，結合目前行業(yè)的客戶群體基于封裝類型的通用應變極限建議

2、應變測試值參考標準：

⑴相關機械制程動作主應變峰值＜[±500ue]。

⑵應變速率峰值＜[30000ue/s]。

⑶根據被測PCB板厚度所能容許的最大應變閾值。

⑷根據客戶的要求和需求來制定應力測試的具體閾值。

本期關鍵詞：PCBA應力測試標準，AKEMOND，TSK-32，TSK-64，DL-1000，DL-2000，MLCC多層陶瓷，BGA焊球開裂，PCBA失效，電容裂紋，機械沖擊應力，ICT夾具應力測試，F(xiàn)CT夾具應力測試，打螺絲組裝應力測試，分板應力測試。

審核編輯 黃宇