如何焊接具有不同焊膏高度的SMT元件
SMT 消费类电子产品中对微型元件的需求不断增长，迫使工业电子设计人员使用更小的元件封装。
虽然小型化组件为产品设计人员提供了一些好处，例如能源效率和构建更多功能的能力，但在同一印刷电路板（PCB）设计中将“新旧”技术混合在一起可能会增加构建阶段的复杂性。
对于随着时间的推移而逐步“升级”的产品，这是一个特别的挑战，而不是考虑到整体设计。
因此，有时需要改变生产过程中焊膏施加到PCB的方式。本篇博文重点介绍了两种有助于在构建过程中克服这些潜在挑战的技术。
为什么单级焊料模板可能不合适
为了在回流焊后形成成功的焊点，需要在适合安装的元件的高度上涂敷焊膏。这由钢网的厚度和内部的孔控制。多年来，模板制造商不得不调整他们的产品以反映制造产品更小，更快等的增长趋势。例如，我们已经看到八个标准厚度模板减少到六个，五个，现在四个（ 0.001英寸以下。
传统上，在整个电路板上施加标准高度的焊膏足以形成成功的焊点 - 一种尺寸（焊接模板）倾向于适合所有焊点。然而，与更大的组件串联使用的小型化组件的日益普及意味着该解决方案并不总是合适的。由于同一板上部件所需的焊膏高度现在可能有很大差异，因此制造商越来越多地发现自己不得不投资多层（或多高度）焊膏印刷技术，以避免发生短路或开放接头的风险。回流。
在这个阶段，重要的是要注意，在将焊膏涂敷到电路板上时，丝网印刷焊膏不是唯一的选择。也可以从分配单元一次分配不同高度的焊膏。然而，这个过程相当耗时 - 例如，与四十秒左右的丝网印刷相比，中等复杂度的小PCB可能需要大约两分半钟才能完成。因此，电子制造商必须明智地考虑他们的选择，以避免该过程变得昂贵，特别是如果他们正在大量构建大小批量SMT加工。
多层阶段钢网模板
创建多级模板的两种常用方法包括“阶梯式”和“加性”技术。创建阶梯式模板的传统方法是从标准厚度开始 - 例如5个 - 并蚀刻掉小区域以减小特定组件的厚度。添加剂模板以类似的方式生成 - 但是，它们以更大厚度的模板开始，然后将大部分表面区域蚀刻到更低的厚度，留下一个部分略高于其余部分。添加剂模板也可以通过将模板的各个部分层叠在一起来生产 - 添加部分以使其更高 - 因此得名。
与大多数事情一样，使用多级模板也有利有弊 - 无论它们是以哪种方式制作的。为了帮助决策，您可能需要考虑以下几个因素：
1.开发时间
您是否有时间测试，重新测试和开发模板？您的第一个模板设计可能无法传输完美的焊料印刷。例如，如果所产生的台阶不够大，当刮板试图清洁模板的顶面时，焊膏可聚集在台阶的角落中。这可能会在连续生产过程中成为一个问题，因为您可能会遇到过多的焊膏堵塞模板孔的风险，这有可能阻止焊膏顺利流过开口并降低PCB上的转移水平。因此，您可能需要重新设计和重新测试模板，直到达到正确的尺寸，这使得模板设计过程成本高昂且耗时。
2.混合技术的接近程度
如已经讨论过的，多层部分需要足够大以使刮板能够充分地清洁模板的顶面。这可能意味着您发现必须在蚀刻部分中包含其他组件的孔。然而，这也可能意味着这些额外的组件将获得与微型化组件一致的较低高度的焊膏，这可能是不够的。
3.成本
考虑到时间，劳动力和模板设计过程，创建完美的多层模板可能会成为一项昂贵的工作。如果您打算定期生产中等到大批量的PCB，那么您可能会发现前期成本很快就能收回成本。但是，如果您决定使用其他方法（例如手动放置），则需要考虑此方法所需的额外时间以及与之相关的成本。
直接助焊剂应用
作为焊接技术的直接助焊剂应用只能用于球栅阵列（BGA）组件 - 无论尺寸如何。将正确高度的焊剂应用于BGA对于将正确高度的焊膏应用于PCB提出了类似的挑战。太多，接头之间的间隙可以填充回流后的助焊剂残留物，限制了填充组件的能力。同样，没有足够的助焊剂和焊料不会流到最佳状态，你可能会留下干燥或开放的接头。根据经验，我们建议在焊剂中覆盖50-75％的焊球高度。
在SMT组装过程中应用助焊剂的两种常用技术包括：
配药
浸渍
使用这两种技术有理由和反对。反对将助焊剂分配到PCB上的主要论点很简单 - 需要更多时间。与浸渍不同，在转移板内将元件直接浸入预设的焊剂高度，在放置元件之前，在模板印刷阶段，分配将一定量的焊剂直接施加到PCB上。
虽然准备每块板所需的时间增加，但是当不可能浸渍时 - 即当存在SMT生产设备限制时，分配可以是合适的替代方案。助焊剂分配单元也比助焊剂转移板便宜得多。
浸渍技术由刮板和助焊剂转移板组成，其具有多个蚀刻出不同深度的腔。刮刀将焊剂擦过空腔，使焊剂充满焊剂。然后，该装置准备好让SMT设备拾取元件，将它们浸入指定的焊剂腔中，然后将它们放在电路板上。与分配替代品相比，该过程更快，因此减少了总制造时间并且具有提高准确性和一致性的能力。
检查结果
俗话说“证据就在布丁中”，所以一旦你使用任何一种技术建立了第一个板外，最好检查并测试输出。电路板的X射线图像可以突出显示任何短路或焊接桥接 - 但是，为了获得最佳保证，我们还建议使用水平和垂直切片。这种检查方法突出了焊盘，焊料和元件之间的连接，使您可以看到最小的缺陷。
深圳市铭华航电SMT贴片加工：正如我们在这篇博文中所探讨的那样，在消费者世界中制造更小，更快，功能更强大的产品的竞争正在继续影响工业电子产品。值得庆幸的是，可以通过时间，经验和强大的构建，测试和检查流程来克服与焊接高度不同的SMT元件焊接相关的许多挑战。
