①はじめに

プリント配線板（いわゆる基板）の部品実装工程や、製品化された後のフィールド使用時において、基板や電子部品、はんだ付け部分に外部応力などによりストレスが発生し、後に故障や破損に至る場合がある。このようなトラブル発生時の解析はもとより、トラブルの未然防止、品質保証の観点から、これらのストレスを測定する手段としてひずみゲージが用いられる。

本稿では、故障要因とその測定方法、および改善例を紹介する。

 

②実装工程のストレス

実装工程では表１のストレス発生要因が考えられる。

 

1.部品マウント時の搭載圧

マウンタにて部品を吸着し、基板に搭載する際に搭載圧により部品や基板にストレスが発生する。

2.DIP部品の挿入

DIP部品をスルーホールに挿入する際に、ホール径と脚サイズのバラツキから基準挿入力以上の加力により基板がたわみ、先に実装されたSMT（表面実装）部品にストレスが発生する。

3.電気検査時のプローブの押し当て

インサーキットテスタやフライングチェッカーによる回路検査時に、プローブピンの押し当てによりストレスが発生する。

4.基板分割機による切断時

多面取り基板や捨て基板を分割する際に、分割端近傍の部品にクラックが入ることがある。

5.基板組み込み

コネクタやソケット差し込み時、ねじ緩め、ハンドリング時のストレスや、リフロー後の反り基板を筐体に組み付ける際に、無理に矯正することにより基板、部品、はんだ付け部にストレスが発生する。

 

③製品完成後のストレス

製品完成後では、表2の外的なストレス発生要因が考えられる。

 

1.輸送時の振動

製品輸送時や定置場所の振動により短期、長期的に部品やはんだ付け部にストレスが発生する。

2.落下による衝撃

不慮の落下や仕様内の衝撃が加わった際に、部品やはんだ付け部にストレスが発生する。

3. 部品発熱による影響

半導体など電子部品の自己発熱により、半導体パッケージと基板の線膨張係数の違いからはんだ付け部にクラックが発生する。

4.組み立て原因による経時不良

リフロー後の反り基板を筐体に組み付ける際に、無理に矯正することにより基板、部品、はんだ付け部にストレスが発生する。

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