波峰焊载具设计方法
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工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE4 OF 21 REV B6. 作業流程與內容6.1波峰焊治具分類6.1.1試產波峰焊治具分類為: (1)一般試產波峰焊治具 (2)特殊試產波峰焊治具 6.1.2 一般試產波峰焊治具材質:FR4或電木.治具尺寸:如下圖所示(1).治具結構﹕底框架+托邊框架. (2).治具四周需要加軌道邊.(3).S0階段(sample run)治具不需要製作壓條,S0後之試產時需要都I/O 零件 製作壓條.A:承載邊厚度=2.6±0.1mm B:檔錫牆高度=4±0.2mm C:治具厚度=4±0.2mmD:PCB 承載邊深度=PCB 厚度*3/4 側視圖俯視圖FGHHGAB C D E工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 5 OF 21REV B E:軌道邊寬度=9±0.2mmF:PCB板與板之間距離=15±0.2mmG:PCB與治具檔錫牆之間距離=15±0.2mmH:治具檔牆寬度+治具承載邊寬度=7+10=17±0.2mm6.1.3 特殊試產波峰焊(可旋轉角度)主要應用於驗證特殊,異形零件,Pin腳Pitch較小零件,或新性零件沒有把握控制wave solder 良率時, 在試產階段確認產品過爐最佳角度. 確認量產治具的開設.(1).治具結構﹕底框架+托邊框架.(2).治具四周需要加軌道邊.(3).S0階段(sample run 治具不需要製作壓扣,S0後之試產時需要都I/O 零件製作壓扣.(4).外框材質:合成石;套板材質: FR4或電木.可旋轉角度治具組合圖外框套板PCB板刻度工程管理 華東地區波峰焊治具設計規範PAGE6 OF 21 REV BA:承載邊厚度=2.6±0.1mm B.檔錫牆高度=5±0.2mm C:檔錫牆高度=5±0.2mm D:治具厚度=5±0.2mm E:套板支撐臺階=5±0.2mm F:軌道邊寬度-9±0.2mm G: 檔錫牆寬度=7±0.2mmH:套板支撐臺階厚度=2.5±0.2mmI:治具長寬尺寸=318mm. J:尺寸=17mm.300mm I=318mm 300mm 318mmJ=17m俯視圖266mm 側視圖D=5mmG=2.5mmC=5mm E=9mmF=7mmB=8mmA=3mm工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 7 OF 21REV B 6.1.4量產波峰焊治具結構與尺寸定義:6.1.4.1量產波峰焊治具材質:6.1.4.1.1底板、搭載邊條選用合成石.6.1.4.1.2 方向邊框可選用合成石/FR4.6.1.4.2量產波峰焊治具尺寸:如下圖所示治具結構:底框架+托邊框架A: 檔錫牆高度=5±0.2mmB: 軌道邊寬度=9±0.2mmC:治具厚度=5±0.2mmD: PCB與治具檔錫牆之間距離=20±0.2mmE:治具牛角擋錫牆固定於治具的寬度E1為7±0.2mm,E2為12±0.2mmF:擋錫牆到牛角之間距離30±0.2mmG:牛角導圓角半徑R=10±0.2mmH:PCB板與PCB板放置間距15±0.2mmI:PCB板到擋錫牆之間的距離15±0.2mmJ:治具檔牆寬度+治具承載邊寬度=7+9=16±0.2mmK:牛角墊塊長度20±0.2mmL:牛角墊塊寬度20±0.2mmM:牛角墊塊厚度5±0.2mmN:PCB放板導角直徑3±0.2mmO:治具邊框寬度:10±0.2mmP:軌道承載邊厚度3±0.2mmQ:牛角內長15±0.2mmR:牛角內寬15±0.2mm注:圖中橢圓形為5*2.5 mm導圓角,如右圖所示.工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE8 OF 21 REV B6.1.5錫波平整度波峰焊治具主要應用于測量錫波峰平整度﹐以檢驗錫槽是否有異常. 6.1.5.1治具材質: 合成石+玻璃6.1.5.2 治具具體尺寸與普通試產波峰焊治具尺寸定義相同. 6.1.5.3 治具結構:底框架+托邊框架+耐溫刻度玻璃.(單位:mm)6.1.6錫槽高度校正波峰焊治具最大特點在於承載邊底部到治具底部距離H 為13mm, 比試產及量產波峰焊治具多3mm, 通過此治具可以調試錫槽高度,保證試產及量產波峰焊治具與錫槽至少3mm 間隙. (具體使用方法參見波峰焊操作規範) 6.1.6.1 治具材質:合成石+ 45鋼+不銹鋼 6.1.6.2 治具結構及具體尺寸如下圖所示.(單位:mm) 6.2 波峰焊治具排版所有波峰焊治具排版遵循應遵循以下原則: 6.2.1 PCB 放置于波峰焊治具方向判定依據: 6.2.1.1 淚滴PAD 及盜錫塊考慮:當PCB 中有Ring 與Ring 之間距離小於0.8mm,並且設計淚滴PAD,則PCB 放置于波峰焊治具時﹐須保證淚滴PAD 與波峰焊過錫爐方向相同.如下圖:450 350 H3工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE9 OF 21 REV B過錫爐方向 A<0.8mma. Connector ,CBL(排線)過錫爐方向 b. two row pin connector:A<0.8mm過錫爐方向 A<0.8mm c. RJ45,RJ11過錫爐方向d. Connector工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 10 OF 21 REVB當PCB 中有Ring 與 Ring 之間距離小於0.6mm,並且設計盜錫塊,則PCB 放置于波峰焊治具時﹐須保證盜錫塊最後與錫波接觸.如下圖:6.2.1.2 多Pin 腳Connector Ring 與Ring 之間距離小於1mm,則過錫爐方向須特別定義.如下圖:6.2.1.3 當PCB Layout 中都無以上過波峰焊方向限制,則考慮將Connector 零件放置於治具前端﹐以便於插件.過錫爐方向A<1mmB<1mm 過錫爐方向A<0.6mmConnector 前置與波峰焊方向一致工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 12 OF 21REV B 6.3.3 治具的環保標示要求:為滿足不同客戶稽核要求,治具上所標識的“GP RoHS LF”均表示為環保產品治具.環保標識適用於無鉛機種,有鉛機種只需刻上廠內編碼.6.3.4 治具編碼申請管理:治具製作前需向鋼板治具系統管理員申請編號,製作後由管理員錄入系統,並且治具管理員根據廠內編碼追蹤治具製作進度.6.4 治具壓扣設計標準.6.4.1壓扣分類:普通單邊壓扣(圖A),普通雙邊壓扣(圖B),材質均為賽鋼.圖A 圖B6.4.2普通單邊壓扣,和普通雙邊壓扣工程尺寸圖.普通單邊壓扣工程圖普通雙邊壓扣工程圖工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 13 OF 21REV B 6.4.3 波峰焊壓扣佈局原則:(1)壓扣一般分佈在PCB板四個角,並保證壓扣壓住PCB板邊至少3±0.5mm.(2)所有壓扣放置位置須保證其周圍3mm內無SMD零件.(3)在空間允許情況下, PCB板與PCB板連接處,採用普通雙邊壓扣設計以節省工時.6.5 壓條設計標準化6.5.1 壓條製作時機: 由波峰焊試產組統計試產過程中易浮高偏位元零件位置及浮高不良率﹐並最終確定開設壓條.6.4.2 壓條壓扣設計原則: (1) 壓條設計功能滿足要求.(2) 壓條材質須滿足防靜電要求,及耐高溫性.(3) 壓條放置方向須有防呆及定位設計.(4) 壓條放置動作最簡化性.6.5.3 現有壓條結構設計類型:6.5.3.1普通壓浮壓條結構設計(1)壓浮零件在2個以內﹐採用類壓扣設計.