激光焊錫:插件孔的大小對(duì)PCB電路板的影響
在印刷電路板(PCB)設(shè)計(jì)中,插件孔(也稱為通孔或過孔)的尺寸是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),它不僅影響到元件的安裝,還涉及到電氣性能、可靠性以及制造成本等多個(gè)方面。插件孔通常用于連接多層PCB上的導(dǎo)電層,或是為表面貼裝技術(shù)和通孔技術(shù)(THT)元件提供焊接點(diǎn)。
一、插件孔的大小對(duì)PCB電路板的影響
插件孔大小直接影響著電氣性能??讖酱蟮牟寮啄艹休d更大電流,例如在電源電路中,較大孔徑的插件孔可確保有足夠的載流能力,避免因電流過大而發(fā)熱甚至燒毀。同時(shí),孔徑大小還影響著線路的阻抗匹配。在高速電路中,較小孔徑的插件孔可減少寄生電容,降低信號(hào)反射,保證信號(hào)完整性。若插件孔大小與線路不匹配,會(huì)導(dǎo)致阻抗突變,影響信號(hào)傳輸。此外,合適大小的插件孔能保證元件引腳與孔壁間良好的接觸,減少接觸電阻,確保電氣連接的穩(wěn)定性。
機(jī)械性能也受插件孔大小的影響。大孔徑插件孔可使元件安裝更穩(wěn)固,在振動(dòng)或沖擊環(huán)境下不易松動(dòng)。但過大的插件孔會(huì)削弱 PCB 板的機(jī)械強(qiáng)度,使電路板在受力時(shí)容易變形或斷裂。相反,過小的插件孔可能導(dǎo)致元件安裝困難,甚至因應(yīng)力集中而損壞板材。
焊接工藝方面,插件孔大小影響著焊料用量和焊接質(zhì)量。大孔徑插件孔需要更多焊料填充,若填充不均勻易出現(xiàn)虛焊、漏焊等問題;小孔徑插件孔對(duì)焊料的填充精度要求更高,否則會(huì)影響焊接效果。
二、激光焊錫技術(shù)在PCB插件孔的成熟應(yīng)用
激光焊錫技術(shù)是一種先進(jìn)的焊接方法,它利用高能量密度的激光束來(lái)加熱并熔化焊料,實(shí)現(xiàn)金屬間的連接。近年來(lái),這項(xiàng)技術(shù)在PCB插件孔的應(yīng)用中取得了顯著進(jìn)展,為解決傳統(tǒng)焊接工藝中的挑戰(zhàn)提供了有效的解決方案。
在 3C 消費(fèi)電子領(lǐng)域,手機(jī)、平板電腦等產(chǎn)品的 PCB 板高度集成化,插件孔尺寸微小且精度要求高。激光焊錫技術(shù)能夠精確控制焊料用量和焊接位置,滿足這些產(chǎn)品的高要求。在汽車電子領(lǐng)域,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、車載娛樂系統(tǒng)等對(duì)插件孔焊接質(zhì)量要求嚴(yán)格,激光焊錫技術(shù)可保證在高溫、振動(dòng)等惡劣環(huán)境下元件與電路板的可靠連接。
三、PCB插件孔激光焊錫的方式
激光錫絲焊接和激光錫膏焊接是常見的激光焊錫技術(shù)。激光錫絲焊接通過將激光聚焦在錫絲上使其熔化,填充到插件孔中,適用于各種尺寸插件孔。激光錫膏焊接則利用激光能量將錫膏熔化完成焊接,在高密度 PCB 板的插件孔焊接中優(yōu)勢(shì)明顯。
紫宸激光自主研發(fā)出了錫絲、錫膏、錫球及錫環(huán)激光焊錫機(jī)。可預(yù)先在焊接軟件中設(shè)置多段溫度區(qū)間,焊接時(shí)激光閉環(huán)溫控系統(tǒng)對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)溫,當(dāng)焊點(diǎn)溫度達(dá)到設(shè)置溫度上限時(shí),自動(dòng)調(diào)整激光功率下降,防止焊點(diǎn)溫度過高而產(chǎn)生熱傷害。在PCB插件孔的自動(dòng)化焊接加工中,具備如下優(yōu)勢(shì):
1.采用非接觸式焊接,無(wú)機(jī)械應(yīng)力損傷,熱效應(yīng)影響較小。
2.多軸智能工作平臺(tái)(可選配),可應(yīng)接各種復(fù)雜精密焊接工藝。
3.同軸CCD攝像定位及加工監(jiān)視系統(tǒng),可清晰呈現(xiàn)焊點(diǎn)并及時(shí)校正對(duì)位,保證加工精度和自動(dòng)化生產(chǎn)。
4.獨(dú)創(chuàng)的溫度反饋系統(tǒng),可直接控制焊點(diǎn)的溫度,并能實(shí)時(shí)呈現(xiàn)焊接溫度曲線,保證焊接的良率。
5.激光,CCD,測(cè)溫,指示光四點(diǎn)同軸,完美的解決了行業(yè)內(nèi)多光路重合難題并避免復(fù)雜調(diào)試。
6.保證優(yōu)良率99%的情況下,焊接的焊點(diǎn)直徑最小達(dá)0.06mm,平均單個(gè)焊點(diǎn)的焊接時(shí)間更短。
7.X軸、Y軸、Z軸適應(yīng)更多器件的焊接,激光焊錫應(yīng)用更廣泛。