PCBA的熱設(shè)計是怎樣的？

    PCBA焊接采用的是熱風(fēng)再流焊，依靠風(fēng)的對流和PCB、焊盤、引線的傳導(dǎo)進行加熱。由于焊盤、引腳的熱容量大小以及受熱條件不同，因而焊盤、引腳在再流焊接加熱過程中同一時刻所加熱到的溫度也不同。如果這個溫度差比較大，就可能引起焊接不良，如QFP引腳的開焊、繩吸;片式元件的立碑、移位;BGA焊點的收縮斷裂等。同理，我們可以通過改變熱容量解決一些問題。

    (1)熱沉焊盤的熱設(shè)計。

   在熱沉元件的焊接中，會遇到熱沉焊盤的少錫的現(xiàn)象，這是一個可以通過熱沉設(shè)計改善的典型應(yīng)用情況。

   對于上述情況，可以采用加大散熱孔熱容量的辦法進行設(shè)計。將散熱孔與內(nèi)層接地層連接，如果接地層不足6層.可以從信號層隔離出局部作散熱層，同時將孔徑減少到小可用的孔徑尺寸。

   (2)大功率接地插孔的熱設(shè)計。

   在一些特殊產(chǎn)品設(shè)計中，插裝孔有時需要與多個地/電平面層連接。由于波峰焊接時引腳與錫波的接觸時間也就是焊接時間非常短，往往為2~3s,如果插孔的熱容量比較大，引線的溫度可能達不到焊接的要求，形成冷焊點。

   為了避免這種情況發(fā)生，經(jīng)常用到一種叫做星月孔的設(shè)計,將焊接孔與地/電層隔開，大的電流通過功率孔實現(xiàn)。

    (3)BGA焊點的熱設(shè)計。

   混裝工藝條件下.會出現(xiàn)一種特有的因焊點單向凝固而產(chǎn)生的“收縮斷裂”現(xiàn)象，形成這種缺陷的根本原因是混裝工藝本身的特性，但是可以通過BGA角部布線的優(yōu)化設(shè)計使之慢冷而加以改善。

   根據(jù)案例提供的經(jīng)驗，一般發(fā)生收縮斷裂的焊點位于BGA的角部，可以通過加大BGA角部焊點的熱容量或降低熱傳導(dǎo)速度，使其與其他焊點同步或后冷卻.從而避免因先冷卻而引起其在BGA翹曲應(yīng)力下被拉斷的現(xiàn)象發(fā)生。

    (4)片式元件焊盤的設(shè)計。

   片式元件隨著尺寸越來越小，移位、立碑、翻轉(zhuǎn)等現(xiàn)象越來越多。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生與許多因素有關(guān)，但焊盤的熱設(shè)計是影響比較大的一個方面。

   如果焊盤的一端與比較寬的導(dǎo)線連接，另一端與比較窄的導(dǎo)線連接，那么兩邊的受熱條件就不同，一般而言與寬導(dǎo)線連接的焊盤會先熔化(這點與一般的預(yù)想相反，一般總認(rèn)為與寬導(dǎo)線連接的焊盤因熱容量大而后熔化，實際上寬的導(dǎo)線成了熱源，這與PCBA的受熱方式有關(guān))，先熔化的一端產(chǎn)生的表面張力也可能將元件移位甚至翻轉(zhuǎn)。

   (5)波峰焊接對元件面的影響。

   ①BGAO

   0.8mm及其以上引腳中心距的BGA大部分引腳都是通過導(dǎo)通孔與線路層進行連接的。波峰焊接時，熱量會通過導(dǎo)通孔傳遞到元件面上的BGA焊點。根據(jù)熱容量的不同，有些沒有熔化、有些半熔化，在熱應(yīng)力作用下很容易斷裂失效。

   ②片式電容。

   片式電容對應(yīng)力非常敏感，容易受到機械和熱應(yīng)力的作用而開裂。隨著托盤選擇波峰焊接的廣泛使用，在托盤開窗邊界處的片式元件很容易因熱應(yīng)力而斷裂。

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PCBA加工組裝流程設(shè)計是什么樣的？

在下文中，靖邦技術(shù)將對PCBA組裝流程設(shè)計做一個基本的說明介紹，希望對同樣關(guān)注PCBA組裝流程，PCBA加工的你有所幫助。

一.基本概述

印制電路板組件(PCBA)的組裝流程設(shè)計，也稱為工藝路徑設(shè)計。

PCBA組裝流程設(shè)計決定了PCBA正反面上元件布局(安裝)設(shè)計。在IPC-SM-782中，把元器件在PCB正反面的安裝設(shè)計稱為裝配類型設(shè)計(Assembly Type Design)，在CISCO企業(yè)規(guī)范中稱為產(chǎn)品設(shè)計，二者本質(zhì)上是一樣的，都是基于工藝流程的、元器件在正反板面上的布局設(shè)計。

