激光焊錫:插件孔的大小對PCB電路板的影響
在印刷電路板(PCB)設(shè)計中,插件孔(也稱為通孔或過孔)的尺寸是一個關(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。
一、插件孔的大小對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,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,降低信號反射,保證信號完整性。若插件孔大小與線路不匹配,會導(dǎo)致阻抗突變,影響信號傳輸。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,在振動或沖擊環(huán)境下不易松動。但過大的插件孔會削弱 PCB 板的機械強度,使電路板在受力時容易變形或斷裂。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;小孔徑插件孔對焊料的填充精度要求更高,否則會影響焊接效果。
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)是一種先進的焊接方法,它利用高能量密度的激光束來加熱并熔化焊料,實現(xiàn)金屬間的連接。近年來,這項技術(shù)在PCB插件孔的應(yīng)用中取得了顯著進展,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 消費電子領(lǐng)域,手機、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)動機控制單元、車載娛樂系統(tǒng)等對插件孔焊接質(zhì)量要求嚴格,激光焊錫技術(shù)可保證在高溫、振動等惡劣環(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??深A(yù)先在焊接軟件中設(shè)置多段溫度區(qū)間,焊接時激光閉環(huán)溫控系統(tǒng)對焊點進行實時測溫,當焊點溫度達到設(shè)置溫度上限時,自動調(diào)整激光功率下降,防止焊點溫度過高而產(chǎn)生熱傷害。在PCB插件孔的自動化焊接加工中,具備如下優(yōu)勢:
1.采用非接觸式焊接,無機械應(yīng)力損傷,熱效應(yīng)影響較小。
2.多軸智能工作平臺(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)焊點并及時校正對位,保證加工精度和自動化生產(chǎn)。
4.獨創(chuàng)的溫度反饋系統(tǒng),可直接控制焊點的溫度,并能實時呈現(xiàn)焊接溫度曲線,保證焊接的良率。
5.激光,CCD,測溫,指示光四點同軸,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,焊接的焊點直徑最小達0.06mm,平均單個焊點的焊接時間更短。
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。