PCBA制造工厂可能产生较大应力的工序
不可避免的是,PCBA由于工厂的过程中取出或操作电路板的机会非常多,也有将“应力”加到电路板上的机会。
以下列举几个PCBA制造工厂的组装工序中可能产生大的应力的点和注意事项作为参考。
一、回流焊接时高温引起的板弯曲永久变形
回流焊接温度超过板材的Tg值,容易引起永久性的板弯曲变形,大部分板在回流焊接冷却时逐渐变平,但部分板在重力和铜箔分布不均匀等问题上导致永久性的板弯曲板弯曲。
如果板被弯曲,则不会影响电气功能,但如果继续其后的工序,则容易给板施加多余的应力。大部分PCBA组装或板端试验制程都,因为假定板是平的,所以特别是在组装外壳内的锁紧螺丝时,为了强制扳动弯曲的板,使其恢复到平的状态,在这样的状况下就像必须弯曲稳定的板一样,给成形的焊料施加额外的应力。
为了解决这个问题,请参考“增加部件对应力的抵抗力”的说明。
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二、针床治具试验时产生的应力
电路板测试的针床治具((ICT、MDA、FVT都是直接用探测刺入电路板的试验点,如果针床治具设计不良,则探测对PCBA施力容易变得不均匀,容易因弯曲应力而产生锡裂。
注意观察时,一般的针床夹具有金黄色的探针和白色的支撑杆,这些对电路基板施加一定的应力,一般在ICT测试治具商在治具出厂之前使用strain-stress-gage测量应力,但大部分的MDA或FVT夹具不进行该应力测量。因为测定需要费用,所以羊毛会露在羊身上。
三、切断到单板de-panel时的应力
为了在电路基板组装(PCBAsseembly)时提高生产率。一般情况下,使用拼接panel生产,在将电路基板组装到壳体之前必须将其裁剪成单板de-panel的情况下,裁剪的方法和操作很重要。
以前,为了方便和节约治具费,经常可以看到直接用人撕开V-cut,或者把邮票的孔切开来拆开木板的生产线,但是这样的工作实际上会给板子施加一定的压力。最可怕的应力还不能限制。比较好的裁板处理使用Scoring分板机切去V-cut,用Router切割机研磨连筋和板边,由此不会对电路基板施加过多的应力。
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四、整机组装时的应力,特别是螺丝锁作业
组装整个机器时,大部分的产品都会把螺丝锁在电路板或前后的外壳上。从力学上看,首先锁定螺丝,然后锁定对角的螺丝,然后锁定其他的螺丝,但是如果你选择的第一个螺丝和螺丝锁的顺序不同,实际上会对板产生不同的应力影响。
通常,第一个螺丝在锁定电路板时会给板带来一定的翘曲,第二个螺丝锁上后,大部分的翘曲会恢复,因此,第一个螺丝、第二个螺丝锁上后会对板产生最大的应力影响,第一个螺丝锁在不同的位置时会产生不同的结果。
现在,要求本公司的新产品在进入批量生产之前使用应变计strain-stressgage)测试锁定螺丝的各种顺序,决定“最佳的锁定螺丝顺序”。
当然,在尝试所有锁定螺丝顺序后仍超过应力要求的情况下,可设计应力平衡的锁定螺丝治具来解决应力问题。方法也很简单,由于应力可能会干扰电路基板锁定的第一个螺丝,所以既然有翘曲,那么只要将需要用夹具锁定螺丝的地方一次定位后再锁定螺丝即可,但仅此就浪费了上下夹具的工时。另外,这个压螺丝治具也测量应力。