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東莞市路登科技有限公司簡(jiǎn)單來(lái)介紹下
1. 什么是波峰焊治具?
波峰焊治具,也稱為波峰焊托盤、過爐托盤或載具,是一種在波峰焊工藝中使用的專用夾具。它的主要作用是承載印刷電路板,并保護(hù)板上對(duì)高溫敏感或不需要焊接的元器件和區(qū)域,使其安全、精確地通過熔融的錫波,從而完成焊接過程。
簡(jiǎn)單來(lái)說,它就像是給PCB板穿上一件“防護(hù)服”,只露出需要焊接的引腳部分。

2. 波峰焊治具的主要作用
選擇性焊接:治具上的擋墻和蓋板可以精確地遮擋住不需要焊接的區(qū)域,如金手指、連接器、貼片元件(已經(jīng)過回流焊)、IC插座孔等,防止錫料進(jìn)入造成短路或污染。
保護(hù)敏感元件:一些元件(如LED、電解電容、塑膠接頭)無(wú)法承受波峰焊的高溫(通常為250°C - 265°C)。治具可以將它們完全包裹隔離,起到隔熱和保護(hù)的作用。
支撐和防止變形:對(duì)于薄型或大尺寸的PCB,在受熱時(shí)容易發(fā)生彎曲變形。治具提供了均勻的支撐,能有效防止板彎板翹,保證焊接質(zhì)量。
提高生產(chǎn)效率:治具可以承載多個(gè)小型PCB或異形板,實(shí)現(xiàn)一次過爐完成多塊板的焊接,大大提高了生產(chǎn)效率。
輔助工藝:一些治具還設(shè)計(jì)有擾流柱或偷錫片,用于改善局部焊接效果,防止橋連和拉尖。

3. 波峰焊治具的常見材料和結(jié)構(gòu)
材料:
層壓板:最常用的是合成石。它具有極佳的高溫穩(wěn)定性(長(zhǎng)期耐溫>280°C)、極低的導(dǎo)熱性(優(yōu)異的隔熱效果)、防靜電、且機(jī)械強(qiáng)度好,不易變形。是高端治具的首選材料。
鋁合金:導(dǎo)熱性好,強(qiáng)度高,但隔熱性差,需要做表面處理(如噴特氟龍涂層)來(lái)防止沾錫。多用于支撐框架或?qū)?qiáng)度要求極高的場(chǎng)合。
電木:成本較低,但耐溫性和耐用性不如合成石,長(zhǎng)期高溫下易碳化、變形和產(chǎn)生粉塵,現(xiàn)已逐漸被合成石取代。
結(jié)構(gòu):
底座/框架:治具的主體,用于支撐整個(gè)PCB。
擋墻/圍壩:治具上凸起的邊緣,用于阻擋熔錫流向不需要焊接的區(qū)域。
蓋板/上蓋:用于壓住和保護(hù)PCB頂面的元件。
卡扣/壓桿:用于將PCB牢固地固定在治具內(nèi),防止在過爐時(shí)移位。
開窗/開口:需要焊接的引腳區(qū)域會(huì)精確地鏤空,讓錫波能夠接觸。
定位柱/銷:確保PCB能精確地放入治具的指定位置。
擾流柱/偷錫片:小型輔助結(jié)構(gòu),通常在治具尾部,用于在板子離開錫波時(shí)打破表面張力,帶走多余焊錫,防止橋連。
4. 設(shè)計(jì)和制造流程
DFM分析:在設(shè)計(jì)治具前,需要對(duì)PCB的布局、元件類型、耐溫性、焊接要求等進(jìn)行可制造性分析。
3D設(shè)計(jì):使用專業(yè)的CAD軟件,根據(jù)PCB的3D模型設(shè)計(jì)治具的各個(gè)部件,精確計(jì)算開窗位置、擋墻高度、夾具公差等。
CNC加工:使用數(shù)控機(jī)床對(duì)合成石板材或鋁材進(jìn)行精密銑削、鉆孔、切割,制作出治具的各個(gè)零件。
組裝與檢驗(yàn):將加工好的零件組裝起來(lái),并放入實(shí)際的PCB進(jìn)行試裝,檢驗(yàn)其貼合度、穩(wěn)定性和開窗精度。
5. 使用注意事項(xiàng)
清潔:定期清潔治具上的助焊劑殘留和氧化物,否則會(huì)影響焊接質(zhì)量和治具的隔熱效果。
檢查:每次使用前檢查治具有無(wú)損壞、開裂或嚴(yán)重變形,特別是卡扣和壓桿機(jī)構(gòu)。
冷卻:過爐后的治具溫度很高,需要充分冷卻后才能再次使用,以延長(zhǎng)其壽命并防止?fàn)C傷。
存儲(chǔ):應(yīng)平放或垂直懸掛存儲(chǔ),避免重壓導(dǎo)致變形。
6. 治具的成本與考量
治具的成本從幾百到數(shù)千元不等,取決于其尺寸、復(fù)雜程度和材料。在決定是否使用治具時(shí),需要權(quán)衡:
PCB的價(jià)值和復(fù)雜度:高價(jià)值或復(fù)雜的PCB必須使用治具來(lái)保證良率。
元器件的敏感性:板上是否有大量不耐熱的元件。
生產(chǎn)批量:大批量生產(chǎn)時(shí),治具的成本可以被均攤,經(jīng)濟(jì)性更高。
總結(jié):
波峰焊治具是現(xiàn)代電子組裝中不可或缺的工藝裝備。它通過精密的機(jī)械設(shè)計(jì),巧妙地解決了選擇性焊接、元件保護(hù)和防止PCB變形等一系列難題,是保證波峰焊高質(zhì)量、高良率生產(chǎn)的關(guān)鍵。選擇一款設(shè)計(jì)精良、材質(zhì)優(yōu)良的治具,對(duì)于電子制造企業(yè)來(lái)說是一項(xiàng)非常重要的投資。
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