今天的电子工业真的越来越发达了,随着电子零件越来越小,产品也越来越薄,像最初的大哥大手机一样,可以放在胳膊上的微型手机,这些都是多亏了SMD电子零件的极小化,什么0202、0201、甚至01005的尺寸也已经试过了,连普通的IC积体电路零件的脚的距离也缩小到0.5mmfinepitch,微距)、0.3mm对SMT制程来说是很大的挑战。但是,更大的挑战是,这些小部件和小焊接点不仅在电路板上,而且在过程中容易发生问题,必须同时在同一板上打大部件和小部件。
为了将这些细微的电子零件完美地焊接在电路板上,为了不出现空焊和短路的缺点,SMT工程师很伤脑筋。更大的问题是,这些小部件不需要仅焊接在电路板上,遗憾的是,由于技术上或成本上的限制或考虑,一部分部件现在也不能最小化(例如,大部分的连接器、电池、线圈、大容量等)发生大的小电子部件被压到同一电路板上的问题。
大的零件需要在焊接脚上印刷很多焊料,所以可以确保焊料的可靠性。小部件需要相对精密、微小的锡膏量控制,否则容易引起焊料短路和空焊的问题。锡膏)量(体积)的控制一般由钢板(stencil的厚度thickness和开口(apperture)决定,但同一钢板的厚度大致一致,适合小部件的钢板的厚度不适合大部件,剩下的只控制钢板的开口,只靠开口无法解决的问题,好像是鱼和熊掌的问题。
现在,在电子工业界,一般在使钢板屈服于小部件的锡膏量的要求后,使用不同的工法局部地增加锡膏量。在这里,我们整理了4种一般局部增加锡量的方法作为参考,大部分的施工方法都是在前面的文章中介绍的,这里只是稍微整理了一下。
1.手动手控点锡膏
使用半自动点胶机,在钢板打印锡膏后或进入回流焊之前,在需要追加锡膏的地方局部加算锡膏。这种方法的优点是机动性高。
手动点锡膏的缺点堆积如山。
需要增加一个人。
如果这个人力能共同使用其他人力的话就没问题。例如,炉前的目测检查、炉前的人工放置品等。基本上要计算人力的配置。
质量控制很难。
人工点锡膏的锡膏量和位置都不能正确控制,适合锡膏量大的部件。
作业容易马虎。
手动点锡膏为了不动作而接触其他打印完成锡膏,锡膏的形状被破坏,有可能引起短路或空焊。移动到其他已经安装好的零件上,零件可能会错位。
2.导入自动点锡膏机
初期SMT生产线的配置中,具备SMD在部件下面加上红橡胶点,将部件粘在PCB上,后的峰值焊接Wave Soldering)时避免部件掉落到锡炉上的点自动粘接机。该点胶机也可以用来在需要局部地锡膏增加点锡膏的地方增加焊料量,仅将锡膏点添加到针筒。
自动锡膏机的缺点:
因为现在的工序中不怎么使用峰值焊接,所以大部分SMT生产线都没有配备点胶机,所以这个方法有可能需要再追加一台机器。
3.使用高低差钢板(step-down stencil
“步进钢板”有step-Up(局部变厚)和step-DOWN(局部变薄)两种,该特殊钢板通过局部增加钢板厚度step-up)来增加打印量,或者部分减少钢板厚度锡膏。这样的step-Up钢板能够克服一部分部件的脚位置不平坦(COpOLANARITY)的问题,step-DOWN能够有效地控制finepICTH部件的脚的短路。
阶梯式钢板的缺点:
钢板价格比普通钢板高10%?有20%左右的可能性。
特殊钢板必须使用厚钢板,必须用激光去除需要变薄的部分,因此step-DOWN应该比step-Up更容易制作,但是step-DOWN的板几乎看不到。
锡膏量的增加有限制。
这种钢板的厚度不能局部加厚,通常0.1mm的钢板只能最大增加到0.15mm,大部分只能增加到0.12mm左右。这是因为钢板的厚度相对厚和普通厚度的地方必须有倾斜缓冲,局部厚度过厚则缓冲区域必须变长,相对地附近的小部件增加锡量。
详情请参照以下内容。
step-up amp; step-down stencil台阶钢板局部厚度/变薄
4.使用预设块Pre-forms
这样的“前置框solderpreforms”基本上是将锡膏固体而压缩成小块状,能够设计成符合实际需要的各种图案形状,能够弥补由于钢板的印刷限制锡膏量不足这样的“预成型锡片”一般作为磁带包装(tape and reel)而制作,与电阻容量这样的小部件一样,使用SMT机械进行粘贴,能够避免人员操作失误。
预设块preforms的缺点:
该“预设块(solderpreforms”必须打在锡膏打印的地方。
由此,能够避免PCB振动时的移动,在锡膏熔化时与以往的焊料融合。
提高成本。
现在,这个“Preformus block(solderpreforms”的价格不便宜,可能比一般没有抵抗值的小阻力还要高。今后随着大量生产,价格应该会越来越低。
详情请参照以下内容。
增加焊料量的另一个选择是solderpreforms(预成型锡片