PCBA设计：防止回流引起的故障准则

要生成任何复杂程度的有形项目，有四个基本要求：首先，是一个清晰的计划或策略。其次，是执行计划所必需的知识或专业知识。第三，拥有必要的工具或设备。最后，您需要时间来整合前三个。有了这些基本要素，几乎任何事情都可以实现或产生。但是，结果的质量通常取决于特定的设备以及其使用效率。

PCBA的开发是如何实现产品生成的这四个方面的一个很好的例子。该过程始于并取决于定义明确的设计，其中包括指定所有材料，组件及其布置，或堆叠和PCB布局。通过使用PCB组装设备来放置和牢固地固定组件，最终确定了设计实施例。对于表面安装元件，以及拾取和放置，回流是最重要的阶段。

首先，让我们定义回流焊接，然后研究如何最佳设计电路板，以避免潜在的回流引发的故障，这些故障可能威胁到PCBA的成功开发。

回流焊接是一种表面贴装技术（SMT）的工艺，用于连接组件

到PCB的顶层，对于双面板，底层也是如此。过程

涉及将电路板穿过烘箱运行，并经过四个阶段的配置文件：

预热，浸泡，回流和冷却。各阶段的温度和时间间隔为

根据以下参数进行预设：电路板尺寸，组件数量，

层数，焊料类型等

如上所述，在组装期间，使用回流焊接将SMD固定到电路板上。电路板组件的回流阶段是一种热力学过程，在该过程中，电路板要经历四个间隔的温度范围，如以下［1］中的图所示。

红外回流曲线。

上面的回流曲线所示温度是PCB合同制造商（CM）最常使用的焊膏的典型温度，含铅焊料的峰值约为210-220°C，无铅焊料的峰值约为30°C。还应注意，理想的是干燥或均热阶段的温度相当恒定。在回流阶段也是如此，因为在固定的预设时间内温度应等于或高于所需的峰值温度。如下所述，不遵守适当的温度或时间间隔会导致故障。

焊接SMD时的潜在故障

尽管通孔焊接工艺可能会遇到挑战，但与回流引起的故障可能性相比，这些挑战显得微不足道。可能的问题范围从不良的焊点质量到组件和/或电路板损坏。这些和其他意外情况在下面列出。

回流引起的故障类型

氧化物生成-在回流期间存在氧气时会发生。

焊球和/或焊珠-可能由于热量不足而导致。

把握-由于助焊剂耗尽。

头枕在枕头中-可能因浸泡温度过高或间隔时间过长而发生。

部件开裂-由过快的加热速度引起。

电路板翘曲或断裂-由于回流期间电路板减弱后施加的压力。

如表所示，上述意外情况是由于不精确的回流焊接执行而导致的；但是，有一些设计因素会导致电路板容易受到这些故障的影响。幸运的是，可以避免这些问题，如下所述。

防止回流引起的故障的设计准则

在许多情况下，回流引起的故障意味着正在制造不可用的板，这可能导致更长的周转时间和增加的制造成本。但是，通过采用“按价值设计”方法，包括制定有助于CM组装电路板的决策，如下所示，可以大大减轻这些可制造性意外情况。

如何避免回流引起的故障

• 平衡船上的铜分配。
• 确保连接到组件的PCB走线的尺寸相似。
• 选择高品质的元件，而不漏洞回流温度。
• 确保木板之间有足够的间距。
• 必要时充分利用导热膏和其他传热技术。
• 请遵循有关脚印的良好设计准则。