引言：
MLCC以其低等效串联电阻，体积小，效率高等特性广泛地应用到各类电子产品当中。但由于陶瓷本身的脆性，导致MLCC在抗变形能力差，从而给电子产品的制造带来了风险和增加了难度。在PCBA生成中，即使MLCC上有裂缝却仍能工作一段时间，所以多数MLCC破裂的情况在工厂端都测试不出来。当这些破裂的MLCC在经过电和热循环后，裂缝会慢慢增大直至电极间短路或者开路而最后失效。由于MLCC的破裂具有一定的潜伏性，因此给产品的可靠性带来了很大的危害。
而通过应变测试来量化制程中MLCC所在的位置应变，可以很方便和直观的知道MLCC在那些工序中有比较大的应变，和同一个工序中那些MLCC所在的位置有比较大的应变。
应变测试的原理：将应变片贴敷在PCB板上，当PCB发生形变时应变片的阻值会随之变化，通过应变测试仪可以量化这个应变，从而通过这个量化的应变与零件的极限应变比较来判断PCB的变形对元件或者元件锡点的风险。（关于零件的应变极限的确定，请参考IPC/JEDEC-9704附录2）。
案例分析：
走刀式分板导致MLCC破裂。
一家做咖啡机的厂商，在一批出货的一款咖啡机过程中，共收到几十台有相同不良现象的机台，经过电路分析发现，不良是由MLCC C134导致的。而通过切片分析，发现C134上的裂纹是典型的机械应力裂纹，是由PCB变形导致的。
看其中一个MLCC的图片（红色箭头处是裂纹）：
通过应变测试，发现分板制程中C134处的产生的应变最大。C134的距离板边的距离如下图所示，C134与分板边的距离约3MM.
（贴敷好应变片的PCB，如下图：）
（对整个分板过程进行监测，如下图：）
（分板结束，如下图：）
应变测试结果（P&D Strain）如下：
最大主应变值为2269.3μe，远超过目前行业对MLCC的应变标准±500ue，MLCC破裂风险很高，成为了导致PCB失效的潜在杀手。
|
Principal&Diagonal Strain Value： |
Strain Limit： |
±500ue |
|||||
|
Channel Name |
Color |
Max(ue) |
<<Time(s) |
Min(ue) |
<<Time(s) |
Result |
|
|
Sensor_1 |
eMax |
|
2259.1 |
2.889 |
-622.9 |
2.926 |
Fail |
|
eMin |
|
-20.2 |
2.702 |
-1384.7 |
2.925 |
Fail |
|
|
ed |
|
2174.2 |
2.89 |
4.8 |
2.711 |
Fail |
|
|
Sensor_2 |
eMax |
|
2269.3 |
2.885 |
-871.9 |
2.925 |
Fail |
|
eMin |
|
-6.3 |
0.006 |
-1632.1 |
2.921 |
Fail |
|
|
ed |
|
2178.2 |
2.886 |
2.2 |
0 |
Fail |
|
单通道数（Single Strain）应变值如下：
|
Single Channel Value: |
Strain Limit： |
±500ue |
|||||
|
Channel Name |
Color |
Max(ue) |
<<Time(s) |
Min(ue) |
<<Time(s) |
Result |
|
|
Sensor_1 |
CH 1 |
|
735.9 |
2.901 |
-651.8 |
2.928 |
Fail |
|
CH 2 |
|
34.4 |
2.759 |
-1150.4 |
2.929 |
Fail |
|
|
CH 3 |
|
1593 |
2.875 |
-1370.2 |
2.924 |
Fail |
|
|
Sensor_2 |
CH 4 |
|
1439.8 |
2.875 |
-1396.5 |
2.922 |
Fail |
|
CH 5 |
|
25.6 |
2.681 |
-1599.4 |
2.922 |
Fail |
|
|
CH 6 |
|
486.4 |
2.894 |
-1125 |
2.928 |
Fail |
|
对整个分板过程进行实时监测，波形图如下图：
Strain Rate波形图如下：
Strain VS Rate VS PWB点位图如下：
当通过应变测试得知，C134是由于走刀分板制程中的应变而失效，公司找到分板机供应商，对设备进行调整后应变测试结果如下：
|
Principal&Diagonal Strain Value： |
Strain Limit： |
±500ue |
|||||
|
Channel Name |
Color |
Max(ue) |
<<Time(s) |
Min(ue) |
<<Time(s) |
Result |
|
|
Sensor_1 |
eMax |
|
119.1 |
3.574 |
-18.7 |
3.651 |
Pass |
|
eMin |
|
4.2 |
1.24 |
-317.5 |
3.603 |
Pass |
|
|
ed |
|
295.9 |
3.602 |
1.7 |
2.575 |
Pass |
|
|
Sensor_2 |
eMax |
|
77.4 |
7.307 |
-39.6 |
3.67 |
Pass |
|
eMin |
|
2.9 |
0.826 |
-102.5 |
3.718 |
Pass |
|
|
ed |
|
61.2 |
3.631 |
0.1 |
1.892 |
Pass |
|
|
Single Channel Value: |
Strain Limit： |
±500ue |
|||||
|
Channel Name |
Color |
Max(ue) |
<<Time(s) |
Min(ue) |
<<Time(s) |
Result |
|
|
Sensor_1 |
CH 1 |
|
114.1 |
3.574 |
-33.4 |
3.716 |
Pass |
|
CH 2 |
|
85.1 |
3.595 |
-44.4 |
3.797 |
Pass |
|
|
CH 3 |
|
61.7 |
3.728 |
-223.1 |
3.61 |
Pass |
|
|
Sensor_2 |
CH 4 |
|
76.1 |
7.307 |
-102.3 |
3.718 |
Pass |
|
CH 5 |
|
27.8 |
4.707 |
-61 |
3.687 |
Pass |
|
|
CH 6 |
|
45.4 |
3.583 |
-45.4 |
3.666 |
Pass |
|
对整个分板过程进行实时监测，波形图如下图：
Strain Rate波形图如下：
Strain VS Rate VS PWB点位图如下：
得知结论：对PCBA生成工序进行应变测试，然后根据测试结果分析，对生成设备或者治具进行调整，降低外部机械力对PCBA产生的影响，有效的控制风险，提升失效率。