波峰焊载具设计方法.doc

波峰焊载具设计方法波峰炉载具，是针对PCB板过波峰焊时有些部件需要保护或者通过载具起到辅助焊接插件所设计的一种载具。 波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成波峰的现象。 一、波峰炉载具作用：1、保护金手指或人工接触到而受到污染。2、将底端SMT元件覆盖住,使之能通过标准的波峰焊设备做局部焊接保护。3、将生产线宽度标准化，使用一个载具出多个产品以增加生产效率，并统一产品品质。4、防止溢锡污染PCB板表面。 二、 波峰焊载具基板及原材料的选择： 由于波峰焊波峰温度一般在 2605，焊接时间3-5s，所以载具的基板必须能够耐高温，目前采用的玻纤板耐高温可以达到300，国产合成石耐高温可达350，进口合成石耐高温可达到380，石无铅耐高温可达到360，钛合金耐高温可以达到550。 波峰焊载具在使用过程中除了耐高温还要承受助焊剂、清洗剂的腐蚀，玻纤板、合成石、钛合金均具有很高的耐腐蚀性。1、 玻纤板波峰焊载具优点：平整度好，表面光滑，无凹坑，具有较高的机械性能和介电性能,较好的耐热性和耐潮性,有良好的加工性。常温150 下仍有较高的机械强度，可以耐高温达到300多度，在干态、湿态下电气性能好，阻燃，用于电气、电子等行业绝缘结构零部件，颜色有黑、白、绿、黄等，同时也有防静电的玻纤板供选择，价格低廉。缺点：长时间适用后易分层，不耐强酸/强碱，无铅焊锡情况是不适用，寿命相对较短。 2、 合成石板波峰焊载具优点：产品具有很高弹塑性和抗冲击性。由于其是硅质材料和合成树脂构成的合成石是耐酸性材料。低导热性，保护基板上电器元件。长时间使用后仍然能保持载具的尺寸稳定及其平坦。同时合成石的合成树脂成份可有效阻隔助焊剂之活性，防止锡尖产生。耐温一般是300-350度之间,短期间内耐温可达到385度。 合成石是过炉载具的理想材料。缺点：目前市场上合成石有国产和进口之分，并且种类繁多，性能差异较大，这样就加大了选择材料的难度。所以在选择材料前必须了解合成石厂家的生产规模、工艺和参数信息以便选择合适的材料。3、 钛合金波峰焊载具优点：强度和断裂韧性高，强度与普通碳钢相近，疲劳强度和抗裂纹扩展能力好，低温韧性良好，抗蚀性能优异，钛合金熔点为1660，比铁高，具有较高的热强度，某些钛合金的最高工作温度为550C，预期可达700C。抗蚀性好：在550以下钛合金表面易形成致密的氧化膜，故不轻易被进一步氧化。钛合金具有强度高，耐高温，耐腐性等优点。缺点：价格比较昂贵。导热性太快，不利于保护基板上电器元件。三、 波峰焊载具精雕程序设计（GERBER文件处理的技术）1、先分析PCB板的红胶、锡浆制程，锡浆制程对于贴片料设计是需要考虑过炉时加以保护。红胶制程对于贴片料开窗上锡。 2、贴片下沉凹槽宽度和长度公差范围一般是两边各放宽0.3mm及两边加起来0.6mm。3、过炉方向箭头标示与顶部中间，如果是一个载具出多PCB板的形式雕刻在载具中间。4、标示位置统一放在载具左下角，内容至少包含载具名称、制作日期、编号等， 提示：字体，字高依客人要求或美观清晰为准。5、盖板设计时需考虑使用时防呆，通常就是通过两端卡位尺寸或者形状不一致来区分。6、压盖上需开窗便于观察下部压棒和压块的使用情况。7、压盖方向箭头和刻字尽量位于中间位置，内容至少包含载具名称、制作日期、编号等， 提示：字体，字高依客人要求或美观清晰为准。8、卡扣与PCB的接触面相对卡扣与载具底边的接触面（安装面）高0.51mm。四、精雕加工工艺参数1、上锡位置狭小部位采用底部铣薄便于上锡，上锡面底板120倒角，其他部分倒角90或者150。注意不要铣穿贴片下沉凹槽。2 、精雕加工过程中对于合成石材料一般采用钨钢刀加工，提高刀具使用寿命，保证加工精度。3、载具底板加工时采用4边加档条螺丝锁定防止加工过程中底板松脱及变形。 五、 波峰焊载具的组装 1 、载具底板铣凹槽深度1.6mm,如果PCB板厚度小于1.6mm则压扣位置需相应锡圆弧状或者圆面凹槽，保证压扣平面与PCB板上面在同一平面。如果 PCB板厚度超过1.6mm通过上提压扣压紧PCB板。 2 、压扣使用平头不锈钢螺母从下往上锁，沉头与地面齐平，压扣上使用防滑螺母锁合，防滑螺母的顶端需与螺丝顶端齐平或者螺丝高于螺母。 3 、非功能需要保留的锐角都需倒角R1或者0.545。 4、 需要从底板上面往下面锁螺丝时需加工成合适的盲孔，不能加工成通孔以免形成锡尖。5、 压板上压块、压帽中心尽量对准所压元件中心。6 、边框的横板与竖板结合处不能有间隙0.3mm。7、 同一批载具使用螺丝须规格一致。8、卡扣数量和弹簧弹力配合，在保证完全压平PCB的前提下，尽量减少用量，同时兼顾作业时手感轻松程度。9、常规过炉载具的PCB板安放面（吃锡面）到底板底面的高度统一为3.4mm，也就是PCB厚度为1.6mm时，PCB上表面与载具底板上表面平齐，尺寸公差在0.1mm以内。10、导向边条、边框