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PCBA加工中的可靠性设计分析

时间:2021-04-27浏览:172

在pcba加工中片式电容、BGA等元器件有一个共同点,就是怕“应力”的作用,特别是多次应力(如装多个螺钉)和过应力(如跌落)的作用。因此我们可以把它们归为应力变化敏感元器件。

在PCBA焊接过程中,单手板、插件压榨、板切片、手动按压、安装螺丝、ICT测试、FA测试、周转传输等环节,可能会产生额外的应力,导致这些部件焊接点开裂或"断裂"。

组装可靠性的设计,主要是可以通过网络布局进行优化,减少环境应力的产生或提高抗应力破坏的能力。需要说明的是,设计改进只是一个方面,有效的方法是提高焊点强度、减少应力的产生。因此,本节设计/建议仅作一般性参考。

PCBA加工中的可靠性设计分析(图1)

(1)将应力敏感元件放置在远离 pcb 组件的地方,避免它们可能弯曲。

如为了能够消除子板装配时的弯曲结构变形,尽可能将子板上与母板进行网络连接的连接器布放在子板边缘,距离通过螺钉的距离我们不要使用超过10mm。

再比如,为了避免BGA焊点的应力断裂,应避免在PCB组装容易弯曲的地方进行BGA布局。

(2)对大尺寸BGA的四角模型进行分析加固

当PCB弯曲时,BGA四角的焊点受力最大,最容易开裂或断裂。因此,对BGA四角模型进行分析加固,对预防角部焊点的开裂是十分重要有效的。

它可以用特殊的胶水加固,也可以用SMT贴片加固。这就需要要求进行元件布局时留出空间,在工艺技术文件上注明加固工作要求与方法。

这两个建议主要从设计方面考虑。此外,还应改进装配工艺,减少应力的产生,如避免使用单手板,安装螺丝和配套工装等。因此,组装可靠性的设计我们不应仅局限于元器件的布局进行改进,更主要的是应从企业减少装配的应力开始一一采用选择合适的方法与工具,加强SMT贴片加工厂工作人员的培训,规范管理操作技术动作,只有通过这样学生才能有效解决组装阶段可以发生的焊点失效问题。



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