波峰托盘设计制作及使用规范.docx

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Q/HX

Q/HX-GXXX-11/03-2015

波峰托盘设计制作及使用规范

版本：

受控状态：

2015年XX月XX日发布2015年XX月XX日实施

前言

为规范工装治具设计规范，特制订此制度规范。

本制度主要起草人：

杨柳

本制度审核人：

本制度批准人：

Q/HX-XXXX-XX/XX-XXXXX/X

目录

1目的 3

2范围 3

3名词解释 3

4职责 3

5波峰托盘设计制作要求 3

5.1.数量要求 3

5.2材料要求 4

5.3辅材要求 5

5.3.1PCB板压块 5

5.3.2弹片 6

5.3.3压板 8

5.4排版布局 9

5.5托盘印字要求 10

5.6制作工艺流程 10

5.7通用设计规范 11

5.7.1托盘框架 11

5.7.2开孔要求 13

5.8托盘验收标准 14

5.9具体设计要求 15

5.9.1分类 15

5.9.2贴片防焊托盘 15

5.9.3选择性波峰焊托盘 19

6使用要求 19

6.1操作规范 19

6.2报废标准 19

7参考文件 20

8修订许可权 20

9修订履历 20

1目的

1.1对波峰托盘下单原则、设计原则和布局原则进行标准化定义，对波峰托盘的设计具有指导和参考作用。

1.2对波峰托盘的使用、维护和报废进行标准化定义，将使用规范从管理规范中抽取出来，保证管理规范的通用性和设计规范的可扩展性。

2范围

2.1本规范试用于海兴电力科技股份有限公司及其附属子公司和海外工厂。

3名词解释

3.1波峰托盘：

用于波峰焊接工序，替代人工掩膜完成波峰焊接的载具；

3.2FR4：

FR-4是玻璃纤维环氧树脂覆铜板耐燃材料等级的代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它不是一种材料名称，而是一种材料等级。

PCB（印刷电路板）的一种。

3.3合成石：

一种绿色环保石材,由95%以上的天然石粉，加上少量聚酯及粘合剂，在真空下混合，加压，振动成型而成。

具有低成本，耐磨的优点；

3.4劳士领:

