手機(jī)板級(jí)強(qiáng)度問題總結(jié)應(yīng)力故障分析案例21板級(jí)強(qiáng)度及可靠性設(shè)計(jì)1強(qiáng)度強(qiáng)度概念強(qiáng)度是指零件承受載荷后抵抗發(fā)生斷裂或超過容許限度的殘余變形能力強(qiáng)度的試驗(yàn)研究通過其應(yīng)力狀態(tài)來研究零部件的受力狀況以及預(yù)測(cè)破壞失效的條件和時(shí)機(jī)板級(jí)強(qiáng)度主要關(guān)注屈服強(qiáng)度（如跌落測(cè)試等）與疲勞強(qiáng)度（如產(chǎn)線夾具測(cè)試、組裝等）屈服強(qiáng)度：材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應(yīng)力疲勞強(qiáng)度：材料在無限多次交變載荷作用而不會(huì)產(chǎn)生破壞的最大應(yīng)力，稱為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限強(qiáng)度整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度板級(jí)強(qiáng)度設(shè)計(jì)與整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)息息相關(guān)。非金屬機(jī)項(xiàng)目，整機(jī)強(qiáng)度依靠前殼組件保障；金屬機(jī)項(xiàng)目，整機(jī)強(qiáng)度依靠前殼組件與后殼金屬組件的雙重保障。從受力類型分析，強(qiáng)度風(fēng)險(xiǎn)主要來源于整機(jī)長度方向的受壓與扭曲，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下幾點(diǎn)：1、整機(jī)強(qiáng)度主體殼件滿足三橫三豎完整筋位；

2、增加主體殼件的三點(diǎn)折彎強(qiáng)度仿真(下壓一定距離需要的力)，通過后再投模。強(qiáng)度整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度例如圖示前殼筋位設(shè)計(jì)：1、前殼橫筋、豎筋滿足；2、前殼無開孔設(shè)計(jì)；3、卡扣及拉膠口交叉設(shè)計(jì)；可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)分析涵蓋：故障模式、效應(yīng)和致命度分析、元件器件的優(yōu)選和篩選、應(yīng)力-強(qiáng)度分析、降負(fù)荷使用、熱設(shè)計(jì)保證機(jī)械及其零部件滿足給定的可靠性指標(biāo)的一種機(jī)械設(shè)計(jì)方法。包括對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行預(yù)計(jì)、分配、技術(shù)設(shè)計(jì)、評(píng)定等工作。所謂可靠性，則是指產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和給定的條件下，完成規(guī)定功能的能力。它不但直接反映產(chǎn)品各組成部件的質(zhì)量，而且還影響到整個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量性能的優(yōu)劣。可靠性分為固有可靠性、使用可靠性和環(huán)境適應(yīng)性?？煽啃缘亩攘恐笜?biāo)一般有可靠度、無故障率、失效率3種可靠性設(shè)計(jì)板級(jí)可靠性設(shè)計(jì)要點(diǎn)A、PCB板整體輪廓；B、屏蔽件布局；C、BTB、ZIF等組裝部件的布局；D、結(jié)構(gòu)螺柱、卡扣配合與筋位E、EDA走線F、大芯片及電容器件擺放G、產(chǎn)線測(cè)試夾具設(shè)計(jì)H、操作員組裝手法及組裝夾具設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)PCB整體輪廓薄弱處屏蔽件（拉深）增加強(qiáng)度薄弱處屏蔽件（拉深）增加強(qiáng)度如圖所示：在輪廓薄弱位置均有拉深屏蔽件增加強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)屏蔽件布局大家可以對(duì)比正反面紅線位置發(fā)生了什么？整板的強(qiáng)度連續(xù)性在紅線位置出現(xiàn)了斷層，如果這個(gè)區(qū)域正好有薄弱的大芯片、電容，將出現(xiàn)很大的應(yīng)力風(fēng)險(xiǎn)再仔細(xì)對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)T卡座背面有大芯片，這就是癥結(jié)所在和痛苦的回憶可靠性設(shè)計(jì)屏蔽件布局屏蔽件布局盡量在薄弱位置設(shè)計(jì)圖示這種交叉設(shè)計(jì)，另外，屏蔽件盡量選用拉深件。也可采用背面與正面屏蔽件或其他強(qiáng)度比較好的器件交叉放置可靠性設(shè)計(jì)BTB、ZIF等組裝部件的布局BTB、ZIF等組裝時(shí)需要按壓的部件，在布局時(shí)，盡量避開器件區(qū)，特別是大芯片、電容等易損器件。條件允許時(shí)，背面有屏蔽件補(bǔ)強(qiáng)更好。