應(yīng)變片【Strain Gauge】可以幫助工程師了解其產(chǎn)品在
PCBA組裝過(guò)程中哪個(gè)步驟承受了較大的應(yīng)變，使用得當(dāng)?shù)脑挘€可以通過(guò)它了解哪個(gè)方向承受了較大的應(yīng)力，又是哪個(gè)方向產(chǎn)生了較大的應(yīng)變，不論對(duì)研發(fā)或是制程都有很大的參考價(jià)值。
近幾年來(lái)深圳宏力捷一直在公司內(nèi)推廣并要求研發(fā)單位善用【Strain Gauge（應(yīng)變計(jì)/應(yīng)變片）】這個(gè)工具來(lái)量測(cè)電路板在整機(jī)PCBA組裝過(guò)程中與跌落或摔落測(cè)試時(shí)的【應(yīng)力-應(yīng)變】分布狀況。
最近公司內(nèi)新產(chǎn)品研發(fā)漸漸有人聽(tīng)得進(jìn)深圳宏力捷的建議也愿意開(kāi)始嘗試使用應(yīng)變計(jì)【Strain Gauge】來(lái)模擬電路板上的BGA錫裂的問(wèn)題，甚至還有工程師用之來(lái)分析LCM的應(yīng)力與應(yīng)變量。感覺(jué)是個(gè)好的開(kāi)始！
這【Strain Gauge】基本上是一片非常薄的金屬銅箔線路，它必須平貼在待測(cè)物件上，原則上待測(cè)物必須是剛性材料，當(dāng)待測(cè)物發(fā)生物理性的變形時(shí)就會(huì)帶動(dòng)【Strain Gauge】的「金屬敏感柵」跟著變形，于是驅(qū)使「金屬敏感柵」的電阻值發(fā)生相應(yīng)的變化，通過(guò)「惠斯登電橋(Wheatstone bridge)」就可以測(cè)量到這個(gè)微小的阻值變化量，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算就可以得出變形量。
一般我們使用【應(yīng)變量測(cè)系統(tǒng)】所量測(cè)出來(lái)的數(shù)值為【Micro-Strain(微應(yīng)變)】，沒(méi)有單位。假設(shè)原來(lái)一個(gè)長(zhǎng)度為100mm的剛性物體，形變后長(zhǎng)度變成了100.5mm，那么其應(yīng)變量就是(100.5-100)/100=0.005，因?yàn)樾?shù)點(diǎn)容易混淆，于是將0.005×106=500(Micro-Strain)，這樣就比較不會(huì)出錯(cuò)了。
請(qǐng)注意，Micro-Strain這個(gè)數(shù)值有正負(fù)之分，忘記是正值往上負(fù)值往下，或剛好顛倒了，自己查詢(xún)一下規(guī)格吧。
本文的范例為使用【Strain Gauge】量側(cè)一片電路板上BGA元件的應(yīng)變分析，因?yàn)楫?dāng)初做產(chǎn)品摔落測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)有BGA錫裂的問(wèn)題，所以使用應(yīng)變計(jì)來(lái)量測(cè)應(yīng)變發(fā)生的時(shí)機(jī)與應(yīng)變量。
留意一下文章最上面的圖片，會(huì)發(fā)現(xiàn)黑色的敏感柵應(yīng)變計(jì)貼附在BGA的四個(gè)角落，因?yàn)椤維train Gauge】必須平貼于PCB上，所以其附近的零件都被事先去除了。
范例的應(yīng)變的量測(cè)分成幾個(gè)階段，分別從PCBA組裝時(shí)可能發(fā)生應(yīng)變的步驟與產(chǎn)品摔落測(cè)試時(shí)的各個(gè)面向與稜邊紀(jì)錄其應(yīng)變量。
1. 將PCBA鎖附于塑膠機(jī)殼的應(yīng)力分布。
Fixture test result :(MIN:-140；MAX:198)
2. 將上下兩個(gè)塑膠殼鎖附在一起時(shí)的應(yīng)力分布。(共9顆螺絲)
Fixture test result :(MIN:-320；MAX:366)
3. 產(chǎn)品于各個(gè)面向跌落/摔落測(cè)試時(shí)的應(yīng)力分布。（跌落/摔落時(shí)的順序?yàn)锽ottom, Top, Right, Front, Left, Rear, R-R Edge, R-F Edge, L-F Edge, L-R Edge）
3-1, Bottom
Fixture test result :(MIN:-445；MAX:538)
3-2, Top
Fixture test result :(MIN:-946；MAX:719)
3-3, Right
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