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有壓接器件的高速PCB,為何不建議做噴錫工藝

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發(fā)表于 2022-4-13 11:32:29 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
本帖最后由 edadoc 于 2022-4-19 16:44 編輯

作者:一博科技高速先生 王 輝 東
阿毛聽(tīng)說(shuō)PCB和物料已經(jīng)到了焊接廠的時(shí)候,他看向窗外感覺(jué)春意盎然,心比蜜甜。
可是當(dāng)他接到美女PMC饒蕭蕭的電話后,他瞬間感覺(jué)來(lái)了一場(chǎng)倒春寒,美好心情跌至冰點(diǎn)。在和煦的陽(yáng)光下,激靈靈的打了個(gè)冷顫,究竟蕭蕭說(shuō)了啥,讓阿毛這么怕,那我們先要從他的pcb設(shè)計(jì)開(kāi)始說(shuō)起。
先來(lái)說(shuō)下阿毛這個(gè)[size=1.4em]PCB板的生產(chǎn)工藝要求:
板子16層,板邊有高速連接器,需做壓接工藝。
壓接孔的尺寸為0.36+/-0.05mm。
表面處理為:噴錫工藝(HASL)

下圖為板邊的高速連接器,要做壓接工藝。

噴錫工藝的介紹:
噴錫也稱為熱風(fēng)整平,通過(guò)物理作用,將印制板浸入熔融的焊料中,再通過(guò)熱風(fēng)將印制板的表面及金屬化孔內(nèi)的多余焊料吹掉,從而得到一個(gè)平滑光亮的焊料涂覆層。
下圖為工廠常用立式噴錫設(shè)備:


噴錫的優(yōu)點(diǎn):
★ 制程成熟,有成熟的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)速高
★ 可重工,無(wú)晶須,儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)
★ 可多重裝配
噴錫的局限性:
★ 無(wú)法滿足細(xì)小焊接間距, 厚度不均一 ,并且有鉛噴錫不環(huán)保,很多產(chǎn)品不適用
★ 噴錫的厚度范圍為:40-1000u”(微英寸)
★ 錫厚范圍比較大,容易導(dǎo)致焊點(diǎn)表面不平整,或孔徑變化過(guò)大,甚至出現(xiàn)噴錫堵孔的不良現(xiàn)象
PCB工廠在做噴錫工藝時(shí),通常會(huì)下如下警示:
小于0.5mm的孔都有堵孔的風(fēng)險(xiǎn),并且噴錫板的壓件孔都有孔小的風(fēng)險(xiǎn),但是我們大部分工程師沒(méi)有這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。
下圖為噴錫堵孔的不良表現(xiàn)和切片圖:

壓接工藝介紹:
1、由彈性可變形插針或剛性插針與PCB金屬化孔配合而形成的一種連接。
2、在插針與金屬化孔之間形成緊密的接觸點(diǎn),靠機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)電氣互連。
3、為了形成緊密的配合,針腳的橫截面尺寸必須大于PCB金屬化孔孔徑,在壓接過(guò)程中,針腳橫截面或金屬化孔要產(chǎn)生變形。
4、通常PCB上的壓接孔的孔徑公差為+/-0.05mm,甚至更嚴(yán)。
通常PCB上的壓接孔的孔徑公差為+/-0.05mm,甚至更嚴(yán)。

優(yōu)點(diǎn):
★ 免焊接
★ 過(guò)盈配合,無(wú)間隙連接
★ 良好的抗震性
★ 較低的壓入力
★ 電路板變形小
壓接過(guò)程如下圖所示:

在HAL/HASL工藝中,由于錫層厚度不均勻,并且形成弓形的晶體,導(dǎo)致PCB上的壓接孔孔徑偏小,嚴(yán)重低于孔徑公差下限,最終導(dǎo)致無(wú)法正常壓接裝配。

壓接孔偏小,連接器Pin針無(wú)法正常插入,如下圖所示,工廠另一個(gè)壓接孔徑過(guò)小,導(dǎo)致無(wú)法正常裝配的案例。

然后再給大家說(shuō)一說(shuō)焊接廠的裝配流程,如下圖所示:

我們會(huì)發(fā)現(xiàn)PCBA的過(guò)程是先貼裝SMD器件,再過(guò)通孔DIP波峰焊,最后再做壓接器件,前面的芯片和通孔器件都貼裝完成了,最后到了壓接的時(shí)候裝配不了,是不是功虧一簣,徒傷悲。
最后交期什么先不說(shuō)了,悲催的阿毛只能賭一把運(yùn)氣,去找0.3mm PIN針的連接器來(lái)替換,或者……(大家還有什么好的解決方法,可以在文末說(shuō)一說(shuō))
一句話總結(jié)如下:有壓接器件的[size=1.4em]高速PCB,最好不要做噴錫表面,建議做沉金工藝。
最后問(wèn)題來(lái)了:
最后阿毛只能去找0.3mmPIN針的連接器來(lái)替換,或者……大家還有什么好的解決方法?大家在設(shè)計(jì)PCB時(shí)用過(guò)噴錫的表面處理,還出過(guò)什么案例,大膽的說(shuō)出你們的故事。
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