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有壓接器件的高速PCB,為何不建議做噴錫工藝

發(fā)布時(shí)間:2022-04-11 15:13

作者:一博科技高速先生 王輝東



阿毛聽說PCB和物料已經(jīng)到了焊接廠的時(shí)候,他看向窗外感覺春意盎然,心比蜜甜。



可是當(dāng)他接到美女PMC饒蕭蕭的電話后,他瞬間感覺來了一場倒春寒,美好心情跌至冰點(diǎn)。在和煦的陽光下,激靈靈的打了個(gè)冷顫,究竟蕭蕭說了啥,讓阿毛這么怕,那我們先要從他的PCB設(shè)計(jì)開始說起。



先來說下阿毛這個(gè)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)


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下圖為板邊的高速連接器,要做壓接工藝。


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噴錫工藝的介紹:



噴錫也稱為熱風(fēng)整平,通過物理作用,將印制板浸入熔融的焊料中,再通過熱風(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:


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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,無晶須,儲存時(shí)間長



★ 可多重裝配



噴錫的局限性:



★ 無法滿足細(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有這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)意識。



下圖為噴錫堵孔的不良表現(xiàn)和切片圖:


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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)。


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優(yōu)點(diǎn):



★ 免焊接



★ 過盈配合,無間隙連接



★ 良好的抗震性



★ 較低的壓入力



★ 電路板變形小



壓接過程如下圖所示:


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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)致無法正常壓接裝配。


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


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然后再給大家說一說焊接廠的裝配流程,如下圖所示:




199-11.png

我們會發(fā)現(xiàn)PCBA的過程是先貼裝SMD器件,再過通孔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針的連接器來替換,或者……(大家還有什么好的解決方法,可以在文末說一說)



一句話總結(jié)如下:有壓接器件的高速PCB,最好不要做噴錫表面,建議做沉金工藝。