淺述電子組裝加工中PCBA組裝可靠性設(shè)計(jì)
電子組裝加工中PCBA焊接采用的是熱風(fēng)再流焊,依靠風(fēng)的對(duì)流和PCB、焊盤(pán)、引線的傳導(dǎo)進(jìn)行加熱。由于焊盤(pán)、引腳的熱容量大小以及受熱條件不同,因而焊盤(pán)、引腳在再流焊接加熱過(guò)程中同一時(shí)刻所加熱到的溫度也不同。如果這個(gè)溫度差比較大,就可能引起焊接不良,如QFP引腳的開(kāi)焊、繩吸;片式元件的立碑、移位;BGA焊點(diǎn)的收縮斷裂等。同理,我們可以通過(guò)改變熱容量解決一些問(wèn)題。
在一些特殊產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,插裝孔有時(shí)需要與多個(gè)地/電平面層連接。由于電子組裝加工波峰焊接時(shí)引腳與錫波的接觸時(shí)間也就是焊接時(shí)間非常短,往往為2~3s,如果插孔的熱容量比較大,引線的溫度可能達(dá)不到焊接的要求,形成冷焊點(diǎn)。為了避免這種情況發(fā)生,經(jīng)常用到一種叫做星月孔的設(shè)計(jì),將焊接孔與地/電層隔開(kāi),大的電流通過(guò)功率孔實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)力敏感元器件應(yīng)盡可能布放在遠(yuǎn)離電子組裝加工中PCB裝配時(shí)易發(fā)生彎曲的地方。如為了消除子板裝配時(shí)的彎曲變形,應(yīng)盡可能將子板上與母板進(jìn)行連接的連接器布放在子板邊緣,距離螺釘?shù)木嚯x不要超過(guò)10mm。再比如,為了避免BGA焊點(diǎn)應(yīng)力斷裂,應(yīng)避免將BGA布局在PCB裝配時(shí)容易發(fā)生彎曲的地方。BGA的不良設(shè)計(jì),在單手拿板時(shí)很容易造成其焊點(diǎn)開(kāi)裂。
電子組裝加工的PCB彎曲時(shí),BGA四角部位的焊點(diǎn)受力大,容易發(fā)生開(kāi)裂或斷裂。因此,對(duì)BGA四角進(jìn)行加固,對(duì)預(yù)防角部焊點(diǎn)的開(kāi)裂是十分有效的,應(yīng)采用專門(mén)的膠進(jìn)行加固,也可以采用貼片膠進(jìn)行加固。這就要求元件布局時(shí)留出空間,在工藝文件上注明加固要求與方法。
底面再流焊接與選擇性波峰焊接,頂面再流焊接工藝,適用于“頂面SMD//底面SMD和THC的布局”,這是目前常見(jiàn)到一種布局。需要注意的是,可以根據(jù)底面插裝元件的數(shù)量選擇不同的選擇性波峰焊接工藝,工藝不同,元器件的間距與位向要求也不同,可參照板面元件的布局要求。