PCBA再流焊接的工艺流程及布局要求

ssdgh · 发表于 2021-12-13 10:47

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在PCBA加工过程中，再流焊接是一个非常重要的工艺，将从再流焊接的基本概念，工艺流程，工艺特点三个维度。PCBA再流焊接具有良好的工艺性，对元器件的布局位置、方向与间距没有特别的要求。再流焊接面上元器件的布局主要考虑焊膏印刷钢网开窗对元器件间距的要求、检查与返修的空间要求，工艺可靠性要求。

1.工艺流程

再流焊接的工艺流程：印刷焊膏一贴片一再流焊接。

2.工艺特点

（1）焊点大小可控。可以通过焊盘的尺寸设计与印刷的焊膏量获得希望的焊点尺寸或形状要求，如焊缝的厚度。

（2）焊膏的施加一般采用钢网印刷的方法。为了简化工艺流程、降低生产成本，通常情况下每个焊接面只印刷一次焊膏。这一特点要求每个装配面上的元器件能够使用一张钢网（包括同一厚度钢网和阶梯钢网）进行焊膏分配。

（3）再流焊炉实际上是一个多温区的隧道炉，主要功能就是对PCBA进行加热。对于双面板，见下图，布局在底面（B面）上的元器件应满足一定的力学要求，如BGA类封装，元件质量与引脚接触面积比小于等于0.05mg/mm2的要求，以防焊接顶面元件时不掉下来。

（4）再流焊接时，元器件是完全漂浮于熔融焊锡（焊点）上的。如果焊盘尺寸比引脚尺寸大、元件布局重且引脚布局少，就容易在不对称熔融焊锡乏面张力或再流焊接炉内强迫对流热风的吹动下移位。

一般而言，能够自行矫正位置的元件，焊盘尺寸与焊端或引脚重叠面积占比越大，元器件的定位功能越强。我们正是利用此点对有定位要求元器件的焊盘进行特定设计的。

（5）焊缝（点）形貌的形成主要取决于熔融焊料的润湿能力与表面张力作用，如0.4mmQFP，印刷的焊膏图形为规则的长方体，而焊缝的形状则为所示的形貌。

3、要求

一、表面贴装元器件禁布区

①传送边（与传送方向平行的边），距离边5mm范围为禁布区.5mm是所有SMT设备都可以接受的一个范围。

②非传送边（与传送方向垂直的边），离边2~5mm范围为禁布区。理论上元器件可以布局到边。但由于钢网变形的边缘效应，必须设立2~5mm以上的禁布区，以保证焊膏厚度符合要求。

③传送边禁布区域内不能布局任何种类的元器件及其焊盘。非传送边禁布区内主要禁止布局表面贴片元器件，但如果需要布局插装元器件，应考虑防波峰焊接向上翻锡工装的工艺需求。

二、元器件应尽可能有规则地排布

有极性的元器件的正极、IC的缺口等统一朝上、朝左放置。有规则的排列方便检查，有利于提高贴片速度。

三、元器件尽可能均匀布局

均匀分布有利于减少再流焊接时板面上的温差，特别是大尺寸BGA，QFP，PLCC的集中布局，会造成PCB局部低温。

四、元件之间的间距（间隔）主要与装焊操作、检查、返修空间等要求有关

对于特殊需要，如散热器的安装空间、连接器的操作空间，请根据实际需要进行设计。

五、双面采用再流焊接的板（如双面全SMD板、掩膜选择焊双面板），通常都是先焊元件数量和种类比较少的那面（Bottom面

此面要经受二次再流焊接过程，其上不能布放引脚少且比较重、比较高的元器件。一般经验是布局在Bottom面上的BGA器件，焊缝能够承受的最大重力为0.03g/mm‘，其余封装为。

六、尽可能避免双面镜像贴装BOA设计，据有关试验研究，这样的设计焊点可靠性降低50%左右。

七、再流焊接焊料是定量供给的，因此，应避免在焊盘上打孔。如果需要可以采用塞孔电镀设计。

八、BGA、片式电容、晶振等应力敏感器件，应避免布局在拼版分离边或连接桥附近，装配时容易使PCB发生弯曲的地方。