Erkennen und Charakterisieren schädigender Leiterplattenmontage- und Testprozesse mit Hilfe von Dehnungsmessstreifentests

Ingenieure verwenden Leiterplatten und PCB-basierte Produkte seit Jahrzehnten. Warum ist stressbedingtes Versagen heute ein wachsendes Problem? Um diese Frage zu beantworten, haben Experten untersucht, wie vorherrschende Trends in der Elektronikindustrie in den letzten Jahren die maximal zulässigen Belastungsgrenzen auf Leiterplatten beeinflussen. Zwei der wichtigsten Trends sind:

• Stärkere Verwendung von bleifreiem Lot anstelle des traditionellen Zinn-Blei-Lots
• Häufigere Verwendung von Compact Ball Grid Array (BGA) Komponenten

Die Gründe für die genannten Trends und die damit verbundenen Vorteile liegen auf der Hand. Die Richtlinie über die Beschränkung gefährlicher Stoffe (RoHS) trat im Juli 2006 in der Europäischen Union in Kraft. Diese Richtlinie beschränkt die Verwendung von sechs gefährlichen Materialien, einschließlich Blei bei der Herstellung verschiedener Arten von elektronischen und elektrischen Geräten. Der Nachteil dabei ist, dass die meisten der bleifreien Lotalternativen eine höhere Sprödigkeit aufweisen und bei Montage- und Prüfprozessen während der Herstellung das bleifreie Lot bei Belastung rissanfälliger ist als das herkömmliche Zinn-Blei-Lot.

BGA-Komponenten bieten viele Vorteile gegenüber Aufputzgehäusen, darunter eine höhere Pindichte, eine bessere Wärmeleitung und Vermeidung von Überhitzung aufgrund ihres geringeren thermischen Widerstands sowie eine überlegene elektrische Leistung aufgrund des geringen Abstands – und damit der geringeren Impedanz – zwischen Gehäuse und Leiterplatte. Auf der anderen Seite weisen BGA-Komponenten einige Nachteile auf, darunter eine teure Inspektion, eine reduzierte Reaktionszeit auf thermische Ausdehnung sowie eine höhere Durchbiegung und Vibration im Vergleich zu Oberflächenmontagekomponenten mit längeren Leitungen. BGA-Bauelemente sind nicht sehr effizient bei der gleichmäßigen Spannungsverteilung und anfälliger für Lötkugelrisse, insbesondere an den inneren Reihen.

Jeder der beiden oben genannten Trends verringert einzeln den Grenzwert für maximale mechanische Belastungen, die direkt auf eine Leiterplatte ausgeübt werden können. Kombiniert erhöhen sie das Risiko von Lötstellenrissen bei Überschreitung der maximal zulässigen Beanspruchung dramatisch und machen eine Charakterisierung der Leiterplatten und der umgebenden Anlagen für maximale Beanspruchungen nahezu zwingend erforderlich. Montage- und Testprozesse wie In-Circuit Test (ICT), Depanelizing oder Final Verification Test (FVT) beinhalten das Halten der Karte in einer Art Vorrichtung und das anschließende Ausführen einer Aufgabe. Wenn diese Vorrichtungen nicht ordnungsgemäß ausgelegt sind, neigen sie dazu, höhere Belastungen auf die Leiterplatten aufzubringen als sicher erlaubt. Selbst gut konstruierte Vorrichtungen neigen dazu, die Leiterplatte im Inneren mit der Zeit stärker zu belasten.

Um proaktiv Ausfälle zu vermeiden und problematische Konstruktionen oder Prozesse zu identifizieren, können Sie einen Dehnungsmessstreifentest auf der Leiterplatte implementieren, um diese potenziellen hochbeanspruchenden Prozesse für maximale Belastungen zu charakterisieren und sicherzustellen, dass sie innerhalb der zulässigen Grenzen liegen. Wenn gemessene Spannungswerte den maximal zulässigen Spannungspegel für die Leiterplatte überschreiten, können Sie die Vorrichtung überarbeiten oder umgestalten oder den Prozess ändern, um diese Werte innerhalb der zulässigen Grenzen zu halten. Die IPC/JEDEC-9704-Richtlinie beschreibt problematische Montage- und Testprozesse und enthält systematische Schritte zur Implementierung eines Leiterplatten-Dehnungsmessstreifen-Tests.

