PCBA上电容开裂短路，是什么原因导致的

作者：一博科技高速先生自媒体成员 东哥

人生有很多意外，不要以为有过一次失败，就总以为下次一定能成功，也许后面还有更大的失败等着你，要不然怎么会有个成语叫祸不单行。

上次，阿毛因为在PCB上添加邮票孔的位置不对，导致无法正常用分板机分板，被师傅叶清闲点化了一下。阿毛当时在PCBA车间撅着屁股留着汗，用锯条锯了半天的板，然后又用小刀刮了几个小时的毛边，可谓是对邮票孔的印象，那真叫个刻骨铭心。虽然经过美女饶萧萧指点，心中豁然开朗，他还是对邮票孔的连接方式心存芥蒂。他想换一种成型方式，他现在比较看好V-cut方式。

为什么要用V切的方式呢，阿毛是这样想的，用V切是一种万能的分板方式，即使PCBA后不能用分板机正常分板，也可以用手掰掉，关键是师傅动不动就喜欢用他的无上神功来分板。

这真是一种V切，两种分板，妙哉妙哉。他的这种想法，很快就有了实现之地。这几天阿毛又加急设计完一个PCB板，拼板的时候，特意在工艺边用上了他心心念念的V切分板方式。他想再也不会出现，用分板机分板撞刀，分完板后PCB板边毛刺参差不齐的情况。

下面是他在板加了工艺边，用了零间距V-cut拼板。

PCB检查完毕，输出gerber，投板到工厂，阿毛这动作是行云流水，一气呵成，颇有几分大师风范。
这次一定要扭转在师傅叶清闲心中的不利局面。临近年关，公司各种福利出现，听高人说：“只要机会把握住，几天住进大别墅。”
想着想着，阿毛脸上就露出了得意的笑容。板子下了线，那就可以在家先美美的睡一天。很快板子在PCB工厂做完了，下一步就要送到E公司的PCBA工厂了。
阿毛刚要准备第二天去跟线，正在这时电话铃音响起，是PCBA工厂的饶美女让阿毛明天去讨论个问题。
阿毛一大早来到了PCBA工厂。远远看到一美女，简直就是女娲娘娘最得意最炫技的作品，究竟有多美，有诗为证：

乌发轻盘戴玉簪，唇红齿白气若兰。
眉梢眼角藏秀气，一颦一笑赛天仙。
谁言春花比貌娇，花也羞怯不争俏。
肤白貌美大长腿，不是萧萧还有谁。
没有穿静电服的饶萧萧如出水芙蓉，清新脱俗，美得不可方物。

阿毛这一刻有些沉醉，沉醉在这盛世美颜里不愿意醒来。饶萧萧见阿毛如此，微微一笑，这一笑就如春风吹皱了一池碧水，那涟漪竟也一漾一漾得，撩得阿毛心湖内浪起潮涨。接下来，美女萧萧将告诉阿毛一个惊天秘密，让阿毛又一次心潮激荡，今朝难忘。

V切在PCB工厂做为常用的分板方式，下图是它V切的示意图：

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°，也有板内物体到板边太近，

工厂有用20°V切刀成型的。通常V切角度越大，成品越好分板，但是对板边的距离要求越大。

V-Cut的角度越大，表示板子边缘被V-Cut切掉的部分就越多，相对的PCB上的线路就必须向板内内缩更多，

防止被V-Cut切割到受损。

V-Cut的角度越小，理论上越有利PCB的空间设计，可是却不利PCB板厂的V-Cut锯片寿命，因为越小的V-Cut角度，

就意味着V切电锯的刀头就要越细薄，也就越容易磨损与折断其刀片。

V切分板的板厚范围在0.8-3.5mm,但是个人建议V的成品板厚范围最好在1.0-2.5mm,通常用30度的刀比较多，

下面是E公司的V切标注，大家可以从中看出什么亮点吗？
 

如果板子太厚，V切后余厚太多，分板时毛刺会很大。
V切通常有如下的工艺需求：
 

下图是PCBA工厂V切分板机的局部特写
 

 

下面是PCBA工厂的V切分板的示意图
 

 

现在阿毛提供的PCB光板，工厂加工完成后，V切余厚有点厚。

如下所示，1.6mm的成品板厚实测后余厚偏上限，切割深度偏浅，正常的V切余厚在0.5+/-0.1mm之间。
 

PCB裸板上正常与不正常的V切对比图，如下所示：
 

 

V切角度越小，分板时应力越大。

阿毛设计的PCB板内，有多处电容器件到PCB板边太近，且垂直于板边。下面为局部特写。
 

通常SMT行业布局规范建议，片式元件与V_cut垂直布局时，距离须保持在4-5mm以上。但是目前器件到板边的

垂直距离，最近的只有2.8mm。
 

未装配的PCB建议后续修改连接方式开槽处理或者在布局将器件移到距板边4-5mm及以上，避免机械应力导致电容开裂，

大家通常认为分板机分板时是用刀切开的，其实在刀下切的过程中，给PCB板边的器件有一个很大的应力，有可能导致板

边的电容开裂失效。

 

为了防止板边电容受应力开裂短路失效，需将器件在靠近板边处开槽处理。
 

靠近V-cut线或邮票孔的元器件的放置方向如下图所示，所受应力1＞3>2≈4和5，应力越大越容易损坏器件。
 

 

因此建议元件尽量远离邮票孔或V-cut线4-5mm以上。

平行方向优于垂直方向，如图所示器件3的摆放设计又优于器件1。

PCB在过回焊炉的高温区时，板子本身就会因为高温超过玻璃转移温度(Tg)而软化变形，如果V-Cut位置及凹槽深度设计得不好，

将导致PCB变形更严重，不利二次回流焊的制程。

如下图所示的案例，电容短路问题都是发生在C1732位号，C1054位号无问题，且检验的时候发现板卡的毛边现象特别严重，

推断可能与分板有关系。

电容外表很紧密，内部放大看有缝隙。
 

 

 

 

现在PCB板子已做好，虽然PCB上面的V-Cut也可以使用手动的方式来折断，但建议不要使用手动的方式折断或掰断V-Cut。
因为手动的时候会因为施力点的关系对PCB造成弯曲，这非常容易造成PCBA上面的电子零件破裂。

尤其是电容类零件，进而降低产品的良率与信赖性，有些问题甚至要使用一段时间后才会渐渐显现出来。

现在阿毛的PCBA板用分板机也会产生应力，会有上面案例发生的可能，也会有电容开裂的风险。

饶萧萧问阿毛现在用什么分板方式。
阿毛说现在木已成舟，板已上线，不用分板机分板，用手掰风险更大，用吧，应该不会有这么倒霉吧。
结果阿毛分完板后没几天，他师傅叶清闲就给饶萧萧打来了电话。
说阿毛这小子是天赋异禀，天煞孤星。
他要注意谁谁倒霉，改善谁谁报废。
任电容支离破碎，他自安然入睡。
阿毛制造，真是为博取美女一笑。
明天我让他再去PCBA工厂一趟，烦请贵司工厂的同事们帮忙换下靠近板边的几个器件，因为电容开裂短路了。
哎，世间的事情谁又能说得清呢，正如饶萧萧说的得那样：
“ 如果事与愿违，请相信上天一定是另有安排。”

审核编辑：符乾江