基板レベルの循環曲げ試験

板級循環弯曲试验的主要目的包括：

• SMTは、繰り返し曲げ応力下での疲労寿命を評価します。

• はんだ接合部の循環曲げ条件下における劣化挙動と破壊モードの分析

• 異なるはんだ合金、パッケージ形式、PCB構造が疲労応力に対する感度を比較する

• 製品の構造設計、材料選定および信頼性検証に関する重要な根拠を提供する

この試験は特に適していますポータブル電子機器、ウェアラブルデバイス、車載電子機器および高信頼性モジュール。

板級循環彎曲試驗一般依據JEDEC JESD22-B113（基板レベルのサイクリックベンド試験法）規範執行，規範定義了彎曲試驗的幾何配置、循環條件、位移控制方式以及失效判定準則，確保測試結果具備一致性與可比較性。

図｜ボードレベルサイクル曲げ試験（JESD22-B113）四点曲げテスト構成の示意

テスト方法｜四点曲げ構造下の循環荷重の適用

板級循環彎曲試驗通常採用四点弯曲（4-Point Bend）架構。試驗時，電路板由兩側固定支撐（Support Span），並由上方兩個可移動施力點（Load Span）施加彎曲載荷，使 PCB 中央區域形成穩定且可重複的彎曲應力分佈，試驗以変位制御またはひずみ制御方式行い、一定の周波数で繰り返し曲げ変形を加え、はんだ接合部に交互の引張りと圧縮の応力をかけ、徐々に疲労損傷を蓄積させる。

 

一般的なテスト条件は（実際の条件は製品の用途とテストの目的に応じて調整されます）：

• 曲げ周波数：約1 Hz

• 曲げ変位幅：約2 mm

図｜試験中のはんだ点の即時抵抗測定曲線で、良好なはんだ点と疲労失敗したはんだ点の違いを示す

 

即時監測｜焊点疲劳劣化的电性测量

在整個循環彎曲試驗過程中，通常會搭配即時電阻監測系統（Multi Event Detector System, MEDS），持続的にハンダ点の抵抗変化を測定し、ハンダ点が健康な状態から徐々に疲労破壊に至る過程を追跡する。リアルタイム測定曲線は明確に示すことができる：

• 循環曲げ下での安定したはんだ接合部の規則的な導通挙動

• はんだ点のひび割れの生成と拡大によって引き起こされる瞬断または抵抗値の急上昇現象

失効判定基準｜循環曲げ下のはんだ点の電気的失効定義

板級循環彎曲試驗の失敗判定は通常JESD22-B113規範に基づいて行われ、その判定方法は：即時電抵抗監視システムが検出した場合単一イベントでの抵抗値が1000Ωを超える，且該事件首次出現在1000回の曲げサイクル内，並在隨後追加の100サイクル中に、再び少なくとも9回、抵抗値が1000Ωを超え、各回の持続時間が1ミリ秒（ms）以上であることが発生する。即可判定該焊點發生疲勞失效，嚴謹的判定方式可有效排除瞬間雜訊干擾，確保失效結果反映實際焊點疲勞破壞。

板級循環弯曲试验在产业中的实际应用包括：

• スマートフォン、ウェアラブルデバイスの押下および操作行動のシミュレーション

• ノートパソコンやディスプレイなどの構造物の繰り返し負荷製品の信頼性検証

• 車載電子モジュールの走行および振動環境下での疲労評価

• はんだ合金、パッケージ構造とPCB設計の耐久性比較

• 量産前のはんだ点疲労リスクの事前開示