PCBA加工中的混裝工藝
混裝工藝的特點(diǎn)是:在PCB一側(A面有數量不等的IC元器件,并插有通孔元器件,在PCB的另一側(B面)又有許多貼片阻容電件(有時(shí)也有IC),常稱(chēng)為“混裝”。它保留通孔元器件價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn),常見(jiàn)于視聽(tīng)類(lèi)產(chǎn)品,如CD、DVD。
混裝工藝操作過(guò)程是:在A(yíng)面采用錫膏-再流焊工藝焊接IC元器件;在B面涂布貼片膠后送入紅外爐中固化;再轉至A面,插入通孔元器件;波峰焊接B面;PCB整理、清洗、測試、總裝。
在PCB上黏結SMD/SMC,其最終目的是為了焊接,但僅將元器件黏結在PCB上(排除一切黏結缺陷),并不能保證SMA通過(guò)波峰焊一定能焊接好,這是因為片式元器件幾乎沒(méi)有引線(xiàn),SMC/SMD在波峰焊時(shí)有其特殊性。
通孔元器件波峰焊時(shí),元器件的引線(xiàn)在接觸到高溫焊料波并在助焊劑的作用下,潤濕力就促使焊料延引線(xiàn)往上爬,以致潤濕整個(gè)焊盤(pán)而得到良好的焊接效果,如PCB上的孔是金屬孔則焊料還能透過(guò)金屬的孔延伸到PCB另一面上,并形成飽滿(mǎn)的焊點(diǎn)。
但片式器件由于沒(méi)有引腳,直接黏結在PCB上,元器件和PCB表面形成銳角,這樣流動(dòng)的焊料波沿切線(xiàn)方向沖擊電阻、電容的表面,而不易達到矩形元器件和PCB平面所形成的角落,并隨著(zhù)原件厚度的增加更加明顯。在這個(gè)角落中易聚集著(zhù)焊劑形成的氣泡和焊劑殘留物而出現漏焊或焊接不良。人們經(jīng)常將這個(gè)角落稱(chēng)為“焊接死區”。
貼片-波峰焊的另一個(gè)問(wèn)題是通常片式元器件端焊頭為SnPb涂層,有良好的可焊性,而為了保證PCB的平整,通常表面的涂敷為鍍金或預熱助焊劑,其助焊效果不如采用SnPb合金熱風(fēng)整平工藝。在經(jīng)過(guò)焊料波時(shí),兩者的潤濕時(shí)間不一樣,通常SnPb端電極僅0.1s,而銅層需0.5s,元器件端頭首先與焊料接觸,故也易造成“焊接死區”。為了解決“焊接死區”缺陷,通常采用雙波峰焊接技術(shù)即增加脈沖波使焊料波垂直方向沖擊“焊接死區”,以實(shí)現良好的焊接效果。
此外,還應使用低固含量的焊劑以減少死區內的殘留物;增加PCB預熱溫度以改善可焊性;改進(jìn)元器件排列方向,并用減少死區角落等手段以減輕不良焊點(diǎn)率。
因此,在SMC/SMD元器件的波峰焊接中應嚴格把關(guān)在PCB設計時(shí)應考慮元器件排列方向,盡可能地將元器件引腳的方向垂直于波峰焊時(shí)的運動(dòng)方向,IC元器件盡可能地放在PCB的A面,少放在B面,非放在B面不可的IC元器件,不僅要注意排列方向,還應增加輔助焊盤(pán),助焊劑的活性及密度也是不可忽視的要求,此外,元器件的固化強度應達到要求,特別是不應使殘膠黏結在焊盤(pán)上。