二、測量需求
電子器件在PCB上的組裝工程日趨復(fù)雜,為確保PCB板在各種溫度環(huán)境下穩(wěn)定工作,客戶需進(jìn)行嚴(yán)苛的溫度沖擊試驗,要求PCB板的漲縮性能在規(guī)定范圍內(nèi)。
三、原有檢測方法
常規(guī)接觸式試驗測量方法,無法對PCB板進(jìn)行各異向膨脹縮測量,特別是在z方向會溫度升高而發(fā)生膨脹,難以獲取PCB板全場的應(yīng)變性能數(shù)據(jù)。
客戶咨詢對比國外品牌DIC設(shè)備檢測材料熱膨脹性能,認(rèn)為新拓三維XTDIC系統(tǒng)具有在這個應(yīng)用領(lǐng)域有優(yōu)勢,且價格與國外設(shè)備相比也更具優(yōu)勢。
四、新拓的DIC測量方案
通過采用新拓三維自主研發(fā)的XTDIC三維全場應(yīng)變測量分析系統(tǒng),利用數(shù)字圖像相關(guān)處理技術(shù)(簡稱DIC技術(shù)),對PCB板在溫度沖擊下進(jìn)行全場測量,并實時計算出PCB板表面位移場及應(yīng)變場分布,輸出直觀的3D全場應(yīng)變數(shù)據(jù)分布信息。
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PCB板樣品的溫度通過可程式恒溫恒濕試驗機(jī)來進(jìn)行控制,先對試驗機(jī)進(jìn)行程序編輯,開始控制箱溫度設(shè)定為-40度,然后每次升溫10度,保持5分鐘,最終達(dá)到100度溫度,總計溫度變化測試PCB板共分為15個階段。
與傳統(tǒng)檢測方式只能測得應(yīng)變場內(nèi)的離散點數(shù)據(jù)不同,采用DIC技術(shù)可以獲取視場內(nèi)的所有應(yīng)變信息,消除了應(yīng)變集中區(qū)的不確定性給測量帶來的不確定因素。采用XTDIC三維全場應(yīng)變測量分析系統(tǒng)一次測量即可完成全場位移、應(yīng)變等參數(shù)的獲取。
應(yīng)變數(shù)據(jù)分析如下圖所示
此次測試最有價值的數(shù)據(jù)就是溫度變化和由此產(chǎn)生的全場位移數(shù)據(jù),因為它清楚地表明PCB板在溫度沖擊測試下的性能表現(xiàn)。PCB板在不同溫度下的長度變化量、其相對原始長度的位移變化數(shù)值、膨脹系數(shù),都可以清晰明了地呈現(xiàn)出來。
五、測量方案價值
PCB板在受到高低溫環(huán)境時的膨縮變形是PCB廠商關(guān)注的大事,因為它會導(dǎo)致降低成品率,而且影響交貨期。對PCB的溫度沖擊試驗,可檢查PCB金屬孔及孔與線連接的可靠性,以達(dá)到早期發(fā)現(xiàn)這些缺陷的目的,以達(dá)到裝配到電子整機(jī)產(chǎn)品中和在整機(jī)產(chǎn)品的工作環(huán)境條件下的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。
測試數(shù)據(jù)表明,DIC是一種適用于測試PCB板在不同溫度下位移和應(yīng)變的方法。XTDIC系統(tǒng)的測量視野、精度足夠高,可以檢測到PCB板的微小位移變化,此外,客戶對于測量的位移數(shù)據(jù)給予了肯定,客戶預(yù)期與測量結(jié)果具有良好的一致性,非接觸的數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)成為了半導(dǎo)體膨縮位移應(yīng)變測試的一個強(qiáng)有力工具。