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PCBA上電容開裂短路,怎么又是設(shè)計(jì)的錯(cuò)?

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發(fā)表于 2022-1-20 16:04:25 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
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(huì)有個(gè)成語叫禍不單行。
上次,阿毛因?yàn)樵赑CB上添加郵票孔的位置不對(duì),導(dǎo)致無法正常用分板機(jī)分板,被師傅葉清閑
點(diǎn)化了一下。

阿毛當(dāng)時(shí)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(gè)小時(shí)的
毛邊,可謂是對(duì)郵票孔的印象,那真叫個(gè)刻骨銘心。

雖然經(jīng)過美女饒蕭蕭指點(diǎn),心中豁然開朗,但他還是對(duì)郵票孔的連接方式心存芥蒂。他想換一種
成型方式,他現(xiàn)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(jī)正常分板,也可以用手掰掉,關(guān)鍵是師傅動(dòng)不動(dòng)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(shí)現(xiàn)之地。


這幾天阿毛又加急設(shè)計(jì)完一個(gè)PCB板,拼板的時(shí)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(huì)出現(xiàn),用分板機(jī)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(dòng)作是行云流水,一氣呵成,頗有幾分大師風(fēng)范。
這次一定要扭轉(zhuǎn)在師傅葉清閑心中的不利局面。
臨近年關(guān),公司各種福利出現(xiàn),聽高人說:
“只要機(jī)會(huì)把握住,幾天住進(jìn)大別墅!
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(zhǔn)備第二天去跟線,正在這時(shí)電話鈴音響起,是PCBA工廠的饒美女讓阿毛明天去討論個(gè)問題。
阿毛一大早來到了PCBA工廠。
遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(fā)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(zhēng)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(fēng)吹皺了一池碧水,那漣漪竟也一漾一漾得,
撩得阿毛心湖內(nèi)浪起潮漲。

接下來,美女蕭蕭將告訴阿毛一個(gè)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(nèi)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(duì)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(duì)的PCB上的線路就必須向板內(nèi)內(nèi)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(shè)計(jì),可是卻不利PCB板廠的V-Cut鋸片壽命,因?yàn)樵叫〉腣-Cut角度,
就意味著V切電鋸的刀頭就要越細(xì)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(gè)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(biāo)注,大家可以從中看出什么亮點(diǎn)嗎?

如果板子太厚,V切后余厚太多,分板時(shí)毛刺會(huì)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(jī)的局部特寫

下面是PCBA工廠的V切分板的示意圖

現(xiàn)在阿毛提供的PCB光板,工廠加工完成后,V切余厚有點(diǎn)厚。

如下所示,1.6mm的成品板厚實(shí)測(cè)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(duì)比圖,如下所示:

V切角度越小,分板時(shí)應(yīng)力越大。

阿毛設(shè)計(jì)的PCB板內(nèi),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(yè)布局規(guī)范建議,片式元件與V_cut垂直布局時(shí),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(xù)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(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致電容開裂,
大家通常認(rèn)為分板機(jī)分板時(shí)是用刀切開的,其實(shí)在刀下切的過程中,給PCB板邊的器件有一個(gè)很大的應(yīng)力,有可能導(dǎo)致板
邊的電容開裂失效。

為了防止板邊電容受應(yīng)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(yīng)力1>3>2≈4和5,應(yīng)力越大越容易損壞器件。

因此建議元件盡量遠(yuǎn)離郵票孔或V-cut線4-5mm以上。

平行方向優(yōu)于垂直方向,如圖所示器件3的擺放設(shè)計(jì)又優(yōu)于器件1。

PCB在過回焊爐的高溫區(qū)時(shí),板子本身就會(huì)因?yàn)楦邷爻^玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)而軟化變形,如果V-Cut位置及凹槽深度設(shè)計(jì)得不好,
將導(dǎo)致PCB變形更嚴(yán)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(fā)生在C1732位號(hào),C1054位號(hào)無問題,且檢驗(yàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)板卡的毛邊現(xiàn)象特別嚴(yán)重,
推斷可能與分板有關(guān)系。


電容外表很緊密,內(nèi)部放大看有縫隙。
現(xiàn)在PCB板子已做好,雖然PCB上面的V-Cut也可以使用手動(dòng)的方式來折斷,但建議不要使用手動(dòng)的方式折斷或掰斷V-Cut。
因?yàn)槭謩?dòng)的時(shí)候會(huì)因?yàn)槭┝c(diǎn)的關(guān)系對(duì)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(jìn)而降低產(chǎn)品的良率與信賴性,有些問題甚至要使用一段時(shí)間后才會(huì)漸漸顯現(xiàn)出來。
現(xiàn)在阿毛的PCBA板用分板機(jī)也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,會(huì)有上面案例發(fā)生的可能,也會(huì)有電容開裂的風(fēng)險(xiǎn)。
饒蕭蕭問阿毛現(xiàn)在用什么分板方式。
阿毛說現(xiàn)在木已成舟,板已上線,不用分板機(jī)分板,用手掰風(fēng)險(xiǎn)更大,用吧,應(yīng)該不會(huì)有這么倒霉吧。
結(jié)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(bào)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(qǐng)貴司工廠的同事們幫忙換下靠近板邊的幾個(gè)器件,因?yàn)殡娙蓍_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(qǐng)相信上天一定是另有安排。”


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發(fā)表于 2022-2-15 09:54:18 | 只看該作者
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