在双面混装PCBA(PrintedCircuit BoardAssembly)过波峰焊时,治具(夹具)的选择至关重要,既要保护已焊接的元件,又要确保未焊接面顺利过锡。以下是选型的关键要点和步骤:
1.明确治具的核心功能
遮蔽保护:防止已焊接的敏感元件(如贴片元件、塑胶件)接触高温焊锡。
支撑固定:确保PCB平整,避免变形或偏移。
导热管理:部分治具需耐高温(通常260℃以上)且不影响焊接区域的热传递。
2.治具选型的关键因素
#(1)材料选择
合成石(如FR4、玻纤复合材料):
优点:耐高温、绝缘性好、轻便且成本适中。
适用场景:多数双面混装板的首选,尤其适合遮蔽贴片元件。
铝合金:
优点:散热快、强度高,适合重型PCB或需频繁使用的治具。
注意:需做表面氧化处理(如阳极氧化)防止锡粘连。
钛合金:
优点:超强耐高温和耐腐蚀,但成本高,仅用于特殊需求(如高频治具)。
#(2)治具设计要点
开孔精度:
通孔元件(如DIP插件)的焊盘区域必须开孔,确保焊锡浸润。
遮蔽区域需完全覆盖敏感元件(如BGA、QFN),边缘预留0.51mm安全距离。
分层/模块化设计:
若PCB两面均有需保护的元件,可采用上下分层治具,或局部模块化遮蔽(如可拆卸盖板)。
定位结构:
使用定位柱、销钉或边沿卡扣,确保PCB与治具无相对位移。
热变形控制:
材料厚度需足够(通常35mm),避免高温下翘曲。
#(3)特殊需求处理
高密度元件:对细间距IC或微型连接器,治具需激光切割或CNC高精度加工。
异形PCB:不规则形状的PCB可能需要定制仿形治具,并增加固定锁扣。
散热元件:如功率器件区域,治具可设计散热孔或金属嵌块辅助导热。
3.波峰焊工艺适配
治具与焊锡波的交互:
确保治具底部不影响焊锡流动,避免阴影效应(如开孔边缘设计导流斜面)。
预热匹配:治具可能遮挡部分PCB区域,需调整预热温度和时间,避免冷焊。
治具清洁性:选择防锡渣附着材料(如特氟龙涂层),减少残留物堆积。
4.验证与优化
试产测试:
检查焊点完整性(无虚焊、桥接)、遮蔽区域是否完全保护。
测量治具对PCB温度分布的影响(可用热电偶或红外测温)。
DFM反馈:若治具设计受限,可协商调整PCB布局(如元件间距、禁布区)。
5.推荐供应商与成本权衡
低成本方案:国产合成石治具(如苏州、深圳厂商)。
高精度需求:选择日本或德国品牌(如SAWA、KOKI),但交期和成本较高。
快速原型:3D打印(耐高温树脂)可用于小批量验证,但寿命较短。
总结步骤
1.分析PCBA:列出需遮蔽的元件、焊点位置及PCB尺寸。
2.选择材料:根据预算和耐温需求选合成石或金属。
3.设计治具:与供应商协作完成3D图纸,重点审核开孔和定位。
4.试产验证:优化治具与波峰焊参数(角度、速度、温度)。
5.批量使用:定期检查治具磨损,避免因老化导致不良率上升。
通过以上步骤,可匹配双面混装PCBA的波峰焊治具,平衡质量、成本和效率。