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      有壓接器件的高速PCB,為何不建議做噴錫工藝

      來源:一博科技 時間:2022-4-12 類別:微信自媒體

      作者:一博科技高速先生 王輝東

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

      可是當他接到美女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。在和煦的陽光下,激靈靈的打了個冷顫,究竟蕭蕭說了啥,讓阿毛這么怕,那我們先要從他的PCB設計開始說起。

      先來說下阿毛這個PCB板的生產工藝要求:

      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,再通過熱風將印制板的表面及金屬化孔內的多余焊料吹掉,從而得到一個平滑光亮的焊料涂覆層。

      下圖為工廠常用立式噴錫設備:


      噴錫的優點:

      ★ 制程成熟,有成熟的工業標準,產速高

      ★ 可重工,無晶須,儲存時間長

      ★ 可多重裝配

      噴錫的局限性:

      ★ 無法滿足細小焊接間距, 厚度不均一 ,并且有鉛噴錫不環保,很多產品不適用

      ★ 噴錫的厚度范圍為:40-1000u”(微英寸)

      ★ 錫厚范圍比較大,容易導致焊點表面不平整,或孔徑變化過大,甚至出現噴錫堵孔的不良現象

      PCB工廠在做噴錫工藝時,通常會下如下警示:

      小于0.5mm的孔都有堵孔的風險,并且噴錫板的壓件孔都有孔小的風險,但是我們大部分工程師沒有這個風險意識。

      下圖為噴錫堵孔的不良表現和切片圖:


      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,靠機械連接實現電氣互連。

      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生變形。

      4、通常PCB上的壓接孔的孔徑公差為+/-0.05mm,甚至更嚴。

      通常PCB上的壓接孔的孔徑公差為+/-0.05mm,甚至更嚴。

      優點:

       ★ 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:


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


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


      然后再給大家說一說焊接廠的裝配流程,如下圖所示:


      我們會發現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。

      最后問題來了:
      最后阿毛只能去找0.3mmPIN針的連接器來替換,或者……大家還有什么好的解決方法?大家在設計PCB時用過噴錫的表面處理,還出過什么案例,大膽的說出你們的故事。





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