IPC (ursprünglich als Institute for Printed Circuits gegründet und heute als IPC bekannt): Association Connecting Electronics Industries) ist ein globaler Fachverband, der sich der wettbewerbsfähigen Spitzenleistung und dem finanziellen Erfolg seiner 2.600 Mitgliedsunternehmen verschrieben hat, die alle Facetten der Elektronikverbindungsindustrie vertreten, einschließlich Design, Leiterplattenfertigung und Elektronikmontage. IPC und der Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) haben 2004/2005 zwei Richtliniendokumente zu mechanischen Belastungen von Leiterplatten veröffentlicht. IPC/JEDEC-9702 ist eine Richtlinie zur Dehnungscharakterisierung und IPC/JEDEC-9704 konzentriert sich auf Dehnungsmessstreifen für Leiterplatten.

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Laden Sie eine vollständige Kopie der IPC/JEDEC-9704-Richtlinie von der JEDEC-Website herunter.

In den folgenden Abschnitten dieses Whitepapers lernen Sie die vier Schritte zum Prüfen von Leiterplatten mit Dehnungsmessstreifen kennen, die in der IPC-9704-Richtlinie empfohlen werden.

Mit Dehnungsmessstreifen können Sie potenzielle hochbeanspruchende und schädliche Prozesse quantitativ bewerten und charakterisieren. Diese Prozesse müssen jedoch zuerst identifiziert werden, um die Tests durchzuführen. Gemäß der IPC/JEDEC-9704-Richtlinie sind die Herstellungsschritte typischerweise gekennzeichnet durch:

1. SMT-Montageprozess
   • Leiterplattendepanelisierungsprozesse
   • Alle manuellen Bearbeitungsprozesse
   • Alle Überarbeitungs- und Retuscheprozesse
   • Steckverbinderinstallation
   • Komponenteninstallation
2. Leiterplattentestprozesse
   • In-Circuit-Test (IKT)
   • Funktionstest (BFT) oder gleichwertiger Funktionstest
3. Mechanische Montage
   • Kühlkörperbaugruppe
   • Leiterplattenträger/Versteifung
   • Systemkartenintegration oder Systemmontage
   • Installation von Peripheriekomponenten-Interconnect (PCI) oder Tochterkarten
   • Installation eines Dual-Inline-Speichermoduls (DIMM)
4. Versandumgebung

Obwohl IKT und BFT in der obigen Liste in der Regel die höchsten Dehnungs-/Dehnungsratenoperationen sind, sind Schäden in jedem anderen Prozess möglich. Sie sollten Dehnungstests an so vielen Prozessen wie möglich durchführen.

Nachdem Sie die Prozesse identifiziert haben, können Sie die folgenden vier Schritte eines Leiterplatten-Dehnungsmessstreifentests durchführen:

1. Dehnungsmessstreifen auswählen
2. Bereiten Sie die Leiterplatte für die Prüfung und Montage von Dehnungsmessstreifen vor.
3. Dehnungsmessung
4. Analysieren und Protokollieren von Daten

Der elektrische Widerstand eines Dehnungsmessstreifens variiert proportional zur Dehnung im Gerät. In der IPC/JEDEC-9704-Richtlinie wird empfohlen, Dehnungsmessstreifen mit drei Elementen für Leiterplatten zu verwenden.

Ein Rosetten-Dehnungsmessstreifen (Abbildung 1) besteht aus drei übereinander gestapelten unabhängigen Dehnungsmessstreifen. Im Gegensatz zu einem Dehnungsmessstreifen, der Dehnung nur in eine Richtung messen kann, misst ein Rosetten-Dehnungsmessstreifen den vollständigen Dehnungszustand auf der Oberfläche eines Bauteils. Mit anderen Worten, Sie können nicht nur die beiden Dehnungsdehnungen ex und ey messen, sondern auch die Scherdehnung gxy in Bezug auf ein gegebenes x-y-Achsensystem.

