1、背景說明

波峰焊接是通過熔融焊錫對元器件引腳進(jìn)行焊料施加與加熱的，由于波峰與PCB的相對運動以及熔融焊錫的“粘”性，波峰焊接的工藝要比再流焊接復(fù)雜得多，對要焊接封裝的引腳間距、引腳伸出長度、焊盤尺寸均有要求，對在PCB板面上的布局方向、間距以及對安裝孔的連線也有要求，總之，波峰焊接的工藝性比較差，要求很高，焊接的良率基本取決于設(shè)計。

2、封裝要求

（1）適合于波峰焊接的貼裝元件應(yīng)該具備焊端或引出端外露；封裝體離地間隙（Stand Off）<0.15mm；高度<4mm的基本要求。滿足這些條件的貼裝元件包括:

• 0603~1206封裝尺寸范圍內(nèi)的片式阻容元件；

• 引線中心距≥1.0mm且高度<4mm的SOP；

• 高度≤4mm的片式電感；

• 非露線圈片式電感（即C、M型）

（2）適合于波峰焊接的密腳插裝元件為相鄰引腳最小間距≥1.75mm的封裝。

【備注】

• 插裝元件最小間距是波峰焊接可接受的前提，但是滿足最小間距要求并不意味著就能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的焊接，還需要滿足布局方向、引線伸出焊接面的長度、焊盤間隔等其他要求。

• 片式貼裝元件，封裝尺寸<0603不適合波峰焊接，是因為元件兩端焊盤間隔太小，容易發(fā)生兩焊端間的橋連。

• 片式貼裝元件，封裝尺寸>1206不適合波峰焊接，是因為波峰焊接屬于非平衡加熱，大尺寸的片式阻容元件容易因熱膨脹不匹配而開裂。

3、傳送方向

在波峰焊接面元件布局前，首先應(yīng)該確定PCB過爐的傳送方向，它是插裝元件布局的“工藝基準(zhǔn)”。因此，在波峰焊接面元器件布局前，首先應(yīng)確定傳送方向。

（1）一般情況下，應(yīng)以長邊為傳送方向。

（2）如果布局有密腳插裝連接器（間距<2.54mm），應(yīng)以連接器的布局方向為傳送方向。

（3）在波峰焊接面，應(yīng)用絲印或銅箔蝕刻的箭頭標(biāo)示出傳送方向，以便焊接時識別。

【備注】

• 元件的布局方向?qū)Σǚ搴附佣院苤匾?，因為波峰焊接有一個入錫和脫錫的過程。因此，設(shè)計與焊接必須是同方向進(jìn)行。這是標(biāo)識波峰焊接傳送方向的原因。

• 如果能夠判定傳送方向，如設(shè)計有盜錫焊盤，則傳送方向可以不標(biāo)識。

4、布局方向

元器件的布局方向主要涉及片式元件和多引腳連接器。

（1）SOP器件封裝的長方向應(yīng)平行于波峰焊接傳送方向布局，片式元件的長方向，應(yīng)垂直于波峰焊接的傳送方向。

（2）多個兩引腳的插裝元件，其插孔中心連線方向應(yīng)與傳送方向垂直，以減少元器件一端浮起的現(xiàn)象。

【備注】

• 由于貼片元件封裝體對熔融焊錫有阻擋作用，容易導(dǎo)致封裝體后（脫錫側(cè)）引腳的漏焊。因此，一般要求按封裝體不影響熔融焊錫流動的方向進(jìn)行布局。

• 多引腳連接器的橋連主要發(fā)生在引腳的脫錫端/側(cè)。將連接器引腳排列的長方向與傳送方向一致，可減少脫錫端引腳的數(shù)量，最終也會減少橋連的數(shù)量。再通過設(shè)計工藝性的盜錫焊盤徹底消除橋連。

5、間距要求

對于貼片元器件，焊盤間隔是指相鄰封裝最大外伸特征（包括焊盤）間的間隔；對于插裝元件，焊盤間隔指焊盤間的間隔。

對于貼片元器件，焊盤間隔不完全是從橋連方面考慮的，也包括封裝體的阻擋效應(yīng)可能引起的漏焊。

（1）插裝元件焊盤間隔一般應(yīng)≥1.00mm。對于精細(xì)間距插裝連接器，允許適當(dāng)減小，但最小不應(yīng)<0.60mm。

（2）插裝元件焊盤與波峰焊接貼片元件焊盤的間隔應(yīng)≥1.25mm。

6、焊盤設(shè)計特殊要求

（1）為了減少漏焊，對于0805/0603、SOT、SOP、鉭電容器的焊盤，建議按照以下要求進(jìn)行設(shè)計。

• 對于0805/0603元件，按照IPC-7351的建議設(shè)計（焊盤外擴(kuò)0.2mm，寬度減少30％）。

• 對SOT、鉭電容器，焊盤應(yīng)比正常設(shè)計的焊盤向外擴(kuò)展0.3mm。

（2）對于金屬化孔盤，焊點的強(qiáng)度主要依靠孔連接，焊盤環(huán)寬≥0.25mm即可。

（3）對于非金屬化的孔盤（單面板），焊點的強(qiáng)度決定于焊盤尺寸，一般焊盤直徑應(yīng)≥孔徑的2.5倍。

（4）對于SOP封裝，應(yīng)在脫錫引腳端設(shè)計盜錫焊盤，如果SOP間距比較大，盜錫焊盤設(shè)計也可以變大。

（5）對于多引腳的連接器，應(yīng)在脫錫端設(shè)計盜錫焊盤。

7、引線伸出長度

（1）引線伸出長度對橋連的形成有很大的關(guān)系，引腳間距越小影響越大般建議:

• 如果引腳間距在2~2.54mm之間，引線伸出長度應(yīng)控制在0.8~1.3mm

• 如果引腳間距<2mm，引線伸出長度應(yīng)控制在0.5~1.0mm

（2）引線的伸出長度只有在元件布局方向符合波峰焊接要求的條件下才能起到作用，否則消除橋連的效果不明顯。

【備注】

引線伸出長度對橋連的影響比較復(fù)雜，一般>2.5mm以上或<1.0mm，對橋連的影響比較小，而在1.0~2.5m之間，影響比較大。也就是在不長不短的情況下最容易引發(fā)橋連現(xiàn)象。

8、阻焊油墨的應(yīng)用

（1）我們經(jīng)?？吹揭恍┻B接器焊盤圖形位置印有油墨圖形，這樣的設(shè)計一般認(rèn)為可以減少橋連現(xiàn)象。其機(jī)理可能是油墨層表面比較粗糙，容易吸附比較多的助焊劑，焊劑遇高溫的熔融焊錫揮發(fā)而形成隔離氣泡，從而減少了橋連的發(fā)生。

（2）如果引腳焊盤間距離<1.0mm，可以在焊盤外設(shè)計阻焊油墨層，以降低橋連的發(fā)生概率，它主要消除密集焊盤中間焊點間的橋連，而盜錫焊盤主要消除密集焊盤群最后脫錫端焊點的橋連它們的功能不同。因此，對于引腳間距比較小的密集焊盤，阻焊油墨與盜錫焊盤應(yīng)一起使用。

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