須壓浮高PCBA如下圖工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 14 OF 21 REVB壓條採用類壓扣設計如下圖所示:(2) 壓浮高零件在2個以上﹐則採用整體式壓條設計. 須製作壓條PCBA 板上零件結構如下:壓條結構設計根據零件結構設計成長條式﹐其結構如下圖所示:壓條與零件壓浮配合為過盈配合﹐其過盈量為0.2mm. 6.5.3.2 特殊壓條結構設計----彈簧壓浮設計.適用條件:零件極易浮高﹐且與PCB 板無卡鉤設計的零件類型. 例如長條彈簧壓條結構就是典型的彈簧壓浮設計﹕1.其結構與普通單邊壓扣類似2.尺寸須保證與零件0.2mm 過盈量易浮高零件定位孔螺絲耐溫塑膠 彈簧工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 15 OF 21REV B6.5.3.3 限位元壓條結構設計適用條件:零件易偏位元﹐且周圍50mm無須壓浮高零件.例如排阻結構易偏位元﹐其本體結構如下:限位壓條設計如下﹕6.5.3.4 治具壓條的材質:電木/FR46.6 治具螺絲標準化.6.6.1固定擋錫條、承載邊採用M3×16的六角螺釘,並且上下鎖緊, 螺帽在上平面固定螺絲;固定牛角的螺絲採用M3×10,且須開槽保證螺絲與治具本體的下表面齊平.6.6.2 M3螺絲的佈置方式參照PCB排版圖.6.6.3壓扣所採用的螺絲按照其工程圖選擇.6.6.4所有的波峰焊治具螺絲均需點螺絲膠,(為便於維修,一般都採用可拆卸試螺勢較)如未點螺絲膠而造成治具易鬆動﹐供應商應無償修復.6.7波峰焊治具局部結構設計要點.6.7.1(1)治具厚度為5mm,PCB承載深度為板厚的3/4.(2)支撐板托臺階寬度至少是1mm以上.針對緊貼板邊DIP件此距離可以考慮再縮小.PCB承載深度=¾*PCB板厚托臺階寬度至少為1mm工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 16 OF 21 REVB6.7.2.(1)治具開設保護SMT 零件槽的擋牆至少為1.0mm.(2)Bottom SMT 螺絲孔已上錫﹐須開1mm 保護槽. (3)保護槽底部厚度至少1mm ﹐以增加治具強度及壽命.6.7.3 DIP 零件開孔標準化. (L 為SMD 零件距PTH 孔PAD 距離,h 為SMD 零件高度) 6.7.3.1.當L ≥3.0mm 、h <0.6mm 時,採用如下圖開孔方式.6.7.3.2當L<3.0mm 時,不利於上錫,則更改設計,可採用45 ∘過爐或增加導錫塊1.045度45度1.01.0~位置范圍極限1.0~1.01.0~5.01.0~1.0fixtureDIPSMDSMDSMDPCB>=1mm>=1mm\工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 18 OF 21 REVB6.7.4開設導錫槽時機.(1)當DIP 零件與SMD 零件距離小於3mm. (2)當DIP 周圍SMD 零件高度小於1.5mm. 其導錫槽開設如下:6.7.5 波峰焊治具開孔大小原則:(1)在空間允許下,DIP 零件至波峰焊治具開孔邊緣保持5mm,脫錫空間.fixture導錫槽 PCB 須開設導錫槽難以開設導錫槽PCBFixture工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 19 OF 21 REVB(2)如果空間有限制,則治具開孔大小最大限度滿足DIP 零件與開孔邊緣5mm 的要求.6.7.6 Bottom 面SMT 零件開槽圖解及要求.6.7.8治具壓條之壓扣須加導10*5*300mm 角便操作員作業.6.7.9治具開設須保護塑膠Pin 條件:(1) PTH 孔與塑膠Pin 距離大於等於3mm ﹐則塑膠Pin 須開槽保護住. (2) PTH 孔與塑膠Pin 距離小於3mm, 則塑膠Pin 無須開槽保護.KLH<3mm>=3mm10*5mm*30°壓合時 壓合後30°位置K L H 范圍(mm)1~1.51~1.50.3~0.5優選(mm)1.51.50.5工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 20 OF 21 REVB6.7.10產品有Flux 污染風險﹐如Bottom 面天線介面,按鍵彈片等Flux 敏感元件,Bottom 須開設防Flux 槽.即在所有插件零件治具開孔的位置周圍開出一道槽, 將治具內外隔開,其設計尺寸為: A(槽的寬度)*B(槽的深度)=2mm*2mm.6.7.11治具結構設計中儘量避免出現以下情況:(1) 沿波峰焊過爐方向﹐出現10mm 以上只有單邊加強肋保護塊.要求:保護塊至少在兩個方向有加強肋.(2) 治具加強肋寬度小於3mm,易產生變形而影響治具強度及壽命. 要求:加強肋寬度至少大於3mm.6.7.12對於 QFN 零件及BGA 等熱敏感SMD 零件,波峰焊治具須保護住其Bottom 面,以防止 出現過波峰焊二次熔錫等不良現象.此保護塊只有單邊受力, 且其長度大於10mm,易造成治具變形而造成溢錫.槽寬2mm 槽深2mmBGAQFN系統名稱SYSTEM:主題SUBJECT: 文件編號DOCUMENT NO.: 工程管理 華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 21 OF 21 REV B※ ※ ※ ※ 6.5.13治具須有取板設計以便操作員取板順利,取板設計一般為板邊長方形槽深2.5mm 設計.7. 修訂許可權本規範由製造工程單位ME 工程師撰寫,經製造單位最高主管同意後實施,修改時亦同.保管單位﹕ME 保存期限: 三個月取板設計。
技术要求主题PCBA 波峰焊接(DIP )治具设计技术规范 适用范围DIP 托盘、治具设计 有效期 长期分发部门 一、目的:根据我们公司的治具制作特点以及和不同供应商合作沉淀下来的技术,而编写本技术规范。
便于供应商在以后的图纸设计与制作能够规范化。
二、具体设计要求:DIP 托盘的设计要求:1、 DIP 托盘的外形:托盘尺寸按250*250、250*300、300*300、300*350等,超出此几类尺寸的,按PCB 外形加60设计制作,我们公司的波峰焊因设备限制治具宽度最宽不能超过300MM ,所以治具如果超过300MM 的宽度就需要和我们协商后在制作;材料厚度一般选用6mm ,最厚不超过10mm(包括补丁厚度),材料可为FR4。
2、 DIP 托盘的轨道边及流向:流向要求为四流向,也就是四边轨道边;托盘的轨道边由客户根据波峰炉指定大小,通常加工成厚度2.0mm 、宽度6mm ,,如图所示:3、 DIP 托盘的形腔:形腔大小为PCB 外形尺寸单边加0.2mm ,沉板的深度为PCB 板厚减0.2mm 如图所示:4、 DIP 托盘的挡锡条:四周加黑色FR4作挡锡条,挡锡条截面尺寸为10x10mm ,在导轨承托边预留轨道边宽度的空间。
并在治具最长两档边上刻上治具编码等信息5、 DIP 托盘的压扣及压条:PCB 四周做压扣,数量可根据PCB 板的实际长宽做一定的调整。
压块要有一定的压紧力,压入单板的面积尽量大,安装螺钉不容易松动。
另2.0P C B 厚度-0.2m m外,如果PCB大小超过一定程度,还需要加压条来压紧PCB,以防止PCB中间部位拱起,导置漏锡,压条的数量根据PCB宽度来决定,压条一般需做成防呆或刻上标记,加以区分,有多根压条的尽量做到一致,可互换,使用更方便快捷。
如图所示:6、DIP托盘的上锡开口:托盘开孔处参照Gerber文件和实际样板。
原则上托盘开孔边到焊盘的距离>=3mm,托盘开孔边的壁厚>=1mm,托盘底部最薄处>=1mm,如下图所示:托盘避让贴片元器件的开槽面积尽量小,保证托盘的整体较厚实;由于托盘较厚,开孔处较窄的地方背面斜坡加长,倒角刀的角度分为135°及90°两种。
