PCBA的案例
某車型門窗控制器PCBA的簡化建模方法
摘要：針對某車型門窗控制器的PCBA，提出了一種有限元分析中PCBA簡化建模方法。通過對PCBA有限元仿真模態分析結果與試驗模態分析結果對比，驗證該簡化建模方法計算結果的準確性。該方法的提出為后續對汽車電子產品PCBA進行動力學響應分析提供了可靠地分析依據。
前言
隨著電子技術的發展，汽車電子產品的可靠性越來越引起人們的重視，汽車電子產品的可靠性對行人和車輛的舒適性及安全性是至關重要的。印刷電路板組件（PCBA：Printed Circuit Broad Assembly）是汽車電子產品的核心，其可靠性也是汽車電子產品可靠性的關鍵。
準確的有限元分析結果能提前預知PCBA在后期試驗中可能出現的問題。PCBA由PCB、電阻、繼電器、天線、芯片等零件組成。芯片、電容、繼電器等器件的PIN和焊點十分微小，數量多，體積小，在有限元仿真分析前處理階段建模費時，計算過程中消耗過多計算資源。如何準確、高效地建立PCBA的有限元模型，是得到準確的計算結果的關鍵。
本文基于某車型門窗控制器（DCM：Door Control Module）的PCBA提出一種有限元分析中PCBA的簡化建模方法，并進行有限元仿真模態分析。通過仿真模態分析結果與試驗模態分析結果對比，驗證所提出的簡化建模方法計算結果的準確性。
1 有限元分析
1.1 模型概況
DCM的PCBA包括：PCB、接插件、大天線、小天線、繼電器、電容、芯片、電阻等，器件總體數量約180個，如圖1所示。其中電阻數量大于100個且體積小、質量小。
展開 電子產品中簡單正確的PCBA模型 ￥2
一 分析背景
PCBA作為電子產品中必不可少的組件，常見的處理方法有實際建模、簡化電子元器件、去除器件只留PCB板，簡化為Point Mass等。根據具體應用場合選擇不同的方式。本例主要講述如何有效地簡化為質量點。
二 應用場合
1. 首先實際建模基本不可行的，計算機能力的限制，很難做到實際建模。當需要對特定元器件分析時，可以將此部分實際建模，其他部分仍簡化處理。如BGA的疲勞分析。
2. 簡化電子元器件；常常將電子元器件簡化為規則體，然后將其與PCB組成PCBA。主要應用與PCBA的模態分析，振動分析。
3. 僅留PCB板；不考慮電子元器件的影響，僅僅考慮PCB的作用，可以用于PCB的預緊力應變分析和簡單熱應變分析。
4. 簡化為質量點；考慮PCBA重量的影響，而不是剛度。主要用于分析外殼，鈑金等剛度遠大于PCBA零部件，或PCBA剛度對其影響不大的元器件。如鈑金支架的振動分析。但是需要考慮PCBA的重心和轉動慣量。
本例對第4種模型處理方法進行詳細論述：
三 質量點簡化
1. 準備工作：建立大元器件的等效材料庫。實際測量重量，結合FEM中的體積計算等效密度，如下圖。而且最好能夠預估PCBA整體重量。
展開 PCBA板需檢驗哪些項目及檢驗標準是什么？
一、PCBA板檢驗標準是什么？
首先讓我們來了解一下品質檢驗的標準缺點介紹
1，嚴重缺點（以CR表示）：凡足以對人體或機器產生傷害或危及生命安全的缺點如：安規不符/燒機/觸電等。
2，主要缺點（以MA表示）：可能造成產品損壞，功能異常或因材料而影響產品使用壽命的缺點。
3，次要缺點（以MI表示）：不影響產品功能和使用壽命，一些外觀上的瑕疵問題及機構組裝上的輕微不良或差異的缺點。
PCBA板需檢驗哪些項目及檢驗標準是什么
二、PCBA板的檢驗條件：
1，為防止部件或組件的污染，必須選擇具有EOS/ESD全防護功能的手套或指套且佩帶靜電環作業，光源為白色日光燈，光線強度必須在100Lux以上，10秒內清晰可見。
