波峰焊治具设计规范流程

1.目的:1.1波峰焊治具的設計原則及治具的命名原則,Layout的合理性與治具機構設計之標準化,使波峰焊治具設計與製作標準化,提升wavesolder良率,治具管理明確,減少治具反修率.1.2波峰焊治具零配件的設計原則及可互換性.2.範圍:本規範適用于華東事業處所有試產及量產波峰焊治具設計與製作.3.名詞解釋:ROHS:RestrictionofHazardousSubstances指的是電子電氣設備中不得含有六種有害物質:鉛Pb,汞Hg鎘Cr,六價鉻Cr6+,多溴聯苯PBB和多溴二苯醚PBDE.ROHS指令正式實施日期為:2006年7月1日有害物質限量標準Pb(鉛和鉛的化合物)1000Hg(汞和汞的化合物)1000Cr(鎘和鎘的化合物)100Cr6+(六價鉻化合物)1000PBB(多溴聯苯)1000PBDE(多溴二苯醚)1000本規範所涉及到的所有治具材料都必須符合ROHS標準要求.4.參考文件波峰焊治具設計規範5.職責ME:本規範之撰寫及修訂PD:使用、保養、保存、盤點波峰焊治具6.作業流程與內容6.1波峰焊治具分類6.1.1試產波峰焊治具分類為:(1)一般試產波峰焊治具(2)特殊試產波峰焊治具6.1.2一般試產波峰焊治具材質:FR4或電木.治具尺寸:如下圖所示(1).治具結構﹕底框架+托邊框架.(2).治具四周需要加軌道邊.(3).S0階段(samplerun)治具不需要製作壓條,S0後之試產時需要都I/O零件製作壓條.A:承載邊厚度=2.6±0.1mmB:檔錫牆高度=4±0.2mmC:治具厚度=4±0.2mmD:PCB承載邊深度=PCB厚度*3/4側視圖俯視圖FGHHGABCDEE:軌道邊寬度=9±0.2mmF:PCB板與板之間距離=15±0.2mmG:PCB與治具檔錫牆之間距離=15±0.2mmH:治具檔牆寬度+治具承載邊寬度=7+10=17±0.2mm6.1.3特殊試產波峰焊(可旋轉角度)主要應用於驗證特殊,異形零件,Pin腳Pitch較小零件,或新性零件沒有把握控制wavesolder良率時,在試產階段確認產品過爐最佳角度.確認量產治具的開設.(1).治具結構﹕底框架+托邊框架.(2).治具四周需要加軌道邊.(3).S0階段(samplerun治具不需要製作壓扣,S0後之試產時需要都I/O零件製作壓扣.(4).外框材質:合成石;套板材質:FR4或電木.可旋轉角度治具組合圖外框套板PCB板刻度A:承載邊厚度=2.6±0.1mmB.檔錫牆高度=5±0.2mmC:檔錫牆高度=5±0.2mmD:治具厚度=5±0.2mmE:套板支撐臺階=5±0.2mmF:軌道邊寬度-9±0.2mmG:檔錫牆寬度=7±0.2mmH:套板支撐臺階厚度=2.5±0.2mmI:治具長寬尺寸=318mm.J:尺寸=17mm.300mmI=318mm300mm318mmJ=17mm俯視圖266mm側視圖D=5mmG=2.5mmC=5mmE=9mmF=7mmB=8mmA=3mm6.1.4量產波峰焊治具結構與尺寸定義:6.1.4.1量產波峰焊治具材質:6.1.4.1.1底板、搭載邊條選用合成石.6.1.4.1.2方向邊框可選用合成石/FR4.6.1.4.2量產波峰焊治具尺寸:如下圖所示治具結構:底框架+托邊框架A:檔錫牆高度=5±0.2mmB:軌道邊寬度=9±0.2mmC:治具厚度=5±0.2mmD:PCB與治具檔錫牆之間距離=20±0.2mmE:治具牛角擋錫牆固定於治具的寬度E1為7±0.2mm,E2為12±0.2mmF:擋錫牆到牛角之間距離30±0.2mmG:牛角導圓角半徑R=10±0.2mmH:PCB板與PCB板放置間距15±0.2mmI:PCB板到擋錫牆之間的距離15±0.2mmJ:治具檔牆寬度+治具承載邊寬度=7+9=16±0.2mmK:牛角墊塊長度20±0.2mmL:牛角墊塊寬度20±0.2mmM:牛角墊塊厚度5±0.2mmN:PCB放板導角直徑3±0.2mmO:治具邊框寬度:10±0.2mmP:軌道承載邊厚度3±0.2mmQ:牛角內長15±0.2mmR:牛角內寬15±0.2mm注:圖中橢圓形為5*2.5mm導圓角,如右圖所示.6.1.5錫波平整度波峰焊治具主要應用于測量錫波峰平整度﹐以檢驗錫槽是否有異常.6.1.5.1治具材質:合成石+玻璃6.1.5.2治具具體尺寸與普通試產波峰焊治具尺寸定義相同.6.1.5.3治具結構:底框架+托邊框架+耐溫刻度玻璃.