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介紹PCBA雙面回流焊制程(SMT)及注意事項(xiàng)

2020-11-07 16:28:12
目前SMT業(yè)界主流的電路板組裝技術(shù)應(yīng)該非「全板回流焊接(Reflow)」莫屬,其他當(dāng)然還有別的電路板焊接方法,而這種全板回流焊接又可以區(qū)分為單面板回流焊及雙面板回流焊,單面回流焊的板子現(xiàn)在很少人使用了,因?yàn)殡p面回流焊可以節(jié)省電路板的空間,也就是說可以讓產(chǎn)品做到更小,所以市面上看到的板子大多屬于雙面回流焊制程。
(題外話,如果沒有空間上的限制,其實(shí)單面板的制程可以節(jié)省一次SMT的制程,如果把材料成本與SMT的工時(shí)費(fèi)用比較一下,說不定單面板反而還比較節(jié)省費(fèi)用。)
 
因?yàn)椤鸽p面回流焊制程」需要做兩次回流焊的關(guān)系,所以會(huì)有一些制程上的限制,最常見的問題就是板子走到第二次回流焊爐時(shí),第一面上面的零件會(huì)因?yàn)橹亓﹃P(guān)系而掉落,尤其是板子流到爐子的回流焊高溫區(qū)時(shí),本文將說明雙面回流焊制程中零件擺放的注意事項(xiàng):
(再來個(gè)題外話,為何第二面過回流焊爐時(shí),原來第一面已經(jīng)上錫的大部分小零件不會(huì)重新融錫而掉落下來?為什么只有比較重的零件會(huì)掉落呢?)
 
哪些SMD零件應(yīng)該擺在第一面過回流焊爐?
一般來說比較細(xì)小的零件建議擺放在第一面過回流焊爐,因?yàn)榈谝幻孢^回流焊爐時(shí)PCB的變形量會(huì)比較小,錫膏印刷的精度會(huì)比較高,所以較適合擺放較細(xì)小的零件。
其次,較細(xì)小的零件不會(huì)在第二次過回流焊爐時(shí)有掉落的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榈谝幻娴牧慵诖虻诙鏁r(shí)會(huì)被放至于電路板的底面直接朝下,當(dāng)板子進(jìn)入回流焊高溫區(qū)時(shí)比較不會(huì)因?yàn)橹亓窟^重而從板子上掉落下來。
其三,第一面板子上的零件必須過兩次回流焊爐,所以其耐溫必須要可以耐受兩次回流焊的溫度,一般的電阻電容通常被要求至少可以過三次回流焊高溫,這是為了符合有些板子可能因?yàn)榫S修的關(guān)系,需要重新走一次回流焊爐而做的要求。
 
哪些SMD零件應(yīng)該擺在第二面過回流焊爐?這個(gè)應(yīng)該是重點(diǎn)。
? 大元件或較重的元件應(yīng)擺放在第二面過爐以避免過爐時(shí)零件會(huì)有掉落回流焊爐中的風(fēng)險(xiǎn)。
? LGA、BGA零件應(yīng)盡量擺放在第二面過爐,這樣可以避免第二次過爐時(shí)不必要的重新熔錫風(fēng)險(xiǎn),以降低空/假焊得機(jī)會(huì)。如果有細(xì)間腳且較小的BGA零件不排除建議擺放于第一面過回流焊爐。
BGA擺放在第一面或第二面過爐其實(shí)一直很有爭議,擺放第二面雖然可以避免重新融錫的風(fēng)險(xiǎn),但通常第二面過回流焊爐時(shí)PCB會(huì)變形得比較嚴(yán)重,反而會(huì)影響吃錫品質(zhì),所以工作熊才會(huì)說不排除細(xì)間腳的BGA可以考慮放在第一面。不過反過來想,如果PCB變形嚴(yán)重,只要在精細(xì)的零件,擺放在第二面打件貼片一定是個(gè)大問題,因?yàn)殄a膏印刷位置及錫膏量會(huì)變得不精淮,所以重點(diǎn)應(yīng)該是想辦法如何去避免PCB變形,而不是因?yàn)樽冃味紤]把BGA放在第一面,不是嗎?
? 零件不能耐太多次高溫的零件應(yīng)該擺放第二面過回流焊爐。這是為了避免零件過太多次高溫而損毀。
? PIH/PIP的零件也要擺在第二面過爐,除非其焊腳長度不會(huì)超出板厚,否則其伸出PCB表面的腳將會(huì)與第二面的鋼板產(chǎn)生干涉,會(huì)讓第二面錫膏印刷的鋼板無法平貼于PCB造成錫膏印刷異常問題發(fā)生。
? 某些元件內(nèi)部會(huì)有使用焊錫作業(yè)的情形,比如說有LED燈的網(wǎng)線連接器,必須注意這種零件的耐溫能否過兩次回流焊爐,如果不行就得放置于第二面打件。
 
只是零件擺放于第二面打件貼片過回流焊爐,就表示電路板已經(jīng)過了一次回流焊爐高溫的洗禮,這時(shí)候的電路板多少已經(jīng)有些翹曲及變形發(fā)生,也就是說錫膏的印刷量及印刷的位置會(huì)變得比較難以控制,所以也就容易引起空焊或短路等問題,因此放在第二面過爐的零件,建議盡量不要擺放0201以及細(xì)間腳(fine pitch)零件,BGA也應(yīng)該盡量選擇有較大直徑的錫球。
 
參照文章最前面的SD卡板的正反兩面的圖片,你應(yīng)該可以很清楚的判斷并指出來那一面會(huì)被安排在第一面打零件過回流焊爐,而那一面會(huì)被放在第二面打件貼片過爐了吧!
相關(guān)閱讀: 二次回流焊時(shí)避免第一面零件掉落的解決方法
 
另外,在大量生產(chǎn)中要將電子零件焊接組裝于電路板,其實(shí)有很多種工藝方法,不過每一種工藝制程其實(shí)都是在電路板設(shè)計(jì)之初就已經(jīng)決定好了的,因?yàn)槠潆娐钒迳系牧慵[放位置會(huì)直接影響到組裝的焊接順序與品質(zhì),而布線則會(huì)間接影響。
 
目前電路板的焊接工藝大致上分可以成全板焊接以及局部焊接,全板焊接又大致分為回流焊接(Reflow Soldering)與波峰焊接(Wave Soldering),而電路板局部焊接則有載具波焊(Carrier Wave Soldering)、選擇性波焊(Selective Soldering)、非接觸式雷射焊接(Laser soldering)等。

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