合民帶您了解東莞過(guò)爐治具設計
有許多治具之所以產(chǎn)生是因為商業(yè)的需要，因為有許多類(lèi)型的治具是客制化的，某些是為了提高生產(chǎn)力、重復特定動(dòng)作、或使工作更加精確。因為治具的設計基本上是建立于邏輯，類(lèi)似的治具可能會(huì )因為使用于不同的時(shí)間和地點(diǎn)而分別產(chǎn)生。今天東莞過(guò)爐治具廠(chǎng)家帶您了解過(guò)爐治具設計。
一.了解波峰焊過(guò)爐托盤(pán)主體結構設計
1、波峰焊過(guò)爐托盤(pán)的外形，依據客戶(hù)的PCB大小尺寸在PCB每邊各加25MM左右（可根據實(shí)際情況調整）。寬度尺寸最大不能超過(guò)客戶(hù)波峰焊設備軌道寬度要求的尺寸，厚度根據PCB及反面最高貼片元件的總厚度來(lái)選擇，一般在該厚度的基礎上加上1mm再取整。
2、過(guò)波峰焊治具的軌道邊，通常由客戶(hù)指定，要與客戶(hù)的波峰焊設備軌道相符合，再根據PCB板的流向來(lái)設計為四邊軌道或雙邊軌道，如果是雙邊軌道要與客戶(hù)所需要的PCB走向保持一致；托盤(pán)四個(gè)角倒R3。
3、過(guò)波峰焊治具四周做擋錫條，擋錫條截面尺寸一般為10x10mm，在軌道承托邊預留軌道邊寬的空間，一般將無(wú)軌道邊上的擋錫條做成外封條，安裝螺孔的中心距取20的整數倍，擋錫條的材料按客戶(hù)要求（一般用黑FR4）。
4、過(guò)波峰焊治具的壓扣，根據PCB的TOP面元件的位置及PCB的大小來(lái)設定壓扣的數量及位置，并根據客戶(hù)選擇壓扣的種類(lèi)(如圖所示)。壓扣在裝配圖上畫(huà)好之后，要模擬旋轉壓扣是否會(huì )碰到元件上、擋錫條、是否會(huì )妨礙PCB板放入治具型腔內等問(wèn)題。
過(guò)爐治具設計
5、過(guò)波峰焊治具防浮高裝置，根據客戶(hù)的要求對部分插件安裝防浮高裝置，通常根據防浮高元件的多少及元件類(lèi)型來(lái)確定防浮高的方法，通常為三種：彈簧壓蓋、彈片、壓扣/定位壓蓋。
6、取板位：在左右兩側設計兩個(gè)取手位，取手位比PCB沉板區域深1.0mm,取手位尺量避開(kāi)有插件的地方。
二.設計要點(diǎn)
根據不同PCB板及不同的制作工藝，治具一般可制作成三種方式，一種是開(kāi)通插件、避住貼片元件及通孔的錫膏工藝；一種是采用紅膠工藝，不用避住元件，全部開(kāi)通；還有一種就是紅膠錫膏混合工藝，部分可保護且不影響上錫的貼片元件保護，部分貼片元件不保護。
三.托盤(pán)行腔設計
1.波峰焊過(guò)爐載具的沉板區域大小及深度，一般設計為深度比PCB厚度等厚或略小PCB厚度（一般小0.1mm），大小則一般設計成比PCB外形大0.25mm（單邊），如下圖所示：
過(guò)爐治具設計
2、銷(xiāo)釘：為了保護元件不被撞壞，需在沉板區域對角設計兩個(gè)定位銷(xiāo)，銷(xiāo)釘在本體上加工，銷(xiāo)釘小于孔0.2MM。
3、波峰焊過(guò)爐載具避位貼片元件的設計，托盤(pán)開(kāi)孔處Gerber文件和實(shí)際PCBA上托盤(pán)開(kāi)孔邊到焊盤(pán)的距離>=3mm(在保證托盤(pán)的強度的情況下，盡可能加大點(diǎn)，以便上錫)，托盤(pán)開(kāi)孔邊的壁厚>=1mm（在貼片元件與插件靠得太近的情況下，壁厚不能小于0.7mm），托盤(pán)底部最薄處>=1mm（以確保不會(huì )傷到元件），如下圖所示。由于托盤(pán)較厚，開(kāi)孔處較窄的地方背面斜坡加長(cháng)，或在開(kāi)孔處背面附近銑薄，以增加錫水的流動(dòng)性。托盤(pán)避讓貼片元器件的開(kāi)槽面積盡量小，保證托盤(pán)的整體較厚實(shí)。
過(guò)爐治具設計
4.方便PCB板更好的上錫，通常會(huì )在托盤(pán)反面增加導錫槽，其導錫槽深度需要滿(mǎn)足第二個(gè)條件，還可以減少倒角的壓力。
四.紅膠工藝波峰焊的型腔設計
1.波峰焊過(guò)爐載具的沉板區域大小及深度，一般設計為深度比PCB厚度等厚或略小PCB厚度，大小則一般設計成比PCB外形大0.25mm（單邊），與錫膏工藝是一樣。