2，檢驗方式：將待驗品置于距兩眼約40cm處，上下左右45o，以目視或三倍放大鏡檢查。
展開 PCBA應變分析的探討 熱應變01_理論 ￥29.9
一 分析背景
有汽車廠商的項目要求做熱應變測試，保證電子產品中PCBA的可靠性。
分析理論；分析仿真計算；分析測試原理、測試過程、測試結果、從測試結果能得到的結論。探討熱應變測試的意義是什么。
整體來說，這是一項略奇怪的測試。具體哪里奇怪，從以下分析繼續看。
可能根據下圖應變失效模式分類，認為熱風險過大，所以測試熱應變吧。
具體原因不得而知。不妨礙我們從源頭分析所謂的熱應變測試。
圖1 電子產品失效模式分類
(圖片來源：微信公眾號Ansys Day)
從圖1可知，熱是在電子產品失效的主要原因。從機械角度出發，電子產品的失效都是由于機械應力應變導致的。分析熱問題，就是分析PCBA應力應變的問題。
集成電路微型化和電子封裝密度不斷提高，進一步加劇了溫升。工作溫度和環境溫度的影響下，導致整個裝配體發生熱變形。電子產品中PCB、散熱器、蓋板、電子元件、焊料等熱膨脹系數不同，可能會導致電子元件斷裂或者焊腳開裂而失效。
要弄清楚PCBA熱應變失效，需要研究以下：
1. 熱工況及熱失效模式
2. 為什么選用應變作為評定依據
3. 熱應變的產生說明，與一般應變的區別。
4. PCB、散熱器、焊料、電子元器件的材料屬性。
5. 熱應變的測試。
6. 熱應變的仿真。
本篇先講前四項。
留言獲取(相關案例及參考文獻)
展開 
PCBA組合板角搭焊盤的激光焊接工藝選擇
在焊接PCBA鍍金引腳時，將溫度波動控制在±5℃內，避免虛焊或基板碳化。
·三維路徑規劃：針對異形角搭焊盤（如方向盤按鍵板的曲面連接、游戲控制手柄），軟件自動生成最佳入射角度與光斑軌跡，補償因高度差導致的能量衰減。
總結
激光錫膏焊接是PCBA角搭焊接的理想選擇，其高精度、靈活性和自動化優勢顯著提升焊接質量與效率。實際應用中需優化錫膏涂布精度、激光參數及溫度監控，以充分發揮工藝潛力。紫宸激光焊錫機將持續深研精密技術，進一步拓展至5G通信、可穿戴設備等前沿領域 。
干貨分享丨PCBA焊接中常見PCB爆板的預防及改善措施！
電子產品可靠性核心是印制電路板組件 PCBA，而印制電路板 PCB 作為各種元器件的載體與電路信號傳輸的樞紐已成為電子產品最重要、最關鍵的部件，其質量的好壞與可靠性水平將決定整機設備的質量與可靠性。
隨著電子產品向多功能、高密度、微型化、三維等方向發展，大量微型器件得以越來越多地應用，這就意味著單位面積的器件I/O越來越多，發熱元件也會越來越多，散熱需求越來越重要，同時因眾多材料CTE不同而帶來的熱應力翹曲變形使得組裝失效風險越來越大，隨之而來的電子產品的早期失效概率也會越來越大。
因此，PCBA的焊接可靠性變得越來越重要了。隨著科學技術的發展和電子產品的更新換代，避免PCB爆板就變成了一個非常重要的過程，那么就讓小編來為大家介紹一下PCB線路板爆板的成因與解決方案！
SMT電子加工焊接中的爆板是PCB生產里比較常見的品質問題，它出現于PCB制造與裝配過程。
PCB爆板指覆銅板在PCBA線路板加工過程，因受熱或機械作用，而出現銅箔起泡，基板起泡、分層；或PCBA成品板在浸焊錫，波峰焊或回流焊等熱沖擊時，出現銅箔起泡，線路脫落，基板起泡、分層等現象，統稱為爆板。
產生爆板原因， 歸根結底，主要是基板耐熱性不足，或PCB內部產生不同壓力，使層間出現分離現象，如操作溫度偏高或受熱時間偏長受到熱沖擊等。
而壓力的產生大致可分為兩種情況：
1.PCB 吸濕，高溫下水分蒸發，內部產生不同壓力
