PCBA上電容開裂短路，怎么又是設(shè)計的錯？

edadoc

作者：一博科技高速先生自媒體成員 王輝東

人生有很多意外，不要以為有過一次失敗，就總以為下次一定能成功，也許后面還有更大的

失敗等著你，要不然怎么會有個成語叫禍不單行。

上次，阿毛因?yàn)樵赑CB上添加郵票孔的位置不對，導(dǎo)致無法正常用分板機(jī)分板，被師傅葉清閑

點(diǎn)化了一下。

阿毛當(dāng)時在PCBA車間撅著屁股留著汗，用鋸條鋸了半天的板，然后又用小刀刮了幾個小時的

毛邊，可謂是對郵票孔的印象，那真叫個刻骨銘心。

雖然經(jīng)過美女饒蕭蕭指點(diǎn)，心中豁然開朗，但他還是對郵票孔的連接方式心存芥蒂。他想換一種

成型方式，他現(xiàn)在比較看好V-cut方式。

為什么要用V切的方式呢，阿毛是這樣想的，用V切是一種萬能的分板方式，即使PCBA后不能用

分板機(jī)正常分板，也可以用手掰掉，關(guān)鍵是師傅動不動就喜歡用他的無上神功來分板。

這真是一種V切，兩種分板，妙哉妙哉。


他的這種想法，很快就有了實(shí)現(xiàn)之地。


這幾天阿毛又加急設(shè)計完一個PCB板，拼板的時候，特意在工藝邊用上了他心心念念的V切分板方式。

他想再也不會出現(xiàn)，用分板機(jī)分板撞刀，分完板后PCB板邊毛刺參差不齊的情況。

下面是他在板加了工藝邊，用了零間距V-cut拼板。

PCB檢查完畢，輸出gerber，投板到工廠，阿毛這動作是行云流水，一氣呵成，頗有幾分大師風(fēng)范。
這次一定要扭轉(zhuǎn)在師傅葉清閑心中的不利局面。
臨近年關(guān)，公司各種福利出現(xiàn)，聽高人說：
“只要機(jī)會把握住，幾天住進(jìn)大別墅�！�
想著想著，阿毛臉上就露出了得意的笑容。
板子下了線，那就可以在家先美美的睡一天。
很快板子在PCB工廠做完了，下一步就要送到E公司的PCBA工廠了。
阿毛剛要準(zhǔn)備第二天去跟線，正在這時電話鈴音響起，是PCBA工廠的饒美女讓阿毛明天去討論個問題。
阿毛一大早來到了PCBA工廠。
遠(yuǎn)遠(yuǎn)看到一美女，簡直就是女媧娘娘最得意最炫技的作品，究竟有多美，有詩為證：

烏發(fā)輕盤戴玉簪，唇紅齒白氣若蘭。
眉梢眼角藏秀氣，一顰一笑賽天仙。
誰言春花比貌嬌，花也羞怯不爭俏。
膚白貌美大長腿，不是蕭蕭還有誰。
沒有穿靜電服的饒蕭蕭如出水芙蓉，清新脫俗，美得不可方物。