Abbildung 1. Dreielementiger gestapelter Rosetten-Dehnungsmessstreifen

Unter der Voraussetzung, dass die x- und y-Achse angegeben sind, können Sie zwei Dehnungsmessstreifen in x- und y-Richtung anbringen, um die zugehörigen Dehnungsdehnungen in diesen Richtungen zu messen. Es gibt jedoch keine direkte Möglichkeit, die Scherdehnung gxy zu messen. Es ist auch nicht möglich, die Hauptdehnungen direkt zu messen, da die Hauptrichtungen nicht allgemein bekannt sind.

Die Lösung dieses Problems besteht darin, zu erkennen, dass der 2D-Dehnungszustand an einem Punkt (auf einer Oberfläche) durch drei unabhängige Größen definiert ist, die entweder (a) ex, ey und gxy oder (b) e1, e2 und q sein können, wobei sich Case (a) auf Dehnungskomponenten in Bezug auf ein beliebiges xy-Achsensystem und Case (b) auf die Hauptdehnungen und deren Richtungen bezieht. Jeder Case definiert vollständig den Zustand der 2D-Dehnung auf der Oberfläche und kann zur Berechnung von Dehnungen in Bezug auf jedes andere Koordinatensystem verwendet werden. Dies bedeutet, dass Sie diese drei unabhängigen Größen bestimmen können, wenn Sie drei unabhängige Dehnungsmessungen an einem Punkt der Oberfläche durchführen können. Der naheliegendste Ansatz besteht darin, drei Dehnungsmessstreifen in einer „Rosette“ zu platzieren, wobei jeder Dehnungsmessstreifen in eine andere Richtung ausgerichtet ist und alle so nah wie möglich beieinander liegen, um eine Messung an einem Punkt anzunähern. Wenn Sie die drei Dehnungen und die Dehnungsrichtungen kennen, können Sie die Hauptdehnungen und ihre Richtungen oder äquivalent den Zustand der Dehnung in Bezug auf ein beliebiges xy-Koordinatensystem bestimmen. Die benötigten Beziehungen sind die Dehnungstransformationsgleichungen, und Mohrs Kreiskonstruktion liefert eine gute Visualisierung dieses Prozesses.

Gemäß der IPC/JEDEC-9704-Richtlinie sind die empfohlenen Dehnungsmessstreifen im Einzelnen wie folgt:

• Dreielementiger gestapelter rechteckiger (0/45/90) Rosetten-Dehnungsmessstreifen
• 1,0 bis 2,0 mm, ² Nennweiten, Sensorgröße
• 120 oder 350 W Dehnungsmessstreifen
• Lötaugen an oder Lötaugen an einer Seite des Dehnungsmessstreifens

Mehrere Unternehmen bieten dreielementige gestapelte Rosetten-Dehnungsmessstreifen an, zum Beispiel Kyowa (KFW-D17, ein wasserdichter dreiachsiger Folien-Dehnungsmessstreifen) und Vishay (C2A-06-062WW-350 oder C2A-XX-062LR-350, ein universeller rechteckiger Rosetten-Dehnungsmessstreifen).

Da vor dem Reflow der Oberflächenmontagetechnik (SMT) nur eine begrenzte mechanische Dehnung aufgebracht wird und, was noch wichtiger ist, Lötstellen erst nach dem Reflow gebildet werden, ist eine Dehnungscharakterisierung nur für Montage- und Prüfvorgänge nach dem SMT-Reflow erforderlich. In der Regel werden mindestens zwei Testkarten instrumentiert. Sie müssen nicht elektrisch funktionsfähig sein, sondern mechanisch die neueste Konstruktion darstellen.

