BGA錫裂明明RD最應該有所作為,卻硬要製造用焊錫強度來克服,Strain-gage要活用

(沒錯!這就是一篇嘴砲文)

研發不作為,最苦的是製造,講道理?誰的拳頭大就是道理!

自從工作熊兩年前開始要求公司產品使用【Strain gage】量測應力對PCBA造成的板彎影響後,現在【Strain gauge】量測已經變成是我們公司產品的製程檢驗標準之一,甚至連RD也已經大部分接受【Strain gage】為其設計參考指標之一,不過大多還侷限在製程應力的驗證上,工作熊下一步想推動的是將【Strain gauge】執行到DQ的滾動測試(tumble test)與落下測試(drop test)之中。







目的是為了檢驗產品在滾動與落下測試時受到撞擊後對其內部的電路板造成了如何嚴重的板彎應變,這個才是RD最應該要驗證設計參數,否則就算製造工廠在怎麼努力把電路板在組裝製程受到的應變降到了最小,但是產品在客戶手上一落地就掛,這樣的產品賣到市面上應該會很慘吧!

想把【Strain gage】量測朝研發的方向推動其實是有著工作熊的私心存在的,因為RD每次只要一碰到有BGA錫球裂開的問題,第一個反應就是回頭來找工作熊的部門,要求看能不能加強焊錫強度來對抗焊錫開裂,就算工作熊怎麼苦口婆心解釋,焊錫強度在怎麼加強也不可能強化到可以完全抵抗產品落下時造成板子彎曲的應力,並且據理力爭應該從設計手段下手來解決衝擊應力造成板彎的問題,所以才會之前那一系列關於【電子零件掉落或錫裂一定是SMT製程問題迷思?】的文章出現。

無奈最終換來的卻是研發設計了一個一體成形並且直接焊接於電路板上的屏蔽罩(shielding-can),目的是為了加強板子的剛性以對抗衝擊應力造成的板彎問題,但連帶要求的是屏蔽罩的焊接不可以偏移到焊墊的邊緣,否則無法在屏蔽框的邊緣形成有效的焊錫弧度(fillet),還不允許屏蔽罩做定位腳,這下可就苦了製造工廠,先不講屏蔽罩直接焊接於電路板上造成的日後生產維修不易,「屏蔽罩不允許偏移到焊墊邊緣」這一點SMT廠是強烈反彈,因為目前工廠內的設備無法有效百分百檢查屏蔽框的偏移量。

要求工程師在光學顯微鏡下親自量測了一定數量的屏蔽罩的偏移量,而且還去做了切片查看屏蔽罩內側及外側均出現焊接弧度 (fillet)形狀。

為此,我們還特意要求工程師在光學顯微鏡下親自量測了一定數量的屏蔽罩的偏移量,而且還去做了切片查看屏蔽罩內側及外側均出現焊接弧度 (fillet)形狀。

諸位看倌大人們請幫忙工作熊想想,到底SMT該如何做才可以確保屏蔽罩在回焊之後不會偏移?

殘留問題:


延伸閱讀:
[案例]BGA錫球裂開的機構設計改善對策
如何從設計端強化BGA以防止其焊點開裂?
陶瓷電容(MLCC)落下後破裂並掉落分析(應力)
BGA錫裂,使用應變片(Strain Gauge)量測電路板到底那個環節產生較大變形量

訪客留言內容(Comments)

不給定位…也不給釦附…根本是逼死製造嗎…
目前想到的只有下面3招,但也都困難重重就是了,給熊大參考參考
1.點膠固定
2.治具固定
3.換高強度板材

建議設計提出解決方案時應該找製造一起檢討才對,同時也要試作確認,這樣才會正向循環阿

Louis,
感謝您提供的方法與建議,這些方案其實都有經過評估與考慮。
1.點膠固定。驗證過可行,但點膠必須在屏蔽罩後過爐前,增加人力,最好可以自動點膠,人工擔心撞件。上屏蔽罩之前點擔心抬高問題。
2.治具固定。就是使用過爐載具,然後加蓋子用彈簧針壓住固定載具,目前正在驗證。這個會增加一個人力成本,載具要回收重複使用。另外,上載具及蓋子也擔心振動,不小心碰撞問題。
3.高強度板材。這個就是直接增加材料成本了,大家最不願意看到的方案,評估過的確改善。


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