PCBA設計：防止回流引起的故障準則

要生成任何復雜程度的有形項目，有四個基本要求：首先，是一個清晰的計劃或策略。其次，是執(zhí)行計劃所必需的知識或專業(yè)知識。第三，擁有必要的工具或設備。最后，您需要時間來整合前三個。有了這些基本要素，幾乎任何事情都可以實現或產生。但是，結果的質量通常取決于特定的設備以及其使用效率。

PCBA的開發(fā)是如何實現產品生成的這四個方面的一個很好的例子。該過程始于并取決于定義明確的設計，其中包括指定所有材料，組件及其布置，或堆疊和PCB布局。通過使用PCB組裝設備來放置和牢固地固定組件，最終確定了設計實施例。對于表面安裝元件，以及拾取和放置，回流是最重要的階段。

首先，讓我們定義回流焊接，然后研究如何最佳設計電路板，以避免潛在的回流引發(fā)的故障，這些故障可能威脅到PCBA的成功開發(fā)。

回流焊接是一種表面貼裝技術（SMT）的工藝，用于連接組件

到PCB的頂層，對于雙面板，底層也是如此。過程

涉及將電路板穿過烘箱運行，并經過四個階段的配置文件：

預熱，浸泡，回流和冷卻。各階段的溫度和時間間隔為

根據以下參數進行預設：電路板尺寸，組件數量，

層數，焊料類型等

如上所述，在組裝期間，使用回流焊接將SMD固定到電路板上。電路板組件的回流階段是一種熱力學過程，在該過程中，電路板要經歷四個間隔的溫度范圍，如以下［1］中的圖所示。

紅外回流曲線。

上面的回流曲線所示溫度是PCB合同制造商（CM）最常使用的焊膏的典型溫度，含鉛焊料的峰值約為210-220°C，無鉛焊料的峰值約為30°C。還應注意，理想的是干燥或均熱階段的溫度相當恒定。在回流階段也是如此，因為在固定的預設時間內溫度應等于或高于所需的峰值溫度。如下所述，不遵守適當的溫度或時間間隔會導致故障。

焊接SMD時的潛在故障

盡管通孔焊接工藝可能會遇到挑戰(zhàn)，但與回流引起的故障可能性相比，這些挑戰(zhàn)顯得微不足道。可能的問題范圍從不良的焊點質量到組件和/或電路板損壞。這些和其他意外情況在下面列出。

回流引起的故障類型

氧化物生成-在回流期間存在氧氣時會發(fā)生。

焊球和/或焊珠-可能由于熱量不足而導致。

把握-由于助焊劑耗盡。

頭枕在枕頭中-可能因浸泡溫度過高或間隔時間過長而發(fā)生。

部件開裂-由過快的加熱速度引起。

電路板翹曲或斷裂-由于回流期間電路板減弱后施加的壓力。

如表所示，上述意外情況是由于不精確的回流焊接執(zhí)行而導致的；但是，有一些設計因素會導致電路板容易受到這些故障的影響。幸運的是，可以避免這些問題，如下所述。

防止回流引起的故障的設計準則

在許多情況下，回流引起的故障意味著正在制造不可用的板，這可能導致更長的周轉時間和增加的制造成本。但是，通過采用“按價值設計”方法，包括制定有助于CM組裝電路板的決策，如下所示，可以大大減輕這些可制造性意外情況。

如何避免回流引起的故障

• 平衡船上的銅分配。
• 確保連接到組件的PCB走線的尺寸相似。
• 選擇高品質的元件，而不漏洞回流溫度。
• 確保木板之間有足夠的間距。
• 必要時充分利用導熱膏和其他傳熱技術。
• 請遵循有關腳印的良好設計準則。