Daten legen nahe, dass stressbedingte Ausfälle an CBGA-Komponenten auftreten. Die IPC/JEDEC-9704-Richtlinie empfiehlt, dass Sie jedes BGA-Gerät mit einer Gehäusegröße größer oder gleich 27 x 27 mm messen. Sie sollten z. B. Tape-BGA-, Flip-Chip-BGA-, erweiterte BGA-, Keramik-BGA- und Low-Distanz-BGA-Komponenten charakterisieren, die diese Anforderung erfüllen.

Dazu gehört die Auswahl der Stelle, an der die Dehnungsmessstreifen montiert werden sollen. Wenn Sie keinen Platz für die Montage eines Dehnungsmessstreifens auf der Leiterplatte haben, müssen Sie möglicherweise Platz auf der Leiterplatte schaffen, indem Sie bereits montierte Komponenten auf der Testkarte entfernen.

Die Leiterplattenvorbereitung ist ein wichtiger Teil des Instrumentierungsprozesses. Die richtige Leiterplatten-Vorbereitung trägt zur ordnungsgemäßen Verbindung von Dehnungsmessstreifen bei, was wiederum die Lesegenauigkeit verbessert. Sie sollten die Befestigung des Dehnungsmessstreifens gemäß den Anweisungen des Herstellers von Dehnungsmessstreifen und Klebstoff durchführen. Beachten Sie, dass für Dehnungsmessstreifen speziell formulierte Klebstoffsysteme verwendet werden müssen. Weitere Informationen zur Leiterplattenvorbereitung, zur Befestigung von Dehnungsmessstreifen und zur Verbindungsführung finden Sie in der IPC/JEDEC-9704-Richtlinie.

NI ist ein Hersteller von Test-, Mess- und Steuerhardware und -software, wobei die meisten Hardwareprodukte auf Leiterplatten basieren. NI implementiert Leiterplatten-Dehnungsmessstreifentests an Produkten, die gemäß der IPC/JEDC-9704-Richtlinie hergestellt werden, insbesondere an bleifreien Produkten mit einer Größe von 27 x 27 mm oder größer. Abbildung 2 zeigt ein Beispiel für eine Testkarte bei NI mit montierten Dehnungsmessstreifen, die für die IKT bereit sind.

Abbildung 2: Testplatine mit Dehnungsmessstreifen in einer ICT-Halterung

Nach dem Vorbereiten der Leiterplatte und dem Anbringen der Dehnungsmessstreifen ist der dritte Schritt beim Testen der Leiterplatten-Dehnungsmessstreifen das Anschließen der Sensoren an die Datenerfassungsgeräte und das Ausführen des eigentlichen Tests. Die Dauer des Tests kann variieren – er kann in der Regel 5 bis 10 Sekunden dauern, während Daten aufgezeichnet werden. IPC/JEDEC-9704 empfiehlt, während der Ausführung des Tests folgende Parameter zu beachten:

• Scan-Frequenz (Sample-Rate)
• Sample-Auflösung und Verstärkungseinstellung
• Kanalanzahl
• Gleichzeitige Abtastung mehrerer Signale
• Erregerspannung

Scan-Frequenz

Abtastfrequenz ist die Rate, mit der Daten in der Einheit Sample-Anzahl pro Sekunde (Hz) abgetastet werden. Für Dehnungsmessstreifen wird eine minimale Abtastfrequenz von 500 Hz empfohlen, obwohl typische Abtastfrequenzen zwischen 500 Hz und 2 kHz liegen. Diese Sample-Rate gewährleistet die Erfassung von hochfrequenten dynamischen Ereignissen. Nehmen Sie beispielsweise Messungen bei zwei verschiedenen Frequenzen, wie in Abbildung 3 dargestellt. Abbildung 3(b) zeigt eine Spannungsspitze, die nicht mit einer langsameren Sample-Frequenz in Abbildung 3(a) erfasst wurde.

