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为什么需要制作用于 PCB 组装的过炉治具?
发布时间:
2024/08/08
PCB板在焊接生产过程中为什么需要非常平整?为什么板厚小于1.0mm的PCB板需要SMT治具支撑?接下来,我就带大家一探究竟吧!

随着电子工业的发展,PCB板的发展正沿着基板薄化、电路多层化、电路几何精细化、支撑元件小型化和精密化、元件密度增加、高可靠性等方向发展,插件器件向SMD的转换,催生了SMT(表面贴装技术)在电子产品中的广泛应用。SMT生产中的关键设备——贴片机也随之得到改进和发展。在过程中,经常会出现一些1.0mm以下的薄板焊接不良的现象,特别是CSP器件的出现和密集的应用,对PCB板的平整度要求越来越高。
每一个产品的焊接生产都要经过多方面的验证。有时即使我们在各方面都已经做得非常好,考虑的非常周全,但在实际生产中还是有可能跟我们闹出一些笑话,导致焊接失败。工艺已经考虑的非常周全,但也有例外,无论是管理上的失误,还是工艺上的漏洞,还是人员操作上的失误,还是设备故障,请看下面的案例分析:

客户自己设计板子的PCBA项目。客户的产品布局设计紧凑,两面都有多个BGA芯片和0201封装大小的电阻。成品PCB厚度为0.80mm,PCB呈拼图状,具有工艺优势。
按照我们常规的理解方式,PCB板(PCB组装)具有工艺优势,布局完善,焊接生产时可以顺利走线。但是,在我们产前评估中,工艺工程师开出处方,要求用SMT治具焊接。客户一时之间感觉脑袋嗡嗡响,为什么需要SMT治具?百思不得其解。
那我们就来说说这种薄板PCB板面平整度的危害。
在SMT生产线上,如果PCB板不平整,会导致设备定位不准确。
A.印刷-PCB板与钢网不在同一平面,会造成印刷锡厚、尖锐、甚至带色、带色。
B.SMD------会造成SMD元件的飞件、偏移、连锡、元件损坏等。
C.IR-Reflow-------会造成贴片元件虚焊、电阻电容元件立碑等。
如果锡膏尖锐,还可能造成焊接后短路等其它问题。
那为什么会出现这些缺陷呢?
原来是当PCB板厚度小于1.0mm时,在连接位置或加装V-CUT槽时,整块拼板强度会大大降低(减弱),因为V-CUT深度为板厚的1/3.加强PCB板中间,支撑框架-玻纤布V断,造成强度明显变软。如果没有治具支撑,会影响PCBA下方的制程。
首先,印刷环节---顶针的支撑,是否能承受刮刀印刷的压力强度,考虑BGA芯片下方是否有空间放置顶针。另外,如果顶针周围1.5-3mm内有SMT器件。顶针也有顶器件的风险。
2.SMD---顶针能否支撑PCB板的变形补偿。
3.IR-Reflow回流焊-----过炉过程中,PCB板在炉温达到Tg温度时会发生翘曲-----如果在回流过程中支撑强度不足,会造成品质隐患与潜在失效风险的根本原因。

A1印刷---布局紧凑。印刷顶针无法稳定分布支撑顶面。 PCB厚度小于1.0mm,在BOT面经过一次回流焊后,在TOP生产前,PCB组装时会产生一定的变形。
PCB板面不平整会造成印刷困难,影响品质风险,如漏印、过锡、翘边、连锡、少锡等。
B1 SMD---PCB平整度、变形、支撑强度不足、贴装问题引起的如:偏移、假焊、零件破损等。
C1 回流焊---PCB平整度、变形、支撑强度不足、IR-Reflow后焊接品质问题。如假焊、立碑、沾锡、芯片枕效应等。
我们使用SMT专用治具时,要加强治具上的支撑,避免SMT器件的位置。将PCB板放置于治具上,使PCB板(PCB Assembly)整体支撑强度均匀可靠(治具--印刷+贴片+IR-Reflow均可通用)
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