介紹PCBA雙面回流焊制程(SMT)及注意事項(xiàng)

目前SMT業(yè)界主流的電路板組裝技術(shù)應(yīng)該非「全板回流焊接(Reflow)」莫屬，其他當(dāng)然還有別的電路板焊接方法，而這種全板回流焊接又可以區(qū)分為單面板回流焊及雙面板回流焊，單面回流焊的板子現(xiàn)在很少人使用了，因?yàn)殡p面回流焊可以節(jié)省電路板的空間，也就是說(shuō)可以讓產(chǎn)品做到更小，所以市面上看到的板子大多屬于雙面回流焊制程。
（題外話，如果沒(méi)有空間上的限制，其實(shí)單面板的制程可以節(jié)省一次SMT的制程，如果把材料成本與SMT的工時(shí)費(fèi)用比較一下，說(shuō)不定單面板反而還比較節(jié)省費(fèi)用。）
 
因?yàn)椤鸽p面回流焊制程」需要做兩次回流焊的關(guān)系，所以會(huì)有一些制程上的限制，最常見(jiàn)的問(wèn)題就是板子走到第二次回流焊爐時(shí)，第一面上面的零件會(huì)因?yàn)橹亓﹃P(guān)系而掉落，尤其是板子流到爐子的回流焊高溫區(qū)時(shí)，本文將說(shuō)明雙面回流焊制程中零件擺放的注意事項(xiàng)：
（再來(lái)個(gè)題外話，為何第二面過(guò)回流焊爐時(shí)，原來(lái)第一面已經(jīng)上錫的大部分小零件不會(huì)重新融錫而掉落下來(lái)？為什么只有比較重的零件會(huì)掉落呢？）
 
哪些SMD零件應(yīng)該擺在第一面過(guò)回流焊爐？
一般來(lái)說(shuō)比較細(xì)小的零件建議擺放在第一面過(guò)回流焊爐，因?yàn)榈谝幻孢^(guò)回流焊爐時(shí)PCB的變形量會(huì)比較小，錫膏印刷的精度會(huì)比較高，所以較適合擺放較細(xì)小的零件。
其次，較細(xì)小的零件不會(huì)在第二次過(guò)回流焊爐時(shí)有掉落的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榈谝幻娴牧慵诖虻诙鏁r(shí)會(huì)被放至于電路板的底面直接朝下，當(dāng)板子進(jìn)入回流焊高溫區(qū)時(shí)比較不會(huì)因?yàn)橹亓窟^(guò)重而從板子上掉落下來(lái)。
其三，第一面板子上的零件必須過(guò)兩次回流焊爐，所以其耐溫必須要可以耐受兩次回流焊的溫度，一般的電阻電容通常被要求至少可以過(guò)三次回流焊高溫，這是為了符合有些板子可能因?yàn)榫S修的關(guān)系，需要重新走一次回流焊爐而做的要求。
 
哪些SMD零件應(yīng)該擺在第二面過(guò)回流焊爐？這個(gè)應(yīng)該是重點(diǎn)。
?　大元件或較重的元件應(yīng)擺放在第二面過(guò)爐以避免過(guò)爐時(shí)零件會(huì)有掉落回流焊爐中的風(fēng)險(xiǎn)。
?　LGA、BGA零件應(yīng)盡量擺放在第二面過(guò)爐，這樣可以避免第二次過(guò)爐時(shí)不必要的重新熔錫風(fēng)險(xiǎn)，以降低空/假焊得機(jī)會(huì)。如果有細(xì)間腳且較小的BGA零件不排除建議擺放于第一面過(guò)回流焊爐。
BGA擺放在第一面或第二面過(guò)爐其實(shí)一直很有爭(zhēng)議，擺放第二面雖然可以避免重新融錫的風(fēng)險(xiǎn)，但通常第二面過(guò)回流焊爐時(shí)PCB會(huì)變形得比較嚴(yán)重，反而會(huì)影響吃錫品質(zhì)，所以工作熊才會(huì)說(shuō)不排除細(xì)間腳的BGA可以考慮放在第一面。不過(guò)反過(guò)來(lái)想，如果PCB變形嚴(yán)重，只要在精細(xì)的零件，擺放在第二面打件貼片一定是個(gè)大問(wèn)題，因?yàn)殄a膏印刷位置及錫膏量會(huì)變得不精淮，所以重點(diǎn)應(yīng)該是想辦法如何去避免PCB變形，而不是因?yàn)樽冃味紤]把BGA放在第一面，不是嗎？
?　零件不能耐太多次高溫的零件應(yīng)該擺放第二面過(guò)回流焊爐。這是為了避免零件過(guò)太多次高溫而損毀。
?　PIH/PIP的零件也要擺在第二面過(guò)爐，除非其焊腳長(zhǎng)度不會(huì)超出板厚，否則其伸出PCB表面的腳將會(huì)與第二面的鋼板產(chǎn)生干涉，會(huì)讓第二面錫膏印刷的鋼板無(wú)法平貼于PCB造成錫膏印刷異常問(wèn)題發(fā)生。
?　某些元件內(nèi)部會(huì)有使用焊錫作業(yè)的情形，比如說(shuō)有LED燈的網(wǎng)線連接器，必須注意這種零件的耐溫能否過(guò)兩次回流焊爐，如果不行就得放置于第二面打件。
 
只是零件擺放于第二面打件貼片過(guò)回流焊爐，就表示電路板已經(jīng)過(guò)了一次回流焊爐高溫的洗禮，這時(shí)候的電路板多少已經(jīng)有些翹曲及變形發(fā)生，也就是說(shuō)錫膏的印刷量及印刷的位置會(huì)變得比較難以控制，所以也就容易引起空焊或短路等問(wèn)題，因此放在第二面過(guò)爐的零件，建議盡量不要擺放0201以及細(xì)間腳(fine pitch)零件，BGA也應(yīng)該盡量選擇有較大直徑的錫球。
 
參照文章最前面的SD卡板的正反兩面的圖片，你應(yīng)該可以很清楚的判斷并指出來(lái)那一面會(huì)被安排在第一面打零件過(guò)回流焊爐，而那一面會(huì)被放在第二面打件貼片過(guò)爐了吧！
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另外，在大量生產(chǎn)中要將電子零件焊接組裝于電路板，其實(shí)有很多種工藝方法，不過(guò)每一種工藝制程其實(shí)都是在電路板設(shè)計(jì)之初就已經(jīng)決定好了的，因?yàn)槠潆娐钒迳系牧慵[放位置會(huì)直接影響到組裝的焊接順序與品質(zhì)，而布線則會(huì)間接影響。
 
目前電路板的焊接工藝大致上分可以成全板焊接以及局部焊接，全板焊接又大致分為回流焊接(Reflow Soldering)與波峰焊接(Wave Soldering)，而電路板局部焊接則有載具波焊(Carrier Wave Soldering)、選擇性波焊(Selective Soldering)、非接觸式雷射焊接(Laser soldering)等。