隨著科技的進步,電子產品做得是越來越輕薄短小,相對地電子零件也就越來越細,連電路板(PCB)的厚度也越來越薄,0.5mm是我知道目前最薄的電路板厚度,這樣薄的電路板在經過 SMT Reflow (迴焊爐)的高溫時,非常容易因為高溫而出現板子變形,甚至零件掉落爐內的問題。
為了克服這樣的問題,聰明的工程師們想出了使用 Reflow Carrier (過爐托盤)來支撐電路板來減小電路板的變形。電路板變形有一大部份原因是由於高溫軟化了FR4板材,所以只要找到一種材質具備下列特性,就可以拿來當成過爐托盤:
- 其軟化變性溫度應高於300℃以上,可重複使用,不會變形。
- 材質要盡可能便宜,且可以量產。
- 材料要可以加工。
- 材料最好要輕。
- 材料最好還要不易吸熱。
- 較小的熱收縮性。
以往我們幾乎都使用鋁合金材質(另外也有使用高碳鋼、鎂合金)來製作過爐托盤,鋁合金雖然比一般的鐵金屬要輕,但產線的小姑娘拿起來還是有點重,而且鋁合金的材質容易吸熱,過爐後需帶上隔熱手套或等待一段冷卻時間後方能拿起,操作上有點給它不是很方便。
近年來有一種新的材質漸漸被廣泛使用在 SMT 的 Reflow Carrier 以取代鋁合金托盤,這種材質叫「合成石」,它基本上是由耐高溫玻璃纖維壓制而成的化合物,它可以耐溫達340℃以上,而且可以用 CNC 作機械加工,有一定的硬度、不易變形,而且較鋁合金不吸熱,過完迴焊爐後馬上就可以用手接觸;不吸熱還有其他的好處,工程師比較容易控制迴焊爐內的溫度來達到最佳的零件吃錫品質。
這種合成石的價錢也比現今節節高漲的鋁合金要便宜,只是這種「合成石」較「鋁合金」不耐重複使用,一般約可重複使用10,000次迴焊爐循環。
使用過爐托盤的好處:
- 可減少 PCB 過迴焊爐因高溫軟化而造成的變形。
- 可用來承載薄形 PCB 或 FPCB(軟板) 打件及過迴焊爐。
- 可用來承載不規則外型的 PCB 打件及過迴焊爐
- 可同時承載多片 PCB 過爐,增加產量。
▼合成石的剖面可以看得出來是由一層一層的化學纖維壓合而成。
▼可加工性的合成石,可以用CNC洗出想要的形狀與機構,可以媲美鋁合金。
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