波峰焊治具(阿昆聊PCB优化设计中不要忽略了波峰焊治具的成本)

Posted 2023-05-31

篇首语：莫道桑榆晚，为霞尚满天。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了波峰焊治具(阿昆聊PCB优化设计中不要忽略了波峰焊治具的成本)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

我们都知道电路板上的贴片元件是通过贴片机贴上后过回流炉焊接，那插件可能大多数人也知道是通过波峰焊（类似锡炉）来焊接，但再要说具体一点，是怎么焊接作用，可能很多人不一定说的清楚了

很多朋友知道SMT中的加工焊接费用主要是由焊点数量组成，但可能还有你没有考虑到的其它成本-波峰治具。

今天这一期我就想聊一下波峰焊治具那些事！

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一、波峰治具是啥样？

这是波峰治具的正面，电路板扣在治具上。

这是治具背后，将插件孔露出，贴片元件地方盖住，这样就可以放在高温锡流里进行焊接插件焊脚了，是不是很好理解。

这是波峰治具的CAD图，根据板的尺寸大小，为提高效率，会在一个治具上可以同时放2块电路板焊接。

这是其它板的波峰治具背面，波峰治具使用的材料不一样，功能完全一样，只是寿命不同，当然成本也不一样，，寿命是按过一次高温波峰焊的次数来算，比如1万次，10万次，如果你预估你的电路板生产数量不多，可以考虑使用寿命短的材料做治具，可以告诉你的治具厂。

二、波峰治具成本多少，一款产品大概要用多少个

波峰治具根据使用的材料，大小不一样，成本都会有区别，以我们目前使用的为例，像这种20*20这种尺寸大概在150-250区间（参考）

因为波峰焊走的是流水线形式，需要提前插好件，波峰焊的时间也有好几分钟，然后还有周转，这就必然不可能只用一个治具来解决，通常根据插件的数量（特别是有些异常难插的件）确定总数量（插件少反而需要的数量多，因为流转的更快），一般情况下至少要25-35个才能让整个流水线上的效率起来。

这么算下来的话，任何需要使用波峰焊接的电路板，这里面的投入的成本至少要在3千到5千元。

三、因设计问题导致提高成本的案例

以下就是一个因为PCB优化设计考虑不周的案例

PCB设计人员没有考虑到这点细节，当使用老治具一核对才发现，有个别元件露出来了，那这么能焊接呢，到时锡都全部要涌进来，所以没办法，只能重新做过波峰治具，我们算一下，一个治具要150-250元，一般做的数量要做25-35个，整个流水线才能运转起来，这里就要花费4-5千元的治具成本了。

这就是一个制造成本的案例，可能加工费也才几千块，但就光这个治具就费了几千块成本了，而这些成本可能通过一些设计注意是能避免的，心疼吗？

四、生产数量少时可以考虑不用波峰治具减少成本

可能某个新产品只生产三五百，甚至几十个，同时插件数量也少，这种情况建议是不需要做治具，直接人工焊接就行了，因为对于新产品来说，做完小批量后很有可能还要改动，如果真有改动，那之前做的治具就白费了，浪费大几千块。

当然手焊的缺点就是焊点没有波峰焊漂亮，还涉及到外观清洁问题，如果不差钱的公司，或产品本身质量要求特别高，插件也非常多，哪怕生产数量少，那可也以考虑做波峰治具。

五、单面板不需使用波峰治具，优先设计。

当我们知道了波峰治具的作用是遮挡底面元件后，就自然而然会知道，如果PCB底面没元件，那是否就可以用不做波峰治具？答案基本是对的。

如上图，是一个单面板，底部没有任何贴片料，可以直接浸在锡炉子焊接，但这里还有重点，PCB设计人员要注意，虽然底部没元件，但要考虑过炉时放在链条两边的工艺边距离，对于有但出接口的PCB，我们需要做一个5MM以上的工艺边才能正常过波峰。

如上图，当你的电路板没有连接器伸出PCB，那只要有5MM以上的板边距离，那都可以满足不需要波峰治具。

所以从SMT的成本、效率上来说，我们在设计PCB的时候，优先设计成单面元件工艺，当底面要放置贴片元件时我们要想尽办法把他弄在顶层。实在不行才会考虑做成双面元件板。

我曾经见过有的产品PCB工程师就是有考虑到这些问题，他为了把底面的阻容料放在顶面，将封装由0402改成了0201，这样放在上面就完全够空间了，真的非常巧妙和聪明！当然前提你也要考虑改成0201是否当前加工厂能否满足焊接工艺。

最后补充一点，如果单板尺寸较小，而且较薄（如1.0以下），上面的元件较重，做成了拼板，这时考虑到不让PCB变形，可能也会做治具，这一点要注意下。

结束语：

希望今天阿昆针对波峰治具介绍的文章能给PCb设计人员或者管理人员带来一起启发，我们不能忽视一些制造成本。这些制造成本长年累月积累，数量是可观的。