波峰焊接對PCBA制程的技術(shù)要求
波峰焊接其實(shí)是工藝參數窗口非常大的生產(chǎn)環(huán)節,但也是其較大的窗口,使得非常容易暴露設計對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。良好的設計工藝性是簡(jiǎn)化制造過(guò)程,縮短制造周期,降低制造成本,優(yōu)化質(zhì)量控制,增強產(chǎn)品競爭力,提高產(chǎn)品可耐用性的重要環(huán)節。
一、PCB的布線(xiàn)取向
X-Y坐標布線(xiàn)是利用液態(tài)焊料和線(xiàn)系焊點(diǎn)之間產(chǎn)生的擦拭作用來(lái)降低橋連幾率的一種思想。所謂X-Y坐標布線(xiàn)就是布設pcb波峰焊接面的所有導線(xiàn)都與pcb某一邊平行。下圖為CD1019A在波峰焊接后機芯插座的焊接效果,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導致虛焊的重要原因,叫做陰影效應。所謂陰影效應,簡(jiǎn)單的講就是器件在傳送方向上擋住了焊盤(pán)。在一定程度上波峰焊接設備通過(guò)開(kāi)啟亂波能夠適當解決這種效應的產(chǎn)生,但最根本的是從元件布局上解決這問(wèn)題。下圖為典型的陰影效應
(圖2:陰影效應)
在陰影效應中可以開(kāi)啟亂波來(lái)解決,但是開(kāi)啟亂波意味著(zhù)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(gè)焊盤(pán)形成的直線(xiàn)與行進(jìn)方向垂直。而三極管的擺放要使得不要擋住焊盤(pán)。當元件的兩個(gè)焊盤(pán)同時(shí)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,在大多數情況下,同時(shí)兼顧電路布局和上述波峰焊接工藝很難的,所以有很多設計采用整體布局轉45度角。
三、焊盤(pán)和孔的同心度
在單面PCB中,焊盤(pán)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€(xiàn)的間隙對波峰焊接的影響:
1、引線(xiàn)直徑和焊盤(pán)安裝孔徑,直接影響焊點(diǎn)的機械性能和電氣性能
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(pán)的大小沒(méi)有關(guān)系,焊盤(pán)大小只能影響焊點(diǎn)的飽滿(mǎn)程度
4、根據一日本學(xué)者研究并且考慮焊接中的毛細作用,推薦0.05~0.2mm比較合適
四、留孔焊盤(pán)
單面PCB板在波峰焊后為了便于補狀元器件,要求露出孔的焊盤(pán)稱(chēng)作留孔焊盤(pán),留孔大小在0.5~0.6mm
(圖3:普通焊盤(pán)與留孔焊盤(pán))
五、引腳伸出PCB的高度
1、對于無(wú)SMD元件的PCB而言,H<1.8mm的時(shí)候,橋接的可能性將相對減少。元件腳越長(cháng),橋接越厲害。
2、小于1.2mm,焊點(diǎn)的可靠性和外觀(guān)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放寬,但最高不能超過(guò)2.4mm,以免影響裝配
六、工藝邊的設置
1、工藝邊的設置首先考慮焊點(diǎn)的線(xiàn)性排列
2、其次考慮設置在長(cháng)邊,這樣PCB在經(jīng)過(guò)高溫時(shí)候的變形將變低
七、阻焊膠
抹阻焊膠在波峰焊接的時(shí)候,會(huì )產(chǎn)生一些不利的影響:
1、阻焊膠含水分,預熱在能滿(mǎn)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(shí)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(pán)上,造成虛焊
3、長(cháng)腳焊接過(guò)程中,在切元件腳的時(shí)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(guò)焊盤(pán)的設計避免抹膠;而通孔則不一樣,需要的只能抹膠
下圖為非通孔的焊盤(pán)設計可以使得在過(guò)波峰焊后不被錫堵上,避免抹阻焊膠。
(圖4:非通孔的焊盤(pán)設計)
波峰焊接技術(shù)的高效利用需要各個(gè)流程密切配合,只有熟練掌握,才能用好這項技術(shù)。希望此文章對讀者有所幫助。