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PCBA加工治具:合成石过炉托盘(Reflow carrier)

time : 2019-08-15 09:03       作者:凡亿pcb

随着科技的进步,电子产品做得是越来越轻薄短小,相对地电子零件也就越来越细,连电路板(PCB)的厚度也越来越薄,0.4mm是深圳宏力捷见过目前最薄的电路板厚度,这样薄的电路板在经过回焊炉(SMT Reflow)的高温的洗礼时,就非常容易因为高温而出现板子变形,甚至零件掉落炉内的问题。
 
为了克服PCB变形与零件掉落的问题,聪明的PCBA加工工程师们想出了使用 Reflow Carrier (过炉托盘)来支撑电路板以减小电路板的变形。电路板变形有一大部份原因是由于高温软化了FR4板材,所以只要找到一种材质具备下列特性,就可以拿来当成过炉托盘:
? 软化变形温度应高于300℃以上,可重复使用,不会变形。
? 材质要尽可能便宜,且可以量产
? 材料要可以加工
? 材料最好要
? 材料最好还要不易吸热
? 较小的热胀冷缩特性。 
以往我们几乎都使用铝合金材质(另外也有使用高碳钢、镁合金)来制作过炉托盘的,铝合金虽然比一般的铁金属要轻,但产线的小姑娘拿起来还是有点重,而且铝合金的材质容易吸热,过炉后需戴上隔热手套或等待一段冷却时间后方能拿起,操作上有点给它不是很方便。
近年来有一种新的材质渐渐被广泛使用在 SMT 的 Reflow Carrier 以取代铝合金托盘,这种材质叫「合成石」,它基本上是由耐高温玻璃纤维压制而成的化合物,它可以耐温达340℃以上,而且可以用 CNC 作机械加工,有一定的硬度、不易变形,而且较铝合金不吸热,过完回流焊炉后马上就可以用手接触;不吸热还有其他的好处,工程师比较容易控制回流焊炉内的温度来达到最佳的零件吃锡品质。
相关阅读:回流焊的温度曲线 Reflow Profile
 
这种合成石的价钱也比现今节节高涨的铝合金要便宜,只是这种「合成石」较「铝合金」不耐重复使用,一般约可重复使用10,000次回流焊炉循环。
使用过炉托盘的好处:
? 可减少 PCB 过回流焊炉因高温软化而造成的变形。
? 可用来承载薄形 PCB 或 FPCB(软板) 打件及过回流焊炉。
? 可用来承载不规则外型的 PCB 打件及过回流焊炉
? 可同时承载多片 PCB 过炉,增加产量。
▼合成石的剖面可以看得出来是由一层一层的化学纤维压合而成。 
合成石的剖面可以看出一层一层的化学纤维
▼可加工性的合成石,可以用CNC洗出想要的形状与机构,可以媲美铝合金。 
可加工性的合成石,可以用CNC洗出想要的形状与机构,可以媲美铝合金