随着科技的进步,电子产品做得是越来越轻薄短小,相对地电子零件也就越来越细,连电路板(PCB)的厚度也越来越薄,0.4mm是188金宝搏苹果下载 见过目前最薄的电路板厚度,这样薄的电路板在经过回焊炉(SMT Reflow Oven)的高温的洗礼时,就非常容易因为高温而出现PCB变形,甚至导致零件掉落回焊炉内的问题。
为了克服PCB变形与零件掉落的问题,聪明的工程师们想出了使用 Reflow Carrier/Template(过炉托盘)来支撑电路板以减小电路板的变形。电路板变形有一大部份原因是由于高温软化了FR4板材,所以只要找到一种材质具备下列特性,就可以拿来当成过炉托盘。
SMT使用回焊过炉托盘(Reflow carrier)须具备下列的材料特性:
- 其软化变形温度应高于300℃以上,可重复使用,不会变形。
- 材质要尽可能便宜,且可以量产。
- 材料要可以加工。
- 材料最好要轻。
- 材料最好还要不易吸热。
- 较小的热胀冷缩特性。合成石的CTE大概只有铝合金的一半。
使用"铝合金"与"合成石"来制作SMT回焊过炉托盘(Reflow carrier)的优缺点:
以往我们几乎都使用铝合金材质(另外也有使用高碳钢、镁合金)来制作SMT过炉托盘的,铝合金虽然比一般的铁金属要轻,强度也可以,但产线的小姑娘拿起来还是有点给它重,而且铝合金的材质容易吸热,过炉后需戴上隔热手套或等待一段冷却时间后方能拿起,操作上有点给它不是很方便。
近年来有一种新的材质渐渐被广泛使用在 SMT 的 Reflow Carrier 以取代铝合金托盘,这种材质叫「合成石」,它基本上是由耐高温玻璃纤维压制而成的化合物,它可以耐温达340℃以上,而且可以用 CNC 作机械加工,有一定的硬度、不易变形,而且较铝合金不吸热,过完回焊炉后马上就可以用手接触;不吸热还有其他的好处,工程师比较容易控制回焊炉内的温度来达到最佳的零件吃锡品质。
这种合成石的价钱也比现今节节高涨的铝合金要便宜,只是这种「合成石」较「铝合金」不耐重复使用,一般约可重复使用10,000次回焊炉循环。
使用过炉托盘的好处:
- 可减少 PCB 过回焊炉因高温软化而造成的变形。
- 可用来承载薄形 PCB 或 FPCB(软板) 打件及过回焊炉。
- 可用来承载不规则外型的 PCB 打件及过回焊炉。
- 可同时承载多片 PCB 过炉,增加产量。
▼合成石的剖面可以看得出来是由一层一层的化学纤维压合而成。
▼可加工性的合成石,可以用CNC洗出想要的形状与机构,可以媲美铝合金。
后记:
经过一段时间的验证,「合成石载具」似乎有逐渐被淘汰或成长停滞的趋势,因为根据产线作业员反应,使用「合成石」似乎会有皮肤发痒的问题,可能是因为合成石似乎容易掉粉屑及粉尘,而且较之铝合金不耐用,所以选择使用合成石来制作回焊过炉载具时须特别留意。
延伸阅读:
电子制造工厂如何产出一片电路板
如何挑选锡膏 (Solder paste selection)
选择性波锋焊的使用条件(selective wave soldering)
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欧付宝
熊大你好~
请问过炉托盘若是想要最好使用次数管理,则必须要给他ID码,目前我们公司是用标籤纸贴附,但标籤纸不耐重复过炉以及清洗,因此请教您是否有相关经验可以建议,谢谢
另外过炉托盘您的经验上是每次使用后都会以设备清洗还是人工刷洗呢?若未确实清洗会影响那些产品品质呢?
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Lucy,
我会建议你找制作托盘治具的厂商讨论你的问题。
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pcb 单片入料于SMT 打件载板(多片单pcb 合成一块载板),以载板 boc设计大小及材质要用那种.
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Gavin,
建议你直接询问载板治具的制造商并提出你的需求讨论会比较有效率。
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请问您有reflow carrier的厂商吗?
