激光焊锡工艺对PCBA的设计的基本要求有哪些？

时间: 2024-07-18 14:16:37 |   作者: 多元酸

  设计决定质量。将激光焊接工艺方法与PCBA的可制造性相结合的“一体化”理念，为高质量制造提供了先决条件和固有的工艺能力。

  PCBA的可制造性设计决定了PCBA的焊接直通率水平，其对焊接良率的影响是先天的，很难通过现场工艺的优化来补偿。

  可制造性设计决定了生产效率和生产所带来的成本。如果PCBA的工艺设计不合理，在大多数情况下要额外的试制时间和工装。如果解决不了，就必须要返修。这些都降低了生产效率，增加了成本。

  印刷电路板组件（PCBA）是指安装有电子元件，具有一定电路功能的印刷电路装配件，如图所示，在电子制造工厂也叫单板。

  PCBA的可制造性设计主要解决可组装性问题，旨在实现最短的工艺路径、最高的焊接直通率和最低的生产所带来的成本。设计内容最重要的包含:工艺路径设计、装配面部件布局设计、焊盘和阻焊设计(与直通率相关)、组装热设计，组装可靠性设计等。

  PCB的可制造性设计侧重于“可制造性”，包括板材选择、压合结构、孔环设计、阻焊设计、表面处理和拼板设计。这些设计都与PCB的加工能力有关。由于加工方法和能力的限制，PCB的加工能力一定要满足设计的最小线宽和线距、最小孔径、最小焊盘环宽和最小阻焊间隙，设计的叠层和压合结构一定要满足PCB的加工工艺。因此，PCB的可制造性设计侧重于满足PCB工厂的技术能力，了解PCB的生产方法、工艺和工艺。

  PCBA的可组装设计侧重于“可组装性”，即建立稳定坚固的工艺性，实现高质量、高效率、低成本的焊接。设计内容有包装选择、焊盘设计和组装方法(或工艺路径设计)、部件布局、钢网设计等。所有这些设计的基本要求都集中在更高的焊接良率、更高的制造效率和更低的制造成本上。

  激光锡焊技术是用精确聚焦的激光束光点照射焊盘区域。吸收激光能量后，焊接区域迅速升温熔化焊料，然后停止激光照射冷却焊接区域，使焊料凝固，形成焊点。由于只局部加热焊接区域，整个部件的别的部分几乎不受加热的影响，激光照射时间通常只有几百毫秒。非接触焊接对焊盘没有机械应力影响，空间利用率较高。

  激光焊接的适用场合是选择性回流焊接工艺或使用锡丝连接器。如果是SMD元件，需要先涂抹锡膏，再焊接。焊接过程分为两个步骤:首先，锡膏需要加热，焊点也需要预热。之后，焊接中使用的锡膏被完全熔化，焊接完全润湿了焊盘，最终形成了焊接。激光发生器和光学聚焦元件用于焊接，单位体积内的包含的能量高，传热效率高。非接触焊接，焊料可以是锡膏或锡线，很适合焊接狭窄拥挤的空间内的焊点或小焊点，功率小，节能。

  自动化生产组装，PCB应具有符合光学定位的符号。或焊盘对比度明显，视觉照片定位。

  每一种焊接方法对部件的布局都有自己的要求，部件的布局一定要符合焊接工艺的要求。科学合理的布局能够大大减少不良焊点，减少工装的使用。

  例如，激光焊接片式元件，要求焊盘长度大于贴片元件，使其贴好后能够露出焊盘。焊接时避免贴片元件的位移。

  焊盘、阻焊、钢网的匹配设计、焊盘和引脚结构决定了焊点的外观和吸附熔融焊料的能力。合理设计安装孔，实现75%的透锡率。