應(yīng)變片【Strain Gauge】可以幫助工程師了解其產(chǎn)品在PCBA組裝過程中哪個步驟承受了較大的應(yīng)變，使用得當(dāng)?shù)脑?，還可以通過它了解哪個方向承受了較大的應(yīng)力，又是哪個方向產(chǎn)生了較大的應(yīng)變，不論對研發(fā)或是制程都有很大的參考價值。

近幾年來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/應(yīng)變片）】這個工具來量測電路板在整機PCBA組裝過程中與跌落或摔落測試時的【應(yīng)力-應(yīng)變】分布狀況。

最近公司內(nèi)新產(chǎn)品研發(fā)漸漸有人聽得進(jìn)深圳宏力捷的建議也愿意開始嘗試使用應(yīng)變計【Strain Gauge】來模擬電路板上的BGA錫裂的問題，甚至還有工程師用之來分析LCM的應(yīng)力與應(yīng)變量。感覺是個好的開始！

這【Strain Gauge】基本上是一片非常薄的金屬銅箔線路，它必須平貼在待測物件上，原則上待測物必須是剛性材料，當(dāng)待測物發(fā)生物理性的變形時就會帶動【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「惠斯登電橋(Wheatstone bridge)」就可以測量到這個微小的阻值變化量，然后經(jīng)過計算就可以得出變形量。

 

一般我們使用【應(yīng)變量測系統(tǒng)】所量測出來的數(shù)值為【Micro-Strain(微應(yīng)變)】，沒有單位。假設(shè)原來一個長度為100mm的剛性物體，形變后長度變成了100.5mm，那么其應(yīng)變量就是(100.5-100)/100=0.005，因為小數(shù)點容易混淆，于是將0.005×106=500(Micro-Strain)，這樣就比較不會出錯了。

請注意，Micro-Strain這個數(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，因為當(dāng)初做產(chǎn)品摔落測試時發(fā)現(xiàn)有BGA錫裂的問題，所以使用應(yīng)變計來量測應(yīng)變發(fā)生的時機與應(yīng)變量。

留意一下文章最上面的圖片，會發(fā)現(xiàn)黑色的敏感柵應(yīng)變計貼附在BGA的四個角落，因為【Strain 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)變的量測分成幾個階段，分別從PCBA組裝時可能發(fā)生應(yīng)變的步驟與產(chǎn)品摔落測試時的各個面向與稜邊紀(jì)錄其應(yīng)變量。

1. 將PCBA鎖附于塑膠機殼的應(yīng)力分布。 

Fixture test result :(MIN:-140；MAX:198)

2. 將上下兩個塑膠殼鎖附在一起時的應(yīng)力分布。(共9顆螺絲) 

Fixture test result :(MIN:-320；MAX:366)

3. 產(chǎn)品于各個面向跌落/摔落測試時的應(yīng)力分布。（跌落/摔落時的順序為Bottom, 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 

Fixture test result

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