変位測定
ひずみ測定（Strain Measurement）は、機械変形を定量化可能な工学データに変換するの重要な技術であり、回路基板（PCB/PWB）が組み立て、テスト、実際の操作過程で受ける機械的変形の程度を客観的に定量化するPCBの構造変形がSMTはんだ接合部の信頼性に与える影響を直接反映でき、広く応用されています基板の信頼性評価中。
機械工学において、構造物は外力の作用により形状が変化します。この変形は引張力、圧縮力、せん断力、曲げ力、またはねじり力から生じる可能性があります。電子製品にとって、PCBの曲がりや反りは、機械的応力をSMT部品やはんだ接点に伝達し、ひび割れ、疲労、または電気的故障を引き起こす可能性があります。
ひずみ測定の目的は、このような肉眼では見えない微小な変形を定量化可能な工学データに変換するはんだ接合部の信頼性分析と設計リスク評価の基準として、MA-tekはIPC国際規格に従い、精密なひずみ測定と電気監視技術を組み合わせて、顧客が製品設計、プロセス、信頼性検証の段階でリスクを即座に把握し、全体の基板信頼性を向上させるのを支援します。
ひずみ（Strain, ε）は、外力が作用したときに構造物が生じる相対的な変形の程度を表します。相対変形の程度構造物が力を受けた後の伸び（または圧縮）量と元の長さの比であり、ひずみは「単位長さの変形比率」であるためひずみ自体は無次元の比率である。、通常はマイクロひずみ（με、microstrain）で表されます。
ひずみの公式｜構造物の変形量の定量的表現
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ΔL構造物が力を受けた後の長さの変化量
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L構造物の原始長さ
- 公式は引張ひずみ、圧縮ひずみを説明するために使用でき、板レベルの曲げおよび接合部の応力分析の基礎計算方法として機能します。
実際の基板レベルの信頼性試験では、ひずみ測定は通常、ひずみゲージ（Strain Gauge）PCBの表面の特定の位置に貼り付けて、外力や曲げ荷重下での回路基板のリアルタイムのひずみ変化を測定します。測定システムは通常、次のものを含みます：
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ひずみゲージ（Strain Gauge）：PCB表面の微小変形を感知する
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変位センサー（Displacement Transducer）：板の曲げ変位を測定する
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ロードセル（Load Cell）：加えられた外力の大きさを測定する
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データ取得システム（DAQ）：ひずみ、変位、力の変化を同期記録する
これらの測定データを通じて、構築することができます。PCBの曲げ量、ひずみ分布とはんだ点の受力との対応関係。
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測定目的｜PCBの変形とハンダ接合部の失敗の関連性を確立する
ひずみ測定の核心的な目的は：
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SMT部品がPCBの組立、テスト、操作過程で受けるひずみレベルを定量化する
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異なる基板の曲げ条件下におけるはんだ接合部の受力状態とリスクを評価する
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PCBの変形量とハンダ接合部の失敗との臨界ひずみ閾値を確立する
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基板レベルの落下、曲げ、温度循環などの信頼性試験における重要な補助測定
ひずみデータを通じて、「構造変形」と「はんだ点の信頼性」の間に追跡可能で比較可能なエンジニアリングモデルを構築できます。
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規格の根拠と故障判定｜IPC-9704 ひずみ測定規格
ひずみ測定は一般的にIPC-9704規格に基づいて実施されます。この規格では以下が定義されています：
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ひずみゲージの貼り付け位置と方向
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測定方法とキャリブレーション方法
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ひずみデータの取得と分析基準
基板レベルの信頼性アプリケーションでは、ひずみ測定は通常、はんだ接合部のリアルタイム抵抗監視と組み合わせて行われます。テストプロセス中に、はんだ接合部の抵抗値が初期値に対して20%増加した場合、はんだ接合部が失敗したと判断され、その時点でのPCBのひずみレベルを追跡することができ、失敗の臨界条件の判断基準となります。
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ひずみ測定は電子産業において高い実務的価値を持ち、主に以下の用途に使用されます：
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SMTパッケージとはんだ接合の信頼性リスク評価
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基板の落下、曲げ、循環曲げ試験の補助測定
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PCBの構造設計と厚さの選択の最適化
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プロセス作業（圧着、ねじ締めなど）によるはんだ接合部への影響分析
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設計応力限界（Design Strain Limit）
ひずみ測定を通じて、製品設計と量産前に潜在的なはんだ点の失敗リスクを事前に把握することができます。
