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1、波峰焊載具設(shè)計方法波峰爐載具,是針對PCB板過波峰焊時有些部件需要保護或者通過載具起到輔助焊接插件所設(shè)計的一種載具。波峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態(tài)錫接觸達到焊接目的,其高溫液態(tài)錫保持一個斜面,并由特殊裝置使液態(tài)錫形成波峰的現(xiàn)象。一、波峰爐載具作用:1、保護金手指或人工接觸到而受到污染。2、將底端SMT元件覆蓋住,使之能通過標(biāo)準(zhǔn)的波峰焊設(shè)備做局部焊接保護。3、將生產(chǎn)線寬度標(biāo)準(zhǔn)化,使用一個載具出多個產(chǎn)品以增加生產(chǎn)效率,并統(tǒng)一產(chǎn)品品質(zhì)。4、防止溢錫污染PCB板表面。二、波峰焊載具基板及原材料的選擇:由于波峰焊波峰
2、溫度一般在260±5℃,焊接時間3-5s,所以載具的基板必須能夠耐高溫,目前采用的玻纖板耐高溫可以達到300℃,國產(chǎn)合成石耐高溫可達350℃,進口合成石耐高溫可達到380℃,石無鉛耐高溫可達到360℃,鈦合金耐高溫可以達到550℃。波峰焊載具在使用過程中除了耐高溫還要承受助焊劑、清洗劑的腐蝕,玻纖板、合成石、鈦合金均具有很高的耐腐蝕性。1、玻纖板波峰焊載具優(yōu)點:平整度好,表面光滑,無凹坑,具有較高的機械性能和介電性能,較好的耐熱性和耐潮性,有良好的加工性。常溫150℃下仍有較高的機械強度,可以耐高溫達到300多度,
3、在干態(tài)、濕態(tài)下電氣性能好,阻燃,用于電氣、電子等行業(yè)絕緣結(jié)構(gòu)零部件,顏色有黑、白、綠、黃等,同時也有防靜電的玻纖板供選擇,價格低廉。缺點:長時間適用后易分層,不耐強酸/強堿,無鉛焊錫情況是不適用,壽命相對較短。2、合成石板波峰焊載具優(yōu)點:產(chǎn)品具有很高彈塑性和抗沖擊性。由于其是硅質(zhì)材料和合成樹脂構(gòu)成的合成石是耐酸性材料。低導(dǎo)熱性,保護基板上電器元件。長時間使用后仍然能保持載具的尺寸穩(wěn)定及其平坦。同時合成石的合成樹脂成份可有效阻隔助焊劑之活性,防止錫尖產(chǎn)生。耐溫一般是300-350度之間,短期間內(nèi)耐溫可達到385度。合
4、成石是過爐載具的理想材料。缺點:目前市場上合成石有國產(chǎn)和進口之分,并且種類繁多,性能差異較大,這樣就加大了選擇材料的難度。所以在選擇材料前必須了解合成石廠家的生產(chǎn)規(guī)模、工藝和參數(shù)信息以便選擇合適的材料。1、鈦合金波峰焊載具優(yōu)點:強度和斷裂韌性高,強度與普通碳鋼相近,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,低溫韌性良好,抗蝕性能優(yōu)異,鈦合金熔點為1660℃,比鐵高,具有較高的熱強度,某些鈦合金的最高工作溫度為550oC,預(yù)期可達700oC??刮g性好:在550℃以下鈦合金表面易形成致密的氧化膜,故不輕易被進一步氧化。鈦合金具有強度
5、高,耐高溫,耐腐性等優(yōu)點。缺點:價格比較昂貴。導(dǎo)熱性太快,不利于保護基板上電器元件。三、波峰焊載具精雕程序設(shè)計(GERBER文件處理的技術(shù))1、先分析PCB板的紅膠、錫漿制程,錫漿制程對于貼片料設(shè)計是需要考慮過爐時加以保護。紅膠制程對于貼片料開窗上錫。2、貼片下沉凹槽寬度和長度公差范圍一般是兩邊各放寬0.3mm及兩邊加起來0.6mm。3、過爐方向箭頭標(biāo)示與頂部中間,如果是一個載具出多PCB板的形式雕刻在載具中間。4、標(biāo)示位置統(tǒng)一放在載具左下角,內(nèi)容至少包含載具名稱、制作日期、編號等,提示:字體,字高依客人要求或美觀
6、清晰為準(zhǔn)。5、蓋板設(shè)計時需考慮使用時防呆,通常就是通過兩端卡位尺寸或者形狀不一致來區(qū)分。6、壓蓋上需開窗便于觀察下部壓棒和壓塊的使用情況。7、壓蓋方向箭頭和刻字盡量位于中間位置,內(nèi)容至少包含載具名稱、制作日期、編號等,提示:字體,字高依客人要求或美觀清晰為準(zhǔn)。8、卡扣與PCB的接觸面相對卡扣與載具底邊的接觸面(安裝面)高0.5~1mm。四、精雕加工工藝參數(shù)1、上錫位置狹小部位采用底部銑薄便于上錫,上錫面底板120°倒角,其他部分倒角90°或者150°。注意不要銑穿貼片下沉凹槽。2、精雕加工過程中對于合成石材料一般采
7、用鎢鋼刀加工,提高刀具使用壽命,保證加工精度。3、載具底板加工時采用4邊加檔條螺絲鎖定防止加工過程中底板松脫及變形。五、波峰焊載具的組裝1、載具底板銑凹槽深度1.6mm,如果PCB板厚度小于1.6mm則壓扣位置需相應(yīng)錫圓弧狀或者圓面凹槽,保證壓扣平面與PCB板上面在同一平面。如果PCB板厚度超過1.6mm通過上提壓扣壓緊PCB板。2、壓扣使用平頭不銹鋼螺母從下往上鎖,沉頭與地面齊平,壓扣上使用防滑螺母鎖合,防滑螺母的頂端需與螺絲頂端齊平或者螺絲高于螺母。3、非功能需要保留的銳角都需倒角R1或者0.5×45°。4、需
8、要從底板上面往下面鎖螺絲時需加工成合適的盲孔,不能加工成通孔以免形成錫尖。5、壓板上壓塊、壓帽中心盡量對準(zhǔn)所壓元件中心。6、邊框的橫板與豎板結(jié)合處不能有間隙≤0.3mm。7、同一批載具使用螺絲須規(guī)格一致。8、卡扣數(shù)量和彈簧彈力配合,在保證完全壓平PCB的前提下,盡量減少用量,同時兼顧作業(yè)時手感輕松程度。9、常規(guī)過爐載具的PCB板安放面(吃錫面)到底板底面的高