事實上，在做EDA設(shè)計時，都是先根據(jù)元器件數(shù)量與封裝類別確定合適的組裝流程，然后再根據(jù)組裝流程要求進行元器件的布局設(shè)計，其核心是“組裝流程設(shè)計”。

我們采用“頂面(Top)元件類別//底面(Bottom)元件類別”方式來表示元器件的安裝布局。這里的頂面對應(yīng)EDA設(shè)計軟件中的Top面，也是IPC定義的主裝配面;底面對應(yīng)EDA設(shè)計軟件中的Bottom面，也是IPC定義的輔裝配面。

二.設(shè)計要求

推薦的組裝流程主要有以下幾種工藝方式。

1.單面波峰焊接工藝

單面波峰焊接工藝適用于“頂面插裝元件(THC)布局”和“頂面插裝元件(THC)//底面貼裝元件(SMD)布局”兩類設(shè)計。

1)頂面THC布局

頂面THC布局，即僅在PCB頂面安裝THC的設(shè)計。

對應(yīng)的工藝路徑:

頂面。插裝THC一波峰焊接。

2)頂面THC//底面SMD布局

頂面THC//底面SMD布局，即在PCB頂面安裝THC，底面安裝可波峰焊接的SMD的設(shè)計。

a.底面。點紅膠，貼片一固化;

b.頂面。插裝THC;

c.底面。波峰焊接。

2.單面再流焊接工藝

單面再流焊接工藝適用于“頂面SMD布局”，即在頂面僅安裝SMD的設(shè)計。

3.頂面再流焊接，底面全波峰焊接工藝

頂面再流焊接，底面全波峰焊接工藝適用于“頂面SMD和THC//底面無元件或SMD的布局.即僅在Top面安裝有THC和SMD，底面無元件或可波峰焊接SMD的設(shè)計。

4.雙面再流焊接工藝

雙面再流焊接工藝，適用于頂面和底面只安裝有SMD的布局”。此類布局要求底面所布元器件再焊接頂面元件時不會掉落。

5.底面再流焊接與選擇性波峰焊接，頂面再流焊接工藝

底面再流焊接與選擇性波峰焊接，頂面再流焊接工藝，適用于“頂面SMD//底面SMD和THC的布局”，這是目前最常見到一種布局。需要注意的是，可以根據(jù)底面插裝元件的數(shù)量選擇不同的選擇性波峰焊接工藝，工藝不同，元器件的間距與位向要求也不同，可參照板面元件的布局要求。

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PCBA可制造性的整體設(shè)計淺析

靖邦在下面的文章中，將針對PCBA可制造性的整體設(shè)計這一概念對此做出淺析說明，希望對你有所幫助，所謂PCBA的可制造性設(shè)計，主要包括以下四個方面的設(shè)計要素。靖邦在下面的文章中，將針對PCBA可制造性的整體設(shè)計這一概念對此做出淺析說明，希望對你有所幫助，所謂PCBA的可制造性設(shè)計，主要包括以下四個方面的設(shè)計要素。

1.自動化生產(chǎn)線單板傳送與定位要素設(shè)計

自動化生產(chǎn)線組裝，PCB必須具有傳送邊與光學(xué)定位符號的能力，這是可生產(chǎn)的先決條件。

2. PCBA組裝流程設(shè)計

PCBA組裝流程設(shè)計，即元器件在PCB正反面的元器件布局結(jié)構(gòu)。它決定了組裝時的工藝方法與路徑，因此也稱工藝路徑設(shè)計。

3，元器件布局設(shè)計

元器件布局設(shè)計，即元器件在裝配面上的位置、方向與間距設(shè)計。元器件的布局取決于采用的焊接方法，每種焊接方法對元器件的布放位置、方向與間距都有特定要求，因此本書按照封裝采用的焊接工藝進行布局設(shè)計要求的介紹。需要指出的是，有時一個裝配面要采用兩種甚至以上的焊接工藝，如采用“再流焊接十波峰焊接”進行焊接，對于此類情況,應(yīng)按每種封裝所采用的焊接工藝進行布局設(shè)計。

4.組裝工藝性設(shè)計

組裝工藝性設(shè)計，即面向焊接直通率的設(shè)計，通過焊盤、阻焊與鋼網(wǎng)的匹配設(shè)計，實現(xiàn)焊膏定量、定點的穩(wěn)定分配;通過布局布線的設(shè)計，實現(xiàn)單個封裝所有焊點的同步熔融與凝固;通過安裝孔的合理連線設(shè)計，實現(xiàn)75%的透錫率等，這些設(shè)計目標(biāo)最終都是為了提高焊接的良率。

比如，日本京瓷公司手機板上0.4mmCSP的焊盤設(shè)計采用了阻焊定義焊盤設(shè)計，目的就是為了提高焊接的良率。這樣的設(shè)計，一方面建立了一個阻焊平面，有利于鋼網(wǎng)與PCB之間的密封;另一方面，增加了焊膏量，減少因焊膏總量的不足而產(chǎn)生的球窩風(fēng)險。

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