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PCBA制造工廠中可能出現(xiàn)較大應(yīng)力的制程

不可避免的，在PCBA工廠的制程中拿取及操作電路板的機(jī)會(huì)非常多，所以也就有機(jī)會(huì)將「應(yīng)力」加諸于電路板上。

 

下面，深圳宏力捷列出幾個(gè)PCBA制造工廠的組裝制程可能出現(xiàn)較大應(yīng)力作用的地方與注意事項(xiàng)給大家參考：

一、回流焊時(shí)高溫造成板彎永久變形

回流焊溫度超過板材的Tg值，容易造成永久的板彎變形，大部分板子雖然在回流焊冷卻時(shí)會(huì)漸漸回復(fù)平整，但有些板子因?yàn)橹亓蜚~箔分布不均或其他問題則會(huì)造成永久的板彎板翹。

 

當(dāng)板子發(fā)生彎曲后，其電氣功能一般都還不會(huì)有任何影響，但如果繼續(xù)其后段的生產(chǎn)制程，就容易對(duì)板子造成額外的應(yīng)力，因?yàn)榇蟛糠值腜CBA組裝或板端測(cè)試制程都是假設(shè)板子是平整的來作業(yè)的，尤其是要將板子組裝到機(jī)殼內(nèi)鎖螺絲時(shí)，會(huì)把已經(jīng)彎曲的板子強(qiáng)迫扳正，嘗試將其回復(fù)到平整的狀態(tài)，這種狀況就類似要把已經(jīng)穩(wěn)定的板子扳彎是一樣的道理，也會(huì)給予已經(jīng)成型的焊錫造成額外的應(yīng)力。

 

欲解決這個(gè)問題，可以回頭參考「增加零件對(duì)應(yīng)力的抵抗能力」的說明。

建議延伸閱讀：板彎板翹發(fā)生的原因與防止的方法

 

二、針床治具測(cè)試時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力

電路板測(cè)試的針床治具(ICT、MDA、FVT)都是直接用探針扎在電路板上的測(cè)試點(diǎn)，針床治具如果設(shè)計(jì)不良，就容易造成探針對(duì)PCBA施力不均，這樣就容易產(chǎn)生彎曲應(yīng)力造成錫裂。

 

如果你注意觀察，一般的針床治具都會(huì)有金黃色的探針與白色的支撐棒，這些都會(huì)施加在電路板上給予一定的應(yīng)力，一般ICT測(cè)試治具商在治具出廠前會(huì)使用strain-stress-gage量測(cè)其應(yīng)力，但絕大部分的MDA或FVT治具并不會(huì)做這個(gè)應(yīng)力量測(cè)，因?yàn)榱繙y(cè)是需要費(fèi)用的，羊毛出在羊身上。

 

三、切割成單板(de-panel)時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力

電路板組裝（PCB Assembly）時(shí)為了提高生產(chǎn)效率。一般都是采用拼板（panel）來生產(chǎn)，當(dāng)要將電路板組裝進(jìn)入機(jī)殼前必須要再將其裁切（de-panel）成單板，這時(shí)候裁切的方法及操作就很重要了。

 

以前經(jīng)常看到有些產(chǎn)線為了方便或節(jié)省治具費(fèi)用而直接使用人手來扳斷【V-cut】，或是拿斜口鉗剪開【郵票孔】來分板，這樣的作業(yè)其實(shí)都會(huì)對(duì)板子施加一定的應(yīng)力，最可怕的這應(yīng)力還無(wú)法管制，比較好的裁板制程應(yīng)該使用【Scoring分板機(jī)】來切開V-cut，用【Router切割機(jī)】來銑掉連筋及板邊，這樣才不會(huì)給予電路板過多的應(yīng)力。

 

相關(guān)延伸閱讀： 

電路板去板邊─郵票孔設(shè)計(jì) 

電路板去板邊—V-Cut 分板機(jī)

 

四、整機(jī)組裝時(shí)的應(yīng)力，尤其是鎖螺絲作業(yè)

整機(jī)組裝時(shí)，絕大部分的產(chǎn)品都會(huì)在電路板或是前后機(jī)殼鎖上螺絲，以力學(xué)的角度來看，一般都會(huì)先鎖上一顆螺絲，然后再鎖上對(duì)角上的螺絲，之后鎖上其他的螺絲，不過你所選擇的第一顆螺絲與螺絲鎖付的順序如果不一樣，其實(shí)是會(huì)對(duì)板子造成不同應(yīng)力影響的。

 

通常第一顆螺絲鎖上電路板后就會(huì)對(duì)板子造成一定的翹曲，鎖第二顆螺絲時(shí)則會(huì)將翹曲大部分回復(fù)，也因此鎖第一、二顆螺絲時(shí)會(huì)對(duì)板子造成最大的應(yīng)力影響，而第一顆螺絲鎖在不同的位置則會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。

 

深圳宏力捷目前已經(jīng)開始要求自己家的新產(chǎn)品在進(jìn)入量產(chǎn)前都必須使用應(yīng)變計(jì)(strain-stress gage)來測(cè)試鎖付螺絲的各種順序以決定一個(gè)「最佳的鎖螺絲順序」。

 

當(dāng)然，如果在嘗試過所有的鎖螺絲順序后還是超出了應(yīng)力要求，還是可以設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)力平衡的鎖螺絲治具來解決應(yīng)力問題的。方法也很簡(jiǎn)單，既然應(yīng)力是因?yàn)殡娐钒彐i第一顆螺絲可能出現(xiàn)干涉而翹曲，那就用治具一次性預(yù)先把需要鎖螺絲的地方通通壓到定位后再上鎖螺絲就可以了，只是這樣就多浪費(fèi)了上、下 治具的工時(shí)。 另外，這個(gè)預(yù)壓螺絲治具也要量一下應(yīng)力。