Abbildung 3 Buchstaben a und b: Beispiel mit zwei verschiedenen Sample-Raten

Sample-Auflösung

Sample-Auflösung bezieht sich auf die Anzahl der Bits des A/D-Wandlers in der Datenerfassungshardware. Je höher die Auflösung, desto kleiner sind die erkennbaren Eingangssignaländerungen und desto genauer die Messung. Für Leiterplatten-DMS-Tests wird eine Mindestabtastauflösung von 12 bis 16 Bit empfohlen. A/D-Wandler haben außerdem eine Verstärkungseinstellung (den Faktor, um den das Signal verstärkt wird). Durch Einstellen des entsprechenden Verstärkungswerts wird gewährleistet, dass die verfügbaren Bits der Auflösung auf der Datenerfassungshardware optimal genutzt werden.

Kanalanzahl

Die Anzahl der verfügbaren Überwachungskanäle begrenzt die Anzahl der Messungen in einem Durchlauf. Zur Überwachung von vier gestapelten Rosetten an allen Ecken eines BGA-Chips sind mindestens 12 Messkanäle und zur Messung einer gestapelten Rosette mindestens drei Kanäle erforderlich. Sie können zwar mehrere Durchläufe machen, wenn nicht genügend Kanäle vorhanden sind, aber Sie müssen alle drei Dehnungsmessstreifen in jeder gestapelten Rosette gleichzeitig überwachen, um Fehler bei der Dehnungsberechnung während der Analyse zu vermeiden.

Simultanabtastung

Sie müssen alle drei Dehnungsmessstreifen in einer gestapelten Rosette bei derselben Belastung und im selben Durchlauf überwachen. Das verwendete Datenerfassungsgerät bestimmt, wie diese Messungen durchzuführen sind. Zwei der gängigsten Verfahren sind Multiplexing und Simultanabtastung. Datenerfassungsgeräte, die Multiplexing anbieten, verfügen über einen A/D-Wandler und Sample-Kanäle nacheinander. Bei Leiterplatten-Dehnungsmessstreifen kann eine sequenzielle Abtastung zu falsch berechneten Dehnungswerten führen. Datenerfassungsgeräte mit simultaner Abtastung bieten einen individuellen A/D-Wandler pro Kanal, wodurch Messungen an allen Kanälen gleichzeitig durchgeführt werden und Fehler bei Dehnungsberechnungen eliminiert werden.

Abbildung 4: Sequenzielle und Simultanabtastung

Brückenergänzung und Erregerspannung

Jeder der drei einzelnen Dehnungsmessstreifen in einer gestapelten Rosette ist ein Viertelbrücken-Dehnungsmessstreifen, der Brückenergänzung und Erregerspannung erfordert – beides wird von den Datenerfassungsinstrumenten bereitgestellt, um zu funktionieren.

Die Brückenergänzung für einen Viertelbrücken-Dehnungsmessstreifen umfasst das Bereitstellen von drei der vier Zweige einer Wheatstoneschen Brücke (Abbildung 5), wobei der Messstreifen als vierter Zweig fungiert.

Abbildung 5: Wheatstone-Brücke

Da das Leiterplattenmaterial eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist, ist es wahrscheinlicher, dass sich Dehnungsmessstreifen aufgrund des durch sie fließenden elektrischen Stroms erwärmen. Bei Verwendung einer Dreiaderschaltung und einer Viertelbrücke wird dieser Effekt zwar reduziert, Sie sollten jedoch die Erregerspannung mit dem Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) abgleichen. Wenn der Dehnungswert bei ruhender Karte stark abweicht, verringern Sie die Spannung, bis dieser Effekt verschwindet oder das SNR akzeptabel wird. Im Allgemeinen sollte ein Erregerpegel von 2 V eine zufriedenstellende Leistung liefern.

Nachdem Sie die Rohdaten erfasst haben, können Sie mit dem letzten Schritt des Leiterplatten-Dehnungsmessstreifen-Tests beginnen – der Analyse dieser Daten, um resultierende Spannungen (Maximum und Minimum) zu berechnen, die während des Tests auf der Leiterplatte induziert werden. Sie können diese Analyse online während des Tests oder offline durchführen, nachdem der Test abgeschlossen ist und Sie alle Daten erfasst haben.