(單位:mm)6.1.6錫槽高度校正波峰焊治具最大特點在於承載邊底部到治具底部距離H為13mm,比試產及量產波峰焊治具多3mm,通過此治具可以調試錫槽高度,保證試產及量產波峰焊治具與錫槽至少3mm間隙.(具體使用方法參見波峰焊操作規範)6.1.6.1治具材質:合成石+45鋼+不銹鋼6.1.6.2治具結構及具體尺寸如下圖所示.(單位:mm)6.2波峰焊治具排版所有波峰焊治具排版遵循應遵循以下原則：6.2.1PCB放置于波峰焊治具方向判定依據:6.2.1.1淚滴PAD及盜錫塊考慮:當PCB中有Ring與Ring之間距離小於0.8mm,並且設計淚滴PAD,則PCB放置于波峰焊治具時﹐須保證淚滴PAD與波峰焊過錫爐方向相同.如下圖:450350H3過錫爐方向A0.8mma.Connector,CBL(排線)過錫爐方向b.tworowpinconnector:A0.8mm過錫爐方向A0.8mmc.RJ45,RJ11過錫爐方向d.Connector當PCB中有Ring與Ring之間距離小於0.6mm,並且設計盜錫塊,則PCB放置于波峰焊治具時﹐須保證盜錫塊最後與錫波接觸.如下圖:6.2.1.2多Pin腳ConnectorRing與Ring之間距離小於1mm,則過錫爐方向須特別定義.如下圖:6.2.1.3當PCBLayout中都無以上過波峰焊方向限制,則考慮將Connector零件放置於治具前端﹐以便於插件.過錫爐方向A1mmB1mm過錫爐方向A0.6mmConnector前置與波峰焊方向一致6.2.2結合以上PCB放置方向限制﹐PCB排版數量判定依據:一般治具:長度不得大於420mm,寬度分為兩種:330mm、265mm.特殊治具:如果長度大於420mm的,須在治具上加鋁鋅材邊框.6.3波峰焊治具標識標準化6.3.1治具過爐方向標示標準化6.3.1.1治具的右上方以箭頭形式標示治具的過爐方向.6.3.1.2標識箭頭尺寸如下圖所示:其中白色線銑深0.5mm.8.00002.000010.000050.00006.3.2治具編號標準化.6.3.2.1治具本體編碼型式:W-XXXXX-XXX-X標記於治具正上方.6.3.2.2治具本體編碼注釋如圖1所示﹕6.3.2.2.1功能碼：由ME定義,從A~Z選擇一個作為制程區分代碼6.3.2.2.2編碼：排序從00001至999996.3.2.2.3流水碼：從001至999,作為相同治具的數量區分碼.6.3.2.2.4版本碼：從A至Z，同一治具升級後，版本需往下修正，例如：A→B；並且党治具版本升級時，需由相關工程師確認新舊版本治具可否共用.6.3.2.2.5廠商代碼:便於治具管理和供應商快速查找,要求廠商代碼簡明且易辨別.6.3.2.2.6治具所附帶的壓條或壓扣（均與治具本體無連接關係）的編碼為治具本體的功能碼+治具編碼,如：W-00122-XXX-AGPRoHSLF,其壓扣的編號為W-00122圖1W-XXXXX–XXX-XGPRoHSLF功能碼治具編碼流水號版本號環保標識XX廠商代碼6.3.2.2.7編碼字體均採用20號新細明體.6.3.3治具的環保標示要求：為滿足不同客戶稽核要求,治具上所標識的“GPRoHSLF”均表示為環保產品治具.環保標識適用於無鉛機種,有鉛機種只需刻上廠內編碼.6.3.4治具編碼申請管理：治具製作前需向鋼板治具系統管理員申請編號,製作後由管理員錄入系統,並且治具管理員根據廠內編碼追蹤治具製作進度.6.4治具壓扣設計標準.6.4.1壓扣分類:普通單邊壓扣（圖A），普通雙邊壓扣（圖B）,材質均為賽鋼.6.4.2普通單邊壓扣,和普通雙邊壓扣工程尺寸圖.