PCB热变形的实时干涉测量研究

王卫宁 耿照新 岳伟伟
(首都师范大学物理系，北京 100037)
摘要：采用二次曝光和实时全息干涉技术对某一PCB进行了实验测试，获得了不同功率和s不同夹持条件下PCB表面的离面位移分布以及离面位移随时间的动态变化图象。对两种不同的条纹图像进行处理，结果表明，随功率的增大，器件的离面翘曲量增大；在不同夹持条件下，由于器件局部受力约束和热传导条件的差异，呈现不同的位移分布，电阻区(热源区)附近的离面翘曲量变化较快而且较大。 关键词： PCB；可靠性；全息干涉
中图分类号：305．94 文献标识码：A
1引言
随着印刷电路板PCB复杂程度的增加，电子装备硬件的价格也随着急剧上升。一个焊点的失效就有可能造成器件整体的失效，因此，可以说，焊点的耐热循环性，及封装材料的热匹配程度在很大程度上决定了电子系统的可靠性，成为国内外的研究热点[1，2]。

光学测量是非接触式测量，全场测量，实时全息干涉计量除具有高精度、高灵度，可直接取离面位移等优点外还具有实时观测物体在两个状态之间的动态变形信息的突出优点。

因此，光学全息干涉技术非常适合进行电子封装热应力及热应变的分析测试，并且，随着图象处理技术、计算机辅助数据处理技术的引入以及各种方法的综合应用，其测量灵敏度和分辨率也有大幅度提高。光学测试技术已成为目前进行电子封装热机械可靠性分析的主要方法。
2光学实验测试系统

全息干涉测量光路如图1所示，光源为He-Ne激光器。记录干版为普通全息I型干版(632.8nm)；采用CCD摄像系统将全息像及干涉条纹直接输入计算机，并用计算机进行图象处理，如图1。

实验中，调整试件方位，使其法线位于入射物光与全息记录片法线之间夹角2 9的平分线上。根据光路安排及全息干涉的基本原理，其法线方向的离面变形d与干涉条纹级数n之间的关系为：

以前也用激光全息干涉做过温度场测量，其中的图像处理比较困难。

可以用这样的实验来验证FEM计算得到的位移场是否准确
一般情况下都是用应变测量来和FEM计算得到的应变比较。

看上去和我现在用的shadow moire有点相似。
这东西理论、原理上看上去很简单，真要做得好，还是挺难的，毕竟是测几个micron那么小的变形量呀。我现在找一个耐高温的标准台阶都找不到，坛子里要是有谁知道哪能提供的话，麻烦告知一声。