是一种由高温纳米纤维毡和高性能环氧树脂制成的复合材料。

3.5DIP器件：

使用波峰焊设备的焊接器件；

3.6SMD器件：

使用SMT贴片设备焊接的器件；

3.7贴片防焊托盘：

对波峰焊接面的SMD器件进行保护的波峰托盘。

3.8托盘开孔：

波峰托盘上DIP器件对应位置开孔，保证DIP器件上锡，其他位置保护。

4职责

4.1波峰制程工程师：

负责该制度的撰写及修订，负责托盘的下单，产能、数量评估，定期盘点。

4.2工装工程师：

负责托盘的设计、加工。

4.3PCBA波峰车间：

负责托盘的使用、维护、管理。

5波峰托盘设计制作要求

5.1.数量要求

订单数量（PCS）

托盘数量（个）

备注

>2000

x

x=波峰焊炉长/托盘长度（保证波峰焊炉满载）+5（炉外中转使用）

500-2000

8-10

200-500

5-8

50-200

3-5

<50

1-2

托盘宽度按照260mm制作，产线在生产时将器件插好，装车，和产线上生产的单相表一起过炉（单相表是每日必做产品，托盘宽度为260mm）。

若因PCB板宽度过宽无法做到260mm，按照实际宽度制作3-5套。

对于选择性波峰焊托盘和部分特殊订单，需从流水线线头开始放波峰托盘，托盘数量按照如下公式计算：

（流水线长+波峰炉长）/托盘长度+10（中转使用）。

5.2材料要求

一般托盘采用FR-4或合成石材料。

项目/材料

FR-4托盘

合成石托盘

规格参数（托盘厚度）

4mm

6mm

4mm

5mm

6mm

8mm

波峰次数

2000次

2000次

3000次

4000次

3000次

3000次

适用产品类型

普通托盘

贴片防焊托盘（反面贴片高度<4mm）

普通托盘

普通托盘

贴片防焊托盘（反面贴片高度<4mm）

贴片防焊托盘（反面贴片高度<6mm）

使用生产订单数量

8万以下

8万以上

图片

波峰托盘BOM清单

序号

层次

替代关系

零件名称

材料与规格

单位

数量

备注

1

N

1

FR4米色板

1020*1220*4

kg

0.8

见图纸加工

2

N

0

合成石

1020*1220*4

kg

0.8

　见图纸加工

3

N

1

挡锡条

10*10*2米

米

1.3

见图纸加工

4

N

1

沉头螺钉

M3*12

CS

12

5

N

1

PCB板压块

21*16*10

CS

6

6

N

1

弹片

80mm

CS

2

7

N

1

沉头螺钉

M4*30

CS

2

5.3辅材要求

5.3.1PCB板压块

PCB板压块分为普通压块（图一）和双向压块（图二）

图一图二

PCB板压块布局原则如下：

A、PCB板压块一般分布在PCB四个角，并且保证压住PCB板至少3±0.5mm.

