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      PCBA上電容開裂短路,怎么又是設計的錯?

      來源:一博科技 時間:2022-1-19 類別:微信自媒體
      作者:一博科技高速先生自媒體成員 王輝東


      人生有很多意外,不要以為有過一次失敗,就總以為下次一定能成功,也許后面還有更大的

      失敗等著你,要不然怎么會有個成語叫禍不單行。

      上次,阿毛因為在PCB上添加郵票孔的位置不對,導致無法正常用分板機分板,被師傅葉清閑

      點化了一下。


      阿毛當時在PCBA車間撅著屁股留著汗,用鋸條鋸了半天的板,然后又用小刀刮了幾個小時的

      毛邊,可謂是對郵票孔的印象,那真叫個刻骨銘心。


      雖然經過美女饒蕭蕭指點,心中豁然開朗,但他還是對郵票孔的連接方式心存芥蒂。他想換一種

      成型方式,他現在比較看好V-cut方式。


      為什么要用V切的方式呢,阿毛是這樣想的,用V切是一種萬能的分板方式,即使PCBA后不能用

      分板機正常分板,也可以用手掰掉,關鍵是師傅動不動就喜歡用他的無上神功來分板。


      這真是一種V切,兩種分板,妙哉妙哉。


      他的這種想法,很快就有了實現之地。


      這幾天阿毛又加急設計完一個PCB板,拼板的時候,特意在工藝邊用上了他心心念念的V切分板方式。

      他想再也不會出現,用分板機分板撞刀,分完板后PCB板邊毛刺參差不齊的情況。


      下面是他在板加了工藝邊,用了零間距V-cut拼板。


      PCB檢查完畢,輸出gerber,投板到工廠,阿毛這動作是行云流水,一氣呵成,頗有幾分大師風范。
      這次一定要扭轉在師傅葉清閑心中的不利局面。
      臨近年關,公司各種福利出現,聽高人說:
      “只要機會把握住,幾天住進大別墅?!?br />想著想著,阿毛臉上就露出了得意的笑容。
      板子下了線,那就可以在家先美美的睡一天。
      很快板子在PCB工廠做完了,下一步就要送到E公司的PCBA工廠了。
      阿毛剛要準備第二天去跟線,正在這時電話鈴音響起,是PCBA工廠的饒美女讓阿毛明天去討論個問題。
      阿毛一大早來到了PCBA工廠。
      遠遠看到一美女,簡直就是女媧娘娘最得意最炫技的作品,究竟有多美,有詩為證:

      烏發輕盤戴玉簪,唇紅齒白氣若蘭。
      眉梢眼角藏秀氣,一顰一笑賽天仙。
      誰言春花比貌嬌,花也羞怯不爭俏。
      膚白貌美大長腿,不是蕭蕭還有誰。
      沒有穿靜電服的饒蕭蕭如出水芙蓉,清新脫俗,美得不可方物。


      阿毛這一刻有些沉醉,沉醉在這盛世美顏里不愿意醒來。

      饒蕭蕭見阿毛如此,微微一笑,這一笑就如春風吹皺了一池碧水,那漣漪竟也一漾一漾得,

      撩得阿毛心湖內浪起潮漲。

      接下來,美女蕭蕭將告訴阿毛一個驚天秘密,讓阿毛又一次心潮激蕩,今朝難忘。

      V切在PCB工廠做為常用的分板方式,

      下圖是它V切的示意圖:




      H表示成品板厚,T是V切以后的余厚,V切的角度通常有30°、45°、60°,也有板內物體到板邊太近,

      工廠有用20°V切刀成型的。通常V切角度越大,成品越好分板,但是對板邊的距離要求越大。

      V-Cut的角度越大,表示板子邊緣被V-Cut切掉的部分就越多,相對的PCB上的線路就必須向板內內縮更多,

      防止被V-Cut切割到受損。

      V-Cut的角度越小,理論上越有利PCB的空間設計,可是卻不利PCB板廠的V-Cut鋸片壽命,因為越小的V-Cut角度,

      就意味著V切電鋸的刀頭就要越細薄,也就越容易磨損與折斷其刀片。

      V切分板的板厚范圍在0.8-3.5mm,但是個人建議V的成品板厚范圍最好在1.0-2.5mm,通常用30度的刀比較多,

      下面是E公司的V切標注,大家可以從中看出什么亮點嗎?


