在SMT(表面貼裝技術)焊接過程中,載具(Carrier)和夾具(Fixture)的使用是為了解決多種工藝挑戰(zhàn),確保PCB組裝的質量、效率和可靠性。以下是其核心作用及具體原因分析:
一、核心作用總結工具類型主要功能關鍵應用場景載具承載、運輸PCB,防止變形/損壞回流焊、波峰焊、FPC生產夾具定位、局部保護或工藝輔助三防漆噴涂、測試、屏蔽焊接區(qū)域二、詳細原因分析1. 防止PCB變形(尤其薄板或柔性板)問題:高溫焊接時(回流焊峰值溫度240~260℃),PCB易受熱應力變形,導致焊點虛焊或元件偏移。
解決方案:
載具:用合成石或鋁合金載具支撐整板,均勻散熱,抑制變形(如FPC必須依賴載具過爐)。
夾具:局部壓合易翹曲區(qū)域(如大尺寸BGA周邊)。
2. 保護敏感元件問題:部分元件(連接器、塑料件)不耐高溫,或已焊接的插件元件需避免二次受熱。
解決方案:
夾具:加裝耐高溫遮擋片(如硅膠墊)屏蔽熱風或錫波。
載具:設計凸臺抬升PCB,使敏感元件遠離高溫區(qū)(如波峰焊中的電解電容)。
3. 確保焊接精度問題:高密度PCB(如手機主板)需嚴格對位,輕微偏移會導致橋連或虛焊。
解決方案:
夾具:通過定位銷/邊夾固定PCB,公差控制在±0.05mm內。
載具:精密開窗確保焊盤充分接觸錫膏或錫波。
4. 適配特殊工藝需求三防漆噴涂:
夾具:遮蓋金手指、插座等不需噴涂區(qū)域,避免污染。
選擇性焊接:
夾具:僅暴露待焊接插針,其余部分隔離錫波。
測試與分板:
夾具:固定PCB便于飛針測試或激光切割。
5. 提升生產效率載具:兼容自動化產線,實現(xiàn)PCB快速傳輸(如鏈式載具適配回流焊軌道)。
夾具:標準化定位,減少人工調整時間(如拼板治具可一次過爐多塊PCB)。
三、典型應用示例回流焊中的載具:
柔性電路板(FPC)需貼在載具上保持平整,否則高溫收縮會導致元件移位。
波峰焊中的夾具:
雙面板焊接時,夾具遮擋已焊好的SMT元件,防止掉落或二次熔錫。
三防漆治具:
僅露出需防護的電路區(qū)域,屏蔽插座和測試點。
四、未使用載具/夾具的風險良率下降:PCB變形導致虛焊、橋連(缺陷率可能上升30%以上)。
成本增加:元件損壞(如塑料連接器熔化)、返修工時浪費。
工藝限制:無法生產超薄板或高密度設計(如0.2mm間距BGA)。
五、選型建議載具優(yōu)先考慮:
材料耐溫性(合成石>鋁合金>塑料)。
重量(避免過重影響傳送速度)。
夾具優(yōu)先考慮:
定位精度(銷釘/邊夾的機械公差)。
遮擋材料的化學兼容性(如耐三防漆腐蝕)。
通過合理使用載具和夾具,可顯著提升SMT焊接的穩(wěn)定性,尤其在復雜PCB或高混裝生產線上不可或缺。