波峰焊接對PCBA制程的技術(shù)要求
波峰焊接其實(shí)是工藝參數(shù)窗口非常大的生產(chǎn)環(huán)節(jié),但也是其較大的窗口,使得非常容易暴露設(shè)計(jì)對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。良好的設(shè)計(jì)工藝性是簡化制造過程,縮短制造周期,降低制造成本,優(yōu)化質(zhì)量控制,增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力,提高產(chǎn)品可耐用性的重要環(huán)節(jié)。
一、PCB的布線取向
X-Y坐標(biāo)布線是利用液態(tài)焊料和線系焊點(diǎn)之間產(chǎn)生的擦拭作用來降低橋連幾率的一種思想。所謂X-Y坐標(biāo)布線就是布設(shè)pcb波峰焊接面的所有導(dǎo)線都與pcb某一邊平行。下圖為CD1019A在波峰焊接后機(jī)芯插座的焊接效果,箭頭為焊接方向。
(圖1:PCB焊接效果及方向)
二、焊接面貼片的排列
波峰焊接中有一種能夠?qū)е绿摵傅闹匾颍凶鲫幱靶?yīng)。所謂陰影效應(yīng),簡單的講就是器件在傳送方向上擋住了焊盤。在一定程度上波峰焊接設(shè)備通過開啟亂波能夠適當(dāng)解決這種效應(yīng)的產(chǎn)生,但最根本的是從元件布局上解決這問題。下圖為典型的陰影效應(yīng)
(圖2:陰影效應(yīng))
在陰影效應(yīng)中可以開啟亂波來解決,但是開啟亂波意味著元件要受到兩次高溫,所以諸如貼片電阻和電容這樣的器件,在布局是最好是兩個焊盤形成的直線與行進(jìn)方向垂直。而三極管的擺放要使得不要擋住焊盤。當(dāng)元件的兩個焊盤同時受熱,同師焊接,非常有利于焊接質(zhì)量并且減少高溫對元件性能的影響。但是,在大多數(shù)情況下,同時兼顧電路布局和上述波峰焊接工藝很難的,所以有很多設(shè)計(jì)采用整體布局轉(zhuǎn)45度角。
三、焊盤和孔的同心度
在單面PCB中,焊盤和孔不同心幾乎能百分百造成孔穴,氣孔或者焊點(diǎn)吃錫不均勻等缺陷??缀途€的間隙對波峰焊接的影響:
1、引線直徑和焊盤安裝孔徑,直接影響焊點(diǎn)的機(jī)械性能和電氣性能
2、是產(chǎn)生焊點(diǎn)孔穴的重要因素
3、孔穴的產(chǎn)生其實(shí)和焊盤的大小沒有關(guān)系,焊盤大小只能影響焊點(diǎn)的飽滿程度
4、根據(jù)一日本學(xué)者研究并且考慮焊接中的毛細(xì)作用,推薦0.05~0.2mm比較合適
四、留孔焊盤
單面PCB板在波峰焊后為了便于補(bǔ)狀元器件,要求露出孔的焊盤稱作留孔焊盤,留孔大小在0.5~0.6mm
(圖3:普通焊盤與留孔焊盤)
五、引腳伸出PCB的高度
1、對于無SMD元件的PCB而言,H<1.8mm的時候,橋接的可能性將相對減少。元件腳越長,橋接越厲害。
2、小于1.2mm,焊點(diǎn)的可靠性和外觀將大打折扣
3、對于SMD的PCB,考慮到某些元件本體較高可以適當(dāng)放寬,但最高不能超過2.4mm,以免影響裝配
六、工藝邊的設(shè)置
1、工藝邊的設(shè)置首先考慮焊點(diǎn)的線性排列
2、其次考慮設(shè)置在長邊,這樣PCB在經(jīng)過高溫時候的變形將變低
七、阻焊膠
抹阻焊膠在波峰焊接的時候,會產(chǎn)生一些不利的影響:
1、阻焊膠含水分,預(yù)熱在能滿足正常焊接的溫度下,不能在焊接前將膠里面的水分蒸發(fā),在焊接的時候容易炸錫珠
2、人工抹阻焊膠,在一些元件接近的地方容易波及到SMD焊盤上,造成虛焊
3、長腳焊接過程中,在切元件腳的時候,膠容易粘到刀面上去,并且吸附灰塵,影響后面的PCB板
4、所以對于非通孔,可以通過焊盤的設(shè)計(jì)避免抹膠;而通孔則不一樣,需要的只能抹膠
下圖為非通孔的焊盤設(shè)計(jì)可以使得在過波峰焊后不被錫堵上,避免抹阻焊膠。
(圖4:非通孔的焊盤設(shè)計(jì))
波峰焊接技術(shù)的高效利用需要各個流程密切配合,只有熟練掌握,才能用好這項(xiàng)技術(shù)。希望此文章對讀者有所幫助。