公众号 | 高速先生
作者 | 曾晓华、王辉东 （一博科技高速先生团队队员）
序
前几天我司接了一个客户自己设计制板的pcba项目，客户的产品设计很完美，pcb的成品板厚0.80mm，pcb板为拼板且带有工艺边。按照我们常规的理解方式，pcb板有工艺边，布局又完美，焊接生产时就可以顺利走轨道进入。但是我司在产前评估后，工艺工程师开出药方，需要开smt治具协助焊接。客户一时蒙圈，感觉脑袋嗡嗡的..............! 明明有了工艺边为什么还要smt治具呢？？百思不得其解。
为什么pcb板在焊接生产过程中要十分平整？
为什么板厚1.0mm以下的pcb板需要做smt治具支撑？
随着电子行业的发展，pcb板的发展正沿着基板薄型化、线路多层化、线路几何形状精细化、配套元器件小型精密化、元器件密集度的提高、高可靠性等方向发展，插件器件向smd的转换，催生了smt（表面贴装技术）在电子产品中的广泛应用，smt生产中的关键设备—贴片机也得到相应的改良和发展，但在贴片的过程中，经常会有一些1.0mm以下的薄板发生焊接不良，特别是csp器件的出现和密集应用，对pcb 板平整度的要求越来越高。
每一个产品的焊接生产，都要经过多方面验证，有时候即使我们各方面都做得非常好,考虑得非常细致周全,实际生产时仍然有可能跟我们开一些玩笑，导致焊接失败。本来已经考虑很周全的流程,却又出现异常，是管理上出了差错，还是流程上出了漏洞，是人员操作失误，还是设备出了故障，是道德的沦丧还是人性的扭曲,请看今天的案例分析：
前几天我司接了一个客户自己设计制板的pcba项目，客户的产品layout设计布局紧凑，正反两面有多颗bga芯片及0201封装尺寸阻容器件。pcb的成品板厚0.80mm，pcb板为拼板且带有工艺边。
按照我们常规的理解方式，pcb板有工艺边，布局又完美，焊接生产时就可以顺利走轨道。但是我司在产前评估,工艺工程师开出药方，需要开smt治具过焊接。客户一时蒙圈，感觉脑袋嗡嗡的，为什么还要smt治具呢？？百思不得其解。
那我们今天就来聊聊这个薄板pcb平整度超标的危害。
在smt生产线上，pcb板若不平整，设备会定位不准。
a. 印刷------pcb板与钢网不在一个平面、会造成印刷锡厚、拉尖、连锡、锡少。
b. 贴片------会造成贴片元器件飞件、偏位、连锡、元器件损坏。
c. ir-reflow-------会造成芯片虚焊、阻容元器件立碑等。
让我们一起走进现场去验证。
如果锡膏拉尖还会导致在焊接后短路……
天啊，不能再说了，问题太多了……
那为什么会有这些不良产生呢
原来当pcb板厚度低于1.0mm时、外加拼板连接位或者v-cut槽时、整块panel板的强度就会大打折扣（变弱）、因为v切深度是板子厚度的1/3，把pcb板中间做强度，支撑的骨架----玻纤布v断掉了一部分，导致强度明显变软，如果不用治具支撑，就会对pcba下面的工序造成影响。
一、印刷环节---顶pin的支撑、能否承受刮刀印刷时的压力强度、考量bga芯片底部是否有空间位置放置顶pin.另外顶pin周边1.5-3mm以内若有smt器件.顶pin还会有顶到器件的风险。
二、贴片---顶pin是否能支撑pcb板形变度补偿。
三、ir-reflow回流焊-----过炉时当炉温达到tg温度时pcb板就会有翘曲-----回形过程若支撑强度不足，将是造成品质隐患潜在失效风险的根源所在。
a1印刷---布局紧凑印刷顶针无法分布平稳支撑top面，pcb厚度低于1.0mm，bot面过一次回流焊后，生产top面前pcb板会有一定的形变量。
pcb板不平整就会造成印刷困难、影响品质风险、如漏印、锡厚、拉尖、连锡、锡少等.（如下图）：
b1贴片---pcb平整度不够、形变、支撑强度不足、带来的贴装问题.如：偏位、假焊、零件破损等.（如下图）
c1回流焊--pcb平整度不够、形变、支撑强度不足、过ir-reflow后带来焊接品质问题. 假焊、立碑、连锡、芯片枕头效应等.（如下图）
当我们使用smt专用治具、在治具上加筋强力支撑、避开smt器件位置.pcb板再放置在治具上、可以让pcb板整体支撑强度均匀、牢靠（治具---印刷+贴片+过ir-reflow均可通用）
综合以上经验告诉我们，做治具支撑可以满足pcb板布局密集，元器件位置的外围起到支撑作用。当pcb成品板厚低于1.0mm以下且拼板后，强度减弱，该产品不改版的前提下，花一次费用做治具，后续产品复投时，治具可以重复使用。
我们不仅要考虑生产成本，更要兼顾到焊接品质.pcb设计时的注意事项如下：
layout pcb时，top面有bga、ic等芯片，在对应的bot面之正下方位置要预留顶pin放置的空间区域、预留位置在10mm以上。top面印刷过程中，在bga底部常规都要放置顶pin，确保支撑强度，满足pcb平整度来提升印刷质量。如果底部顶pin周边1.5-3mm以内有smt器件.顶pin就有顶到器件的风险，所以这个时候就需要开治具了。
这正是
设计本虚拟，
制造是实体。
二者须结合，
完美出奇迹。
