第三章 上板掉落測試實驗
3.2 加速度、應變與電阻動態擷取系統
3.2.1 加速度與應變動態擷取系統
以JEDEC 規範 JESD22-B111 為參考基礎，規範中明確的定義出各等級加速度 峰值、衝擊時間與掉落速度。於實驗時擷取加速度峰值變化作為模擬之負載條件，
並擷取測試板中心位置之長軸方向應變作為實驗與模擬比對基準。使用巨克富公司 所開發之 Flexense 作為加速度與應變之資料擷取軟體，配合三組資料擷取卡 (NI 9233 一 組 與 NI 9237 兩 組 ) 、 NI cDAQ 9072 的 機 箱 、 應 變 規 (SHOWA N11-FA-2-120-11-VM5T) 與加速規 (PCB 350B04)。
圖 3-7 為加速規剖面圖，壓電元件在受衝擊時產生壓電效應輸出電荷，所產生 的電荷量與衝擊力成正比，而應變規則是利用導線電阻值隨長度的改變具有成正比 的特性，可測量物體的長度改變量。將加速規與黏貼應變規的印刷電路板安裝於掉 落測試機台上，如圖3-8 (1) 所示，利用加速規受衝擊時所產生的電壓回傳至加速度 擷取卡NI 9233，應變規則回傳電壓至應變擷取卡 NI 9237，如圖 3-8 (2) 所示，透 過cDAQ 9072 機箱整合訊號輸入電腦中 Flexense 軟體，如圖 3-8 (3) 所示，軟體自 動計算回傳的電壓值與電阻值改變量並顯示其加速度與應變結果，如圖3-9 所示。
彈簧
外殼
耐震物質 壓電元件
圖3- 7 加速規剖面圖
BASE
擷取軟體
(3)
(2)
(1)
加速規與應變規 資料擷取裝置
圖3- 8 加速度與應變擷取系統流程圖
圖3- 9 加速度與應變擷取系統擷取畫面
3.2.2 動態電阻擷取系統
針對規範中所提到晶片失效之判定建構動態電阻擷取系統，在規範中定義電阻 值超過1000 Ω，且在發生後五次實驗中連續超過此值三次認定為此晶片失效。在掉 落測試中銲錫接點常在受到衝擊時而產生破裂，但有時因其斷裂面較為平整，導致 回歸靜態時斷裂面接合導致電阻值較低不易發現，而在動態時又因斷裂面分離產生 電阻值過高的失效現象，動態電阻擷取系統可監測晶片在受衝擊中所產生的電阻歷 程 。
本系統以NI PXI 8108 主機作為主要處理系統，並與兩組電訊輸出卡 NI 6704 和四組電訊擷取卡NI 6133 安裝置機箱 NI PXI 1042Q 中，配合廠商套裝軟體 Event Detector 取值計算。主機系統將連接訊號處理盒 NI CA-1000，其中光電感測器連接
動態電組擷取系統資料擷取流程如圖3-10 所示：
(1) 由主機系統之電訊輸出卡輸出一穩定電壓至訊號處理盒。
(2) 訊號處理盒以 IDE 排線模組方式連接測試板，並將所得電訊輸出至測試版。
(3) 此時測試版各晶片取得並回傳電壓訊號至訊號處理盒，利用回傳之電壓訊號計算 各晶片基礎電阻峰值，由此可判定晶片是否為良品。
(4) 掉落測試中，掉落台通過光電感測器，利用掉落台上之感光貼片反射光電訊號並 觸發系統開始取值。
(5) 測試版於掉落衝擊時產生電阻變化，造成回傳電壓訊號改變。
(6) 電壓以 IDE 排線模組回傳至訊號處理盒，由訊號處理盒整合各晶片回傳電壓。
(7) 回傳電壓輸入主機系統之電訊擷取卡，系統將此時電訊歷程轉換為電阻歷程。
(8) 將衝擊時測試板之電阻歷程與電阻峰值輸出至顯示器 (3)
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