带防浮高防歪斜压盖的波峰焊治具如何彻底解决元器件浮高?

东莞市路登电子科技有限公司   2026-01-16 12:12   31次浏览

一、 核心原理:防浮高压盖是如何工作的?

传统的波峰焊治具只是一个承载板,而防浮高压盖则在传统治具基础上增加了可活动的上盖。其解决浮高的原理是:

物理压制:在PCB经过波峰焊的整个过程中,压盖始终从上方牢牢压住元器件本体(特别是IC、连接器、大型电解电容等),提供持续向下的压力。

抵消浮力:这个向下的压力直接对抗熔融锡料产生的向上浮力和锡流冲击力,使元器件的引脚或焊端无法脱离焊盘,被牢牢固定在预定位置上。

防止歪斜:同时,压盖的定位槽也限制了元器件在水平方向上的移动,从而避免了因锡流冲击导致的歪斜、旋转和移位。

二、 如何实现“彻底解决”?—— 系统性的方案

仅仅有一个压盖是不够的。要彻底解决问题,需要做到以下几点:

1. 治具设计与制造是根基(最关键的一步)

的型腔设计

压合面设计:压盖与元器件接触的部分必须经过精密计算。压力要均匀,既要保证足够克服浮力,又不能过大导致元器件损坏(如芯片裂纹)或将锡膏挤压到非焊接区域。

避让设计:压盖必须完美避开不需要压制的部分,如:Already placed components (已贴片元件)、测试点、定位孔、卡槽等。这通常需要通过3D软件(如SolidWorks)进行的组件装配分析。

散热设计:大型IC压盖会阻碍热量传递,可能导致焊接不良。因此,压盖上对应IC底部的位置需要设计散热孔或槽,允许热风和锡波热量有效传递,确保焊点质量。

材料选择

治具基板通常采用铝合金(轻便、散热好)或合成石(隔热性好,防止板翘)。

压盖本身通常采用铝合金工程塑料(如PEEK、PI)。塑料更轻,且不会划伤元器件表面,但耐用性和散热性不如金属。对于超大型/重型元件,金属压盖更可靠。

公差与精度:治具和压盖的加工精度必须非常高(通常要求在±0.05mm以内),确保压盖能轻松开合,且压合位置无误。

2. 波峰焊工艺参数优化(与治具协同工作)

即使有完美的治具,工艺参数设置不当也会导致问题。

预热温度和时间:充足的预热能有效助焊剂,蒸发溶剂,减少锡波冲击时产生的气体和飞溅,从而从源头上减少导致元件浮高的“气爆”现象。

锡波高度:锡波高度不宜过高。过高的锡波会产生过强的冲击力和浮力,增加压盖的负担。通常建议锡波高度控制在板厚的1/2到2/3之间,并微微接触压盖底部为佳。

传送角度与速度

角度:适当的传送角度(通常5°-7°)有助于焊点脱离,减少挂锡,也能让气体更容易排出。

速度:速度过快,焊接时间不足;过慢则过热。需要找到平衡点,确保焊点质量的同时,让压盖有足够的时间稳定元件。

助焊剂管理:助焊剂喷涂量过多或活性太强,会产生过多气体,增加浮高风险。应优化喷涂量,确保均匀覆盖即可。

3. PCB与元器件设计(DFM-可制造性设计)

这是问题的源头,必须在设计阶段介入。

焊盘设计:元器件的焊盘设计应对称,避免因表面张力不平衡导致的“立碑”或浮高。

元件选型:优先选择本体重量较大的元件,其自身重力就能帮助抵抗一部分浮力。

布局设计:尽量避免将高大、密集的接插件等容易浮高的元件集中放置在同一个区域,这会给治具压盖的设计带来困难。

4. 操作与维护(保证持续有效性)

定期清洁:定期清理治具上的助焊剂残留和锡渣,防止这些杂质影响压盖的平整度和闭合精度。

日常检查:每次使用前检查压盖的铰链、锁扣是否灵活,压合面是否有磨损或变形。磨损的压盖会失去压紧力,必须及时更换或维修。

正确放置:操作员必须接受培训,确保PCB和元件放置到位后,再合上压盖并锁紧。