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PCB焊接过程为您的电路板设计

这些部件在绿色PCB上的PCB焊接过程的特写视图

坦白地说,我过去不怎么考虑将元件焊接到印刷电路板上的过程。作为一个PCB布局设计师,我关心我的设计中使用的组件的细节,以便我可以创建它们的足迹和地板规划它们在电路板上的位置。然后我花了很多时间来调整它们的位置,以便在一起布线时获得最佳的成功机会。但在那之后,我就没再多想。当然,我在我的Gerber文件中创建了焊接面罩和焊接膏层,但其他的都是别人的问题。对吧?

错了。值得庆幸的是,我的思维方式已经成长了这么多年,所以我从各个角度来看待PCB设计,而不仅仅是我眼前的东西。这让我开始给予焊接过程应有的关注。

简单地说,如果组件不能正确地焊接到电路板上,那么所有花在设计上的时间都是白费力气。这个启示让我意识到我需要了解更多关于PCB焊接过程的知识,这样我才能更好地为它设计。这里是一个简单的快照不同的焊接过程,你的PCB设计将通过。

波焊:标准的PCB焊接工艺

多年来,生产中焊接电路板的主要方法一直是锡焊波焊它。这个过程主要是为通孔零件设计的,虽然通过正确的准备,它也将处理一些表面安装零件以及。通常情况下,虽然制造商将使用焊接回流过程的表面安装部件,并将创建一个托盘,以掩盖这些部件在板的背面,所以他们不通过波。

波中使用的焊料是由不同的金属组合而成,如锡、铅和其他元素。在要求限制有害物质(RoHS)的情况下,焊料中的铅将被替换为其他不被视为有害的材料。

传送带通过波峰焊工艺移动电路板或面板。一个平底锅中含有熔化的焊料,焊料被抽成一种波,板或面板将通过这种波。这种波会覆盖和焊接所有与它接触的金属表面。

波焊工艺还包括在要焊接的表面上喷涂清洁助焊剂。这样可以清除金属表面的任何污垢和氧化物,这些都会降低焊接质量。波过程也将预热板,以帮助防止热冲击组件,以及帮助使板达到正确的焊接温度。

印刷电路板现在大部分是由什么构成的表面安装部分然而,对于这些电路板,回流焊工艺是首选。

焊锡回流焊是电路板制造商使用的一种PCB焊接工艺

像这样的焊料回流炉是用来加热和熔化锡膏的

下一步:焊接回流焊

任何焊接过程的目标是熔化焊料之间的金属针组件金属垫在电路板上,这样当它变硬时,两个表面之间有一个强大的金属结合。随着波的过程,板和它的引脚被焊接通过一波熔融焊料。通过焊料回流焊,焊料和助焊剂材料的粉末版本被应用到电路板上的金属焊盘上。

这种锡膏是粘性的,将保持部件在适当的位置,直到板或面板通过一个工业对流烤箱。当在烤箱中加热时,锡膏会融化并回流,提供引脚和焊盘之间的焊点。虽然主要用于表面贴装部件,但只要使用适当的锡膏模板,通孔部件也可以回流焊。像这样将不同技术的零件组合成一个工艺可以帮助降低制造成本。

焊料回流焊工艺包括不同的阶段。在预热期间,电路板将被带至温度,以激活助焊剂进行清洗。在回流焊过程中,最大的温度用于熔化和回流焊焊料。最后利用冷却过程来控制温度的降低,以避免对零件的热冲击。

波峰焊和回流焊都使用热分析技术来确定使用的最佳工艺曲线。为了达到最佳的焊接质量,电路板内部会有几个点被测量,以确定正确的温度和波动或回流时间。但并不是所有的东西都会被反复使用,还有一些其他的方法也在使用中。

像这样的手工焊接仍然是一个必不可少的PCB焊接过程

有时需要返工技师的手工焊接技能

PCB上使用的额外焊接工艺

另一个很棒的工具PCB制造商有可选焊料系统。这台机器像技术人员用烙铁一样对通孔引线单独进行焊锡,但这是一个自动化的过程。该选择性焊锡机从储存库通过每个焊锡接头的喷嘴向上泵送熔融焊锡。这整个组装在一个底盘上,可以朝任何方向移动,击中板上的任何位置,焊点被编程到机器中,使用相同的制造图像文件的输入,用于构建板。选择性焊料是全自动波峰焊和手动焊接之间的重要桥梁。

然而,仍有一些时候,需要返工技术人员在电路板上手工焊接部件。不容易符合自动焊接工艺轮廓的特殊部件,或低容量运行的电路板通常是人工焊接的候选者。

无论你设计的是哪种电路板,都有一个PCB焊接过程可以处理它。关键是向制造商提供尽可能准确的输出文件集,以便他们能够正确地完成工作。这意味着你需要最好的PCB设计工具创造高质量的生产数据。凭借其强大的制造和组装文件生成工具,OrCAD PCB设计者来自《Cadence》的设计系统便是你所需要的。

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