B、所有PCB板压块放置位置必须保证其周围3mm内无SMD零件。

C、在空间允许的情况下，PCB板与PCB板连接处，采用双向压块设计，以节省工时，如图三。

D、对于拼板数过多的PCB，例如载波模块、GPRS模块，一般在6pin板以上，按照图四方式设计PCB板压块。

图三

图四

5.3.2弹片

对于液晶、插座等过炉时易浮高的器件，需做弹片进行压接，防止器件过炉后浮高。

弹片见图五：

图五

弹片装配位置要结合拼板上被压器件位置来设定。

弹片长度有两种，分别为8mm和5mm。

对于高度高于8mm的被压器件，弹片装配到档锡条上，如图六，若弹片长度不够，装配在托盘底板上，弹片下装上压条垫片以抬高高度。

如图七、图八。

对于高度低于5mm的被压器件，弹片装配在底板上，以防止弹片装配过高导致压不紧。

以被压器件中心点为圆心，弹片长度为半径做圆，与挡锡条、底板接触点处为弹片装配点。

详见图六、图七对应弹片位置。

注意：

装配弹片时，要装好弹簧，拧紧螺母。

弹簧在螺母和压条中间。

生产时通过调节螺母来改变弹簧弹力，以保证弹片的压接力度。

图六

图七

压条垫片，高度10mm/个。

图八

5.3.3压板

对于易浮高，需压接器件多于4个的拼板，采用压板进行压接，以防止其浮高。

压板分为两种，第一种为普通压板，第二种为限位压板。

5.3.3.1普通压板

普通压板的尺寸按照被压拼板的大小进行设置，在DIP器件插好之后，盖上盖板，用压条压紧。

如图九，图十。

材料：

FR-4材料，4mm厚度。

图九

图十

5.3.3.2限位压板

需制作限位压板的PCB结构如下：

易浮高零件

图十一

压板按照器件结构设计压板，如图十二。

图十二

5.4排版布局

由于波峰焊设备链条可调宽度限制，载具宽度需在300mm以下。

且我司产品PCB单拼长度不会超过350mm。

托盘长度不大于400mm。

一般常用的尺寸为260*320。

基于托盘的宽度需小于300mm，对于多拼板的设计就有严格要求。

按以下公式计算：

托盘上预留放置PCB板的宽度=托盘宽度-（7（过板边框宽度）+10（挡锡条宽度）+8（拼板到档锡条的距离））*2。

例：

若某PCB板宽98mm。

序号

1

2

3

4

尺寸

220*290mm

250*250mm

260*320mm

280*400mm

5.5托盘印字要求

5.5.1治具右上方以箭头形式标识治具的过炉方向。

5.5.2标识箭头尺寸如图十三所示，下沉0.5mm。

图十三

5.5.3托盘上空白位置刻上订单号（产品型号），工装编码和加工日期。

高度5mm，字体：

。

txt，如图十四所示。

工装编码

加工日期

订单号

图十四

5.5.4工装编码详见第一章工装编码规则。

5.6制作工艺流程

图十五

5.7通用设计规范

5.7.1托盘框架：

侧面图见图十六，俯视图见图十七，爆炸图见图十八。

图十六

图十七

A：

托盘厚度=4mm±0.5mm或者6mm±0.5mm

B：

过板边框厚度=2mm±0.5mm

C：

过板边框宽度=7mm±0.5mm

D：

档锡条高度=10mm±0.5mm

E：

挡锡条宽度=10mm±0.5mm

F：

PCB与承载框间距=0.4mm

G：

PCB承载框高度=1/3*PCB板厚度

H：

拼板距挡锡条距离>8mm

I：

拼板间距>16mm

图十八

1．挡锡条

2．沉头螺钉，M3*12（用于固定挡锡条和底板）

3．PCB压块-压扣

4．PCB压块-弹簧

5.PCB压块-铜柱

6.PCB压块-螺母

7.PCB压块-沉头螺钉，M3*18（用于固定PCB压块）

8.弹片-压条

9.弹片-螺母

10.弹片-弹簧

11．弹片-垫柱

12.弹片-沉头螺，M3*40（用于固定弹片）

13．PCB压块

14.托盘开孔

5.7.2开孔要求

Fixture

5.7.2.1在空间允许下，DIP零件至波峰治具开孔边缘保持5mm脱锡空间，见图十九。

图十九

5.7.2.2倒角

为保证上锡效果良好，需对器件开孔处进行倒角，倒角角度15度。

见图二十。

图二十

5.7.2.3对于6mm材料，需将上锡面铣去2mm，然后倒角，倒角角度150度，见图二十一。

图二十一

5.8托盘验收标准

波峰托盘验收清单

序号

明细

要求

判定

备注

1

尺寸

托盘尺寸按照要求加工。

是□否□

2

厚度

托盘下沉厚度按照要求加工。

是□否□

3

数量

托盘数量按照要求加工。

是□否□

4

材料

托盘材料按照要求加工。

是□否□

5

开孔

托盘放入取出拼板正常无干涉。

托盘按照BOM清单提供位号进行开孔。

需使用PCB板进行对照，若无实物，可打印1：

1比例图纸进行对照。

是□否□

6

PCB压块

托盘上PCB板压块使用不锈钢沉头螺钉紧固，沉头螺丝帽不超出托盘平面。

是□否□

7