Die Analysedetails hängen von den verwendeten Dehnungsgrenzkriterien ab. Viele Dehnungsgrenzwerte erfordern möglicherweise Dehnungsraten oder Hauptdehnungsberechnungen mit Mohr-Kreisgleichungen. Gemäß der IPC-9704-Richtlinie sollten Sie mindestens die Spitzenwerte der Haupt- oder Axialdehnung (Maximum und Minimum) für jeden überwachten Schritt angeben.

Eine gängige Methode zum Protokollieren von Daten ist ein Dehnungs- gegenüber einem Dehnungsratendiagramm, wobei die y-Achse die maximal zulässige Hauptdehnung (ustrain) und die x-Achse die Dehnungsrate (ustrain/second) darstellt. Dehnungsrate ist die Änderung des absoluten Dehnungswerts zwischen aufeinanderfolgenden Messwerten. Ein Beispiel für ein Dehnungs- gegenüber einem Dehnungsratendiagramm ist in Abbildung 6 dargestellt (mit freundlicher Genehmigung der IPC/JEDEC-9704-Richtlinie).

Wenn Sie die Daten nicht online analysieren müssen, können Sie sie exportieren und in einem geeigneten Dateiformat für die Offline-Analyse speichern.

Abbildung 6: Beispiel: Dehnung gegenüber Dehnungsratendiagramm

Mit mehr als 40 Jahren Erfahrung in der Mess- und Prüftechnik ist NI ein weltweiter Marktführer auf dem Gebiet der PC-basierten Datenerfassung und bietet eine umfassende Familie von Datenerfassungsprodukten für Desktop-, mobile, industrietaugliche und Embedded-Anwendungen. Im Zuge der Weiterentwicklung von Analog-, Digital- und Bustechnologien hat NI diese konsequent in seine Produkte integriert. Heute bietet NI eine Vielzahl von Datenerfassungs- und Sensormessplattformen für unterschiedliche Anforderungen basierend auf Messtypen, Kanalanzahlen, gewünschten Auflösungen und anderen wichtigen Anforderungen.

Die Hardwareplattformen der C-Serie und PXI von NI wurden für Spannungs-, Strom- und Sensormessungen entwickelt.  Jede dieser Plattformen enthält dehnungsspezifische Messmodule, die sich ideal für Dehnungsmessstreifen eignen. Wenn Sie NI-Hardware mit NI LabVIEW kombinieren, erstellen Sie ein flexibles und modulares Leiterplatten-Dehnungsmesssystem.

Die C-Serie ist eine Familie von 3,4 x 2,7 x 0,9 Zoll. I/O-Module, die innerhalb unserer CompactDAQ- und CompactRIO-Hardwareplattformen austauschbar sind. Das 4-Kanal-Dehnungsmessmodul NI 9237 wird für Dehnungsmessstreifen auf Leiterplatten empfohlen. Es bietet eine 24-Bit-Auflösung und eine Sample-Rate von 50 kS/s pro Kanal, die beide deutlich über den empfohlenen Spezifikationen liegen.

Abbildung 7: NI 9237 C-Serien-Modul in einem CompactDAQ-Chassis

Die PXI-Plattform enthält 6,3 x 3,9 x 1 in Modulen, die in einem robusten Chassis untergebracht sind, das von 4 bis 18 Slots reichen kann.  Die Backplane des Chassis enthält integrierte Timing- und Synchronisationsbusse für präzises Timing und Triggerung.  Es gibt über 1500 Modultypen auf der PXI-Plattform, darunter die Brückenmodule NI PXIe-4330 und NI PXIe-4331 mit acht Kanälen und einer Auflösung von 24 Bit.  Für die meisten Dehnungsmessstreifen ist das PXIe-4330 mit einer Sample-Rate von 25 kS/s/ch ausreichend, aber das PXIe-4331 mit 102,4 kS/s/ch ist verfügbar, wenn sehr hohe Sample-Raten erforderlich sind.  Die PXI-Plattform wird für höchste Dehnungsmessungen empfohlen.

