有壓接器件的高速PCB，為何不建議做噴錫工藝
發布時間：2022-04-11 15:13
作者：一博科技高速先生 王輝東
阿毛聽說PCB和物料已經到了焊接廠的時候，他看向窗外感覺春意盎然，心比蜜甜。
可是當他接到美女PMC饒蕭蕭的電話后，他瞬間感覺來了一場倒春寒，美好心情跌至冰點。在和煦的陽光下，激靈靈的打了個冷顫，究竟蕭蕭說了啥，讓阿毛這么怕，那我們先要從他的PCB設計開始說起。
先來說下阿毛這個PCB板的生產工藝要求：
板子16層，板邊有高速連接器，需做壓接工藝。
壓接孔的尺寸為0.36+/-0.05mm。
表面處理為：噴錫工藝（HASL）
下圖為板邊的高速連接器，要做壓接工藝。
噴錫工藝的介紹：
噴錫也稱為熱風整平，通過物理作用，將印制板浸入熔融的焊料中，再通過熱風將印制板的表面及金屬化孔內的多余焊料吹掉，從而得到一個平滑光亮的焊料涂覆層。
下圖為工廠常用立式噴錫設備：
噴錫的優點：
★ 制程成熟，有成熟的工業標準，產速高
★ 可重工，無晶須，儲存時間長
★ 可多重裝配
噴錫的局限性：
★ 無法滿足細小焊接間距， 厚度不均一 ，并且有鉛噴錫不環保，很多產品不適用
★ 噴錫的厚度范圍為：40-1000u”(微英寸)
★ 錫厚范圍比較大，容易導致焊點表面不平整，或孔徑變化過大，甚至出現噴錫堵孔的不良現象
PCB工廠在做噴錫工藝時，通常會下如下警示：
小于0.5mm的孔都有堵孔的風險，并且噴錫板的壓件孔都有孔小的風險，但是我們大部分工程師沒有這個風險意識。
下圖為噴錫堵孔的不良表現和切片圖：
壓接工藝介紹：
1、由彈性可變形插針或剛性插針與PCB金屬化孔配合而形成的一種連接。
2、在插針與金屬化孔之間形成緊密的接觸點，靠機械連接實現電氣互連。
3、為了形成緊密的配合，針腳的橫截面尺寸必須大于PCB金屬化孔孔徑，在壓接過程中，針腳橫截面或金屬化孔要產生變形。
4、通常PCB上的壓接孔的孔徑公差為+/-0.05mm，甚至更嚴。
通常PCB上的壓接孔的孔徑公差為+/-0.05mm,甚至更嚴。
優點：
★ 免焊接
★ 過盈配合，無間隙連接
★ 良好的抗震性
★ 較低的壓入力
★ 電路板變形小
壓接過程如下圖所示：
在HAL/HASL工藝中，由于錫層厚度不均勻，并且形成弓形的晶體，導致PCB上的壓接孔孔徑偏小，嚴重低于孔徑公差下限，最終導致無法正常壓接裝配。
壓接孔偏小，連接器Pin針無法正常插入，如下圖所示，工廠另一個壓接孔徑過小，導致無法正常裝配的案例。
然后再給大家說一說焊接廠的裝配流程，如下圖所示：
我們會發現PCBA的過程是先貼裝SMD器件，再過通孔DIP波峰焊，最后再做壓接器件，前面的芯片和通孔器件都貼裝完成了，最后到了壓接的時候裝配不了，是不是功虧一簣，徒傷悲。
最后交期什么先不說了，悲催的阿毛只能賭一把運氣，去找0.3mm PIN針的連接器來替換，或者……（大家還有什么好的解決方法，可以在文末說一說）
一句話總結如下：有壓接器件的高速PCB，最好不要做噴錫表面，建議做沉金工藝。