技术要求主题PCBA 波峰焊接(DIP )治具设计技术规范 适用范围DIP 托盘、治具设计 有效期 长期分发部门 一、目的:根据我们公司的治具制作特点以及和不同供应商合作沉淀下来的技术,而编写本技术规范。
便于供应商在以后的图纸设计与制作能够规范化。
二、具体设计要求:DIP 托盘的设计要求:1、 DIP 托盘的外形:托盘尺寸按250*250、250*300、300*300、300*350等,超出此几类尺寸的,按PCB 外形加60设计制作,我们公司的波峰焊因设备限制治具宽度最宽不能超过300MM ,所以治具如果超过300MM 的宽度就需要和我们协商后在制作;材料厚度一般选用6mm ,最厚不超过10mm(包括补丁厚度),材料可为FR4。
2、 DIP 托盘的轨道边及流向:流向要求为四流向,也就是四边轨道边;托盘的轨道边由客户根据波峰炉指定大小,通常加工成厚度2.0mm 、宽度6mm ,,如图所示:3、 DIP 托盘的形腔:形腔大小为PCB 外形尺寸单边加0.2mm ,沉板的深度为PCB 板厚减0.2mm 如图所示:4、 DIP 托盘的挡锡条:四周加黑色FR4作挡锡条,挡锡条截面尺寸为10x10mm ,在导轨承托边预留轨道边宽度的空间。
并在治具最长两档边上刻上治具编码等信息5、 DIP 托盘的压扣及压条:PCB 四周做压扣,数量可根据PCB 板的实际长宽做一定的调整。
压块要有一定的压紧力,压入单板的面积尽量大,安装螺钉不容易松动。
另2.0P C B 厚度-0.2m m外,如果PCB大小超过一定程度,还需要加压条来压紧PCB,以防止PCB中间部位拱起,导置漏锡,压条的数量根据PCB宽度来决定,压条一般需做成防呆或刻上标记,加以区分,有多根压条的尽量做到一致,可互换,使用更方便快捷。
如图所示:6、DIP托盘的上锡开口:托盘开孔处参照Gerber文件和实际样板。
原则上托盘开孔边到焊盘的距离>=3mm,托盘开孔边的壁厚>=1mm,托盘底部最薄处>=1mm,如下图所示:托盘避让贴片元器件的开槽面积尽量小,保证托盘的整体较厚实;由于托盘较厚,开孔处较窄的地方背面斜坡加长,倒角刀的角度分为135°及90°两种。
东莞市立迪电子科技有限公司制 作:杜永锋审 核: 日 期:序言 随着工业的发展为了能够更有效的提高生产效率,减轻员工劳动强度和作业难度,提高产品的品质,就需要一种“治具”来辅助作业了。
治具又分工装治具、检测治具两种,前者用于机械加工、焊接加工、装配等工艺便于加工、满足精度的需要而设计的一种工装夹具;后者为检测使用,因为有些机械尺寸不便于测量,其形状复杂,只好设计专门的检测块或者检测用的针对某一种产品而设计检具,比方塞规、环规等一些规则的检具,但有些是不规则的就必须专门设计一种检具来测量它的尺寸。
治具在控制方面已由前期机械控制进入机械和电气控制相结合的时代,治具也被越来越多的被设计成能够自动化控制,其科技含量也越来越高,对设计人员要求不但有机械方面的知识,同时也要有电控方面的知识。
治具在制作材料方面前期的木质、塑胶板材被合金、新型复合材料所取代,治具的机构日益简单灵活,便于操作。
治具在设计方面已由前期的二维图纸发展成三维立体图像,在治具制作前期就可以模拟治具的使用,为人体工程学分析做了基础,以此不断改进治具。
治具的标准化 治具零部件的标准化日益成熟,加快了治具产业的发展。
工业设备标准化为治具标准化提供了有利的保证。
波峰焊 治 具制作规 格书文件编号:WI-A-021版 本:A/0治具的类型已经多样化 ICT治具、SMT治具,功能治具、工装治具、工装夹具、贴合机、运送压合机、LCD显示幕贴膜机,压胶机,进水口切料机,测变型治具、按键贴膜治具、按键检测机具,探针检测治具,量测治具、吸盘印刷治具、气动压合点胶治具,自动排片机等等。
为了促进公司治具制作的标准化,特于2011年针对公司目前生产治具分大类制作治具制作规格书,通过治具制作规格书明确治具用途、原材料选择、制作流程、制作工艺、检验标准等。
通过文件化的规范使公司治具的制作经验得以传承,好的方法得以推广。
由于本人经验有限文件制作过程中难免有错误请大家不吝赐教,万分感激。
俯視圖HPCB板套板外框可旋轉角度治具組合圖J=17m300mmI=318mm俯視圖D=5mmA: 檔錫牆高度=5±0.2mm B: 軌道邊寬度=9±0.2mm C:治具厚度=5±0.2mm4503506.1.6錫槽高度校正波峰焊治具最大特點在於承載邊底部到治具底部距離H及量產波峰焊治具多3mm, 通過此治具可以調試錫槽高度,保證試產及量產波峰焊治具與錫槽至少3mm間隙. (具體使用方法參見波峰焊操作規範)6.1.6.1 治具材質:合成石+ 45鋼+不銹鋼6.1.6.2 治具結構及具體尺寸如下圖所示3H(單位:mm)0.8mm,並且設計淚滴PAD,則PCB放置于波峰焊與波峰焊過錫爐方向相同.如下圖:A<0.8mm 過錫爐方向A<0.8mm過錫爐方向6.2.1.2 多Pin腳Connector Ring與Ring 之間距離小於過錫爐方向A<1mmB<1mm過錫爐方向A<0.6mm圖A 圖B 6.4.2普通單邊壓扣,和普通雙邊壓扣工程尺寸圖.壓條設計標準化6.5.1 壓條製作時機: 由波峰焊試產組統計試產過程中易浮高偏位元零件位置及浮高不良率﹐並最終確定開設壓條.6.4.2 壓條壓扣設計原則: (1) 壓條設計功能滿足要求.(2) 壓條材質須滿足防靜電要求,及耐高溫性.(2)壓浮高零件在2個以上﹐則採用整體式壓條設計須製作壓條PCBA板上零件結構如下:壓條結構設計根據零件結構設計成長條式﹐其結構如下圖所示定位孔壓條與零件壓浮配合為過盈配合﹐其過盈量為0.2mm.6.5.3.2 特殊壓條結構設計----彈簧壓浮設計.適用條件:零件極易浮高﹐且與PCB板無卡鉤設計的零件類型例如長條彈簧壓條結構就是典型的彈簧壓浮設計﹕螺絲彈簧耐溫塑膠例如排阻結構易偏位元﹐其本體結構如下限位壓條設計如下﹕6.5.3.4 治具壓條的材質:電木/FR4治具螺絲標準化.6.6.1固定擋錫條、承載邊採用M3×16的六角螺釘定牛角的螺絲採用M3×10,且須開槽保證螺絲與治具本體的下表面齊平PCB承載深度托臺階寬度至少為1mmfixture DIPSMD SMD SMDPCB>=1mm\6.7.3 DIP零件開孔標準化. (L為SMD零件距PTH孔PAD距離,h為PCB須開設導錫槽難以開設導錫槽PCBfixture導錫槽6.7.5 波峰焊治具開孔大小原則:(1)在空間允許下,DIP零件至波峰焊治具開孔邊緣保持5mm,FixtureKLH6.7.8治具壓條之壓扣須加導10*5*300mm10*5mm*30°30°壓合時壓合後6.7.9治具開設須保護塑膠Pin條件:>=3mm<3mm6.7.11治具結構設計中儘量避免出現以下情況(1)沿波峰焊過爐方向﹐出現要求:保護塊至少在兩個方向有加強肋(2) 治具加強肋寬度小於3mm,易產生變形而影響治具強度及壽命要求:加強肋寬度至少大於3mm.6.7.12對於QFN 零件及BGA等熱敏感出現過波峰焊二次熔錫等不良現象.BGA QFN修訂許可權本規範由製造工程單位ME工程師撰寫,經製造單位最高主管同意後實施,修改時亦同保管單位﹕ME。
东莞市立迪电子科技有限公司制 作:杜永锋 审 核: 日 期:序言随着工业的发展为了能够更有效的提高生产效率,减轻员工劳动强度和作业难度,提高产品的品质,就需要一种“治具”来辅助作业了。
治具又分工装治具、检测治具两种,前者用于机械加工、焊接加工、装配等工艺便于加工、满足精度的需要而设计的一种工装夹具;后者为检测使用,因为有些机械尺寸不便于测量,其形状复杂,只好设计专门的检测块或者检测用的针对某一种产品而设计检具,比方塞规、环规等一些规则的检具,但有些是不规则的就必须专门设计一种检具来测量它的尺寸。
治具在控制方面已由前期机械控制进入机械和电气控制相结合的时代,治具也被越来越多的被设计成能够自动化控制,其科技含量也越来越高,对设计人员要求不但有机械方面的知识,同时也要有电控方面的知识。
