应力测试设备评估报告

应力测试设备评估报告

目录

目录 .................................................................................................................................................... 2 第1章 目的和范围 .................................................................................................................................. 3

1.1 1.2 2.1 3.1 4.1 4.2 4.3

目的 . ........................................................................................................................................ 3 范围 . ........................................................................................................................................ 3 应力测试设备组成及技术要点 . ............................................................................................ 4 应力测试设备各厂家性能对比 . ............................................................................................ 5 现状分析 . ................................................................................................................................ 6 应力测试设备资源分析 . ........................................................................................................ 7 分析结论 . ................................................................................................................................ 7

第2章 应力测试设备简介....................................................................................................................... 4

第3章 应力测试设备的原理及市场调查 . .............................................................................................. 5

第4章 采购必要性分析........................................................................................................................... 6

第1章 目的和范围

1.1 目的

通过分析与研究应力测试设备，根据行业发展趋势，结合现有客户要求及生产条件，评估是否需要导入应力测试设备，监控产品在生产过程中的应力风险，提升产品的焊接可靠性，满足客户的质量要求，保证公司以产品质量为基石的发展策略。

1.2 范围

根据IPC-9704 印制板应变测试指导要求，应力测试设备适用于PCBA 段所有产生形变的工序，主要有印刷，贴片，分板，测试，组装，压接，包装，周转等。

第2章 应力测试设备简介

2.1 应力测试设备组成及技术要点

应力测试设备由测试仪主机、连接电缆线、接线盒及辅助设备（软件狗，数据线，电源适配器等）组成。

2.1.1 测试仪主机

应力测试设备的主机是将应变片的信息进行储存，并通过软件狗自带的软件进行数据分析，将阻值变化的信号转化成数据量化输出应变值。

2.1.2 连接电缆线

电缆线目的用于测试仪主机与应变片的信号传输。

2.1.3 接线盒

接线盒主要是连接应变片的作用。

2.1.4 辅助设备

辅助设备主要有下面几种：

电源适配器主要给主机供电；数据线是将仪器与电脑连接，将信号传输；软件狗主要是含采集软件，对各种数据分析报告并形成报告；

第3章 应力测试设备的原理及市场调查

3.1 应力测试设备的原理

应力测试仪原理是利用电阻应变片贴到被测物体上，当被测物体承受外力变形时，电阻应变计的阻值会随之变化，然后利用惠斯通电桥将电阻值的变化转换成电压信号，再经模块转换成应变值输出，即将一个物体的形变转换成一个量化的数值输出。而该设备对于电子行业，主要用于PCBA 板的变形，由于PCBA 板上元器件焊点对应变失效非常敏感，且造成的损害不可见，部分不可测，因此PCBA 板在生产过程中一些相对条件下的应变特性显得至关重要，直接影响到产品的功能与寿命。

3.2 应力测试设备的市场调查

越来越多的企业选择应力测试设备来监督制造过程中应力造成的质量风险，通过调查目前应力测试设备设备市场分布情况如下（部分数据来源百度）:

第4章 采购必要性分析

4.1 现状分析

4.1.1 迈瑞客户的有关应力要求

A. 迈瑞工艺刘焕2013年要求针对分板工序需定期作应力测试，定下周期为一年一次，目前每年是通过关系外借设备对公司内部分板工序测试；

B. 迈瑞SQA 邹工口头提出，针对迈瑞产品定期测试分板机的应力值，新测试工装测试相关应力值，以减低产品的品质风险。

4.1.2 比亚迪客户（腾势）有关应力需求

目前比亚迪的客户腾势审核时，提出产品导入必须评估产品生产各工序中形变产生的应力值，并提供相应的数据证据，作为一个硬性需求，此问题也是当时导致TIGER 四款新机种生产停滞，并要求停止发单的原因之一。

2016-08-17日兆恒

兴TIG BMS导入现场审核

4.1.3 应力测试设备的应用趋势

应力测试设备最开始使用在桥梁，道路，空调管道，钢化玻璃等上面，根据其结果判定产品的质量风险。随着其适用性的扩大，运用应变测量来控制PCB 翘曲对电子工业是非常有利的，而且其作为一种甄别有损制造工艺的方法被逐渐认可，随着互连密度的增加，PCB 变脆，翘曲导致损伤的可能性也在增大，对所有表面处理的PCB 板，过大的应变都会导致焊点损伤，这些失效包括在PCB 制造和测试过程中的焊球开裂，线路损伤，焊盘翘起，基板开裂。根据公司目前新项目的板卡导入，如迈瑞超声产品，元器件密度的进一步集成，相应PCB 板将更脆，翘曲导致焊点失效的风险增加，加上汽车类产品由于对可靠性的要求加大，产品在前期导入时必须进行应力风险评估才能保证产品的焊接强度等性能。

4.1.4 成本

目前行业主要是自己购买应力测试设备来满足客户的要求，由于我司现有的客户对此方面要求不强烈，目前仅比亚迪（腾势）强制要求，迈瑞有提出过此方面需求，但没有强制。 根据实际情况评估分租设备与买设备二种方式作成本对比（成本不包括二种方式都需要的，一次性消耗品，如应力片，砂纸等）：

一． 经与各应力测试仪供应商交流讨论，目前仅品控科技愿意租用设备，其报价为3000

元/天，参考附件（书面报价）：

2016.8.20实际借用该供应商设备测试试验，比亚迪TIG 三款机种只进行其中三个工序测试； A. 根据供应商应力片安装一片PCB 板需要半个小时，一个工序测试需要一个小时，SMT 有印 刷，贴片二个工序要进行，DIP 有分板（试验机种TIG 不需要分板），ICT 测试二个工序，总 计4.5H ；

B. 工程师占海明与李仁立全力配合供应商，从早上八点半到晚上七点，除去吃饭一个小时， 完成了三个机种的测试；

以上生产条件需要市场部排程上紧密相扣（SMT 一生产完进行DIP ICT 测试）与产线及时配合（需要停线待测试），即一天只能完成三个机种的三个工序，且供应商要求工作日才可以进行，只服务八个小时。以比亚迪现有电源约20个机种加电动汽车约10个机种，如需将比亚迪产品全部测试完成，（全部不算分板工序，包装工序）测试费用为3000*30/3=3W；

二． 如购买设备，根据供应商报价7.5W, 除贴片工序需要在线外(如有贴片机空余也可以

离线) ，其它工序都可以离线完成，也不需要排程紧扣，而且时间上可以自由支配； 综上二点，购买设备比租用设备划算，建议采取购买的方式；

4.2 应力测试设备市场资源调查分析

在PCBA 的发展过程中，产品的体积越来越少，元件密度也越来越高。SMT 高密度集成化技术的演变直接带来了结果：一是元件间的距离越来越少，体积变轻，PCB 厚度变薄；二是产品制造过程中的工艺难度越来越大，变形造成的应力损伤越来越多，特别是对高可靠性要求的医疗、汽车等产品。

4.3 分析结论

随着公司业务群的扩大，特别是汽车电子/医疗客户的客户，对产品的质量可靠性要求越来越高（比亚迪强制要求），该设备导入不仅是对公司内部生产工序中应力的监控，还对客户的产品质量提供保障，尤其对于研发能力较弱或设计不完善的客户，再，相比同行业的SMT 工厂，迈瑞，比亚迪，资达，斯比泰都有导入使用，因此建议公司增加此设备的投入。