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PCBA制造工厂中可能出现较大应力的制程及注意事项

发布时间 :2018-05-16 14:02 阅读 : 来源 :技术文章责任编辑 :深圳宏力捷PCBA加工部
PCBA制造工厂中可能出现较大应力的制程
PCBA制造工厂中可能出现较大应力的制程
不可避免的,在PCBA工厂的制程中拿取及操作电路板的机会非常多,所以也就有机会将「应力」加诸于电路板上。
 
下面,深圳宏力捷列出几个PCBA制造工厂的组装制程可能出现较大应力作用的地方与注意事项给大家参考:
一、回流焊时高温造成板弯永久变形
回流焊时高温造成板弯永久变形
回流焊温度超过板材的Tg值,容易造成永久的板弯变形,大部分板子虽然在回流焊冷却时会渐渐回复平整,但有些板子因为重力或铜箔分布不均或其他问题则会造成永久的板弯板翘。
 
当板子发生弯曲后,其电气功能一般都还不会有任何影响,但如果继续其后段的生产制程,就容易对板子造成额外的应力,因为大部分的PCBA组装或板端测试制程都是假设板子是平整的来作业的,尤其是要将板子组装到机壳内锁螺丝时,会把已经弯曲的板子强迫扳正,尝试将其回复到平整的状态,这种状况就类似要把已经稳定的板子扳弯是一样的道理,也会给予已经成型的焊锡造成额外的应力。
 
欲解决这个问题,可以回头参考「增加零件对应力的抵抗能力」的说明。
建议延伸阅读:板弯板翘发生的原因与防止的方法
 
二、针床治具测试时所产生的应力
电路板测试的针床治具(ICT、MDA、FVT)都是直接用探针扎在电路板上的测试点,针床治具如果设计不良,就容易造成探针对PCBA施力不均,这样就容易产生弯曲应力造成锡裂。
 
如果你注意观察,一般的针床治具都会有金黄色的探针与白色的支撑棒,这些都会施加在电路板上给予一定的应力,一般ICT测试治具商在治具出厂前会使用strain-stress-gage量测其应力,但绝大部分的MDA或FVT治具并不会做这个应力量测,因为量测是需要费用的,羊毛出在羊身上。
 
三、切割成单板(de-panel)时所产生的应力
切割成单板(de-panel)时所产生的应力
电路板组装(PCB Assembly)时为了提高生产效率。一般都是采用拼板(panel)来生产,当要将电路板组装进入机壳前必须要再将其裁切(de-panel)成单板,这时候裁切的方法及操作就很重要了。
 
以前经常看到有些产线为了方便或节省治具费用而直接使用人手来扳断【V-cut】,或是拿斜口钳剪开【邮票孔】来分板,这样的作业其实都会对板子施加一定的应力,最可怕的这应力还无法管制,比较好的裁板制程应该使用【Scoring分板机】来切开V-cut,用【Router切割机】来铣掉连筋及板边,这样才不会给予电路板过多的应力。
 
相关延伸阅读: 
电路板去板边─邮票孔设计 
电路板去板边—V-Cut 分板机
 
四、整机组装时的应力,尤其是锁螺丝作业
整机组装时,绝大部分的产品都会在电路板或是前后机壳锁上螺丝,以力学的角度来看,一般都会先锁上一颗螺丝,然后再锁上对角上的螺丝,之后锁上其他的螺丝,不过你所选择的第一颗螺丝与螺丝锁付的顺序如果不一样,其实是会对板子造成不同应力影响的。
 
通常第一颗螺丝锁上电路板后就会对板子造成一定的翘曲,锁第二颗螺丝时则会将翘曲大部分回复,也因此锁第一、二颗螺丝时会对板子造成最大的应力影响,而第一颗螺丝锁在不同的位置则会产生不同的结果。
 
深圳宏力捷目前已经开始要求自己家的新产品在进入量产前都必须使用应变计(strain-stress gage)来测试锁付螺丝的各种顺序以决定一个「最佳的锁螺丝顺序」。
 
当然,如果在尝试过所有的锁螺丝顺序后还是超出了应力要求,还是可以设计一个应力平衡的锁螺丝治具来解决应力问题的。方法也很简单,既然应力是因为电路板锁第一颗螺丝可能出现干涉而翘曲,那就用治具一次性预先把需要锁螺丝的地方通通压到定位后再上锁螺丝就可以了,只是这样就多浪费了上、下 治具的工时。 另外,这个预压螺丝治具也要量一下应力。


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