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)分為單面板回焊及雙面板回焊,單面回焊的板子現(xiàn)在很少人使用了,因為雙面回焊可以節(jié)省電路板的空間,也就是說可以讓產(chǎn)產(chǎn)做到更小,所以市面上看到的板子大多屬于雙面回焊制程。
因為「雙面回焊制程」需要做兩次的回焊的關(guān)系,所以會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焊爐時,第一面上面的零件會因為重力關(guān)系而掉落,尤其是板子流到爐子的回焊區(qū)高溫時,本文將說明雙面回焊制程中零件擺放的注意事項:
1、哪些SMD零件應(yīng)該擺在第一面過回焊爐?
一般來說比較細(xì)小的零件建議擺放在第一面過回焊爐,因為第一面過回焊爐時PCB的變形量會比較小,錫膏印刷的精度會比較高,所以較是合擺放較細(xì)小的零件。
其次,較細(xì)小的零件不會在第二次過回焊爐時有掉落的風(fēng)險。因為第一面的零件在打第二面時會被放至于電路板的底面直接朝下,當(dāng)板子進(jìn)入回焊區(qū)高溫時比較不會因為重量過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焊爐,所以其耐溫必須要可以耐受兩次回焊的溫度,一般的電阻電容通常被要求至少可以過三次回焊高溫,這是為了符合有些板子可能因為維修的關(guān)系,需要重新走一次回焊爐而做的要求。
2、哪些SMD零件應(yīng)該擺在第二面過回焊爐?
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零件會有掉落回焊爐中的風(fēng)險。
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不必要的重新熔錫風(fēng)險,以降低空/假焊得機會。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焊爐。
BGA擺放在第一面或第二面過爐其實一直很有爭議,擺放第二面雖然可以避免重新融錫的風(fēng)險,但通常第二面過回焊爐時PCB會變形得比較嚴(yán)重,反而會影響吃錫質(zhì)量,所以工作熊才會說不排除細(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大問題,因為錫膏印刷位置及錫膏量會變得不精準(zhǔn),所以重點應(yīng)該是想辦法如何去避免PCB變形,而不是因為變形而考慮把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超出板厚,否則其伸出PCB表面的腳將會與第二面的鋼板產(chǎn)生干涉,會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焊爐,就表示電路板已經(jīng)過了一次回焊爐高溫的洗禮,這時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。
另外,在大量生產(chǎn)中要將電子零件焊接組裝于電路板,其實有很多種工藝方法,不過每一種工藝制程其實都是在電路板設(shè)計之初就已經(jīng)決定好了的,因為其電路板上的零件擺放位置會直接影響到組裝的焊接順序與質(zhì)量,而布線則會間接影響。
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)、非接觸式激光焊接(Laser soldering)等。
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