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波峰焊治具——你需要知道的一切
发布时间:
2024/08/14
由于电子产品的小型化、轻量化推动了电子元器件由插件元件向贴片元件的转变,但仍有部分插件元件受各种因素制约,无法转换成贴片元件,因此混装电路板的情况会一直存在。
关于混装电路板的焊接,无论是波峰焊还是手工焊接,都存在着效率低下的问题,因此选择和使用合适的波峰焊治具就显得尤为重要。

什么是波峰焊治具?
波峰焊治具是指在波峰焊过程中,用来过焊炉的工具。是用来承载PCB板通过焊炉并完成焊接操作的治具。
使用波峰焊治具的典型应用场景:
1)双面混装工艺,背面有器件,又不是红胶工艺,所以需要用到治具。
2)当元件体超出PCB板边缘,无法通过焊锡炉时,需要使用治具。
3)PCB板是连续板,遇高温容易变形,因此需要使用治具。
波峰焊治具的作用:
1)防止PCB因温度过高而变形。
2)可保护SMD元件,使PCB可以安全通过波峰焊。
3)可为薄基板或柔性PCB提供良好的支撑。
波峰焊治具的特点
1、材质强度高,易于进行精密加工。
2、耐高温,尺寸稳定性好,不易变形。
3、具有导热性,通过炉时能迅速均匀地将热量传导到电路板上。
4、耐腐蚀,可抵抗助焊剂和清洁剂的腐蚀。
5、符合防静电要求。
6、用于环保产品时,还必须符合环保要求。
7、防潮、电绝缘性好。

波峰焊治具常用材料
玻纤板
由玻璃纤维材料和高耐热复合材料组成,具有较高的机械性能和介电性能,耐热、防潮性能好,优点是价格便宜,缺点是使用寿命短。
合成石
一种环保石,由95%以上的天然石粉,加上少量聚酯和粘合剂,在真空条件下混合、加压、振动而成,缺点是价格较贵,优点是使用寿命长。
波峰焊治具种类
通用波峰焊治具
制作最简单,只需要一个或几个铝框和几个螺丝,不需要用合成石或玻纤板材料打孔。铝框支架的优点是可以滑动,可以适应各种板子尺寸,什么板子都可以用,缺点是不能保护SMD贴片器件。
普通波峰焊治具
适用于大批量过波峰焊的板子,用合成石或者玻纤板材料开孔,使锡水接触到的焊脚区域可以焊接,没有开孔的区域保护已经贴好的元件,防止掉落。
带盖波峰焊治具
它的作用是固定和覆盖插件元件。因为有些插件元件高大轻便,容易浮起,焊接不美观不牢靠,所以需要用盖板固定插件元件过波峰焊。

手浸波峰焊治具
一般在一些小公司使用,因为波峰焊设备体积大,成本高,大部分小公司没有配套的波峰焊设备。使用焊锡炉焊接插件元件时,需要使用手浸波峰焊夹具。
影响波峰焊的PCB设计因素
在设计PCB时,需要考虑插件元件的可焊性。在设计PCB布局时,一般优先考虑单面布局和单面焊接元件,当PCB布局不能满足单面焊接时,会采用双面混合布局,这种情况下需要考虑波峰焊组装工艺和组装工艺的整个成本。
贴片元件与插件元件引脚距离
由于波峰焊的治具开口需要大于插件元件焊盘,如果治具开口比较小,可能会导致漏焊,如果开口较大,可能会导致靠近插件焊盘的贴片元件与插件焊盘脱离。因此在设计布局时,必须考虑贴片元件与插件焊盘之间的距离,一般需要大于3mm。
插件引脚附近贴片元件的高度限制
制作治具时,需要在插件料的引脚附近包上贴片料。如果插件料的引脚附近的贴片元件过高,则相应位置的治具凸起过高,会影响过炉过程,导致焊料与插件引脚焊盘接触,有虚焊的可能,所以一般不要将大于3.5mm的贴片元件放在插件引脚附近。
预留工艺边
对于需要过波峰焊的PCBA,在PCB设计时必须留出工艺边,一般为3-5mm,这一来是为了让治具能够支撑PCB接触的宽度,同时也是为了防止过炉时导轨损坏PCBA板上的元件。
焊盘设计
对于多引脚的插件元件,如排针、网络变压器等器件,当引脚间距小于2mm时,需要在焊盘边缘留出锡垫,防止波峰焊时引脚与锡接触。一般与引脚焊盘相连的锡垫为水滴状,与焊盘分开的锡垫一般为矩形。
附加白油阻焊
如果引脚间距小于1mm,需要在引脚间加白油阻焊,防止引脚连锡。
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