Uvod
Tokom procesa proizvodnje PCBA, mnogi proizvodi funkcionišu normalno tokom funkcionalnog testiranja. Međutim, nakon odvajanja panela, transporta ili duže upotrebe, mogu se pojaviti problemi kao što su pucanje kondenzatora, BGA hladni lemni spojevi i kvarovi na čipu. Nakon istraživanja uzroka, često se otkrije da su osjetljive komponente postavljene preblizu reznoj ivici PCB-a, što rezultira mehaničkim naprezanjem koji se direktno prenosi na lemne spojeve ili same komponente.
Ovaj problem je posebno čest kod PCBA proizvoda visoke{0}}gustine kao što su potrošačka elektronika, automobilska elektronika i medicinski uređaji. Kako PCB-i postaju tanji, a komponente manje, sigurnosni razmaci više nisu samo strukturalni problemi već direktno utiču na pouzdanost proizvoda.
Šta su "osjetljive komponente" u PCBA?
U polju proizvodnje PCBA, nisu sve komponente osjetljive na naprezanje rezanja. Oni koji su najosjetljiviji spadaju prvenstveno u sljedeće kategorije:
1. MLCC keramički kondenzatori
Višeslojni keramički kondenzatori su najtipičnije osjetljive komponente. Napon savijanja koji se stvara tokom depaneliranja PCB-a može lako uzrokovati pukotine u unutrašnjim keramičkim slojevima. Iako neke pukotine možda neće uzrokovati trenutni kvar, one će se postepeno pogoršavati tokom naknadne upotrebe.
2. BGA i čipovi{1}}velike veličine
BGA paketi su vrlo osjetljivi na deformaciju PCB-a. Kada je rezna ivica preblizu ivici ploče, savijanje može lako uzrokovati mikro-pukotine u kuglicama lemljenja.
3. Kristalni oscilatori i MEMS uređaji
Ove komponente imaju složene unutrašnje strukture; mehanički udar može uzrokovati odstupanje frekvencije ili funkcionalne abnormalnosti.
4. Konektori i visoko-komponente
Konektori koji se nalaze blizu ivice ploče skloni su odvajanju jastučića ili pucanju lemljenja usled naprezanja tokom odvajanja panela.
Različite metode rezanja zahtijevaju različite sigurnosne udaljenosti
Mnogi inženjeri se oslanjaju samo na jednu empirijsku vrijednost kada dizajniraju PCBA, ali stvarna sigurnosna udaljenost u velikoj mjeri ovisi o procesu odvajanja panela.
1. Sigurnosne udaljenosti za depaneliranje V-reza
V-Cut je metoda depaneliranja koja uključuje značajno mehaničko naprezanje, posebno u scenarijima ručnog lomljenja gdje je izraženo savijanje PCB-a.
Opće preporuke:
- MLCC-ovi:Veće ili jednako 3 mm od V-rezne ivice
- BGA:Veće ili jednako 5 mm od V-rezne ivice
- Veliki konektori:Veće ili jednako 5 mm od ivice
Za tanke ploče, ploče visoke{0}}gustine ili automobilsku elektroniku, ove udaljenosti obično treba dodatno povećati.
2. Depaneliranje rupa za pečat
Rupe za pečate stvaraju relativno malo naprezanje, ali se i dalje javlja lokalizirani udar tokom faze probijanja.
Uobičajeni rasponi kontrole:
- Standardne komponente za{0}}ugradnju na površinu:Veći ili jednaki 2 mm
- Keramički kondenzatori:Veći ili jednaki 3 mm
- BGA komponente:Veći ili jednaki 4 mm
3. Depaneliranje rutera
Depaneliranje rutera je metoda niskog-naprezanja i obično se koristi u visoko-pouzdanoj proizvodnji PCBA.
U okviru ovog procesa:
- Standardne komponente se mogu održavati na 1mm-2mm
- Osetljive komponente treba držati na 3 mm ili više
Iako je depaneliranje glodala više -prilagođeno stresu, problemi kao što su vibracije alata i zaostali neravnini na rubovima ploče se i dalje moraju uzeti u obzir.
Mnogi kvarovi na PCBA-u se ne događaju u proizvodnom podu
Nedovoljne sigurnosne margine na ivicama sečenja često ne otkrivaju probleme odmah tokom faze postavljanja SMT.