治具在制作材料方面前期的木质、塑胶板材被合金、新型复合材料所取代,治具的机构日益简单灵活,便于操作。
治具在设计方面已由前期的二维图纸发展成三维立体图像,在治具制作前期就可以模拟治具的使用,为人体工程学分析做了基础,以此不断改进治具。
治具的标准化 治具零部件的标准化日益成熟,加快了治具产业的发展。
工业设备标准化为治具标准化提供了有利的保证。
治具的类型已经多样化 ICT 治具、SMT 治具,功能治具、工装治具、工装夹具、贴合机、运送压合机、LCD 显示幕贴膜机,压胶机,进水口切料机,测变型治具、按键贴膜治具、按键检测机具,探针检测治具,量测治具、吸盘印刷治具、气动压合点胶治具,自动排片机等等。
为了促进公司治具制作的标准化,特于2011年针对公司目前生产治具分大类制作治具制作规格书,通过治具制作规格书明确治具用途、原材料选择、制作流程、制作工艺、检验标准等。
通过文件化的规范使公司治具的制作经验得以传承,好的方法得以推广。
由于本人经验有限文件制作过程中难免有错误请大家不吝赐教,万分感激。
波 峰 焊 治 具 制 作 规 格 书文件编号:WI-A-021版 本:A/0谢谢!2011-4-14 目录:1.定义 (1)2.范围 (1)3.内容 (1)4.权责 (2)5.制作规范 (2) (3) (4) (5) (6) (7) (7)标示位置统一放在治具左下角,内容至少包含治具名称、制作日期等,自提:宋体,字高8mm.压盖设计时需考虑使用时防呆,通常就是通过两端卡位尺寸或者形状不一致来区分。
1. 目的:1.1波峰焊治具的設計原則及治具的命名原則,Layout 的合理性與治具機構設計之標準化,使波峰焊治具設計與製作標準化,提升wave solder 良率,治具管理明確,減少治具反修率.1.2波峰焊治具零配件的設計原則及可互換性.2. 範圍:本規範適用于華東事業處所有試產及量產波峰焊治具設計與製作.3. 名詞解釋:ROHS: Restriction of Hazardous Substances 指的是電子電氣設備中不得含有六種有害物質: 鉛Pb,汞Hg鎘Cr,六價鉻Cr6+,多溴聯苯PBB和多溴二苯醚PBDE.ROHS指令正式實施日期為: 2006年7月1日本規範所涉及到的所有治具材料都必須符合ROHS標準要求.4. 參考文件<<波峰焊治具設計規範>>5. 職責ME: 本規範之撰寫及修訂PD: 使用、保養、保存、盤點波峰焊治具6. 作業流程與內容6.1波峰焊治具分類6.1.1試產波峰焊治具分類為: (1)一般試產波峰焊治具 (2)特殊試產波峰焊治具 6.1.2 一般試產波峰焊治具材質:FR4或電木.治具尺寸:如下圖所示(1).治具結構﹕底框架+托邊框架. (2).治具四周需要加軌道邊.(3).S0階段(sample run)治具不需要製作壓條,S0後之試產時需要都I/O 零件A:承載邊厚度=2.6±0.1mm B:檔錫牆高度=4±0.2mm C:治具厚度=4±0.2mmD:PCB 承載邊深度=PCB 厚度*3/4側視圖俯視圖AE:軌道邊寬度=9±0.2mmF:PCB 板與板之間距離=15±0.2mmG:PCB 與治具檔錫牆之間距離=15±0.2mmH:治具檔牆寬度+治具承載邊寬度=7+10=17±0.2mm6.1.3 特殊試產波峰焊(可旋轉角度)主要應用於驗證特殊,異形零件,Pin 腳Pitch 較小零件,或新性零件沒有把握控制wave solder 良率時, 在試產階段確認產品過爐最佳角度. 確認量產治具的開設.(1).治具結構﹕底框架+托邊框架.(2).治具四周需要加軌道邊.(3).S0階段(sample run 治具不需要製作壓扣,S0後之試產時需要都I/O 零件 製作壓扣.(4).外框材質:合成石;套板材質: FR4或電木.可旋轉角度治具組合圖外框 套板 PCB 板 刻度J=17m300mmI=318mm俯視圖E=9mm D=5mmA:承載邊厚度=2.6±0.1mmB.檔錫牆高度=5±0.2mmC:檔錫牆高度=5±0.2mmD:治具厚度=5±0.2mmE:套板支撐臺階=5±0.2mmF:軌道邊寬度-9±0.2mmG: 檔錫牆寬度=7±0.2mmH:套板支撐臺階厚度=2.5±0.2mmI:治具長寬尺寸=318mm.J:尺寸=17mm.6.1.4量產波峰焊治具結構與尺寸定義:6.1.4.1量產波峰焊治具材質:6.1.4.1.1底板、搭載邊條選用合成石.6.1.4.1.2 方向邊框可選用合成石/FR4.6.1.4.2量產波峰焊治具尺寸:如下圖所示治具結構:底框架+托邊框架A: 檔錫牆高度=5±0.2mmB: 軌道邊寬度=9±0.2mmC:治具厚度=5±0.2mmD: PCB與治具檔錫牆之間距離=20±0.2mmE:治具牛角擋錫牆固定於治具的寬度E1為7±0.2mm,E2為12±0.2mmF:擋錫牆到牛角之間距離30±0.2mmG:牛角導圓角半徑R=10±0.2mmH:PCB板與PCB板放置間距15±0.2mmI:PCB板到擋錫牆之間的距離15±0.2mmJ:治具檔牆寬度+治具承載邊寬度=7+9=16±0.2mmK:牛角墊塊長度20±0.2mmL:牛角墊塊寬度20±0.2mmM:牛角墊塊厚度5±0.2mmN:PCB放板導角直徑3±0.2mmO:治具邊框寬度:10±0.2mmP:軌道承載邊厚度3±0.2mmQ:牛角內長15±0.2mmR:牛角內寬15±0.2mm注:圖中橢圓形為5*2.5 mm導圓角,如右圖所示.6.1.5錫波平整度波峰焊治具主要應用于測量錫波峰平整度﹐以檢驗錫槽是否有異常. 6.1.5.1治具材質: 合成石+玻璃6.1.5.2 治具具體尺寸與普通試產波峰焊治具尺寸定義相同. 6.1.5.3 治具結構:底框架+托邊框架+耐溫刻度玻璃.(單位:mm)6.1.6錫槽高度校正波峰焊治具最大特點在於承載邊底部到治具底部距離H 為13mm, 比試產及量產波峰焊治具多3mm, 通過此治具可以調試錫槽高度,保證試產及量產波峰焊治具與錫槽至少3mm 間隙. (具體使用方法參見波峰焊操作規範) 6.1.6.1 治具材質:合成石+ 45鋼+不銹鋼 6.1.6.2 治具結構及具體尺寸如下圖所示.(單位:mm) 6.2 波峰焊治具排版所有波峰焊治具排版遵循應遵循以下原則: 6.2.1 PCB 放置于波峰焊治具方向判定依據: 6.2.1.1 淚滴PAD 及盜錫塊考慮:當PCB 中有Ring 與Ring 之間距離小於0.8mm,並且設計淚滴PAD,則PCB 放置于波峰焊治具時﹐須保證淚滴PAD 與波峰焊過錫爐方向相同.如下圖:450350 H3過錫爐方向a. Connector ,CBL(排線)過錫爐方向b. two row pin connector:A<0.8mm過錫爐方向c. RJ45,RJ11過錫爐方向d. Connector當PCB 中有Ring 與 Ring 之間距離小於0.6mm,並且設計盜錫塊,則PCB 放置于波峰焊治具時﹐須保證盜錫塊最後與錫波接觸.如下圖:6.2.1.2 多Pin 腳Connector Ring 與Ring 之間距離小於1mm,則過錫爐方向須特別定義.如下圖:6.2.1.3 當PCB Layout 中都無以上過波峰焊方向限制,則考慮將Connector 零件放置於治具前端﹐以便於插件.過錫爐方向過錫爐方向6.2.2結合以上PCB 放置方向限制﹐PCB 排版數量判定依據 :一般治具:長度不得大於420mm,寬度分為兩種:330mm 、265mm. 特殊治具:如果長度大於420mm 的,須在治具上加鋁鋅材邊框. 