Корреляционный анализ цифровых изображений находит применение в характеристике свойств материалов , измерении смещения и картировании деформации. Таким образом, DIC становится все более популярным инструментом при оценке термомеханического поведения электронных компонентов и систем.
Наиболее распространенным применением ДИК в электронной промышленности является измерение коэффициента теплового расширения (КТР). Поскольку это бесконтактный поверхностный метод полного поля, DIC идеально подходит для измерения эффективного коэффициента теплового расширения печатных плат (PCB) и отдельных поверхностей электронных компонентов. [1] Это особенно полезно для характеристики свойств сложных интегральных схем ., так как комбинированные эффекты теплового расширения подложки, формовочной массы и матрицы затрудняют оценку эффективного КТР на поверхности подложки с помощью других экспериментальных методов. Методы DIC можно использовать для расчета средней деформации в плоскости как функции температуры в интересующей области во время теплового профиля. Затем можно использовать линейную аппроксимацию кривой и расчет наклона для оценки эффективного CTE для наблюдаемой области. [2] Поскольку определяющим фактором усталости припоя чаще всего является несоответствие КТР между компонентом и печатной платой, к которой он припаян, точные измерения КТР жизненно важны для расчета показателей надежности сборки печатной платы (PCBA). [1]
ДИК также полезен для характеристики термических свойств полимеров . [3] Полимеры часто используются в электронных сборках в качестве заливочных компаундов, конформных покрытий , клеев, формовочных компаундов, диэлектриков и наполнителей. Поскольку жесткость таких материалов может варьироваться в широких пределах, точное определение их тепловых характеристик с помощью контактных методов, передающих нагрузку на образец, таких как динамический механический анализ (ДМА) и термомеханический анализ(ТМА), трудно добиться согласованности. Точные измерения КТР важны для этих материалов, потому что, в зависимости от конкретного случая использования, расширение и сжатие этих материалов может существенно повлиять на надежность паяного соединения. [4] [5] Например, если жесткому конформному покрытию или другой полимерной оболочке позволить течь под QFN , его расширение и сжатие во время термического циклирования может добавить растягивающее напряжение к паяным соединениям и ускорить усталостные разрушения. [6]
Методы ДИК также позволяют определять температуру стеклования (T g ). При температуре стеклования на графике зависимости деформации от температуры будет наблюдаться изменение наклона.
Определение T g очень важно для полимерных материалов, температура стеклования которых может находиться в диапазоне рабочих температур электронных узлов и компонентов, в которых они используются. Например, для некоторых герметиков модуль упругости материала может изменяться в 100 или более раз в области стеклования. Такие изменения могут сильно повлиять на надежность электронного узла, если они не запланированы в процессе проектирования.
Когда используются методы 3D DIC, в дополнение к движению в плоскости можно отслеживать движение вне плоскости. [7] [8] Внеплоскостное коробление представляет особый интерес на уровне компонентов корпуса электроники для количественной оценки надежности паяных соединений. Чрезмерная деформация во время оплавления может привести к дефектам паяных соединений, отодвигая края компонента от платы и создавая дефекты «голова в подушке» в массивах шариковых решеток (BGA). [9] Деформация также может сократить усталостную долговечность соответствующих соединений за счет добавления растягивающих напряжений к краевым соединениям во время термоциклирования.