2.所有BOT面的元件及TOP的插件全部開(kāi)通孔，通常是開(kāi)一個(gè)大通孔，若客戶(hù)有要求保護部分通孔的則要屏蔽住，在開(kāi)大通孔的同時(shí)應考慮托盤(pán)的整體強度。
3.反面倒角應盡量大和斜。
五.波峰焊過(guò)爐載具的組裝
1.托盤(pán)毛刺處理完成后，裝四周邊條時(shí)需注意因邊條變形而影響托盤(pán)變形的情況。如有這種情況發(fā)生時(shí)，要先校正邊條后再裝配。
2.壓扣的裝配方式主要有以下四種：
過(guò)爐治具設計
3.托盤(pán)上的各部件聯(lián)接牢靠且耐高溫，轉動(dòng)部件能多次轉動(dòng)而不會(huì )出現松動(dòng)和脫落現象，可加螺紋膠的全部加上螺紋膠。
六.波峰焊過(guò)爐載具倒角
1.倒角刀的選擇和倒角深度計算
A.按照使用的要求，一般選用130度、120度、90度的倒角刀。
過(guò)爐治具設計
B.這個(gè)刀具要下多深才會(huì )碰到內框呢？根據幾何三角函數可以計算的出深度x=b+a/tanc/2
但是實(shí)際中的刀具不可能是個(gè)尖角，所以要相對于倒角邊偏移一個(gè)距離d,倒角邊也還要留一個(gè)倒角厚度e,那x=b+tanc/2+d/tanc/2-e
1.X:倒角實(shí)際深度
2.B:板背面至型腔底部的距離
3.A:倒角邊至型腔邊的距離
4.C:倒角刀角度
5.D:刀具中心偏離倒角邊的距離
6.E：倒角預備厚度（一般為0.3）
舉例如下：
過(guò)爐治具設計
兩個(gè)區域離得很近，先要進(jìn)行打斷，再在靠近淺的挖通邊距離深的區域一個(gè)刀具半徑的地方打斷，然后計算深度進(jìn)行倒角，比如用直徑15MM130度的倒角刀，那倒角深度為
反面深2的邊=（6-2）+1/tan130/2+0.3tan130/2-0.3=4.3mm
反面深3的邊=（6-2）+1/tan130/2+0.3/tan130/2-0.3=3.62mm
以上是以刀夾偏移0.3來(lái)計算的。
l備注：
1.正切tana=直角三角形的對邊與領(lǐng)邊之比
2.tan65度=2.14tan60度=1.73tan45度=1
2.打斷點(diǎn)的計算
倒角要倒得好。打斷是關(guān)鍵，計算方法與倒角深度的計算方法大同小異，同樣用正切三角函數來(lái)計算。我們應該在靠近反面深2的挖通邊與反面深3一個(gè)距離打斷，這個(gè)距離L等于板厚M減去區域深度b再乘以1/2刀具角度c的正切值再加安全系數e
L=（m-b）×tanc/2+e
L:打斷距離m：板厚b：區域深度
c：倒角刀具度e：安全系數（一般為0.3mm）
七.波峰焊過(guò)爐載具設計注意事項
1、如何區分插件孔？
A、看插件的絲印字符，如J類(lèi)接頭插件、C類(lèi)立式電容、L類(lèi)電感、X類(lèi)晶振、屏避框、臥式電容、功率晶體管等。如圖片所示
過(guò)爐治具設計
一般的插件如立式電容、電感有兩個(gè)插件孔，功率晶體管有三個(gè)插件孔，其它J類(lèi)的插件一般為兩排腳和兩個(gè)插件腳等。
B、有的插件很象貼片元件，這時(shí)要用圖層來(lái)區分，同時(shí)打開(kāi)鉆孔層和TOP面的貼片層，如果同一位置的鉆孔層和貼片層同時(shí)存在，那么這個(gè)元件就是插隊件。
C、一般的螺絲孔和通孔均為單個(gè)獨立的孔，且沒(méi)有絲印。
2、設計波峰焊需要哪些圖層？
TOP面的貼片、絲印，BOT面的貼片、絲印，鉆孔層共五層就可以了。
3、如果PCB板有塑料腳或者金屬腳時(shí)，需與業(yè)務(wù)員確認，是否需要避住。
4、設計前，先了解所有需避讓元件的高度，深度以插件腳附近的元件為優(yōu)先考慮，插件腳附件的深度淺有利于反面的倒角
5、無(wú)實(shí)物板時(shí)參考《元件高度表》設計
6、設計導錫槽時(shí)，導錫槽的深度應充分考慮正面避元件區域的深度，以免加工是透光及穿孔，可以做多層導錫槽
7、設計插件開(kāi)通孔時(shí)大小以大于距離插件腳3MM為標準，應盡量大，但有的地方貼片離插件太近，則要保證避厚0.5MM以上,又要保證避貼片區域足夠大，周時(shí)也要保證整個(gè)治具使用強度。
以上是東莞過(guò)爐治具為您整理的過(guò)爐治具設計，希望對您有幫助！
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