6.36.3.16.3.2 治具編號標準化.6.3.2.1 治具本體編碼型式: W-XXXXX-XXX-X 標記於治具正上方.6.3.2.2 治具本體編碼注釋如圖1所示﹕6.3.2.2.1 功 能 碼 :由ME 定義,從A~Z 選擇一個作為制程區分代碼6.3.2.2.2 編 碼 : 排序從00001至999996.3.2.2.3 流 水 碼 :從001至999, 作為相同治具的數量區分碼.6.3.2.2.4 版 本 碼 :從A 至Z ,同一治具升級後,版本需往下修正,例如 : A →B ;並且党治具版本升級時,需由相關工程師確認新舊版本治具可否共用.6.3.2.2.5 廠 商 代 碼 : 便於治具管理和供應商快速查找,要求廠商代碼簡明且易辨別.6.3.2.2.6 治具所附帶的壓條或壓扣(均與治具本體無連接關係)的編碼為治具本體的功能碼+治具編碼,如:W-00122-XXX-A GP RoHS LF,其壓扣的編號為W-001226.3.2.2.7 編碼字體均採用20號新細明體.圖1W- XXXXX – XXX - X GP RoHS LF 功能碼治具編碼 流水號 版本號 環保標識 XX廠商代碼6.3.3 治具的環保標示要求:為滿足不同客戶稽核要求,治具上所標識的“GP RoHS LF ”均表示為環保產品治具.環保標識適用於無鉛機種,有鉛機種只需刻上廠內編碼.6.3.4 治具編碼申請管理:治具製作前需向鋼板治具系統管理員申請編號,製作後由管理員錄入系統,並且治具管理員根據廠內編碼追蹤治具製作進度.6.4 治具壓扣設計標準.6.4.1壓扣分類:普通單邊壓扣(圖A ),普通雙邊壓扣(圖B ), 材質均為賽鋼.6.4.2普通單邊壓扣,和普通雙邊壓扣工程尺寸圖.圖A 圖B 普通單邊壓扣工程圖普通雙邊壓扣工程圖6.4.3 波峰焊壓扣佈局原則:(1)壓扣一般分佈在PCB板四個角,並保證壓扣壓住PCB板邊至少3±0.5mm.(2)所有壓扣放置位置須保證其周圍3mm內無SMD零件.(3)在空間允許情況下, PCB板與PCB板連接處,採用普通雙邊壓扣設計以節省工時.6.5 壓條設計標準化6.5.1 壓條製作時機: 由波峰焊試產組統計試產過程中易浮高偏位元零件位置及浮高不良率﹐並最終確定開設壓條.6.4.2 壓條壓扣設計原則: (1) 壓條設計功能滿足要求.(2) 壓條材質須滿足防靜電要求,及耐高溫性.(3) 壓條放置方向須有防呆及定位設計.(4) 壓條放置動作最簡化性.6.5.3 現有壓條結構設計類型:6.5.3.1普通壓浮壓條結構設計(1)壓浮零件在2個以內﹐採用類壓扣設計.須壓浮高PCBA如下圖壓條採用類壓扣設計如下圖所示:(2) 壓浮高零件在2個以上﹐則採用整體式壓條設計. 須製作壓條PCBA 板上零件結構如下:壓條結構設計根據零件結構設計成長條式﹐其結構如下圖所示:壓條與零件壓浮配合為過盈配合﹐其過盈量為0.2mm. 6.5.3.2 特殊壓條結構設計----彈簧壓浮設計.適用條件:零件極易浮高﹐且與PCB 板無卡鉤設計的零件類型. 例如長條彈簧壓條結構就是典型的彈簧壓浮設計﹕1.其結構與普通單邊壓扣類似2.尺寸須保證與零件0.2mm 過盈量易浮高零件定位孔螺絲耐溫塑膠 彈簧6.5.3.3 限位元壓條結構設計適用條件:零件易偏位元﹐且周圍50mm無須壓浮高零件.例如排阻結構易偏位元﹐其本體結構如下:限位壓條設計如下﹕6.5.3.4 治具壓條的材質:電木/FR46.6 治具螺絲標準化.6.6.1固定擋錫條、承載邊採用M3×16的六角螺釘,並且上下鎖緊, 螺帽在上平面固定螺絲;固定牛角的螺絲採用M3×10,且須開槽保證螺絲與治具本體的下表面齊平.6.6.2 M3螺絲的佈置方式參照PCB排版圖.6.6.3壓扣所採用的螺絲按照其工程圖選擇.6.6.4所有的波峰焊治具螺絲均需點螺絲膠,(為便於維修,一般都採用可拆卸試螺勢較)如未點螺絲膠而造成治具易鬆動﹐供應商應無償修復.6.7波峰焊治具局部結構設計要點.6.7.1(1)治具厚度為5mm,PCB承載深度為板厚的3/4.(2)支撐板托臺階寬度至少是1mm以上.針對緊貼板邊DIP件此距離可以考慮再縮小.PCB承載深度=¾*PCB板厚托臺階寬度至少為1mm6.7.2.(1)治具開設保護SMT 零件槽的擋牆至少為1.0mm.(2)Bottom SMT 螺絲孔已上錫﹐須開1mm 保護槽. (3)保護槽底部厚度至少1mm ﹐以增加治具強度及壽命.6.7.3 DIP 零件開孔標準化. (L 為SMD 零件距PTH 孔PAD 距離,h 為SMD 零件高度) 6.7.3.1.當L ≥3.0mm 、h <0.6mm 時,採用如下圖開孔方式.6.7.3.2當L<3.0mm 時,不利於上錫,則更改設計,可採用45 ∘過爐或增加導錫塊1.045度45度1.01.0~位置范圍極限1.0~1.01.0~5.01.0~1.0fixtureDIPSMDSMDPCB\6.7.3.3當4.4mm>L>3.0mm, 2.0mm>h>0.6mm 時,採用下圖開孔方式:6.7.3.4當L ≥4.4mm ,2.5<h<3.0mm時,PCB 承載深度設計為板厚的4/5. 如圖,設h=2.4mm,當按照45∘倒角,則上錫影響區域將延伸到PAD 上,廠商會在倒角頂部再導微角(黑色表示)以避開影響區域.4.4>>3.0, 2.0開孔安全;, , 治具結構變更支撐整體提升策略(例提升h-2)如圖,當按45度倒角,則上錫影響區域延伸到上,供應商會在倒角頂部再倒微角(白色表示)以避開如圖黃色影響區域6.7.4開設導錫槽時機.(1)當DIP零件與SMD零件距離小於3mm.(2)當DIP 周圍SMD零件高度小於1.5mm.PCB須開設導錫槽難以開設導錫槽其導錫槽開設如下:PCBfixture導錫槽6.7.5 波峰焊治具開孔大小原則:(1)在空間允許下,DIP零件至波峰焊治具開孔邊緣保持5mm,脫錫空間.Fixture(2)如果空間有限制,則治具開孔大小最大限度滿足DIP 零件與開孔邊緣5mm 的要求.6.7.6 Bottom 面SMT 零件開槽圖解及要求.6.7.8治具壓條之壓扣須加導10*5*300mm 角便操作員作業.6.7.9治具開設須保護塑膠Pin 條件:(1) PTH 孔與塑膠Pin 距離大於等於3mm ﹐則塑膠Pin 須開槽保護住. (2) PTH 孔與塑膠Pin 距離小於3mm, 則塑膠Pin 無須開槽保護.KLH>=3mm10*5mm*30°30°6.7.10產品有Flux 污染風險﹐如Bottom 面天線介面,按鍵彈片等Flux 敏感元件,Bottom 須開設防Flux 槽.即在所有插件零件治具開孔的位置周圍開出一道槽, 將治具內外隔開,其設計尺寸為: A(槽的寬度)*B(槽的深度)=2mm*2mm.6.7.11治具結構設計中儘量避免出現以下情況:(1) 沿波峰焊過爐方向﹐出現10mm 以上只有單邊加強肋保護塊.要求:保護塊至少在兩個方向有加強肋.(2) 治具加強肋寬度小於3mm,易產生變形而影響治具強度及壽命. 要求:加強肋寬度至少大於3mm.6.7.12對於 QFN 零件及BGA 等熱敏感SMD 零件,波峰焊治具須保護住其Bottom 面,以防止 出現過波峰焊二次熔錫等不良現象.此保護塊只有單邊受力, 且其長度大於10mm,易造成治具變形而造成溢錫.BGAQFN6.5.13治具須有取板設計以便操作員取板順利,取板設計一般為板邊長方形槽深2.5mm 設計.7. 修訂許可權本規範由製造工程單位ME 工程師撰寫,經製造單位最高主管同意後實施,修改時亦同.保管單位﹕ME 保存期限: 三個月。