弹片

压条固定点使用不锈钢沉头螺钉紧固，沉头螺丝帽不超出托盘平面。

是□否□

8

压板

压板尺寸一致，数量、材料按照要求制作。

是□否□

9

螺钉

压动点对PCB板、器件压动后，PCB板、器件无滑动现象。

托盘上螺钉按照拧紧，过炉面螺丝帽不超出托盘平面。

是□否□

10

弹簧

压条紧固弹簧弹力一致。

是□否□

11

清洁度

托盘清洁，无灰尘。

是□否□

12

毛刺

托盘无毛刺。

是□否□

13

交期

托盘按照交期完成。

是□否□

14

刻字

托盘按照要求刻字。

是□否□

5.9具体设计要求

5.9.1分类：

波峰托盘按用途分为试流托盘和量产托盘；按照设计结构分为普通托盘、贴片防焊托盘和选择性波峰焊托盘。

5.9.2贴片防焊托盘

5.9.2.1托盘框架：

侧面图见图二十二，俯视图见图二十三。

图二十二

图二十三

A：

托盘厚度=6mm（波峰上锡面器件厚度<4mm）/8mm（波峰上锡面器件厚度>4mm）

B：

过板边框厚度=2mm

C：

档锡条高度=10mm

D：

挡锡条宽度=10mm

E：

PCB与承载框间距=0.4mm

F：

PCB承载框厚度=1.2mm

G：

PCB板上贴片距离托盘保护壁距离>1mm

H：

PCB板上贴片底部距离托盘保护壁距离>1mm

I：

过板边框宽度=7mm

J：

拼板距挡锡条距离=8mm

K：

拼板间距=16mm

5.9.2.2托盘开孔要求

<1>在空间允许下，DIP零件至波峰治具开孔边缘保持5mm脱锡空间。

如果空间有限制，尽量满足脱锡空间5mm的距离，见图二十四。

Fixture

图二十四

<2>BOTTON面与SMT零件位置要求。

见图二十五。

位置

K

L

H

范围（mm）

1~1.5

1~1.5

0.3~0.5

优选（mm）

1.5

1.5

0.5

图二十五

<3>治具必须保证SMT零件槽的挡墙宽度>1mm；

治具保护槽底部厚度需>1mm,以增强其寿命。

见图二十六。

fixture

DIP

SMD

SMD

SMD

PCB

>=1mm

>=1mm

\

图二十六

<4>DIP零件开孔标准化，（L为SMT贴片零件距DIP零件焊盘孔距离，H为SMT零件高度）

当L>=3mm，H<0.6mm时，采用图二十七开孔方式。

图二十七

位置

L1

L2

L3

L4

L5

范围（mm）

1.0-1.5

1.0~5.0

1.0

1.0

45度

极限（mm）

1.5

1.0

1.0

1.0

45度

当L<3.0mm，H<0.6mm时，不利于上锡，则更改设计，减少L2的距离，调节波峰炉参数保证上锡。

当4.4mm>L>3.0mm,2.0mm>H>0.6mm时，采用图二十八开孔方式。

图二十八

当L>4.4mm,3.0mm>H>2.5mm时，采用图二十九开孔方式。

如图，设h=2.4mm，当按照45度倒角，上锡区域阴影会延伸到DIP料上，需在倒角处再倒微角（黑色标识），以避开阴影区域。

图二十九

<5>开设导锡槽时，当DIP零件与SMD零件距离<3mm时；当DIP周围SMD零件高度<1.5mm时，如图三十。

导锡槽开设如图三十一。

需开设导锡槽

难以开设导锡槽

PCB

导锡槽

PCB

图三十

图三十一

5.9.3选择性波峰焊托盘

6使用要求

6.1操作规范

6.1.1托盘入库后定好库位进行入账，保证可通过托盘编码查询托盘放置位置。

每次使用后必须原位放回。

6.1.2托盘使用过程中需轻拿轻放，下托盘工装处严禁抛掷托盘。

6.1.3托盘放置时尽量竖着放置，若叠放，层数不得超过10层。

6.1.4托盘每日使用完毕需清洗。

清洗方式分为以下两种：

A、手洗。

使用水基型清洗剂，将托盘浸泡5min后，用毛刷将托盘表面残留物刷洗干净。

B、超声波清洗。

详见超声波清洗机说明书。

6.2报废标准

报废需求由波峰托盘管理员每月提出需求，相关部门进行确认签字，满足以下4点任何一点即可报废：

6.2.1从加工日期算起，在库2年及以上。

6.2.2按照以下公式计算：

订单量=托盘常规寿命（RF4<2000>,合成石<3000>）*拼板数*托盘数量

托盘所对应产品生产数量已经达到上述公式计算值以上。

例：

RF4材料所做的2*2单相表托盘（20套），在生产2000*4*20=160000套订单后申请报废。

6.2.3试流订单打样托盘，若试流结果确认出PCB改版后该托盘无法使用；试流出托盘不良，需重新加工。

6.2.4PCB改版，后续无对应订单。

7参考文件

8修订许可权

本规范由波峰焊制程工程师进行修改，相关部门开会审核通过后发布实行。

9修订履历

表码：

No.___________

版次

制、修订理由

制、修订主要内容

审核/日期

批准/日期

备注

20

Q/HX-XXXX-XX/XX-XXXXX/X