合民帶您了解東莞過(guò)爐治具設(shè)計(jì)
有許多治具之所以產(chǎn)生是因?yàn)樯虡I(yè)的需要，因?yàn)橛性S多類型的治具是客制化的，某些是為了提高生產(chǎn)力、重復(fù)特定動(dòng)作、或使工作更加精確。因?yàn)橹尉叩脑O(shè)計(jì)基本上是建立于邏輯，類似的治具可能會(huì)因?yàn)槭褂糜诓煌臅r(shí)間和地點(diǎn)而分別產(chǎn)生。今天東莞過(guò)爐治具廠家?guī)私膺^(guò)爐治具設(shè)計(jì)。
一.了解波峰焊過(guò)爐托盤(pán)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、波峰焊過(guò)爐托盤(pán)的外形，依據(jù)客戶的PCB大小尺寸在PCB每邊各加25MM左右（可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整）。寬度尺寸最大不能超過(guò)客戶波峰焊設(shè)備軌道寬度要求的尺寸，厚度根據(jù)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(chǔ)上加上1mm再取整。
2、過(guò)波峰焊治具的軌道邊，通常由客戶指定，要與客戶的波峰焊設(shè)備軌道相符合，再根據(jù)PCB板的流向來(lái)設(shè)計(jì)為四邊軌道或雙邊軌道，如果是雙邊軌道要與客戶所需要的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(yù)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(shù)倍，擋錫條的材料按客戶要求（一般用黑FR4）。
4、過(guò)波峰焊治具的壓扣，根據(jù)PCB的TOP面元件的位置及PCB的大小來(lái)設(shè)定壓扣的數(shù)量及位置，并根據(jù)客戶選擇壓扣的種類(如圖所示)。壓扣在裝配圖上畫(huà)好之后，要模擬旋轉(zhuǎn)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(nèi)等問(wèn)題。
過(guò)爐治具設(shè)計(jì)
5、過(guò)波峰焊治具防浮高裝置，根據(jù)客戶的要求對(duì)部分插件安裝防浮高裝置，通常根據(jù)防浮高元件的多少及元件類型來(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(cè)設(shè)計(jì)兩個(gè)取手位，取手位比PCB沉板區(qū)域深1.0mm,取手位尺量避開(kāi)有插件的地方。
二.設(shè)計(jì)要點(diǎn)
根據(jù)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(hù)且不影響上錫的貼片元件保護(hù)，部分貼片元件不保護(hù)。
三.托盤(pán)行腔設(shè)計(jì)
1.波峰焊過(guò)爐載具的沉板區(qū)域大小及深度，一般設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)成比PCB外形大0.25mm（單邊），如下圖所示：
過(guò)爐治具設(shè)計(jì)
2、銷釘：為了保護(hù)元件不被撞壞，需在沉板區(qū)域?qū)窃O(shè)計(jì)兩個(gè)定位銷，銷釘在本體上加工，銷釘小于孔0.2MM。
3、波峰焊過(guò)爐載具避位貼片元件的設(shè)計(jì)，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(qiáng)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(zhǎng)，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(shè)計(jì)
4.方便PCB板更好的上錫，通常會(huì)在托盤(pán)反面增加導(dǎo)錫槽，其導(dǎo)錫槽深度需要滿足第二個(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(shè)計(jì)
1.波峰焊過(guò)爐載具的沉板區(qū)域大小及深度，一般設(shè)計(jì)為深度比PCB厚度等厚或略小PCB厚度，大小則一般設(shè)計(jì)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，若客戶有要求保護(hù)部分通孔的則要屏蔽住，在開(kāi)大通孔的同時(shí)應(yīng)考慮托盤(pán)的整體強(qiáng)度。
3.反面倒角應(yīng)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(shè)計(jì)
3.托盤(pán)上的各部件聯(lián)接牢靠且耐高溫，轉(zhuǎn)動(dòng)部件能多次轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)和脫落現(xiàn)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(jì)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(shè)計(jì)
B.這個(gè)刀具要下多深才會(huì)碰到內(nèi)框呢？根據(jù)幾何三角函數(shù)可以計(jì)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(duì)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(yù)備厚度（一般為0.3）
舉例如下：
過(guò)爐治具設(shè)計(jì)
兩個(gè)區(qū)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(qū)域一個(gè)刀具半徑的地方打斷，然后計(jì)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(jì)算的。
l備注：
1.正切tana=直角三角形的對(duì)邊與領(lǐng)邊之比
2.tan65度=2.14tan60度=1.73tan45度=1
2.打斷點(diǎn)的計(jì)算
倒角要倒得好。打斷是關(guān)鍵，計(jì)算方法與倒角深度的計(jì)算方法大同小異，同樣用正切三角函數(shù)來(lái)計(jì)算。我們應(yīng)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(qū)域深度b再乘以1/2刀具角度c的正切值再加安全系數(shù)e
L=（m-b）×tanc/2+e
L:打斷距離m：板厚b：區(qū)域深度
c：倒角刀具度e：安全系數(shù)（一般為0.3mm）
七.波峰焊過(guò)爐載具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
1、如何區(qū)分插件孔？
A、看插件的絲印字符，如J類接頭插件、C類立式電容、L類電感、X類晶振、屏避框、臥式電容、功率晶體管等。如圖片所示
過(guò)爐治具設(shè)計(jì)
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(qū)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(duì)件。
C、一般的螺絲孔和通孔均為單個(gè)獨(dú)立的孔，且沒(méi)有絲印。
2、設(shè)計(jì)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(rèn)，是否需要避住。
4、設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)
6、設(shè)計(jì)導(dǎo)錫槽時(shí)，導(dǎo)錫槽的深度應(yīng)充分考慮正面避元件區(qū)域的深度，以免加工是透光及穿孔，可以做多層導(dǎo)錫槽
7、設(shè)計(jì)插件開(kāi)通孔時(shí)大小以大于距離插件腳3MM為標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)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(qū)域足夠大，周時(shí)也要保證整個(gè)治具使用強(qiáng)度。
以上是東莞過(guò)爐治具為您整理的過(guò)爐治具設(shè)計(jì)，希望對(duì)您有幫助！
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