工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE4 OF 21 REV B6. 作業流程與內容6.1波峰焊治具分類6.1.1試產波峰焊治具分類為: (1)一般試產波峰焊治具 (2)特殊試產波峰焊治具 6.1.2 一般試產波峰焊治具材質:FR4或電木.治具尺寸:如下圖所示(1).治具結構﹕底框架+托邊框架. (2).治具四周需要加軌道邊.(3).S0階段(sample run)治具不需要製作壓條,S0後之試產時需要都I/O 零件 製作壓條.A:承載邊厚度=2.6±0.1mm B:檔錫牆高度=4±0.2mm C:治具厚度=4±0.2mmD:PCB 承載邊深度=PCB 厚度*3/4 側視圖俯視圖FGHHGAB C D E工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 5 OF 21REV B E:軌道邊寬度=9±0.2mmF:PCB板與板之間距離=15±0.2mmG:PCB與治具檔錫牆之間距離=15±0.2mmH:治具檔牆寬度+治具承載邊寬度=7+10=17±0.2mm6.1.3 特殊試產波峰焊(可旋轉角度)主要應用於驗證特殊,異形零件,Pin腳Pitch較小零件,或新性零件沒有把握控制wave solder 良率時, 在試產階段確認產品過爐最佳角度. 確認量產治具的開設.(1).治具結構﹕底框架+托邊框架.(2).治具四周需要加軌道邊.(3).S0階段(sample run 治具不需要製作壓扣,S0後之試產時需要都I/O 零件製作壓扣.(4).外框材質:合成石;套板材質: FR4或電木.可旋轉角度治具組合圖外框套板PCB板刻度工程管理 華東地區波峰焊治具設計規範PAGE6 OF 21 REV BA:承載邊厚度=2.6±0.1mm B.檔錫牆高度=5±0.2mm C:檔錫牆高度=5±0.2mm D:治具厚度=5±0.2mm E:套板支撐臺階=5±0.2mm F:軌道邊寬度-9±0.2mm G: 檔錫牆寬度=7±0.2mmH:套板支撐臺階厚度=2.5±0.2mmI:治具長寬尺寸=318mm. J:尺寸=17mm.300mm I=318mm 300mm 318mmJ=17m俯視圖266mm 側視圖D=5mmG=2.5mmC=5mm E=9mmF=7mmB=8mmA=3mm工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 7 OF 21REV B 6.1.4量產波峰焊治具結構與尺寸定義:6.1.4.1量產波峰焊治具材質:6.1.4.1.1底板、搭載邊條選用合成石.6.1.4.1.2 方向邊框可選用合成石/FR4.6.1.4.2量產波峰焊治具尺寸:如下圖所示治具結構:底框架+托邊框架A: 檔錫牆高度=5±0.2mmB: 軌道邊寬度=9±0.2mmC:治具厚度=5±0.2mmD: PCB與治具檔錫牆之間距離=20±0.2mmE:治具牛角擋錫牆固定於治具的寬度E1為7±0.2mm,E2為12±0.2mmF:擋錫牆到牛角之間距離30±0.2mmG:牛角導圓角半徑R=10±0.2mmH:PCB板與PCB板放置間距15±0.2mmI:PCB板到擋錫牆之間的距離15±0.2mmJ:治具檔牆寬度+治具承載邊寬度=7+9=16±0.2mmK:牛角墊塊長度20±0.2mmL:牛角墊塊寬度20±0.2mmM:牛角墊塊厚度5±0.2mmN:PCB放板導角直徑3±0.2mmO:治具邊框寬度:10±0.2mmP:軌道承載邊厚度3±0.2mmQ:牛角內長15±0.2mmR:牛角內寬15±0.2mm注:圖中橢圓形為5*2.5 mm導圓角,如右圖所示.工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE8 OF 21 REV B6.1.5錫波平整度波峰焊治具主要應用于測量錫波峰平整度﹐以檢驗錫槽是否有異常. 6.1.5.1治具材質: 合成石+玻璃6.1.5.2 治具具體尺寸與普通試產波峰焊治具尺寸定義相同. 6.1.5.3 治具結構:底框架+托邊框架+耐溫刻度玻璃.(單位:mm)6.1.6錫槽高度校正波峰焊治具最大特點在於承載邊底部到治具底部距離H 為13mm, 比試產及量產波峰焊治具多3mm, 通過此治具可以調試錫槽高度,保證試產及量產波峰焊治具與錫槽至少3mm 間隙. (具體使用方法參見波峰焊操作規範) 6.1.6.1 治具材質:合成石+ 45鋼+不銹鋼 6.1.6.2 治具結構及具體尺寸如下圖所示.(單位:mm) 6.2 波峰焊治具排版所有波峰焊治具排版遵循應遵循以下原則: 6.2.1 PCB 放置于波峰焊治具方向判定依據: 6.2.1.1 淚滴PAD 及盜錫塊考慮:當PCB 中有Ring 與Ring 之間距離小於0.8mm,並且設計淚滴PAD,則PCB 放置于波峰焊治具時﹐須保證淚滴PAD 與波峰焊過錫爐方向相同.如下圖:450 350 H3工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE9 OF 21 REV B過錫爐方向 A<0.8mma. Connector ,CBL(排線)過錫爐方向 b. two row pin connector:A<0.8mm過錫爐方向 A<0.8mm c. RJ45,RJ11過錫爐方向d. Connector工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 10 OF 21 REVB當PCB 中有Ring 與 Ring 之間距離小於0.6mm,並且設計盜錫塊,則PCB 放置于波峰焊治具時﹐須保證盜錫塊最後與錫波接觸.如下圖:6.2.1.2 多Pin 腳Connector Ring 與Ring 之間距離小於1mm,則過錫爐方向須特別定義.如下圖:6.2.1.3 當PCB Layout 中都無以上過波峰焊方向限制,則考慮將Connector 零件放置於治具前端﹐以便於插件.過錫爐方向A<1mmB<1mm 過錫爐方向A<0.6mmConnector 前置與波峰焊方向一致工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 12 OF 21REV B 6.3.3 治具的環保標示要求:為滿足不同客戶稽核要求,治具上所標識的“GP RoHS LF”均表示為環保產品治具.環保標識適用於無鉛機種,有鉛機種只需刻上廠內編碼.6.3.4 治具編碼申請管理:治具製作前需向鋼板治具系統管理員申請編號,製作後由管理員錄入系統,並且治具管理員根據廠內編碼追蹤治具製作進度.6.4 治具壓扣設計標準.6.4.1壓扣分類:普通單邊壓扣(圖A),普通雙邊壓扣(圖B),材質均為賽鋼.圖A 圖B6.4.2普通單邊壓扣,和普通雙邊壓扣工程尺寸圖.普通單邊壓扣工程圖普通雙邊壓扣工程圖工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 13 OF 21REV B 6.4.3 波峰焊壓扣佈局原則:(1)壓扣一般分佈在PCB板四個角,並保證壓扣壓住PCB板邊至少3±0.5mm.(2)所有壓扣放置位置須保證其周圍3mm內無SMD零件.(3)在空間允許情況下, PCB板與PCB板連接處,採用普通雙邊壓扣設計以節省工時.6.5 壓條設計標準化6.5.1 壓條製作時機: 由波峰焊試產組統計試產過程中易浮高偏位元零件位置及浮高不良率﹐並最終確定開設壓條.6.4.2 壓條壓扣設計原則: (1) 壓條設計功能滿足要求.(2) 壓條材質須滿足防靜電要求,及耐高溫性.(3) 壓條放置方向須有防呆及定位設計.(4) 壓條放置動作最簡化性.6.5.3 現有壓條結構設計類型:6.5.3.1普通壓浮壓條結構設計(1)壓浮零件在2個以內﹐採用類壓扣設計.須壓浮高PCBA如下圖工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 14 OF 21 REVB壓條採用類壓扣設計如下圖所示:(2) 壓浮高零件在2個以上﹐則採用整體式壓條設計. 須製作壓條PCBA 板上零件結構如下:壓條結構設計根據零件結構設計成長條式﹐其結構如下圖所示:壓條與零件壓浮配合為過盈配合﹐其過盈量為0.2mm. 6.5.3.2 特殊壓條結構設計----彈簧壓浮設計.適用條件:零件極易浮高﹐且與PCB 板無卡鉤設計的零件類型. 例如長條彈簧壓條結構就是典型的彈簧壓浮設計﹕1.其結構與普通單邊壓扣類似2.尺寸須保證與零件0.2mm 過盈量易浮高零件定位孔螺絲耐溫塑膠 彈簧工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 15 OF 21REV B6.5.3.3 限位元壓條結構設計適用條件:零件易偏位元﹐且周圍50mm無須壓浮高零件.