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電子製造,工作狂人(ResearchMFG)
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分享在【電子製造業】打滾多年的經驗,包括SMT、焊錫、塑膠射出、產品設計、瓦楞包裝…等。
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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。
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卡勾設計在塑膠件的組裝當中運用非常的廣泛,它不但可以幫助組裝定位,也可以起到無螺絲嵌合的目的,應力、彎折量及應變是決定卡勾所需組合力量之關鍵因素。
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在機構設計的運用當中,卡勾(hook)佔了一個非常重要的角色。一個優秀的卡勾設計必須同時符合容易組裝、不易脫落這兩種幾乎互相違背的特性,有些卡勾還必須符合可以多次拆裝的維修組裝需求,因此如何設計一個符合各方需求的卡勾就相當考驗一位機構工程師的能力。
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不適合卡勾的結構設計:(指突出型及口字型卡勾)卡勾的結合,常常發生鬆動、或結合力量不夠強壯的情況。
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工作熊在前面的篇幅中已經有稍微提過這個透過機構設計解決錫裂對策的觀念了,比如說將那些零件比較容易掉落的部份表面貼焊(SMT)焊腳改成通孔(Plating Through Hole, PTH)焊腳,這樣可以大大的加強焊接的強
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如果你有在顯微鏡下仔細研究過BGA破裂的實際現象,應該會發現絕大部分的BGA都是從外邊四個角落處的錫球開始破裂的,這是因為BGA四個角落對於板彎的力距是最遠的,所以它們也是板彎板翹後承受最大應力之處,當然也就最容易發生焊錫破裂。
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前面篇幅談的都是關於如何提昇PCA結合力以抵抗應力的影響,接下來工作熊會進入另一個議題【如何增加零件或電路板抵抗應力的能力?】,因為應力對錫裂的最大影響就是板彎,所以,我們只要想如何增強產品自身的能力以抵抗板彎所造成的影響就可以了解決錫裂的問題。
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現今的PCB製程已經將CCL(Copper Clad Laminate,銅箔基板)當成標準材料了,而每家CCL廠也都會在其提供給客戶的產品規格當中明定其CCL銅箔的剝離強度(Peel Strength),從這些規格中我們可以清楚的發現使用1.0oz銅箔厚度的剝離強度硬是比使用0.5oz來得高,而且不同型號及不同廠家間CCL的剝離強度也有所不同,所以想要增強銅箔與PCB板材的結合力就必須慎選CCL規格。
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所謂的「銅」基地電路板,就是不論其為何種表面處理,最後形成焊錫的時候只有「銅」會跟錫膏中的「錫」起反應,生成銅錫IMC化合物Cu6Sn5。而「鎳」基地則是「鎳」會跟錫膏中的「錫」起反應,生成鎳錫IMC化合物Ni3Sn4。
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工作熊個人其實並不認為從焊墊上面做設計變更可以對BGA抵抗應力的能力起到多大的幫助,因為杯水車薪啊!隨便一個板彎或變形就可以吃掉你在焊墊設計改善及焊錫能力加強的所有努力。工作熊還是覺得強固機構設計加強電路板對彎曲變形的抵抗能力才是BGA錫裂的最佳解決之道。
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