设计决定质量。将激光焊接工艺方法与PCBA的可制造性相结合的“一体化”理念,为高质量制造提供了先决条件和固有的工艺能力。
PCBA的可制造性设计决定了PCBA的焊接直通率水平,其对焊接良率的影响是先天的,很难通过现场工艺的优化来补偿。
可制造性设计决定了生产效率和生产所带来的成本。如果PCBA的工艺设计不合理,在大多数情况下要额外的试制时间和工装。如果解决不了,就必须要返修。这些都降低了生产效率,增加了成本。
印刷电路板组件(PCBA)是指安装有电子元件,具有一定电路功能的印刷电路装配件,如图所示,在电子制造工厂也叫单板。
PCBA的可制造性设计主要解决可组装性问题,旨在实现最短的工艺路径、最高的焊接直通率和最低的生产所带来的成本。设计内容最重要的包含:工艺路径设计、装配面部件布局设计、焊盘和阻焊设计(与直通率相关)、组装热设计,组装可靠性设计等。
PCB的可制造性设计侧重于“可制造性”,包括板材选择、压合结构、孔环设计、阻焊设计、表面处理和拼板设计。这些设计都与PCB的加工能力有关。由于加工方法和能力的限制,PCB的加工能力一定要满足设计的最小线宽和线距、最小孔径、最小焊盘环宽和最小阻焊间隙,设计的叠层和压合结构一定要满足PCB的加工工艺。因此,PCB的可制造性设计侧重于满足PCB工厂的技术能力,了解PCB的生产方法、工艺和工艺。
PCBA的可组装设计侧重于“可组装性”,即建立稳定坚固的工艺性,实现高质量、高效率、低成本的焊接。设计内容有包装选择、焊盘设计和组装方法(或工艺路径设计)、部件布局、钢网设计等。所有这些设计的基本要求都集中在更高的焊接良率、更高的制造效率和更低的制造成本上。
激光锡焊技术是用精确聚焦的激光束光点照射焊盘区域。吸收激光能量后,焊接区域迅速升温熔化焊料,然后停止激光照射冷却焊接区域,使焊料凝固,形成焊点。由于只局部加热焊接区域,整个部件的别的部分几乎不受加热的影响,激光照射时间通常只有几百毫秒。非接触焊接对焊盘没有机械应力影响,空间利用率较高。
激光焊接的适用场合是选择性回流焊接工艺或使用锡丝连接器。如果是SMD元件,需要先涂抹锡膏,再焊接。焊接过程分为两个步骤:首先,锡膏需要加热,焊点也需要预热。之后,焊接中使用的锡膏被完全熔化,焊接完全润湿了焊盘,最终形成了焊接。激光发生器和光学聚焦元件用于焊接,单位体积内的包含的能量高,传热效率高。非接触焊接,焊料可以是锡膏或锡线,很适合焊接狭窄拥挤的空间内的焊点或小焊点,功率小,节能。
自动化生产组装,PCB应具有符合光学定位的符号。或焊盘对比度明显,视觉照片定位。
每一种焊接方法对部件的布局都有自己的要求,部件的布局一定要符合焊接工艺的要求。科学合理的布局能够大大减少不良焊点,减少工装的使用。
例如,激光焊接片式元件,要求焊盘长度大于贴片元件,使其贴好后能够露出焊盘。焊接时避免贴片元件的位移。
焊盘、阻焊、钢网的匹配设计、焊盘和引脚结构决定了焊点的外观和吸附熔融焊料的能力。合理设计安装孔,实现75%的透锡率。
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此外,张铠还一边
2023年法国I
PCB设计之前,
气动点焊机在焊接