例如排阻結構易偏位元﹐其本體結構如下:限位壓條設計如下﹕6.5.3.4 治具壓條的材質:電木/FR46.6 治具螺絲標準化.6.6.1固定擋錫條、承載邊採用M3×16的六角螺釘,並且上下鎖緊, 螺帽在上平面固定螺絲;固定牛角的螺絲採用M3×10,且須開槽保證螺絲與治具本體的下表面齊平.6.6.2 M3螺絲的佈置方式參照PCB排版圖.6.6.3壓扣所採用的螺絲按照其工程圖選擇.6.6.4所有的波峰焊治具螺絲均需點螺絲膠,(為便於維修,一般都採用可拆卸試螺勢較)如未點螺絲膠而造成治具易鬆動﹐供應商應無償修復.6.7波峰焊治具局部結構設計要點.6.7.1(1)治具厚度為5mm,PCB承載深度為板厚的3/4.(2)支撐板托臺階寬度至少是1mm以上.針對緊貼板邊DIP件此距離可以考慮再縮小.PCB承載深度=¾*PCB板厚托臺階寬度至少為1mm工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 16 OF 21 REVB6.7.2.(1)治具開設保護SMT 零件槽的擋牆至少為1.0mm.(2)Bottom SMT 螺絲孔已上錫﹐須開1mm 保護槽. (3)保護槽底部厚度至少1mm ﹐以增加治具強度及壽命.6.7.3 DIP 零件開孔標準化. (L 為SMD 零件距PTH 孔PAD 距離,h 為SMD 零件高度) 6.7.3.1.當L ≥3.0mm 、h <0.6mm 時,採用如下圖開孔方式.6.7.3.2當L<3.0mm 時,不利於上錫,則更改設計,可採用45 ∘過爐或增加導錫塊1.045度45度1.01.0~位置范圍極限1.0~1.01.0~5.01.0~1.0fixtureDIPSMDSMDSMDPCB>=1mm>=1mm\工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 18 OF 21 REVB6.7.4開設導錫槽時機.(1)當DIP 零件與SMD 零件距離小於3mm. (2)當DIP 周圍SMD 零件高度小於1.5mm. 其導錫槽開設如下:6.7.5 波峰焊治具開孔大小原則:(1)在空間允許下,DIP 零件至波峰焊治具開孔邊緣保持5mm,脫錫空間.fixture導錫槽 PCB 須開設導錫槽難以開設導錫槽PCBFixture工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 19 OF 21 REVB(2)如果空間有限制,則治具開孔大小最大限度滿足DIP 零件與開孔邊緣5mm 的要求.6.7.6 Bottom 面SMT 零件開槽圖解及要求.6.7.8治具壓條之壓扣須加導10*5*300mm 角便操作員作業.6.7.9治具開設須保護塑膠Pin 條件:(1) PTH 孔與塑膠Pin 距離大於等於3mm ﹐則塑膠Pin 須開槽保護住. (2) PTH 孔與塑膠Pin 距離小於3mm, 則塑膠Pin 無須開槽保護.KLH<3mm>=3mm10*5mm*30°壓合時 壓合後30°位置K L H 范圍(mm)1~1.51~1.50.3~0.5優選(mm)1.51.50.5工程管理華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 20 OF 21 REVB6.7.10產品有Flux 污染風險﹐如Bottom 面天線介面,按鍵彈片等Flux 敏感元件,Bottom 須開設防Flux 槽.即在所有插件零件治具開孔的位置周圍開出一道槽, 將治具內外隔開,其設計尺寸為: A(槽的寬度)*B(槽的深度)=2mm*2mm.6.7.11治具結構設計中儘量避免出現以下情況:(1) 沿波峰焊過爐方向﹐出現10mm 以上只有單邊加強肋保護塊.要求:保護塊至少在兩個方向有加強肋.(2) 治具加強肋寬度小於3mm,易產生變形而影響治具強度及壽命. 要求:加強肋寬度至少大於3mm.6.7.12對於 QFN 零件及BGA 等熱敏感SMD 零件,波峰焊治具須保護住其Bottom 面,以防止 出現過波峰焊二次熔錫等不良現象.此保護塊只有單邊受力, 且其長度大於10mm,易造成治具變形而造成溢錫.槽寬2mm 槽深2mmBGAQFN系統名稱SYSTEM:主題SUBJECT: 文件編號DOCUMENT NO.: 工程管理 華東地區波峰焊治具設計規範PAGE 21 OF 21 REV B※ ※ ※ ※ 6.5.13治具須有取板設計以便操作員取板順利,取板設計一般為板邊長方形槽深2.5mm 設計.7. 修訂許可權本規範由製造工程單位ME 工程師撰寫,經製造單位最高主管同意後實施,修改時亦同.保管單位﹕ME 保存期限: 三個月取板設計。
波峰焊载具设计方法波峰炉载具,是针对PCB板过波峰焊时有些部件需要保护或者通过载具起到辅助焊接插件所设计的一种载具。
波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成波峰的现象。
一、波峰炉载具作用:1、保护金手指或人工接触到而受到污染。
2、将底端SMT元件覆盖住,使之能通过标准的波峰焊设备做局部焊接保护。
3、将生产线宽度标准化,使用一个载具出多个产品以增加生产效率,并统一产品品质。
4、防止溢锡污染PCB板表面。
二、波峰焊载具基板及原材料的选择:由于波峰焊波峰温度一般在260±5℃,焊接时间3-5s,所以载具的基板必须能够耐高温,目前采用的玻纤板耐高温可以达到300℃,国产合成石耐高温可达350℃,进口合成石耐高温可达到380℃,石无铅耐高温可达到360℃,钛合金耐高温可以达到550℃。
波峰焊载具在使用过程中除了耐高温还要承受助焊剂、清洗剂的腐蚀,玻纤板、合成石、钛合金均具有很高的耐腐蚀性。
1、玻纤板波峰焊载具优点:平整度好,表面光滑,无凹坑,具有较高的机械性能和介电性能,较好的耐热性和耐潮性,有良好的加工性。
常温150℃下仍有较高的机械强度,可以耐高温达到300多度,在干态、湿态下电气性能好,阻燃,用于电气、电子等行业绝缘结构零部件,颜色有黑、白、绿、黄等,同时也有防静电的玻纤板供选择,价格低廉。
缺点:长时间适用后易分层,不耐强酸/强碱,无铅焊锡情况是不适用,寿命相对较短。
2、合成石板波峰焊载具优点:产品具有很高弹塑性和抗冲击性。
由于其是硅质材料和合成树脂构成的合成石是耐酸性材料。
低导热性,保护基板上电器元件。
长时间使用后仍然能保持载具的尺寸稳定及其平坦。
同时合成石的合成树脂成份可有效阻隔助焊剂之活性,防止锡尖产生。
耐温一般是300-350度之间,短期间内耐温可达到385度。
合成石是过炉载具的理想材料。
缺点:目前市场上合成石有国产和进口之分,并且种类繁多,性能差异较大,这样就加大了选择材料的难度。
文件编号波峰焊治具制作要求与验收标准编制QP-11-90 审核批准第一部分设计方案要求综述一、结构要求:操作方便,结构稳固,安全可靠。
二、硬件&设计要求:整体结构需要满足防静电、无铅的要求。
1. 材料采用进口合成。
1.1合成石(碳纤维板)是玻璃纤维和防静电高机械强度树脂制成的复合材料,厚度为6mm。
1.2材料性能:高机械强度耐高温(短时间耐350℃)、低热传导率、低吸水率、耐化学性佳、抗静电、尺寸稳定性好、易加工1.3在温度逐渐升高的环境中,仍能继续保持其物理特性的能力(变形度≤5°)2.外形要求:2.1有铅产品:根据产品尺寸设计外形。
2.2无铅产品:正方形形状,规格320mm*320mm,符合波峰焊轨道要求。
3.大的器件(接插件,继电器,屏蔽罩等)必须有压块固定,防止元器件浮高(浮高标准≤1.5mm)。
4.治具上必须有明显的治具编号,产品名称,如果治具有上盖板,也同样需要有此类标识。
5.如果治具有上盖板,盖板的卡扣位置选择必须便于插件,且容易取放,卡扣需灵活耐用。
6.上盖板的安放需要有方向性,材质使用树脂板(厚度5mm),轻巧便于取放,所有治具的上盖板可以互用(具有通用性)。
7.新产品打样治具:尺寸按照所给的GERBER为准,在铣治具让位时,需尽量让器件引脚有足够的空间与锡面接触(不影响遮挡SMT元件),防止治具的阴影效应,确定好过炉方向以及焊接的最佳状态,在PV前批量生产。
