2015/10/14 • 没有评论

二次回焊时如何避免第一面较重零件掉落掉件的解决方法

随着手机技术的快速发展，大陆地区EMS(电子组装厂)不时传出严重的缺工问题，其次是工业4.0让EMS厂追求自动化的需求日益高涨，所以现在很多原本还不一定可以走SMT制程的零件也都被要求零件要符合走PIH(Paste-In-Hole)制程，比如说 Type A 的USB连接器、网线(Ethernet)的连接器、电源插座、变压器…等比较笨重的零件，以前这种零件大多是SMT制程后才「后復(touch-up)手焊」上去的。

因为人工的短缺，也为了节省后续的制程费用，另一方面是品质上的考量，现在很多系统厂及EMS商都陆续开始要求那些还不能改成SMD制程的零件，至少要可以先符合PIH的制程要求，让电路板上的所有电子零件只要走完SMT制程，就可以完成电路板的所有的焊接制程。

不过把零件改成SMD或是PIH制程可是有其要求的，麻烦先参考这篇文章【把SMD零件改成通孔锡膏(Paste-In-Hole)制程有何差别及影响?】来了解其材料及设计上的要求。

（对于大陆那些盗文网站，复制贴上本站文章后，居然还改成自己公司的名字，感到无耻！文章内容部份防止复制编排可能造成您阅读的不便，请见谅！）

另外，要将所有电子零件全部改成SMT制程时还会碰到一个新的问题，就是电路板第二面过回焊炉时，原来第一面已经吃锡的零件，如果有比较重的零件会有掉落的问题，这个问题其实大部分的公司都会在其制造设计规范(DFx)上头定义较重零件必须设计在同一面的电路板上，可是随着科技的演化，以及上面提到的种种需求，RD似乎也越来越无法遵守这条规则了。

如果你还不知道什么是电路板的第一面与第二面，请先参考【介绍PCBA双面回焊制程(SMT)及注意事项】及【给初学者的Q&A：关于SMT钢板、打件面顺序决定、DFM、DFX】这两篇文章。

那工厂制程上有没有什么方法可以避免第二面过炉时，第一面的较重零件的掉落呢?

188金宝搏苹果下载目前知道的几个方法相信大部分的SMT工程师也都已经在执行了，这里只是提出来给一些还未遇到的朋友们参考：

方法一、在零件的底下或是旁边点红胶

相关阅读：何谓SMT「红胶」制程？什么时候该用红胶呢？有何限制呢？

其实早期的SMT线，点胶机是必备的设备，因为点过胶的SMD零件可以拿去过「波峰焊(wave soldering)」，不过现在大部分的SMT线几乎都没有这个设备了。如果没有点胶机(dispenser)，就必须使用人工手动来点胶，188金宝搏苹果下载个人其实不太建议人工啦，因为人工作业除了耗费人力及工时外，品质也较难管控，因为一不小心就会碰到其他已经贴片好的零件，如果可以用机器来点胶，品质上才会比较能管控。

点红胶的目的是要将零件黏着在电路板上，所以红胶一定要点在电路板上面，并且沾黏住零件，然后过回焊炉，利用回焊炉的高温将红胶固化，这种红胶属于不可逆胶，所以无法经由加热来软化。

如果红胶要点在零件的下方，点胶作业必须在电路板印完锡膏后马上点上去，然后再将比较重的零件覆盖在其上面。要注意的是，红胶点在零件下方会有稍稍撑起零件的风险，所以一般都是比较重且大的零件才会做这样的作业。

另一种点胶作业会点在零件的侧边，这个必须等锡膏印刷完毕及零件放到固定位置以后才能作业，如果不小心会有碰掉零件的风险，所以一般会使用于PIH的零件。

如果使用机器点胶于侧边的话，必须精准控制胶量及点胶位置，将胶点于零件的边缘，然后用贴片机的吸嘴轻压零件至固定深度，以确保零件没有浮高的风险。

现在因为机器人的进步，很多早期点胶不易控制的项目都可以有解决方案，188金宝搏苹果下载就看过使用简单的机器手臂来架在SMT流线上做点胶的解决方案，费用也不会很贵，提供有需要做点胶制程的朋友，当然，这个只适合少量的点胶作业。另外，这种点胶的精度要求一般不会太高，因为点在较大的零件上，胶量及位置就不需要太精准，所以工作雄也看过有人用XY-Table点胶机来与SMT做连线，达到电路板零件点胶的需求。

方法二、使用过炉载具/托盘(carrier)

过炉载具可以设计肋条(ribs)刚好支撑住较重零件的位置，这样就可以避免比较重的零件在过二次回流焊时掉落下来。但是过炉载具的费用不便宜，而且载具全部数量排起来要大于回焊炉 (reflow oven)的长度，也就是要计算回焊炉内同时有多少片板子行走其间，还要加上缓冲(buffer)及备品，全部加起来没有三十个也需要至少二十个，可能还要更多，所费不眦。

另外，过炉载具因为需要承受多次重复经过迴流焊的高温，所以一般会採用金属材质或特殊耐高温的塑料制成。还有一点需要特别提醒，使用Carrier会需要多一个人工成本，把板子放到Carrier上面要人工，载具回收重复使用也要人工。

其次，使用载具可能会有造成融锡状况变差的风险，因为这个过炉载具通常都是金属材质，面积大容易吸热，会有造成温度上升不易的风险，所以调炉温的时候一定要连过炉载具一起量测，还有载具应该尽量把没有用到的肉偷掉，只要确保载具足够支撑不变形为原则就可以了。

方法三、调整回焊炉的上、下炉温差

回焊炉通常都可以分开控制上、下炉温，早期电子零件都还在1206大小的年代，我们在调整回焊炉时通常会将下炉温度调得比上炉温少个5～10°C，目的就是希望第二面回焊时，第一面已经焊接好的零件不要因为焊锡重新融锡而发生掉件，但现在大部分的SMT工程师都已经不这样调炉温了，因为零件都很小，没有掉落的风险。

不过随着大型零件走SMT制程要求而来的挑战，在第一面的大零件过第二面回焊时掉落是一定会的，只是底面如果有连接器(connector)这种又大又重的零件，就算调整上下炉温差，依然是无法达到零件不掉落要求。

所以调整回焊炉的上、下温差只对小零件有用，也就是发现有些零件会掉落，有些零件不会掉落的时候有效，如果全部掉件，这个方法就无效了。

请注意，如果上下炉温差过大会容易引起板弯的结果。

方法四、採用高、低锡膏混搭的方式

188金宝搏苹果下载其实不太推荐这个方法，因为低温锡膏的焊锡强度不佳，使用前请务必经过严格的信赖度评估。而且，工厂内有不同温度的锡膏，担心会有用错锡膏的风险。

方法就是第一面Reflow的时候印刷高温锡膏，第二面Reflow时印刷低温锡膏，这样就不用担心第一面的零件过二次Reflow掉件了。

比如说板子的第一面印刷SAC305锡膏，熔点为217°C，Reflow的峰值最高为250°C。然后在第二面印刷Sn42Bi58低温锡膏，熔点为138°C，Reflow的峰值最高建议不超过220°C（建议控制在200°C以下），这样已经打好的第一面使用SAC305的锡点就完全不会有重新融锡的机会。

相关阅读：焊接採用无铅低温锡膏SnBi, SnBiAg的目的？

方法五、回去用后復焊接吧（机器焊接、人工焊接）