一、为什么分板过程会产生有害应力？

在将多个PCBA拼板分离成单个板子的过程中，无论是使用铣刀分板机、激光分板机、还是手动V-Cut掰板，都会对PCB及其上的元器件施加不同程度的机械力。这些力会导致PCBA产生微小的弯曲和形变，即应变。过大的应变会引发：

1. PCB内部损伤： 微裂纹、铜箔走线断裂、过孔铜环开裂。

2. 元器件损伤：

3. 陶瓷电容（MLCC）裂纹：这是最常见也是最危险的损伤。微裂纹可能不会立即导致失效，但会在产品使用过程中，由于热应力、振动等逐渐扩大，最终导致内部短路或开路，造成早期失效。这种隐患在测试阶段很难发现，流到客户手中才会暴露。

4. BGA/CSP焊球裂纹：导致焊接点虚焊、开路或性能不稳定。

5. 芯片内部金线断裂或脱焊。

6. 连接器/插座松动。

这些损伤很多是“隐性”的，在功能测试中可能无法发现，但会严重影响产品的长期可靠性和寿命。

二、应力测试仪在分板中的作用详解

应力测试仪通过贴在PCBA关键位置上的应变片来感知形变，并将数据采集和分析，具体作用如下：

1. 工艺开发和优化

• 选择最佳分板方法和参数： 在新产品导入阶段，工程师可以使用应力测试仪来比较不同分板设备（如铣刀 vs 激光）、不同刀具、不同进给速度、不同支撑夹具等对PCB应变的影响。通过数据找到产生应力最小的最佳工艺参数。

• 夹具设计与验证： 分板夹具的支撑点和支撑方式对应力大小有决定性影响。应力测试仪可以精确指出夹具设计的薄弱点，指导工程师优化夹具，为PCB提供最佳支撑，从而最小化形变。

2. 生产过程监控与控制

• 设定工艺极限： 根据PCB板材和元器件的规格（通常元器件厂商如Murata， TDK会提供MLCC所能承受的应变极限，如1500µε），设定一个安全的应变阈值。

• 实时监控与预警： 在量产过程中，可以定期（例如每班次开始或更换刀具后）将应力测试仪接入产线，进行抽样测试。一旦发现实测应变值接近或超过安全阈值，系统会报警，提示需要检查刀具磨损、夹具松动或设备参数漂移等问题，防止批量性质量事故。

3. 质量保证与风险评估

• 提供客观数据证据： 当产品出现可靠性问题时，应力测试数据可以作为强有力的证据，用于分析是否分板过程造成了损伤。

• 评估分板工艺的稳健性： 通过大量数据的积累，可以评估当前分板工艺的CPK（过程能力指数），证明该工艺是稳定和可靠的。

4. 问题诊断与根源分析

• 当分板后发现有元器件损坏时，应力测试仪可以迅速定位应力集中的具体位置和大小，帮助工程师快速找到问题根源，是刀具问题、夹具问题还是PCB布局设计问题。

三、典型的工作流程

1. 准备工作： 选择PCBA上最敏感或应力最集中的区域（如大尺寸BGA下方、大型连接器旁边、板边附近的大MLCC处），粘贴微型应变片。

2. 连接设备： 将应变片连接到应力测试仪（数据采集器）。

3. 设置参数： 在配套软件中设置采样率、触发条件和安全应变阈值。

4. 执行测试： 启动分板设备，同时应力测试仪开始记录整个分板过程中的应变数据。

5. 数据分析： 测试完成后，软件会自动生成应变-时间曲线报告，显示峰值应变、应变分布等。工程师分析这些数据，判断其是否在安全范围内。

总结

在现代高密度、高可靠性的电子制造中，应力测试仪早已不是可选项，而是保证产品质量和可靠性的必备工具。

通过使用应力测试仪，企业可以有效避免因分板应力导致的“暗病”，大幅降低产品售后失效率，提升品牌声誉，从长远看，这是一种降低成本、提高效益的关键投资。