2.在焊接過程中，溫度不均勻，傳熱不均勻，元器件和構成PCB 的復合材料熱膨脹系數不一致，在PCB 內部產生不同壓力
目前業界普遍所說的爆板是指分層和起泡。起泡與分層的區別為，起泡在板表面上看出“隆起”，而分層只在板表面上看出“泛白”，但不出現“隆起”現象。
展開 干貨 | 如何降低PCBA焊接中表面張力和黏度？
PCBA焊接中降低表面張力和黏度的主要措施有以下幾個：
①提高溫度。升高溫度可以增加熔融焊料內的分子距離，減小液態焊料內分子對表面分子的引力。因此升溫可以降低黏度和表面張力。
②調整金屬合金比例。Sn的表面張力很大，増加Pb可以降低表面張力。從圖中可以看出，在Sn-Pb焊料中增加鉛的含量，當Pb的含量達到37％時，表面張力明顯減小。
③增加活性劑。此舉能有效地降低焊料的表面張力，還可以去掉焊料的表面氧化層。
④改善焊接環境。采用氮氣保護pcba焊接或真空焊接可以減少高溫氧化，提高潤濕性。
二、表面張力在焊接中的作用
表面張力與潤濕力的方向相反，因此表面張力是不利于潤濕的因素之一。
無論是再流焊、波峰焊還是手工焊，表面張力對于形成良好焊點都是不利因素。但在SMT貼片加工再流焊中表面張力又能被利用。
當焊膏達到熔融溫度時，在平衡的表面張力的作用下，會產生自定位效應( Self Alignment)，即當元器件貼放位置有少量偏離時，在表面張力的作用下，元器件能自動被拉回到近似目標位置。
因此表面張力使再流工藝對貼裝精度的要求比較寬松，比較容易實現高度自動化與高速度。
同時也正因為“再流動”及“自定位效應”的特點，SMT再流焊工藝対焊盤設計、元器件標準化等方面有更嚴格的要求。
如果表面張力不平衡，即使貼裝位置十分準確，焊接后也會出現元件位置偏移、立碑、橋接等焊接缺陷。
展開 PCBA應變分析的探討_熱應變02_測試 ￥29.9
PCBA熱應變的關鍵結論
二 研究內容
2.1 PCB應變測試相關標準及目的
主要參考兩項標準，
IPC-JEDEC9704 Printed wiring board strain gauge test guideline；對SMT封裝在PCA組裝、測試和操作中受到的應變和應變率水平進行客觀分析。應變測試流程示意如下：
圖1 IPC標準中的測試流程
Intel Strain Measurement Methodology for Circuit Board Assembly；Intel公司基于IPC 9704，針對Intel產品優化測試方法。測試裝配過程中的應變變化。
熱應變是屬于應變測試。目的同樣是應變不能超過允許應變值。
但是，上述兩項典型的標準中，沒有提到過什么熱應變測試。
因為根據分析應變片理論，可以知道，熱應變是應變片測試不出來的。而想要運用熱應變，那就要在應變片測試的基礎上再進行一步計算。
展開 一期一會 | 什么是失效分析？
Sherlock軟件可以進行PCBA級可靠性預測，并使用來自Ansys Mechanical?軟件和Ansys Icepak?解決方案的輸入進行超出PCBA層級的可靠性仿真，例如對PCBA周圍的外殼進行建模，或創建用于降低組件溫度的冷卻系統。
Ansys Mechanical結構FEA軟件：其仿真能力可用于研究不同載荷場景中的最壞情況，這些場景包含PCBA外部的系統元件（例如外殼、機械加強筋和其他更高級別的子系統機械組件）。Mechanical軟件可用于在復雜的系統級裝配體中，推導不同載荷條件下的電路板應變。Mechanical分析的結果可用于識別過應力失效，或傳輸到Sherlock軟件，以便在復雜的載荷和約束場景下進行組件級可靠性預測。
