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什么是 SMT 过炉治具?为什么在 SMT 生产中有时需要它?
发布时间:
2024/08/26
所谓的“SMT 过炉治具或回流焊模板”本质上是用于在回流焊过程中固定 PCB(印刷电路板)的托盘或载体。这些载体通常具有定位柱以固定
PCB，防止错位或变形。一些先进的载体甚至带有盖子，通常设计用于柔性印刷电路 (FPC)，以防止其浮动或抬起，上下载体上都配有磁铁，充当吸盘以牢固地固定电路板。这确保防止电路板变形。对于刚性 PCB，还可以使用盖板在回流焊过程中固定特定组件，防止滑动。
在 SMT 组装中，这些载体的使用取决于各种因素，包括 PCB 的类型、正在组装的组件以及特定的生产要求。有时，会采用全制程载具等先进载具，以在整个组装过程中提供更全面的支撑和保护。
使用“SMT 过炉治具”或“SMT 回流焊模板”的目的通常包括：
尽量减少 PCB 变形：
使用过炉治具的目的是“减少”PCB 变形，而不是完全防止变形。尽管过炉治具设计精良，但由于 PCB 在回流焊过程中经历高温，仍可能发生一定程度的变形。载具具有定位柱以固定 PCB 和肋条以提供支撑，从而减轻因超过 PCB 的 Tg 值和重力影响而导致的变形。
防止重型组件掉落：
过炉治具可以设计有支撑点，以容纳在第一面组装后的第二回流焊期间容易掉落的某些组件。这对于较重的组件(例如网线连接器和插座)尤其重要。
这两点都与 SMT 回流焊炉的高温区密切相关。考虑到目前大部分产品都采用无铅制程，SAC305锡膏的熔点为217℃，SAC0307锡膏的熔点大约在217℃至225℃之间。建议的最高回流焊温度一般在240℃至250℃之间。但出于成本考虑，常用的FR4板材料的Tg(玻璃化转变温度)通常为150或170.当PCB进入回流炉的高温区时，它会超过其Tg并变成橡胶状。PCB的橡胶状态反映了其材料特性，而不会发生永久变形。
此外，PCB的趋势越来越薄，从标准的1.6mm厚度减小到0.8mm甚至0.4mm。较薄的PCB在回流焊工艺的高温下更容易变形。
解决 PCB 变形和元件掉落问题。
通常使用定位柱通过孔将 PCB 固定到位，有效地保持 PCB 的形状并减少高温引起的变形。此外，肋条或支撑点经过精心布置，以防止重力引起的弯曲和下沉问题。
此外，过炉治具利用其在高温下的抗变形能力。在较重的元件下方设计肋条或支撑点可确保元件不会掉落。然而，需要仔细设计以避免由于支撑点而导致元件过度升起等问题，这可能会影响第二面焊膏印刷的准确性。
综上所述，一个设计良好的“SMT全制程载板”应具备以下特性要求：软化变形温度应在300℃以上，可重复使用而不变形。这是首要要求。热膨胀应最小。过度膨胀可能会损坏PCB。
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