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PCB双面回焊制程(SMT)介绍及注意事项

作者:时间:2018-08-09来源:网络收藏

目前SMT业界主流的电路板组装技术应该非「全板回流焊接(Reflow)」莫属,其他当然还有别的电路板焊接方法,而这种全板回流焊接又可以区分为单面板回焊及双面板回焊,单面回焊的板子现在很少人使用了,因为双面回焊可以节省电路板的空间,也就是说可以让产产做到更小,所以市面上看到的板子大多属于双面回焊制程。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/386004.htm

(题外话,如果没有空间上的限制,其实单面板的制程可以节省一次SMT的制程,如果把材料成本与SMT的工时费用比较一下,说不定单面板反而还比较节省费用。)

因为「双面回焊制程」需要做两次的回焊的关系,所以会有一些制程上的限制,最常见的问题就是板子走到第二次回焊炉时,第一面上面的零件会因为重力关系而掉落,尤其是板子流到炉子的回焊区高温时,本文将说明双面回焊制程中零件摆放的注意事项:

(再来个题外话,为何第二面过回焊炉时,原来第一面已经上锡的大部分小零件不会重新融锡而掉落下来?为什么只有比较重的零件会掉落呢?)

哪些SMD零件应该摆在第一面过回焊炉?

一般来说比较细小的零件建议摆放在第一面过回焊炉,因为第一面过回焊炉时PCB的变形量会比较小,锡膏印刷的精度会比较高,所以较是合摆放较细小的零件。

其次,较细小的零件不会在第二次过回焊炉时有掉落的风险。因为第一面的零件在打第二面时会被放至于电路板的底面直接朝下,当板子进入回焊区高温时比较不会因为重量过重而从板子上掉落下来。

其三,第一面板子上的零件必须过两次回焊炉,所以其耐温必须要可以耐受两次回焊的温度,一般的电阻电容通常被要求至少可以过三次回焊高温,这是为了符合有些板子可能因为维修的关系,需要重新走一次回焊炉而做的要求。

哪些SMD零件应该摆在第二面过回焊炉?这个应该是重点。

大组件或较重的组件应摆放在第二面过炉以避免过炉时零件会有掉落回焊炉中的风险。

LGA、BGA零件应尽量摆放在第二面过炉,这样可以避免第二次过炉时不必要的重新熔锡风险,以降低空/假焊得机会。如果有细间脚且较小的BGA零件不排除建议摆放于第一面过回焊炉。

BGA摆放在第一面或第二面过炉其实一直很有争议,摆放第二面虽然可以避免重新融锡的风险,但通常第二面过回焊炉时PCB会变形得比较严重,反而会影响吃锡质量,所以工作熊才会说不排除细间脚的BGA可以考虑放在第一面。不过反过来想,如果PCB变形严重,只要在精细的零件,摆放在第二面打件贴片一定是个大问题,因为锡膏印刷位置及锡膏量会变得不精准,所以重点应该是想办法如何去避免PCB变形,而不是因为变形而考虑把BGA放在第一面,不是吗?

零件不能耐太多次高温的零件应该摆放第二面过回焊炉。这是为了避免零件过太多次高温而损毁。

PIH/PIP的零件也要摆在第二面过炉,除非其焊脚长度不会超出板厚,否则其伸出PCB表面的脚将会与第二面的钢板产生干涉,会让第二面锡膏印刷的钢板无法平贴于PCB造成锡膏印刷异常问题发生。

某些组件内部会有使用焊锡作业的情形,比如说有LED灯的网线连接器,必须注意这种零件的耐温能否过两次回焊炉,如果不行就得放置于第二面打件。

只是零件摆放于第二面打件贴片过回焊炉,就表示电路板已经过了一次回焊炉高温的洗礼,这时候的电路板多少已经有些翘曲及变形发生,也就是说锡膏的印刷量及印刷的位置会变得比较难以控制,所以也就容易引起空焊或短路等问题,因此放在第二面过炉的零件,建议尽量不要摆放0201以及细间脚(fine pitch)零件,BGA也应该尽量选择有较大直径的锡球。

参照文章最前面的SD卡板的正反两面的图片,你应该可以很清楚的判断并指出来那一面会被安排在第一面打零件过回焊炉,而那一面会被放在第二面打件贴片过炉了吧!

另外,在大量生产中要将电子零件焊接组装于电路板,其实有很多种工艺方法,不过每一种工艺制程其实都是在电路板设计之初就已经决定好了的,因为其电路板上的零件摆放位置会直接影响到组装的焊接顺序与质量,而布线则会间接影响。

目前电路板的焊接工艺大致上分可以成全板焊接以及局部焊接,全板焊接又大致分为回流焊接(Reflow Soldering)与波峰焊接(Wave Soldering),而电路板局部焊接则有载具波焊(Carrier Wave Soldering)、选择性波焊(Selective Soldering)、非接触式雷射焊接(Laser soldering)等。



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