1. Skrivene pukotine je teže otkriti
MLCC-ovi mogu razviti mikro{0}}pukotine pod stresom. Oni mogu normalno funkcionisati tokom ICT testiranja, ali pokazuju povremene kvarove nakon nekoliko mjeseci korištenja od strane korisnika.
2. Naprezanje nastavlja da se akumulira tokom transporta i zatezanja vijaka
Komponente koje se nalaze u blizini ivica ploče su kontinuirano izložene vanjskim silama tokom{0}}montaže zadnje strane, transportnim vibracijama ili zatezanju vijaka.
3. Toplotni ciklus uzrokuje širenje pukotina
U automobilskoj elektronici i industrijskim kontrolnim PCBA proizvodima, izvorno mikroskopska strukturna oštećenja postepeno se šire u uslovima termičkog ciklusa.
Ovo je također jedan od ključnih razloga zašto mnogi proizvodi "dobro rade u laboratoriji, ali rezultiraju masovnim povratom na tržištu".
Kako ublažiti Edge rizike tokom faze dizajna PCBA?
Zaista efikasan pristup nije čekanje na anomalije u proizvodnji i zatim prerada proizvoda, već proaktivno ublažavanje rizika tokom faze dizajna PCB-a.
1. Uspostavite zaštitne{1}}zone za komponente
Tokom faze postavljanja PCB-a, definirajte-zone oko V-ureza ili otvora za utiskivanje kako biste ograničili postavljanje osjetljivih komponenti.
2. Optimizirajte orijentaciju panela
U određenim projektima proizvodnje PCBA, podešavanje orijentacije panela može smanjiti put prijenosa naprezanja tijekom odvajanja panela.
3. Odredite prioritet prilagođavanju MLCC orijentacije
Ako je duga strana keramičkog kondenzatora okomita na liniju rezanja, ona je sklonija pucanju pod opterećenjem. Poravnavanje dugačke strane paralelno sa reznom ivicom može značajno smanjiti ovaj rizik.
4. Dozvolite veće marže za proizvode visoke{1}}pouzdanosti
Za medicinske, automobilske i industrijske PCBA proizvode za kontrolu, ne preporučuje se samo ispunjavanje minimalnih razmaka potrebnih za "proizvodljivost", dugoročna pouzdanost se također-mora uzeti u obzir.
Inženjerski pregledi su kritičniji od iskustva
Mnogi problemi u proizvodnji PCBA ne nastaju zato što dizajneri nisu svjesni zahtjeva za razmakom, već zbog nedostatka sistematskih pregleda tokom napredovanja projekta.
Zreli inženjerski timovi se obično fokusiraju na sljedeće tokom DFM faze:
- Udaljenost između osjetljivih komponenti i ruba ploče.
- Utjecaj metoda razdvajanja panela na raspodjelu naprezanja.
- Odnos između orijentacije komponente i putanje rezanja.
- Da li je raspored panela uravnotežen.
- Da li postoje područja lokalizirane koncentracije stresa.
Ovi koraci pregleda mogu identificirati većinu potencijalnih rizika mnogo prije pilot proizvodnje.
U proizvodnji PCBA, ono što zaista utiče na stabilnost proizvoda često nisu složeni procesi, već ovi detalji koji se lako previde. Jednostavno povećanje udaljenosti između osjetljivih komponenti i oštrice za 1 milimetar ponekad može spriječiti da čitava serija zahtijeva naknadnu obradu.
Brze činjeniceo NeoDenu
- Osnovana 2010, 200+ zaposlenih, 27,000+ m2. fabrika.
- NeoDen proizvodi: Smart serija PNP mašina, NeoDen N10P, NeoDen9, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, reflow peć IN6, IN12, printer za lemljenje IN16 PM3040.
- Uspješni klijenti 10000+ širom svijeta.
- 30+ Globalni agenti pokriveni u Aziji, Evropi, Americi, Okeaniji i Africi.
- Centar za istraživanje i razvoj: 3 odjela za istraživanje i razvoj sa 25+ profesionalnim R&D inženjerima.
- Naveden sa CE i dobio 50+ patenata.
- 30+ inženjeri za kontrolu kvaliteta i tehničku podršku, 15+ senior međunarodna prodaja, pravovremeni odgovor kupaca u roku od 8 sati, pružanje profesionalnih rješenja u roku od 24 sata.