雙面混裝PCBA過(guò)波峰焊時(shí)，如何選用治具？

由于電子產(chǎn)品的小型化、輕量化推動(dòng)了電子元件從插件元件向貼片元件轉(zhuǎn)化，但還是有部分插件元件存在各種因素的制約，無(wú)法轉(zhuǎn)化成貼片元件，所以混裝電路板會(huì)一直存在。

關(guān)于混裝電路板的焊接，不論是波峰焊還是手工焊接，都存在效率低的問(wèn)題，所以選擇使用合適的波峰焊治具，則尤為重要。

一、什么是波峰焊治具

指在波峰焊制程工序中，過(guò)錫爐所使用的一種工具，用于承載PCB板過(guò)錫爐并完成焊接作業(yè)的治具。

1、使用治具的典型應(yīng)用場(chǎng)景

1） 雙面混裝制程，背面有器件且不是紅膠工藝，需使用治具。

2） 元件本體超出PCB板邊，無(wú)法過(guò)錫爐時(shí)，需使用治具。

3） PCB板為連片板，遇高溫容易發(fā)生變型，需使用治具。

2、治具在波峰焊中的作用

1） 防止因溫度過(guò)高，導(dǎo)致PCB變型。

2） 可以把SMD元件保護(hù)起來(lái)，使PCB安全的過(guò)波峰焊。

3） 可以對(duì)薄形基板或軟性電路板起到良好的支撐作用。

二、波峰焊治具的特征

1、材質(zhì)強(qiáng)度高，便于進(jìn)行精密機(jī)械加工。

2、具備耐高溫性，尺度穩(wěn)定性好，不易變形。

3、具有熱傳導(dǎo)性，過(guò)爐時(shí)熱量能快速均勻的傳遞到電路板上。

4、耐腐蝕性，耐助焊劑和清洗劑的腐蝕。

5、符合防靜電的要求。

6、用于環(huán)保產(chǎn)品時(shí)，還要滿足環(huán)保方面的要求。

7、具有防潮性和良好的電絕緣性。

以下兩種是波峰焊治具最廣泛使用的材料。

1、玻璃纖維板

由玻璃纖維材料和高耐熱性的復(fù)合材料合成的，具有較高的機(jī)械功能和介電功能，較好的耐熱性和耐潮性，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是運(yùn)用壽命短。

2、組成石

一種環(huán)保石材，由95%以上的天然石粉，加上少數(shù)聚酯及粘合劑，在真空下混合、加壓、振動(dòng)成型而成，缺點(diǎn)是價(jià)格較貴，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)用壽命較長(zhǎng)。

三、波峰焊治具的類(lèi)型

1、萬(wàn)能波峰焊治具

其制作是最簡(jiǎn)單的，只需一個(gè)或幾個(gè)鋁框，加上幾個(gè)螺絲就完成了，無(wú)需使用組成石或玻璃纖維板材料開(kāi)孔，優(yōu)點(diǎn)是鋁框支架可以滑動(dòng)，能夠適應(yīng)各種板子的尺寸，任何板子都可以使用，缺點(diǎn)是不能保護(hù)SMD貼片器件。

2、普通波峰焊治具

適用于大批量過(guò)波峰焊的板子，使用組成石或玻璃纖維板材料開(kāi)孔，讓錫水接觸到的焊腳區(qū)進(jìn)行焊接，不開(kāi)孔的區(qū)域把已經(jīng)貼的元器件保護(hù)起來(lái)，避免掉下去。

3、帶蓋板波峰焊治具

其作用是把插件元器件固定蓋起來(lái)，因?yàn)橛行┎寮骷咔逸p，容易漂浮起來(lái)，焊接不漂亮也不牢靠，所以需使用蓋板把插件元件固定過(guò)波峰焊。

4、手浸波峰焊治具

一般使用于一些小公司，因波峰焊的設(shè)備體積很大，成本很高，一般小公司沒(méi)有匹配波峰焊設(shè)備，使用錫爐焊接插件元器件時(shí)，就需使用手浸波峰焊治具。

四、PCB設(shè)計(jì)影響波峰焊的因素

PCB設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮插件元件的可焊性，設(shè)計(jì)PCB布局一般都會(huì)優(yōu)先考慮單面布局和單面焊接元器件，當(dāng)PCB布局無(wú)法滿足單面焊接時(shí)，會(huì)使用雙面混裝布局，這時(shí)需考慮波峰焊的組裝制程及組裝過(guò)程的整個(gè)成本。

1、貼片元件與插件元件管腳距離

由于波峰焊的治具開(kāi)孔需大于插件元件焊盤(pán)，如果治具開(kāi)孔比較小，可能會(huì)導(dǎo)致漏焊，開(kāi)孔比較大，會(huì)導(dǎo)致離插件焊盤(pán)較近的貼片元件與插件焊盤(pán)連錫，所以設(shè)計(jì)布局時(shí)，需考慮到貼片元件與插件焊盤(pán)的距離，一般需大于3mm以上。

2、插件管腳附近貼片元件的高度限制

由于在制做治具時(shí)，需要把插件管腳附近的貼片物料包起來(lái)，若插件物料管腳附近的貼片元件過(guò)高，則對(duì)應(yīng)位置治具凸起太高，會(huì)影響到過(guò)爐時(shí)焊錫與插件管腳焊盤(pán)的接觸，從而導(dǎo)致虛焊的可能，所以一般在插件管腳附近不要擺放3.5mm以上的貼片元件。

3、預(yù)留工藝邊

需要過(guò)波峰焊的PCBA，在PCB設(shè)計(jì)時(shí)一定要留有工藝邊，一般是3-5mm，這是為了留給治具支撐PCB接觸的寬度，同時(shí)也防止過(guò)爐時(shí)，軌道撞壞PCBA板上的元件。

4、拖錫焊盤(pán)的設(shè)計(jì)

多管腳的插件元件，比如排針、網(wǎng)絡(luò)變壓等器件，在管腳間距小于2mm時(shí)，需要在最邊上的焊盤(pán)留有拖錫焊盤(pán)，防止波峰焊過(guò)爐時(shí)管腳連錫，一般與管腳焊盤(pán)相連的拖錫焊盤(pán)為淚滴狀，與焊盤(pán)分開(kāi)的拖錫焊盤(pán)一般是矩形。

5、附加白油阻焊條

如果管腳間距小于1mm，需要在管腳間加白油阻焊條，防止管腳連錫。

6、可焊性檢查

使用華秋DFM軟件，可以檢測(cè)PCBA的可焊性，組裝分析后可以檢測(cè)元器件的間距，提前評(píng)估制作哪種波峰焊治具，提前預(yù)防貼片元件離插件元件太近影響開(kāi)治具的問(wèn)題發(fā)生。

華秋DFM軟件是國(guó)內(nèi)首款免費(fèi)PCB可制造性和裝配分析軟件，擁有300萬(wàn)+元件庫(kù)，可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能，開(kāi)發(fā)了19大項(xiàng)，52細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則，PCBA組裝的分析功能，開(kāi)發(fā)了10大項(xiàng)，234細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則。

基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問(wèn)題，能幫助設(shè)計(jì)工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問(wèn)題，且能夠滿足工程師需要的多種場(chǎng)景，將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低，減少成本。

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