FCT/ICT测试应力应变超标分析与整改实战

PCBA板在FCT（功能测试）治具上一切正常，但一到客户手里就频繁出现BGA虚焊故障。百思不得其解之下，我们对着测试数据反复排查，最终真相大白——问题竟出在那套用了三年、看似“温顺”的测试治具上。

如果你正在搜索“ICT测试失败”、“FCT治具设计”或“PCBA测试损伤”，那么你很可能正面临着与老张相似的困境。测试本是保证质量的最后关卡，但设计不当的治具本身，却可能成为PCBA隐形机械损伤的“元凶”。

一、治具应力：藏在质量关卡里的“特洛伊木马”

为什么测试治具容易产生问题？原因在于其工作方式：

下压过程： 气动或液压驱动导致治具探针板下压，如果四柱不平衡、缓冲不到位，瞬间的冲击力足以让PCB产生微弯曲。

支撑不足： 为了避开板底元件，支撑柱（Support Pin）往往放得不够密集或高度不一，导致PCB在中部悬空，受压时产生过度形变。

“完美”的假象： 更棘手的是，这种应力损伤未必是致命的。它可能只是让BGA焊球产生微裂纹（Hairline Crack），当时还能通电通过测试，却在后续运输、使用中因振动温差而彻底断裂。

这种问题极其隐蔽，传统的过程品控难以发现，唯有通过应变测试（Strain Test） 进行量化监测，才能揭开它的真面目。

最近，我们协助某国产手机品牌处理了一例典型的治具应力超标案例。他们的新品在测试后，良率莫名下降了几个百分点。

第1步：布点与测试 我们依据IPC-JEDEC-9704标准，在主板最大的CPU BGA芯片四角附近粘贴了4个应变片。随后，模拟真实生产节拍，让板卡连续通过ICT和FCT测试治具，用设备记录下整个下压、测试、回弹过程中的应变数据。

第2步：发现“凶手” 数据不会说谎。测试曲线清晰显示，在FCT治具下压瞬间，主板产生了高达800?ε的微应变峰值（如下图红色箭头所示），而该品牌规定的安全极限为500?ε。

（示意图：应变测试曲线图，显示一个尖锐的峰值远超标准线）

第3步：精准定位与整改 问题找到了，但根源在哪？我们通过逐一排查，最终锁定：

缓冲问题： 治具气缸下压速度过快，且缓冲器（Dashpot）老化，导致硬冲击。

支撑问题： 板底一颗较高的电感器周围缺少支撑，形成局部软肋。

整改措施其实很简单：

调整气缸气压和下压速度。

更换缓冲器。

在悬空区域增加了两个尼龙支撑柱。

第4步：验证效果 整改后再次测试，应变峰值成功降至300?ε以下，稳稳落在安全绿色区域。后续跟踪显示，该站位的故障率恢复了正常。

如果你的生产线也存在测试后的莫名故障，不妨参考以下步骤进行自查：

选定测点： 优先选择板上有大型BGA、长条连接器、陶瓷电容的区域附近，这些是应力敏感区。

覆盖所有工况： 测试必须包含治具下压到最深、并保持测试的完整过程。多运行几次，观察数据重复性。

读懂数据： 重点关注应变峰值。参照IPC-9704标准或您客户的特定标准（通常Apple、华为等大厂有自己的更严苛规范）进行判读。

common整改方向：

优化支撑： 这是最有效的方法。确保支撑柱密集、均匀、高度一致，顶面使用防静电尼龙材料，避免顶伤元件。

减缓冲击： 调整治具动力系统的速度和缓冲，变“撞击”为“柔和的接触”。

定期校验： 将应力测试纳入治具的定期校验规程（AMC），特别是新治具验收时，必须做这道“体检”。

测试治具的本意是守护产品质量，别让它因为设计或维护的疏忽，反而成了可靠性的漏洞。通过一次简单的应变测试，你就能为这道重要防线加上一把可靠的“数据锁”，将风险杜绝在出厂之前。

作为PCBA应力应变检测专家，我们广州宇华测控见过的类似案例数不胜数。我们相信，提供精准的测试设备很重要，但分享如何发现并解决这些问题的实战经验，对客户来说更有价值。 希望这个案例能为您带来启发。

如果您在治具验收或工艺排查中遇到任何应力方面的困惑，欢迎交流。我们后续还将分享更多关于分板应力、回流焊炉温曲线应力分析的干货内容。