使用焊接模版进行原型开发

焊接模版最常用于自动化印刷电路板装配 (PCBA) 工艺中。裸 PCB 被送入装配线的一端,在那里自动涂抹焊膏,然后是元器件被精确放置在正确的焊盘上。最后,将整个组件上的焊膏回流并使其冷却,再给完成的电路板点胶。

为确保最终的组件具有良好的电气连接,焊膏的量和位置至关重要。如果焊膏涂抹不当,所得电路板可能会出现缺陷,包括桥接、开路、形成焊球、元器件墓碑化和填充不足。所有这些都会影响最终组件的性能和可靠性。焊接模版充当阻焊剂来确保焊膏仅涂在正确的区域上,从而简化焊膏的涂抹。此过程类似于丝印,因而常被称为焊膏印刷。

焊接模版是金属或聚合物薄片,带有与 PCB 基底面焊盘相匹配的一系列孔。标准基底面模版可用于 SMD 分线板,并且许多 PCB 制造商提供定制模版以匹配客户的 PCB 设计。在自动化 PCBA 系统中使用时,模版会牢牢固定在框架中。然后,一旦将模版放置到空白 PCB 上,自动刮刀就会将焊膏涂在模版上。此工艺可将焊膏均匀地沉积到每片板上,当手动创建 SMD 原型时,只需少量实践即可实现与模版一样的优势。

使用焊接模版进行原型开发时,为获得最佳结果,请牢记以下几点:

· 锡膏在涂布前应处于室温,确保其以最佳流动性流入所有预留孔,且不会被刮刀带走。

· 将 PCB 放在一个坚固的框架中。框架厚度应与要涂抹焊膏的 PCB 厚度一致,这样模版和 PCB 之间就能形成良好的共面对齐,防止多余焊料渗入模版下方。用胶带将模版的一侧牢牢固定在框架上,防止对不齐和移动。

· 保持刮刀与模版表面成 45 度角。一次性稳定地将焊膏涂布在整个模版上,同时保持对模版的压力恒定。避免多次涂刷,以免将焊料推入模版下方或带到焊盘之外。

请注意,焊膏的容错性很好,表面张力常常会校正回流期间的细小误差。如果在回流后发现缺陷,可手工予以纠正。如果焊膏涂抹工艺未按计划进行,请注意试图从板上清除所有焊膏并重新涂抹并非易事。该工艺常常会将焊膏推入过孔和焊盘拐角,这可能会在回流期间引起缺陷。涂完模版后,要用异丙醇彻底清洗。存放时,应当用平坦的表面支撑模版,防止受损或弯曲。

一旦掌握了利用模版为 SMD 原型涂抹焊膏的工艺,您就能在更短的时间内创建更高质量的项目,从而实现更快速的设计迭代,并减少回流后的故障排除工作量。

关于此作者

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Nate Larson 是一名技术内容开发人员,自 2008 年以来就一直在 DigiKey 工作。他通过 DigiKey 奖学金计划获得了北国社区技术学院电子技术和自动化系的应用科学副学士学位。Nate 目前的职责是协助构建独特的技术项目,记录流程并最终参与项目视频媒体报道的制作。在业余时间 Nate 热衷于 DIY,喜欢搞搞木工、3D 打印、编码以及电子产品修修补补。

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