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为什么平板电脑PCB必须使用过炉治具?

谢女士    2025-11-12 01:40:59    45次浏览

防止大面积PCB翘曲:这是最核心的原因。平板电脑的PCB尺寸大且相对较薄,在回流焊炉的高温下,非常容易发生热翘曲。轻微的翘曲会导致焊接不良(如立碑、虚焊),严重的翘曲甚至会使板卡在炉中卡住,造成报废。治具提供刚性支撑,将其牢牢压平。

支撑双面贴片元件:平板电脑主板必然是双面贴片。当焊接第二面时,面已经焊好的BGA、连接器等元件会悬空在下。治具通过精密支撑顶针,为这些元件提供稳固的“地基”,防止它们因重力在熔融锡膏上移位或掉落。

固定重型/高大元件:平板电脑上可能有大型连接器、电池座、摄像头接口等相对较重或较高的元件。治具可以设计局部挡墙和支撑块,在过炉时固定它们,防落或移位。

标准化传输:确保这块不规则形状的PCB能平稳地在SMT生产线的传送带上运行。

二、 平板电脑过炉治具的设计特点

由于平板电脑PCB的复杂性,其治具设计也更为讲究。

材料选择:

主流选择:合成石。这是选,因为它耐高温、不变形、隔热性好且重量相对较轻。

高强度要求:铝合金。如果平板结构需要极高的强度或特殊的散热/导热管理,会考虑铝合金,但成本更高且会影响炉温。

结构设计关键点:

大尺寸腔体设计:腔体深度必须计算,既要能容纳PCB厚度,又要保证PCB上表面处于一个理想的平面以供印刷和贴片。

密集的支撑顶针布局:这是设计的重中之重。工程师需要根据PCB的Gerber文件,计算出在焊接第二面时,需要在面的哪些位置(通常是BGA芯片底部、大型IC底部、板子中心等受力点)布置支撑顶针,确保顶针都顶在PCB背面无元件的空白区域。

复杂的避位加工:平板电脑PCB背面(面)的元件种类多,高度不一。治具需要通过CNC铣出各种不同深度和形状的下沉区域,完美避开这些已焊接的元件,防止碰撞。

的定位系统:采用定位销 + 挡边的组合,确保PCB能快速、地放入治具,且在整个过炉过程中不会移动。

轻量化与减重设计:由于治具尺寸大,为了便于操作和减少对传送带的影响,会在不影响强度的前提下,在治具底部铣出一些减重槽

三、 使用流程与关键注意事项

使用流程与FPC治具类似,但有几个特别需要注意的地方:

上板前检查:

清洁治具:使用气枪彻底吹走支撑针孔和避位槽内的任何异物。

检查顶针:确认所有弹簧顶针伸缩顺畅,没有卡死或高度不一致的情况。

正确放置PCB:

将PCB的定位孔对准治具的定位销,平稳放下

重要:放下后,用手轻轻按压PCB的几个角,感受并确认PCB是否被底部的支撑顶针平稳托住,没有悬空或晃动。

过炉前后的处理:

炉温曲线优化:这是至关重要的一步!大面积的合成石治具会吸热,会改变回流焊炉内的热风循环。必须使用炉温测试仪,将热电偶固定在PCB的关键元件上,连同治具一起过炉,测量实际的温度曲线,并据此调整炉温设置。直接使用普通PCB的Profile很容易导致冷焊或虚焊。

取板:过炉后,治具和PCB温度很高,需冷却后再取板。取板时应平稳向上拿起,避免因PCB柔软而弯曲。

四、 与手机PCB治具的对比特性平板电脑PCB过炉治具手机PCB过炉治具尺寸核心挑战防止大面积翘曲防止薄板或软硬结合板翘曲支撑设计支撑顶针布局更密集、更关键支撑重要,但面积小,相对简单避位复杂度,因背面元件多且杂中到高对炉温的影响非常显著,必须重新测试Profile显著,需要测试重量与操作较重,通常需要两人操作或机械辅助较轻,单人可操作

总结:

平板电脑PCB的过炉治具是保证其生产良率的关键工装。它不再是一个简单的托盘,而是一个集支撑、定位、防变形、热管理于一体的精密结构件。其设计的合理性(尤其是支撑顶针的布局)和使用的规范性(尤其是炉温曲线的优化)直接决定了SMT生产的成败与效率。

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