圖A圖B普通單邊壓扣工程圖普通雙邊壓扣工程圖6.4.3波峰焊壓扣佈局原則:(1)壓扣一般分佈在PCB板四個角,並保證壓扣壓住PCB板邊至少3±0.5mm.(2)所有壓扣放置位置須保證其周圍3mm內無SMD零件.(3)在空間允許情況下,PCB板與PCB板連接處,採用普通雙邊壓扣設計以節省工時.6.5壓條設計標準化6.5.1壓條製作時機:由波峰焊試產組統計試產過程中易浮高偏位元零件位置及浮高不良率﹐並最終確定開設壓條.6.4.2壓條壓扣設計原則:(1)壓條設計功能滿足要求.(2)壓條材質須滿足防靜電要求,及耐高溫性.(3)壓條放置方向須有防呆及定位設計.(4)壓條放置動作最簡化性.6.5.3現有壓條結構設計類型:6.5.3.1普通壓浮壓條結構設計(1)壓浮零件在2個以內﹐採用類壓扣設計.須壓浮高PCBA如下圖壓條採用類壓扣設計如下圖所示:(2)壓浮高零件在2個以上﹐則採用整體式壓條設計.須製作壓條PCBA板上零件結構如下:壓條結構設計根據零件結構設計成長條式﹐其結構如下圖所示:壓條與零件壓浮配合為過盈配合﹐其過盈量為0.2mm.6.5.3.2特殊壓條結構設計----彈簧壓浮設計.適用條件:零件極易浮高﹐且與PCB板無卡鉤設計的零件類型.例如長條彈簧壓條結構就是典型的彈簧壓浮設計﹕1.其結構與普通單邊壓扣類似2.尺寸須保證與零件0.2mm過盈量易浮高零件定位孔螺絲耐溫塑膠彈簧6.5.3.3限位元壓條結構設計適用條件:零件易偏位元﹐且周圍50mm無須壓浮高零件.例如排阻結構易偏位元﹐其本體結構如下:限位壓條設計如下﹕6.5.3.4治具壓條的材質：電木/FR46.6治具螺絲標準化.6.6.1固定擋錫條、承載邊採用M3×16的六角螺釘,並且上下鎖緊,螺帽在上平面固定螺絲;固定牛角的螺絲採用M3×10,且須開槽保證螺絲與治具本體的下表面齊平.6.6.2M3螺絲的佈置方式參照PCB排版圖.6.6.3壓扣所採用的螺絲按照其工程圖選擇.6.6.4所有的波峰焊治具螺絲均需點螺絲膠,(為便於維修,一般都採用可拆卸試螺勢較)如未點螺絲膠而造成治具易鬆動﹐供應商應無償修復.6.7波峰焊治具局部結構設計要點.6.7.1(1)治具厚度為5mm,PCB承載深度為板厚的3/4.(2)支撐板托臺階寬度至少是1mm以上.針對緊貼板邊DIP件此距離可以考慮再縮小.托臺階寬度至少為1mmPCB承載深度=¾*PCB板厚6.7.2.(1)治具開設保護SMT零件槽的擋牆至少為1.0mm.(2)BottomSMT螺絲孔已上錫﹐須開1mm保護槽.(3)保護槽底部厚度至少1mm﹐以增加治具強度及壽命.6.7.3DIP零件開孔標準化.(L為SMD零件距PTH孔PAD距離,h為SMD零件高度)6.7.3.1.當L≥3.0mm、h＜0.6mm時，採用如下圖開孔方式.6.7.3.2當L3.0mm時，不利於上錫，則更改設計，可採用45∘過爐或增加導錫塊1.0４５度４５度１.０１.０~位置范圍極限１.０~1.01.0~5.0１.０~1.0fixtureDIPSMDSMDSMDPCB=1mm=1mm\6.7.3.3當4.4mmL3.0mm,2.0mmh0.6mm時，採用下圖開孔方式：6.7.3.4當L≥4.4mm，2.5h3.0mm時，PCB承載深度設計為板厚的4/5.如圖，設h=2.4mm,當按照45∘倒角,則上錫影響區域將延伸到PAD上,廠商會在倒角頂部再導微角（黑色表示）以避開影響區域.4.43.0,2.0開孔安全;,　,　　治具結構變更過爐方向陰影效應區錫波駐留區過爐方向陰影效應區錫波駐留區支撐整體提升策略(例提升ｈ－２)如圖,當按４５度倒角,則上錫影響區域延伸到上,供應商會在倒角頂部再倒微角(白色表示)以避開如圖黃色影響區域6.7.4開設導錫槽時機.(1)當DIP零件與SMD零件距離小於3mm