Sissejuhatus
PCBA tootmisprotsessi ajal töötavad paljud tooted funktsionaalse testimise ajal normaalselt. Kuid pärast paneeli eraldamist, transportimist või pikaajalist kasutamist võivad tekkida sellised probleemid nagu kondensaatori pragunemine, BGA külmjoodetised ja kiibi rikked. Põhjuste uurimisel avastatakse sageli, et tundlikud komponendid on paigutatud trükkplaadi lõikeservale liiga lähedale, mille tulemusena kandub mehaaniline pinge otse jooteühendustele või komponentidele endile.
See probleem on eriti levinud suure{0}tihedusega PCBA-toodete puhul, nagu olmeelektroonika, autoelektroonika ja meditsiiniseadmed. Kuna PCB-d muutuvad õhemaks ja komponendid väiksemaks, ei ole ohutuskaugused enam pelgalt struktuuriline probleem, vaid mõjutavad otseselt toote töökindlust.
Mis on PCBA tundlikud komponendid?
PCBA tootmisvaldkonnas ei ole kõik komponendid lõikepinge suhtes tundlikud. Kõige vastuvõtlikumad jagunevad peamiselt järgmistesse kategooriatesse:
1. MLCC keraamilised kondensaatorid
Mitmekihilised keraamilised kondensaatorid on kõige tüüpilisemad tundlikud komponendid. PCB depaneelmisel tekkiv paindepinge võib kergesti tekitada sisemistes keraamilistes kihtides pragusid. Kuigi mõned praod ei pruugi kohest riket põhjustada, süvenevad need järgneval kasutamisel järk-järgult.
2. BGA-d ja suured{1}}suurused kiibid
BGA-paketid on PCB deformatsiooni suhtes väga tundlikud. Kui lõikeserv on plaadi servale liiga lähedal, võib painutamine tekitada jootekuulikestes kergesti mikro-pragusid.
3. Kristallostsillaatorid ja MEMS-seadmed
Nendel komponentidel on keerukas sisemine struktuur; mehaaniline löök võib põhjustada sageduse triivi või funktsionaalseid kõrvalekaldeid.
4. Pistikud ja kõrge{1}poolusega komponendid
Plaadi serva lähedal asuvad konnektorid võivad paneeli eraldamisel tekkinud pinge tõttu padjakeste eraldumist või jootmispragusid.
Erinevad lõikemeetodid nõuavad erinevat ohutuskaugust
Paljud insenerid tuginevad PCBA projekteerimisel ainult ühele empiirilisele väärtusele, kuid tegelik ohutuskaugus sõltub suuresti paneelide eraldamise protsessist.
1. Ohutuskaugused V-lõigatud paneelide eemaldamiseks
V-Lõikamine on paneelide eemaldamise meetod, mis hõlmab märkimisväärset mehaanilist pinget, eriti käsitsi purunemise stsenaariumide korral, kus PCB paindumine on väljendunud.
Üldised soovitused:
- MLCC-d:V-lõikeservast suurem või võrdne 3 mm
- BGA-d:V-lõikeservast suurem või võrdne 5 mm
- Suured pistikud:Suurem või võrdne 5 mm servast
Õhukeste plaatide, suure{0}tihedusega plaatide või autoelektroonika puhul tuleb neid vahemaid tavaliselt veelgi suurendada.
2. Templiaugu eemaldamine
Templiaugud tekitavad suhteliselt väikese pinge, kuid stantsimisetapis esineb siiski lokaalne löök.
Ühised juhtimisvahemikud:
- Standardsed pind{0}}kinnituskomponendid:Suurem või võrdne 2 mm
- Keraamilised kondensaatorid:Suurem või võrdne 3 mm
- BGA komponendid:Suurem või võrdne 4 mm
3. Ruuteri lahtipanemine
Ruuteri paneelide eemaldamine on madala-pingega meetod ja seda kasutatakse tavaliselt suure-usaldusväärse PCBA tootmises.
Selle protsessi käigus:
- Standardkomponente saab hoida vahemikus 1–2 mm
- Tundlikke komponente tuleks hoida 3 mm või rohkem
Kuigi ruuteri paneelide eemaldamine on stressisõbralikum{0}}, tuleb siiski arvestada selliste probleemidega nagu tööriista vibratsioon ja plaadi servade jääkjäljed.
Paljusid PCBA rikkeid tootmispõrandal ei esine
Lõigatud servade ebapiisavad ohutusvarud ei näita sageli probleeme kohe SMT paigutuse etapis.
