摘要：應(yīng)變測(cè)試可以量化零件所在位置的應(yīng)變，而根據(jù)這個(gè)量化的應(yīng)變來判斷零件破裂的風(fēng)險(xiǎn)，從而為改善措施提供方向。

MLCC:多層陶瓷電容器 。

微應(yīng)變：是一個(gè)無量綱的物理量，當(dāng)一個(gè)PCBA受到外力的作用，PCBA就會(huì)發(fā)生一個(gè)形變，拉伸變長(zhǎng)應(yīng)變?yōu)檎?，壓縮變短應(yīng)變?yōu)樨?fù)，行業(yè)一般極限參考500μe。

主應(yīng)變：一個(gè)平面中最大和最小的正交應(yīng)變，互相垂直起所在的方向切應(yīng)變?yōu)椤?”。

應(yīng)變率：是用來描述應(yīng)變變化的快慢的程度。應(yīng)變的變化量除以這個(gè)變化被測(cè)量到的時(shí)間間隔。應(yīng)變率也是用來衡量元件破裂的風(fēng)險(xiǎn)，多用于衡量BGA錫點(diǎn)的破裂風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于MLCC，主要用應(yīng)變來衡量元件的破裂風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于應(yīng)變率一般客戶沒有要求的話，極限值一般參考100000μe/s。

引言：
MLCC以其低等效串聯(lián)電阻，體積小，效率高等特性廣泛地應(yīng)用到各類電子產(chǎn)品當(dāng)中。但由于陶瓷本身的脆性，導(dǎo)致MLCC在抗變形能力差，從而給電子產(chǎn)品的制造帶來了風(fēng)險(xiǎn)和增加了難度。在PCBA生成中，即使MLCC上有裂縫卻仍能工作一段時(shí)間，所以多數(shù)MLCC破裂的情況在工廠端都測(cè)試不出來。當(dāng)這些破裂的MLCC在經(jīng)過電和熱循環(huán)后，裂縫會(huì)慢慢增大直至電極間短路或者開路而最后失效。由于MLCC的破裂具有一定的潛伏性，因此給產(chǎn)品的可靠性帶來了很大的危害。
而通過應(yīng)變測(cè)試來量化制程中MLCC所在的位置應(yīng)變，可以很方便和直觀的知道MLCC在那些工序中有比較大的應(yīng)變，和同一個(gè)工序中那些MLCC所在的位置有比較大的應(yīng)變。

由于應(yīng)力過大導(dǎo)致器件失效

應(yīng)變測(cè)試的原理：將應(yīng)變片貼敷在PCB板上，當(dāng)PCB發(fā)生形變時(shí)應(yīng)變片的阻值會(huì)隨之變化，通過應(yīng)變測(cè)試儀可以量化這個(gè)應(yīng)變，從而通過這個(gè)量化的應(yīng)變與零件的極限應(yīng)變比較來判斷PCB的變形對(duì)元件或者元件錫點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。（關(guān)于零件的應(yīng)變極限的確定，請(qǐng)參考IPC/JEDEC-9704附錄2）。

案例分析：

走刀式分板導(dǎo)致MLCC破裂。
一家做咖啡機(jī)的廠商，在一批出貨的一款咖啡機(jī)過程中，共收到幾十臺(tái)有相同不良現(xiàn)象的機(jī)臺(tái)，經(jīng)過電路分析發(fā)現(xiàn)，不良是由MLCC C134導(dǎo)致的。而通過切片分析，發(fā)現(xiàn)C134上的裂紋是典型的機(jī)械應(yīng)力裂紋，是由PCB變形導(dǎo)致的。
看其中一個(gè)MLCC的圖片（紅色箭頭處是裂紋）：

通過應(yīng)變測(cè)試，發(fā)現(xiàn)分板制程中C134處的產(chǎn)生的應(yīng)變最大。C134的距離板邊的距離如下圖所示，C134與分板邊的距離約3MM.

（貼敷好應(yīng)變片的PCB，如下圖：）

（貼敷好應(yīng)變片的PCB，如圖：）對(duì)整個(gè)分板過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如圖分板結(jié)束

應(yīng)變測(cè)試結(jié)果（P&D Strain）如下：
最大主應(yīng)變值為2269.3μe，遠(yuǎn)超過目前行業(yè)對(duì)MLCC的應(yīng)變標(biāo)準(zhǔn)±500ue，MLCC破裂風(fēng)險(xiǎn)很高，成為了導(dǎo)致PCB失效的潛在殺手。

單通道數(shù)（Single Strain）應(yīng)變值：對(duì)整個(gè)分板過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，波形圖如下圖：Strain VS Rate VS PWB點(diǎn)位圖如下：

當(dāng)通過應(yīng)變測(cè)試得知，C134是由于走刀分板制程中的應(yīng)變而失效，公司找到分板機(jī)供應(yīng)商，對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整后應(yīng)變測(cè)試結(jié)果如下：

對(duì)整個(gè)分板過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，波形圖 Strain Rate波形圖Strain VS Rate VS PWB點(diǎn)位圖

得知結(jié)論：對(duì)PCBA生成工序進(jìn)行應(yīng)變測(cè)試，然后根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析，對(duì)生成設(shè)備或者治具進(jìn)行調(diào)整，降低外部機(jī)械力對(duì)PCBA產(chǎn)生的影響，有效的控制風(fēng)險(xiǎn)，提升失效率。