Abbildung 8: NI-PXI-Express-Chassis mit 8 Slots

LabVIEW grafische Programmiersoftware ist für die Entwicklung skalierbarer Test-, Mess- und Regelanwendungen konzipiert. Es bietet eine nahtlose Schnittstelle zu Datenerfassungshardware durch den benutzerfreundlichen NI-DAQ-Assistenten und die leistungsstarke NI-DAQmx-Treibersoftware. Neben den über 700 integrierten Analysefunktionen umfasst LabVIEW Kerndatenstrukturen wie Arrays und Cluster sowie Kernbausteine der Programmierung wie Schleifen, Case-Strukturen und Zustandsdiagramme. Aufgrund seines grafischen Ansatzes sind LabVIEW intuitive Bedien- und Anzeigeoberflächen für alle Arten von Bedien- und Anzeigeelementen, beispielsweise Dehnungs- gegenüber Dehnungsmessstreifendiagrammen, inhärent.

Abbildung 9: Grafische Programmierung mit NI LabVIEW

LabVIEW kombiniert Datenerfassung, -analyse und -protokollierung in einer einzigen Softwareumgebung und ist somit ein äußerst überzeugendes Werkzeug für Leiterplatten-Dehnungsmessstreifentests. 

NI bietet verschiedene Hardware-Optionen für Dehnungsmessungen, einschließlich C-Serie und PXI.  Jede dieser Lösungen basiert auf NI-DAQmx-Treibersoftware und verwendet dieselbe LabVIEW API, so dass Sie problemlos von einer Plattform zur anderen wechseln können, ohne dass sich die vorhandene Software ändert, wenn Ihr Kanalbedarf steigt.

DIAdem von NI ist ein Programm für das Verwalten, Analysieren und Protokollieren von Daten, die während einer Datenerfassung gesammelt und/oder während einer Simulation erzeugt werden. Die Offline-Analyse- und Reporting-Funktionen von DIAdem machen DIAdem zu einem perfekten Tool für den schnellen Zugriff auf große Datenmengen, die bei Dehnungsmessstreifentests auf Leiterplatten erfasst werden, für konsistente Berichte und für die Datenvisualisierung.

Mit einem Dehnungsverifizierungs- und Überwachungsprogramm mit Systemen der C-Serie und LabVIEW ist es NI gelungen, dehnungsbedingte Ausfälle und Feldrückläufe zu vermeiden. NI produziert mehr als 500 einzigartige Hardwareprodukte, von denen die meisten auf Leiterplatten basieren. Mit der Einführung der IPC/JEDEC-9704-Richtlinie hat NI interne Leiterplatten-Dehnungsmessstreifentests durchgeführt, insbesondere an bleifreien Produkten mit BGA-Komponenten größer als 27 x 27 mm.

Obwohl die neuesten heute verfügbaren Technologien wie Kugelgitter-Arrays und bleifreies Lötmaterial es Ingenieuren ermöglichen, kleine und umweltfreundliche Elektronikprodukte zu entwickeln, stehen Ingenieure bei der Entwicklung und Herstellung von Leiterplatten und Leiterplattenprodukten vor neuen Herausforderungen. Leiterplatten-Dehnungsmessstreifen-Tests lösen eine dieser Herausforderungen, indem sie proaktiv hochbeanspruchende und potenziell schädliche Prozesse bei der Herstellung von Leiterplattenprodukten identifizieren. Mit flexibler Software und modularer Hardware bietet NI skalierbare Systeme, die Ihre Anforderungen an Dehnungsmessstreifen erfüllen.

Quellen

[1] IPC-9704-Richtliniendokument
        http://portal.ipc.org/Association/Index.htm
[2] Dehnungstransformation und Rosettenlehre
        http://www.ae.gatech.edu/people/jcraig/classes/ae3145/Lab2/strain-gage-rosette-theory-pdf

Ergänzende Ressourcen

• Weitere Informationen zu NI Solutions for Structural Test