1. Peidetud pragusid on raskem tuvastada
MLCC-d võivad stressi all tekitada mikro{0}}pragusid. Need võivad IKT-testimise ajal normaalselt toimida, kuid ilmnevad vahelduvad tõrked pärast mitmekuulist kliendi kasutamist.
2. Transpordi ja kruvide pingutamise ajal koguneb pinge jätkuvalt
Plaadi servade lähedal asuvad komponendid on taga{0}}otsa kokkupaneku, transpordi vibratsiooni või kruvide pingutamise ajal pidevalt allutatud välisjõududele.
3. Soojustsükkel põhjustab pragude levimist
Autoelektroonikas ja tööstusliku juhtimisega PCBA toodetes laienevad algselt mikroskoopilised struktuurikahjustused järk-järgult termilise tsükli tingimustes.
See on ka üks peamisi põhjuseid, miks paljud tooted "töötavad laboris hästi, kuid toovad turul massilist tulu".
Kuidas maandada servariske PCBA projekteerimisetapi ajal?
Tõeliselt tõhus lähenemine ei ole oodata tootmishäireid ja seejärel toodet ümber töötada, vaid ennetavalt maandada riske PCB projekteerimisetapis.
1. Looge komponentide vältimise-tsoonid
PCB paigutuse etapis määrake tundlike komponentide paigutamise piiramiseks -väljutatud tsoonid V-lõigete või stantsimisavade ümber.
2. Optimeerige paneeli orientatsiooni
Teatud PCBA tootmisprojektide puhul võib paneeli orientatsiooni reguleerimine vähendada pinge ülekandeteed paneeli eraldamise ajal.
3. Seadke prioriteediks MLCC orientatsiooni kohandamine
Kui keraamilise kondensaatori pikem külg on lõikejoonega risti, on see pinge all rohkem pragunenud. Pika külje joondamine lõikeservaga paralleelselt võib seda riski oluliselt vähendada.
4. Lubage kõrge{1}}usaldusväärsete toodete jaoks suuremaid marginaale
Meditsiini-, auto- ja tööstusliku kontrolliga PCBA-toodete puhul ei ole soovitatav järgida ainult "valmistatavusele" vajalikke minimaalseid vahesid, vaid tuleb arvestada ka pikaajalist{0}}usaldusväärsust.
Inseneriülevaated on kriitilisemad kui kogemused
Paljud PCBA tootmisega seotud probleemid ei tulene mitte sellest, et disainerid pole vahenõuetest teadlikud, vaid seetõttu, et projekti edenemise ajal ei ole süstemaatiliselt ülevaadatud.
Küpsed insenerimeeskonnad keskenduvad DFM-i etapis tavaliselt järgmisele.
- Tundlike komponentide ja plaadi serva vaheline kaugus.
- Paneelide eraldamise meetodite mõju pingejaotusele.
- Komponentide orientatsiooni ja lõiketeede vaheline seos.
- Kas paneeli paigutus on tasakaalustatud.
- Kas on lokaalse stressikontsentratsiooniga piirkondi.
Nende läbivaatamisetappide abil saab tuvastada enamiku võimalikest riskidest aegsasti enne katsetootmist.
PCBA tootmises ei mõjuta toote stabiilsust sageli mitte keerulised protsessid, vaid need kergesti tähelepanuta jäetud detailid. Ainuüksi tundlike komponentide ja lõiketera vahelise kauguse suurendamine 1 millimeetri võrra võib mõnikord takistada kogu partii hilisemat ümbertöötamist.
Kiired faktidNeoDeni kohta
- Asutatud 2010. aastal, 200+ töötajat, 27,000+ ruutmeetrit. tehas.
- NeoDeni tooted: Smart seeria PNP masin, NeoDen N10P, NeoDen9, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, reflow ahi IN6, IN12, Solder paste3 printer0, IN12, Solder paste3 printer0,0.
- Edukad 10000+ klienti üle kogu maailma.
- 30+ Ülemaailmsed esindajad Aasias, Euroopas, Ameerikas, Okeaanias ja Aafrikas.
- Teadus- ja arenduskeskus: 3 teadus- ja arendusosakonda koos 25+ professionaalsete teadus- ja arendusinseneridega.
- CE nimekirjas ja sai 50+ patenti.
- 30+ kvaliteedikontrolli ja tehnilise toe insenerid, 15+ kõrgetasemelised rahvusvahelised müügitehingud, õigeaegsed kliendid 8 tunni jooksul, professionaalsed lahendused 24 tunni jooksul.