EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
应变测试可以量化零件所在位置的应变，而根据这个量化的应变来判断零件破裂的风险，从而为改善措施提供方向。5 G: L& }' S; ~# g+ P8 H' T
7 A7 O' j2 m% S1 X: \6 q& \4 i
MLCC:多层陶瓷电容器 。 微应变：是一个无量纲的物理量，当一个PCBA受到外力的作用，PCBA就会发生一个形变，拉伸变长应变为正，压缩变短应变为负，行业一般极限参考500μe。主应变：一个平面中最大和最小的正交应变，互相垂直起所在的方向切应变为“0”。 应变率：是用来描述应变变化的快慢的程度。应变的变化量除以这个变化被测量到的时间间隔。应变率也是用来衡量元件破裂的风险，多用于衡量BGA锡点的破裂风险。对于MLCC，主要用应变来衡量元件的破裂风险，对于应变率一般客户没有要求的话，极限值一般参考100000μe/s。 引言：MLCC以其低等效串联电阻，体积小，效率高等特性广泛地应用到各类电子产品当中。但由于陶瓷本身的脆性，导致MLCC在抗变形能力差，从而给电子产品的制造带来了风险和增加了难度。在PCBA生成中，即使MLCC上有裂缝却仍能工作一段时间，所以多数MLCC破裂的情况在工厂端都测试不出来。当这些破裂的MLCC在经过电和热循环后，裂缝会慢慢增大直至电极间短路或者开路而最后失效。由于MLCC的破裂具有一定的潜伏性，因此给产品的可靠性带来了很大的危害。 而通过应变测试来量化制程中MLCC所在的位置应变，可以很方便和直观的知道MLCC在那些工序中有比较大的应变，和同一个工序中那些MLCC所在的位置有比较大的应变。
0 u( g; Z* u3 Z1 r% o: a9 B
* q3 g X9 J$ a, U& t6 |
案例分析： 走刀式分板导致MLCC破裂。一家做咖啡机的厂商，在一批出货的一款咖啡机过程中，共收到几十台有相同不良现象的机台，经过电路分析发现，不良是由MLCC C134导致的。而通过切片分析，发现C134上的裂纹是典型的机械应力裂纹，是由PCB变形导致的。看其中一个MLCC的图片（红色箭头处是裂纹）：
2 M5 z& f! L9 [$ \% B# l. g
0 q; k; K* @6 O通过应变测试，发现分板制程中C134处的产生的应变最大。C134的距离板边的距离如下图所示，C134与分板边的距离约3MM.（贴敷好应变片的PCB，如下图：） " H0 b9 V8 y6 R6 }, N- s
7 J3 }+ b1 [7 \" Q* x
2 j E4 |- Z! ?) y9 Z/ }, j8 }
对整个分板过程进行监测，如下图：: D5 ~% o1 R+ v/ x: B0 S
- ?8 }, I1 Q4 ^0 ` c
1 k6 U+ E; q0 l
8 B* D0 L5 c, K* n3 Z& O' Y分板结束，如下图：
H) q8 N2 |9 @0 F9 x
$ Z: m0 M6 O( p y1 V应变测试结果（P&D Strain）如下：最大主应变值为2269.3μe，远超过目前行业对MLCC的应变标准±500ue，MLCC破裂风险很高，成为了导致PCB失效的潜在杀手。 ) x- I8 G9 w% j# _
# K& J5 [) q t4 d
: E1 w3 e! b6 r: Z5 z
' O3 q' N( s6 V% N
Strain VS Rate VS PWB点位图如下： : k! E' c4 a. E4 M* z, x2 I
( \4 L" M* P' U: _- n5 l3 B
当通过应变测试得知，C134是由于走刀分板制程中的应变而失效，公司找到分板机供应商，对设备进行调整后应变测试结果如下： 6 f; I# }. r( R& [. r8 l1 X
& c( v$ M/ k9 Q' x/ r) f2 v
( [0 `. Z1 z4 m u' H, r H对整个分板过程进行实时监测，波形图如下图：
4 p: W0 `2 u# |
. H- J1 k9 l4 G* ]$ g7 N0 P
, ]" V0 V1 u) f% R v; H% N
Strain VS Rate VS PWB点位图如下： 9 {) P) C0 d1 c
. w$ z) \- k$ [& f4 F! x; H
得知结论：对PCBA生成工序进行应变测试，然后根据测试结果分析，对生成设备或者治具进行调整，降低外部机械力对PCBA产生的影响，有效的控制风险，提升失效率。% D y9 n, `) f9 I
| 
/1 
发表于 2022-12-1 10:03
收藏
淘帖
支持！
反对！