圖示主板在BTB背面均有屏蔽件的補(bǔ)強(qiáng)，而且主CAM兩側(cè)為強(qiáng)度薄弱區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域均有屏蔽件補(bǔ)哪里強(qiáng)（屏蔽筋位于BTB背面中間，不影響SMT熱應(yīng)力）可靠性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)螺柱配合與筋位1、螺柱Z向零間隙配合，比如打螺釘力偏大，拉著PCB變形產(chǎn)生應(yīng)力集中；2、盡量少做筋位支撐PCB，支撐筋位放置并遠(yuǎn)離器件區(qū)域，PCB支撐主要依靠螺釘柱，螺釘柱直徑6mm以內(nèi)，禁布器件；3、主板固定卡扣盡量遠(yuǎn)離大芯片，并且盡量減少扣位和配合量，避免工人按不下去用蠻力。卡扣盡量對(duì)角各一個(gè)，配合量0.10mm~0.15mm之間。如圖所示：螺釘周圍器件避讓；筋位位于非器件區(qū)；主板只有一個(gè)固定卡扣可靠性設(shè)計(jì)大芯片及電容器件擺放大芯片擺放：1、大芯片盡量都用拉深屏蔽件密封起來；2、大芯片背面禁止有屏蔽件焊錫筋位；3、大芯片禁止放置在強(qiáng)度薄弱區(qū)域，特別是受力變形最大區(qū)域。電容擺放：電容擺放，應(yīng)將電容長度方向盡量與應(yīng)變方向重疊,并排放置增加強(qiáng)度，減少因電容坑裂造成測(cè)試漏電流情況發(fā)生。（需要借助仿真軟件模擬應(yīng)變方向）可靠性設(shè)計(jì)大芯片及電容器件擺放這是百度知道的一個(gè)搜索結(jié)果，手機(jī)用久了耗電快一是定因?yàn)殡姵夭恍袉幔?/p>

很大一部分原因還在于板級(jí)強(qiáng)度不夠，使用久了，在應(yīng)力作用下電容坑裂漏電流，即便更換電池，一樣耗電快可靠性設(shè)計(jì)EDA走線在PCB強(qiáng)度薄弱區(qū)域、整機(jī)跌落易受沖擊區(qū)域，走線寬度盡量加寬并且交替重疊，避免形成強(qiáng)度薄弱區(qū)域，產(chǎn)生應(yīng)力集中?？煽啃栽O(shè)計(jì)產(chǎn)線測(cè)試夾具設(shè)計(jì)在SMT完后，需要對(duì)主板進(jìn)行各種測(cè)試，測(cè)試夾具在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該避免將壓頭下壓在強(qiáng)度薄弱區(qū)域，并控制夾頭彈簧的彈力。如圖所示：圖示位置放置壓頭，對(duì)附近的芯片產(chǎn)生強(qiáng)度風(fēng)險(xiǎn)。可靠性設(shè)計(jì)操作員組裝手法及組裝夾具設(shè)計(jì)整機(jī)組裝時(shí)，操作員均為年富力強(qiáng)的年輕人，手指按壓力度大。因此：首先，需要在組裝工藝書里，標(biāo)明按壓位置。其次，對(duì)BTB、ZIF等按壓部件，采用夾具組裝，控制力度。應(yīng)力故障案例分析主板強(qiáng)度薄弱區(qū)域分析PMIC附近強(qiáng)度及受力變形分析（PMIC正好位于強(qiáng)度薄弱和應(yīng)力集中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域）板級(jí)強(qiáng)度薄弱帶應(yīng)力故障案例分析結(jié)構(gòu)支撐筋位分析無論前殼還是后殼，都在強(qiáng)度薄弱區(qū)域形成筋位，跌落沖擊時(shí)，在很小的面積上，承受到很大的力度，產(chǎn)生兩片較大的應(yīng)力集中區(qū)域，而PMIC芯片正好處于兩片應(yīng)力區(qū)域的交叉區(qū)域，應(yīng)力風(fēng)險(xiǎn)很大。應(yīng)力故障案例分析結(jié)構(gòu)支撐筋位分析造成應(yīng)力集中的支撐筋位大致應(yīng)力集中區(qū)域應(yīng)力故障案例分析指紋識(shí)別及其支架分析指紋識(shí)別位于兩顆大芯片上方，風(fēng)險(xiǎn)一方面來自于跌落時(shí)的沖擊力，另外一個(gè)方面來源于用戶反復(fù)按壓產(chǎn)生的疲勞應(yīng)力應(yīng)力故障案例分析屏蔽件布局圖示紅線位置屏蔽件與主板輪廓形成了一條應(yīng)力薄弱線，而大芯片恰巧位于這條線上應(yīng)力故障案例分析屏蔽件布局圖示位置屏蔽件筋位正好位于大芯片背面，這樣SMT熱應(yīng)力、跌落應(yīng)力集中將會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)力故障案例分析屏蔽件布局圖示位置屏蔽件筋位正好位于大芯片背面，這樣SMT熱應(yīng)力、跌落應(yīng)力集中將會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)力故障案例分析產(chǎn)線測(cè)試夾具圖示位置產(chǎn)線板測(cè)每道工序均有一個(gè)壓頭，反復(fù)施加壓力，PMIC附近產(chǎn)生疲勞應(yīng)力區(qū)域應(yīng)力故障案例分析操作員組裝分析圖示位置整機(jī)組裝時(shí)，均會(huì)因?yàn)椴僮鲉T施力不同造成風(fēng)險(xiǎn)主CAMBTB按壓靠近大芯片指紋識(shí)別按壓靠近大芯片四個(gè)主板卡扣且配合量大組裝需要較大力氣按壓結(jié)束語