      如果板子太厚,V切后余厚太多,分板時毛刺會很大。
      V切通常有如下的工藝需求:


      下圖是PCBA工廠V切分板機的局部特寫


      下面是PCBA工廠的V切分板的示意圖


      現在阿毛提供的PCB光板,工廠加工完成后,V切余厚有點厚。

      如下所示,1.6mm的成品板厚實測后余厚偏上限,切割深度偏淺,正常的V切余厚在0.5+/-0.1mm之間。


      PCB裸板上正常與不正常的V切對比圖,如下所示:


      V切角度越小,分板時應力越大。

      阿毛設計的PCB板內,有多處電容器件到PCB板邊太近,且垂直于板邊。下面為局部特寫。


      通常SMT行業布局規范建議,片式元件與V_cut垂直布局時,距離須保持在4-5mm以上。但是目前器件到板邊的

      垂直距離,最近的只有2.8mm。


      未裝配的PCB建議后續修改連接方式開槽處理或者在布局將器件移到距板邊4-5mm及以上,避免機械應力導致電容開裂,

      大家通常認為分板機分板時是用刀切開的,其實在刀下切的過程中,給PCB板邊的器件有一個很大的應力,有可能導致板

      邊的電容開裂失效。


      為了防止板邊電容受應力開裂短路失效,需將器件在靠近板邊處開槽處理。


      靠近V-cut線或郵票孔的元器件的放置方向如下圖所示,所受應力1>3>2≈4和5,應力越大越容易損壞器件。


      因此建議元件盡量遠離郵票孔或V-cut線4-5mm以上。

      平行方向優于垂直方向,如圖所示器件3的擺放設計又優于器件1。

      PCB在過回焊爐的高溫區時,板子本身就會因為高溫超過玻璃轉移溫度(Tg)而軟化變形,如果V-Cut位置及凹槽深度設計得不好,

      將導致PCB變形更嚴重,不利二次回流焊的制程。


      如下圖所示的案例,電容短路問題都是發生在C1732位號,C1054位號無問題,且檢驗的時候發現板卡的毛邊現象特別嚴重,

      推斷可能與分板有關系。



      電容外表很緊密,內部放大看有縫隙。





      現在PCB板子已做好,雖然PCB上面的V-Cut也可以使用手動的方式來折斷,但建議不要使用手動的方式折斷或掰斷V-Cut。
      因為手動的時候會因為施力點的關系對PCB造成彎曲,這非常容易造成PCBA上面的電子零件破裂。

      尤其是電容類零件,進而降低產品的良率與信賴性,有些問題甚至要使用一段時間后才會漸漸顯現出來。

      現在阿毛的PCBA板用分板機也會產生應力,會有上面案例發生的可能,也會有電容開裂的風險。

      饒蕭蕭問阿毛現在用什么分板方式。
      阿毛說現在木已成舟,板已上線,不用分板機分板,用手掰風險更大,用吧,應該不會有這么倒霉吧。
      結果阿毛分完板后沒幾天,他師傅葉清閑就給饒蕭蕭打來了電話。
      說阿毛這小子是天賦異稟,天煞孤星。
      他要注意誰誰倒霉,改善誰誰報廢。
      任電容支離破碎,他自安然入睡。
      阿毛制造,真是為博取美女一笑。
      明天我讓他再去PCBA工廠一趟,煩請貴司工廠的同事們幫忙換下靠近板邊的幾個器件,因為電容開裂短路了。
      哎,世間的事情誰又能說得清呢,正如饒蕭蕭說的得那樣:
      “ 如果事與愿違,請相信上天一定是另有安排?!?br />





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