Ansys Icepak電子散熱仿真軟件：提供的熱分析可用于檢查在不同冷卻解決方案的影響下，PCBA上不同組件的溫度。Icepak分析的結果，可用于識別超出組件額定值的溫度，評估組件降額裕量，或將其納入到Sherlock分析中進行組件級可靠性預測。
歡迎聯系我們，以進一步了解Ansys軟件如何幫助企業利用仿真的預測功能來突破設計極限。
展開 干貨分享PCBA-SMT-貼片機拋料八大原因與對策
在PCBA-SMT貼片生產過程中，SMT貼片員工和企業老板會密切關注如何控制生產成本，提高生產效率。事實上，這兩個關鍵問題與貼片機的投擲速度密切相關，這可以說是依賴的。今天，通過這篇文章向大家介紹芯片貼片機拋擲的主要原因。
所謂拋料，是指貼片機在貼片生產過程中的拋擲動作，被吸后不合身，然后試圖將廢料扔進拋料箱或其他地方，導致無法執行貼片生產任務。
拋料的主要原因：
原因一：
檢查吸嘴問題。合金陶瓷套件是否松動有間隙，鋼塑一體吸嘴是否有開裂，吸嘴變形、堵塞和損壞，內徑加工凹凸有雜質等導致氣壓不足和漏氣，臟污等導致無法吸收材料、回收不正確、無法識別和投擲材料。
對策：清洗或更換吸嘴，如果臟污頻繁檢查供氣源，在貼片機進氣口增加過濾裝置（在進氣前過濾掉進氣的水汽與雜塵等）。
原因二：
識別系統存在問題，視力差，視力或激光鏡頭不干凈，雜物干擾識別，識別光源選擇不當，強度和灰度不夠，可能導致識別系統損壞。
對策：清潔擦拭識別系統表面，保持清潔無雜物，調整光源強度和灰度，如有發現識別相機損壞更換識別系統部件。
飛行相機/鐳射相機
固定相機
原因三：
位置問題，取料不在料的中心位置，取料高度不正確（一般以碰到零件后下壓0.05MM為準）而造成偏位，取料不正，有偏移，識別時跟對應的數據參數不符而被識別系統當做無效料拋棄。
對策：調整取料位置，檢查編帶料模在玻璃時是否有靜電干擾移動，吸嘴清潔時除靜電，供應出口處加除靜電墊片，（必要的情況下在貼片機上增加除塵除靜電裝置）
原因四：
真空問題，氣壓不足，真空氣管通道不順暢，有導物堵塞真空通道，或是真空有泄漏造成氣壓不足而取料不起或取起之后在去貼的途中掉落。
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具有穿透性強、測量精度高的電容型、非接觸式感知的智能水浸傳感器-WLD
和傳統的接觸式電導型水浸傳感器比，電容型水浸傳感器有如下鮮明特點：
水浸傳感器 - WLD的特性：
水浸判斷：
-WLD-NC/NO(-Q）/ PCBA：常閉（NC）/常開（NO）繼電器開關量輸出
-WLD-485/ PCBA：RS485數字輸出，可輸出 0-5檔不同水浸
溫度范圍：-40℃~+85℃
供電電壓：9V~30V
輸出接口：無源干節點或RS485接口
繼電器負載能力：3A 250VAC/30VDC，1A 120VAC
報警高度：2±0.5mm水浸 (可配置)
誤報率：100ppm
響應時間：≤1s
防水等級：IP67
固定螺釘：M4*12
WLD-NC/NO PCBA尺寸：φ52mm，厚1.6mm，整體高度受外設(繼電器、按鍵、燈等)影響
WLD-NC/NO(-Q）尺寸：φ56mm，寬76.3mm，高22mm
WLD-485 PCBA尺寸：φ52mm，厚1.6mm，整體高度3.3mm
WLD-485尺寸：φ56mm，寬72.5mm，高22mm
WLD水浸傳感器具有穿透性強、測量精度高、數字接口抗干擾能力強等優點，充分考慮了惡劣環境下的可靠性，結合國產化供應鏈優勢，在電力機柜、充電樁、地鐵、地下管廊、隧道、井蓋、機房等防水、漏水檢測場景等場景中展現廣泛的應用潛力。如需進一步技術細節或采購信息，可聯系工采網“在線客服”