7.1铣出最佳的导锡槽,防止过波峰后出现连焊现象。
7.2注意元器件的让位要有足够余量,防止损坏元器件。
7.3元器件的保护(下盖),防止过波峰时溢锡。
7.4PCB板在治具内的定位偏差≤0.5mm8.治具厚度+治具外零件引脚长度小于0.9cm,(波峰焊轨道距炉底的最小距离是1cm)。
9.在治具制作的过程中,有任何疑问和不清楚的地方请及时和本公司相应工程师确认。
三、验收标准:1. 上盖板的散热效果好。
2. 波峰焊后焊接质量无连锡,空焊,虚焊,漏焊,溢锡等。
波峰焊治具设计制作一、名词解释1.波峰载具:用于波峰焊接工序,替代人工掩膜完成波峰焊接的载具;2.FR4:FR-4是玻璃纤维环氧树脂覆铜板耐燃材料等级的代号,所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格,它不是一种材料名称,而是一种材料等级。
PCB(印刷电路板)的一种。
3.合成石:一种绿色环保石材,由95%以上的天然石粉,加上少量聚酯及粘合剂,在真空下混合,加压,振动成型而成。
具有低成本,耐磨的优点;4.DIP器件:使用波峰焊设备的焊接器件;5.SMD器件:使用SMT贴片设备焊接的器件;6.贴片防焊托盘:对波峰焊接面的SMD器件进行保护的波峰托盘。
7.托盘开孔:波峰托盘上DIP器件对应位置开孔,保证DIP器件上锡,其他位置保护。
二、波峰托盘设计制作要求1.数量要求对于选择性波峰焊托盘和部分特殊订单,需从流水线线头开始放波峰托盘,托盘数量按照如下公式计算:(流水线长+波峰炉长)/托盘长度+10(中转使用)。
2.材料要求一般托盘采用FR-4或合成石材料。
3.辅材要求PCB板压块PCB板压块分为普通压块(图一)和双向压块(图二)PCB板压块布局原则如下:A、PCB板压块一般分布在PCB四个角,并且保证压住PCB板至少3±0.5mm.B、所有PCB板压块放置位置必须保证其周围3mm内无SMD零件。
C、在空间允许的情况下,PCB板与PCB板连接处,采用双向压块设计,以节省工时,如图三。
D、对于平板数过多的PCB,例如载波模块、GPRS模块,一般在6pin板以上,按照图示方式设计PCB板压块。
2.弹片对于液晶、插座等过炉时易浮高的器件,需做弹片进行压接,防止器件过炉后浮高。
图片见图五:弹片装配位置要结合拼板上被压器件位置来设定。
弹片长度有两种,分别为8mm和5mm。
对于高度高于8mm的被压器件,弹片装配到档锡条上,如图六,若弹片长度不够,装配在托盘底板上,弹片下装上压条垫片以抬高高度。
波峰焊载具设计方法公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
波峰焊载具设计方法
波峰炉载具,是针对PCB板过波峰焊时有些部件需要保护或者通过载具起到辅助焊接插件所设计的一种载具。
波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成波峰的现象。
一、波峰炉载具作用:
1、保护金手指或人工接触到而受到污染。
2、将底端SMT元件覆盖住,使之能通过标准的波峰焊设备做局部焊接保护。
3、将生产线宽度标准化,使用一个载具出多个产品以增加生产效率,并统一产品品质。
4、防止溢锡污染PCB板表面。
二、波峰焊载具基板及原材料的选择:
由于波峰焊波峰温度一般在260±5℃,焊接时间3-5s,所以载具的基板必须能够耐高温,目前采用的玻纤板耐高温可以达到300℃,国产合成石耐高温可
达350℃,进口合成石耐高温可达到380℃,石无铅耐高温可达到360℃,钛合金耐高温可以达到550℃。
波峰焊载具在使用过程中除了耐高温还要承受助焊剂、清洗剂的腐蚀,玻纤板、合成石、钛合金均具有很高的耐腐蚀性。
1、玻纤板波峰焊载具
优点:平整度好,表面光滑,无凹坑,具有较高的机械性能和介电性能,较好的耐热性和耐潮性,有良好的加工性。
常温150℃下仍有较高的机
械强度,可以耐高温达到300多度,在干态、湿态下电气性能好,阻
燃,用于电气、电子等行业绝缘结构零部件,颜色有黑、白、绿、黄
等,同时也有防静电的玻纤板供选择,价格低廉。
缺点:长时间适用后易分层,不耐强酸/强碱,无铅焊锡情况是不适用,寿命相对较短。
2、合成石板波峰焊载具
优点:产品具有很高弹塑性和抗冲击性。
由于其是硅质材料和合成树脂
构成的合成石是耐酸性材料。
低导热性,保护基板上电器元件。
长时间
使用后仍然能保持载具的尺寸稳定及其平坦。
同时合成石的合成树脂成份可有效阻隔助焊剂之活性,防止锡尖产生。
耐温一般是300-350度之间,短期间内耐温可达到385度。
合成石是过炉载具的理想材料。
缺点:目前市场上合成石有国产和进口之分,并且种类繁多,性能差异较大,这样就加大了选择材料的难度。
所以在选择材料前必须了解合成石厂家的生产规模、工艺和参数信息以便选择合适的材料。
3、钛合金波峰焊载具
优点:强度和断裂韧性高,强度与普通碳钢相近,疲劳强度和抗裂纹扩
展能力好,低温韧性良好,抗蚀性能优异,钛合金熔点为1660℃,比铁高,具有较高的热强度,某些钛合金的最高工作温度为550oC,预期可
达700oC。
抗蚀性好:在550℃以下钛合金表面易形成致密的氧化膜,
故不轻易被进一步氧化。
钛合金具有强度高,耐高温,耐腐性等优点。
缺点:价格比较昂贵。
导热性太快,不利于保护基板上电器元件。
三、波峰焊载具精雕程序设计(GERBER文件处理的技术)
1、先分析PCB板的红胶、锡浆制程,锡浆制程对于贴片料设计是需要考虑
过炉时加以保护。
红胶制程对于贴片料开窗上锡。
2、贴片下沉凹槽宽度和长度公差范围一般是两边各放宽及两边加起来。
3、过炉方向箭头标示与顶部中间,如果是一个载具出多PCB板的形式雕刻在载具中间。
4、标示位置统一放在载具左下角,内容至少包含载具名称、制作日期、编号等,提示:字体,字高依客人要求或美观清晰为准。
5、盖板设计时需考虑使用时防呆,通常就是通过两端卡位尺寸或者形状不一致来区分。
6、压盖上需开窗便于观察下部压棒和压块的使用情况。
7、压盖方向箭头和刻字尽量位于中间位置,内容至少包含载具名称、制作
日期、编号等,提示:字体,字高依客人要求或美观清晰为准。
8、卡扣与PCB的接触面相对卡扣与载具底边的接触面(安装面)高~1mm。
四、精雕加工工艺参数
1、上锡位置狭小部位采用底部铣薄便于上锡,上锡面底板120°倒角,其
他部分倒角90°或者150°。
注意不要铣穿贴片下沉凹槽。
2 、精雕加工过程中对于合成石材料一般采用钨钢刀加工,提高刀具使用
寿命,保证加工精度。
3、载具底板加工时采用4边加档条螺丝锁定防止加工过程中底板松脱及变
形。
五、波峰焊载具的组装
1 、载具底板铣凹槽深度,如果PCB板厚度小于则压扣位置需相应锡圆弧状
或者圆面凹槽,保证压扣平面与PCB板上面在同一平面。
如果 PCB板厚度超过通过上提压扣压紧PCB板。
2 、压扣使用平头不锈钢螺母从下往上锁,沉头与地面齐平,压扣上使用防
滑螺母锁合,防滑螺母的顶端需与螺丝顶端齐平或者螺丝高于螺母。
3 、非功能需要保留的锐角都需倒角R1或者×45°。
4、需要从底板上面往下面锁螺丝时需加工成合适的盲孔,不能加工成通孔
以免形成锡尖。
5、压板上压块、压帽中心尽量对准所压元件中心。
6 、边框的横板与竖板结合处不能有间隙≤。
7、同一批载具使用螺丝须规格一致。
8、卡扣数量和弹簧弹力配合,在保证完全压平PCB的前提下,尽量减少用
量,同时兼顾作业时手感轻松程度。
9、常规过炉载具的PCB板安放面(吃锡面)到底板底面的高度统一为,也
就是PCB厚度为时,PCB上表面与载具底板上表面平齐,尺寸公差在以内。
10、导向边条、边框横板、边框竖板与底板主体装配
导向玻纤边条厚度2mm宽度23mm,伸出部分8mm,之所以伸出8mm是由于载具在过炉是链条伸出部分是8mm,前端活动部分是5mm,这个样载具在过炉时边条可以顺着铁链完成过炉,不会出现错位。