阿毛這一刻有些沉醉，沉醉在這盛世美顏里不愿意醒來。

饒蕭蕭見阿毛如此，微微一笑，這一笑就如春風(fēng)吹皺了一池碧水，那漣漪竟也一漾一漾得，

撩得阿毛心湖內(nèi)浪起潮漲。

接下來，美女蕭蕭將告訴阿毛一個驚天秘密，讓阿毛又一次心潮激蕩，今朝難忘。

V切在PCB工廠做為常用的分板方式，

下圖是它V切的示意圖：

H表示成品板厚，T是V切以后的余厚，V切的角度通常有30°、45°、60°，也有板內(nèi)物體到板邊太近，

工廠有用20°V切刀成型的。通常V切角度越大，成品越好分板，但是對板邊的距離要求越大。

V-Cut的角度越大，表示板子邊緣被V-Cut切掉的部分就越多，相對的PCB上的線路就必須向板內(nèi)內(nèi)縮更多，

防止被V-Cut切割到受損。

V-Cut的角度越小，理論上越有利PCB的空間設(shè)計，可是卻不利PCB板廠的V-Cut鋸片壽命，因?yàn)樵叫〉腣-Cut角度，

就意味著V切電鋸的刀頭就要越細(xì)薄，也就越容易磨損與折斷其刀片。

V切分板的板厚范圍在0.8-3.5mm,但是個人建議V的成品板厚范圍最好在1.0-2.5mm,通常用30度的刀比較多，

下面是E公司的V切標(biāo)注，大家可以從中看出什么亮點(diǎn)嗎？

如果板子太厚，V切后余厚太多，分板時毛刺會很大。
V切通常有如下的工藝需求：

下圖是PCBA工廠V切分板機(jī)的局部特寫

下面是PCBA工廠的V切分板的示意圖

現(xiàn)在阿毛提供的PCB光板，工廠加工完成后，V切余厚有點(diǎn)厚。

如下所示，1.6mm的成品板厚實(shí)測后余厚偏上限，切割深度偏淺，正常的V切余厚在0.5+/-0.1mm之間。

PCB裸板上正常與不正常的V切對比圖，如下所示：

V切角度越小，分板時應(yīng)力越大。

阿毛設(shè)計的PCB板內(nèi)，有多處電容器件到PCB板邊太近，且垂直于板邊。下面為局部特寫。

通常smt行業(yè)布局規(guī)范建議，片式元件與V_cut垂直布局時，距離須保持在4-5mm以上。但是目前器件到板邊的

垂直距離，最近的只有2.8mm。

未裝配的PCB建議后續(xù)修改連接方式開槽處理或者在布局將器件移到距板邊4-5mm及以上，避免機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致電容開裂，

大家通常認(rèn)為分板機(jī)分板時是用刀切開的，其實(shí)在刀下切的過程中，給PCB板邊的器件有一個很大的應(yīng)力，有可能導(dǎo)致板

邊的電容開裂失效。

為了防止板邊電容受應(yīng)力開裂短路失效，需將器件在靠近板邊處開槽處理。

靠近V-cut線或郵票孔的元器件的放置方向如下圖所示，所受應(yīng)力1＞3>2≈4和5，應(yīng)力越大越容易損壞器件。

因此建議元件盡量遠(yuǎn)離郵票孔或V-cut線4-5mm以上。

平行方向優(yōu)于垂直方向，如圖所示器件3的擺放設(shè)計又優(yōu)于器件1。

PCB在過回焊爐的高溫區(qū)時，板子本身就會因?yàn)楦邷爻�過玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)而軟化變形，如果V-Cut位置及凹槽深度設(shè)計得不好，

將導(dǎo)致PCB變形更嚴(yán)重，不利二次回流焊的制程。

如下圖所示的案例，電容短路問題都是發(fā)生在C1732位號，C1054位號無問題，且檢驗(yàn)的時候發(fā)現(xiàn)板卡的毛邊現(xiàn)象特別嚴(yán)重，

推斷可能與分板有關(guān)系。

電容外表很緊密，內(nèi)部放大看有縫隙。

現(xiàn)在PCB板子已做好，雖然PCB上面的V-Cut也可以使用手動的方式來折斷，但建議不要使用手動的方式折斷或掰斷V-Cut。

因?yàn)槭謩拥臅r候會因?yàn)槭┝�點(diǎn)的關(guān)系對PCB造成彎曲，這非常容易造成PCBA上面的電子零件破裂。

尤其是電容類零件，進(jìn)而降低產(chǎn)品的良率與信賴性，有些問題甚至要使用一段時間后才會漸漸顯現(xiàn)出來。

現(xiàn)在阿毛的PCBA板用分板機(jī)也會產(chǎn)生應(yīng)力，會有上面案例發(fā)生的可能，也會有電容開裂的風(fēng)險。

饒蕭蕭問阿毛現(xiàn)在用什么分板方式。
阿毛說現(xiàn)在木已成舟，板已上線，不用分板機(jī)分板，用手掰風(fēng)險更大，用吧，應(yīng)該不會有這么倒霉吧。
結(jié)果阿毛分完板后沒幾天，他師傅葉清閑就給饒蕭蕭打來了電話。
說阿毛這小子是天賦異稟，天煞孤星。
他要注意誰誰倒霉，改善誰誰報廢。
任電容支離破碎，他自安然入睡。
阿毛制造，真是為博取美女一笑。
明天我讓他再去PCBA工廠一趟，煩請貴司工廠的同事們幫忙換下靠近板邊的幾個器件，因?yàn)殡娙蓍_裂短路了。
哎，世間的事情誰又能說得清呢，正如饒蕭蕭說的得那樣：
“ 如果事與愿違，請相信上天一定是另有安排�！�

楊濤a

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