展開 科普丨五種PCBA焊接技術
⑥模具上的PCBA在過錫爐時，有些零件受錫波的沖擊會產生浮高，因此對一些容易浮高的零件采用壓件的方法來解決。
目前主要采用的方式：
金屬鐵塊壓件
模具上安裝壓扣壓件
制作防浮高壓件治具
05
自動焊錫機工藝技術
⑴由于傳統波峰焊接技術無法應對焊接雙面貼片、高密度貼片元件及不耐高溫元器件的焊接，因此一種新方法應運而生：使用自動焊錫機來實現對焊接面插件的焊接。
⑵使用自動焊錫機技術的優點：
①投資小、見效快。
②實現自動化焊接生產，能提高焊點一致性、節省人力、提高生產效率、降低制造成本，避免手工焊接存在的焊點一致性差的問題。
總結
選擇哪一種焊接工藝技術要視產品特點而定：
⑴若產品批量小、品種多，則可以考慮選擇性波峰焊工藝技術，無需制作專門的模具，但設備投資較大。
⑵若產品種類單一，批量大，又想與傳統波峰焊工藝相兼容，則可考慮采用使用屏蔽模具波峰焊接工藝技術，但需要投資制作專門的模具。這兩種焊接技術工藝都比較好控制，因此在目前電子組裝生產中正被廣泛采用。
展開 工業抄數在產品設計中的運用【轉載】
一般的企業已經不止一款產品在市場上銷售了，在需要在外觀上有所創新的時候，其實結構設計是不需要變化的，甚至PCBA也可以用庫存，這樣問題就很簡單了吧。我們可以用抄數技術把結構和PCBA抄出，然后在外觀設計上創新，這樣既可以消化PCBA庫存又可以保證產品結構的成功率。當然了這可能會造成對設計師的一點局限，但其實同一系列產品外觀真的不需要太大變化，同系的產品可能已經占領了部分市場，那么如果新的外觀變化不大的話既可以保留原來的市場又可以讓產品創新，何樂而不為。
一篇實用的SMT制程改善案例總結！
其實靜電既要得到有效的釋放，也要防止瞬間快速放電損傷 PCBA，所以采用阻抗符合標準要求的的專用防靜電周轉盒（如圖 37）是正確的選擇。
案例 4：長期以來，用于 PCBA 測試的治具的材質被我們忽略了，它也必須用防靜電的材料來制作，不能使用普通有機玻璃。
防靜電管理的改善是幾方面改善中比較有效的，其防護要求也被標準化了。在這樣的環境中，SMT 產品的靜電防護是可以得到保障的。
五、生產管理改善篇
生產活動是 SMT 制造的核心內容，提升生產效率是生產管理的重要目標。SMT 生產管理又細分為：計劃達成率管理、生產點數管理、綜合嫁動率管理、機種連續嫁動率管理、Loss Time 管理、機種切換時間管理。
由于生產管理本身就是一門很大的管理學科，在這里我們僅僅談談提升綜合稼動率方面所做的點滴改善事例。
首先從時間分析開始，從圖 41 可以看出，每班次按 12 小時計，原先的綜合稼動率還不到 50%，必須找回損失的時間。
改善手法 1：每班次 12 小時中，員工午餐和晚餐各用時 50 分鐘（如圖 42），加在一起就是 100 分鐘，約占整個班次時間的14%。在 SMT 制造行業中，大多數采用了"人停機不停"的做法，所以我們也實行了輪班制，操作員工輪流用餐，即保證了員工的作息，也保證了設備的稼動。
改善手法 2：減少印刷工位切換的準備時間和減少首件調整時間，可以找回可貴的 14 分鐘，2%的提升也是成績。
改善手法 3：離線備料的模式（圖 44）是理想化的模式，前提是有足夠的 Feeder。生產主管通過對現有 Feeder 的計算，最終提出了合理的新添置 Feeder 的數量，報請申購。實際切換中，盡可能實現離線換料，大大縮短了換線備料時間。
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