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Peter
网路上找或去FB讨论区问问
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熊大你好~
这部分有些疑问想请教你,如果以SMT加工制程中,PCBA贴片后使用合成石载具过迴焊炉是可以理解的。另外如焊接时因为零组件不平整需使用治具辅助物料的置件这时是否依旧使用合成石材质又或者是使用一般电木材质即可。合成石及电木两者比较优劣应该为和呢?
再请熊大不吝指导,谢谢!
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小麟,
这是个好问题,目前我没有看过有人使用合成石当作「后復」的扶助焊接治具。原因可能是合成石的加工及结构性强度不若电木,一般来说电木的材质会比较软一点,容易加工并锁富螺丝与加上机构,但合承时似乎就不是那么容易使用螺丝来锁上,大概是因为它使用粉沫类的材质压制而成的缘故吧。
不过一般后復手焊的治具除了电木外也会使用「铝」材质,比较金属还是比较耐热及反覆的操作。
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请教两个问题
1.一般来说,一个这样的板子大概多少钱
2.如果这是趋势的话,那么工厂不就要做很多这样的carrier,因为SMT的速度是很快,但是如此一来,成本势必提高很多?!
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Rick;
看样子你对这种过炉托盘没有任何的经验,过炉托盘的目地通常是为了避免电路板经过回流焊的时候因为高温而变型至影响后续的制程,或是没有多余的板边可以使用而已托盘代替板边,托盘可以重复使用,所以如果回流焊有多长就要准备多少个托盘,还要多准备一些缓冲备品,一般来说20~30个托盘跑不掉。
费用方便就得请你自己找厂商讨论了。
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请问熊大~~是否有使用过石无铅的reflow carrier??
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ewew;
没有耶!
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以下讯息供参考!
一:由于封装技术的进步及各种pcb应用产生,载具的设计及应用越来越广泛,
目前所知pcb种类除了一般的fr4基板(最薄约0.3mm),还有fpc,subtrate,基板厚度都小于0.3mm,因此更需要使用载具的支撑及固定
二:铝合金载具最大的优势是价格,除此没有其他优点,从制程的条件上说明
1.profiel会降低必须提高温度,导致基板及材料变型得机率提高2.使用过程会撞击,除非每生产一次就挑选检查一次,否则越生产良率越低 3.若是加工处理不当会有括伤基板的机会
三:目前使用新材料石无铅制作的载具可以克服以上的问题,不但成本,重量,使用寿命都可以得到改善,更能够达到工程条件及效率的提升
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ㄜ~~没打完字就送出了
一般来说SMT的carrier比较没什么设计上的要求,只要避开背面零件
以及治具的平整度没问题,基本上就没什么问题了
至于Wave tray的设计比较需要花心思,尤其在零件吃锡脚不可太靠近,会有阴影效应的问题产生
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ewew;
就以往的经验,的确是波锋焊的carrier需要比较多的技巧,但应该说它更关系到电路板上零件摆放的layout设计。
这里也有一篇关于选择性波锋焊的使用条件(selective wave soldering) 的探讨,也欢迎您的 comment。
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一般来说SMT的carrier比较没什么
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版大~~
我想问的是,载具的开槽最小应大于Pin pad的面积是多少?
换言之,就是要比pin pad四边外扩多少?
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Alec;
不晓得你问的是过reflow的托盘还是过Wave的托盘,如果是过reflow的托盘,它基本上只是承载电路板,以减低电路板音高温变形或是有些电路板没有板边,所以基本上没有你所谓的避让 land pattern 多远的问题,而是应该要视电路板的设计而定,这个一般只要找做托盘的厂商讨论一下就会有答案了。
如果问的是关于Wave的问题,可以参考这篇文章
//m.letratesoro.com/2011/05/selective-wave-soldering-process/
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版主~谢谢
想另外问一些有关于载具的开槽大小vs零件脚大小的关系
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Alec;
大大的问题可以更具体一点吗?
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请问下次可以不可以把照片放大一点,感觉看不太清楚耶~
在你的部落格学到很多东西,非常感谢你的分享!!!
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TCXJING;
有些照片就是不能放得太够清楚ㄚ,不然就没有神秘感了!
其实有些是人家的know how,我也不能讲得太清楚,免得被列为拒绝往来户,如果有问题可以讨论,我知道的,可以讲的就会分享。
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