波峰焊治具防浮高痛点解决方案

“浮高”是指PCB在焊接过程中，由于各种原因未能与治具的支撑面完全贴合，导致PCB局部被抬升的现象。这会造成一系列严重质量问题：

焊点虚焊/假焊：引脚与焊盘间隙过大，焊料无法良好连接。

连锡/桥接：元件浮起，引脚脱离阻焊层，焊锡容易流动造成短路。

元件插装困难：连接器等需要精准定位的元件无法安装到位。

焊点高度不一致：影响产品可靠性和电气性能。

这是一个系统性工程，需要从治具设计、材料选择、PCB设计、日常管理和操作流程等多个维度进行综合治理。

一、 浮高的根本原因分析

要解决问题，首先必须精准定位原因：

治具方面：

支撑柱/块磨损：长期使用后，支撑点被压缩、磨损或沾上锡渣，导致高度不一致。

定位柱/销松动或磨损：无法精确固定PCB位置，PCB可以上下晃动。

治具本体变形：因长期受热（热疲劳）或机械应力，治具基板（如合成石）发生翘曲。

压扣（压棒）力度不足或失效：无法提供足够的下压力将PCB压平。

支撑点设计不合理：支撑点数量不足、位置不当（如支撑在板子薄弱或易变形区域）。

PCB方面：

PCB本身翘曲：来料PCB就存在不平整现象，超出治具矫正能力范围。

板材厚度不均：PCB本身制造公差问题。

元件布局和重量不均： heavy components（如大电解电容、变压器）集中在某一区域，在过锡炉时受热和波峰冲击力影响，更容易被抬起。

工艺与操作方面：

放置PCB操作不规范：员工未将PCB完全放置到位或未压紧压扣。

治具清洁不到位：支撑柱顶部的锡渣、树脂等残留物相当于垫高了PCB。

波峰焊参数不当：预热或锡炉温度过高，加剧PCB和治具的热变形；波峰高度或角度不合理，冲击力过大。

二、 系统性解决方案（防浮高组合拳）

1. 治具设计与制造优化（治本之策）

这是最核心、最有效的解决方案。

增加支撑点数量与优化布局：

在PCB空白区域，尤其是无元件面，尽可能多地增加支撑柱/块。

重点加强在连接器、大型元件（BGA屏蔽罩、变压器附近）和板边易变形区域的支撑。遵循“在需要的地方支撑，在能支撑的地方支撑”的原则。

使用金字塔形、网格状或条状的支撑结构，比单一圆柱形支撑更稳定，抗变形能力更强。

采用防浮高专用压扣系统：

优点：压力稳定，自适应强，效果极佳。

应用：特别适用于有大型连接器、BGA底部或板边易浮高的区域。

弹簧压棒（Spring Loaded Pressure Bars）：这是解决浮高的王牌手段。它通过内部弹簧提供持续、恒定且可调的下压力，能自动补偿PCB和治具的微小变形及热胀冷缩，确保整个过炉过程中PCB始终被紧紧压住。

强力磁性压棒（Magnetic Latches）：提供比普通手动压扣更大的锁紧力，操作也更快捷。

确保所有压扣压紧后，受力均匀，避免因单点压力过大导致PCB新的变形。

提升定位精度：

使用不锈钢材质的定位销，更耐磨，寿命更长。

采用锥形定位销（Tapered Pins）或 Diamond Pins，便于PCB放入，并能消除孔与销之间的间隙，实现精准定位，防止水平移动带来的垂直方向松动。

选用高质量治具材料：

基板选用高性能合成石（如FR-5、FR-6），其热膨胀系数低，耐高温性能好，不易变形。

支撑柱、压棒等金属件选用高强度、耐腐蚀的不锈钢材料。

2. 工艺与操作流程标准化（重要保障）

严格的治具日常维护（TPM）：

建立治具清洁周期：定期使用专门工具（如铜刷、吸尘器）清理支撑柱顶部的锡渣和助焊剂残留。

定期检查与校准：用量具（如高度规、塞尺）定期检测治具关键支撑点的高度是否一致，检查压扣的弹力和锁紧功能是否完好，检查治具基板是否平整。

损坏治具立即停用并送修。

规范上料操作：

制定标准作业程序（SOP），要求操作员在放置PCB后，必须确认所有压扣都已压紧到位，并可用手轻推关键元件确认无松动。

对来料PCB进行翘曲度抽检，标准通常遵循IPC-A-600（如最大翘曲度≤0.75%）。

优化波峰焊工艺参数：

在保证焊接质量的前提下，适当降低预热和锡炉温度，减少热应力。

调整波峰高度、传送带速度和角度，减少锡流对PCB和元件的冲击力。

3. 与PCB设计和供应链的协同（源头预防）

DFM（可制造性设计）反馈：

与客户或设计部门沟通，在PCB布局时，在元件面（Top Side）大型元件（如连接器）周围预留支撑区域（禁止布线区），以便治具可以在其正对面（Bottom Side）设置支撑点。

建议在PCB上增加工艺边，便于治具设计更多的支撑和压紧点。

评估PCB板材质量，选择Tg值较高、更不易变形的板材。

总结与建议

解决波峰焊治具浮高问题，需要一个系统性的方法：

解决方案维度

具体措施

效果

治具设计（核心） 1. 增加并优化支撑布局2. 采用弹簧压棒等主动压紧系统3. 使用高精度定位销4. 选用高质量耐高温材料 ★★★★★ (治本)

工艺与操作（保障） 1. 建立定期清洁和维护制度2. 规范上料操作SOP3. 优化波峰焊工艺参数 ★★★★ (关键保障)

源头控制（预防） 1. 与设计端进行DFM沟通2. 控制来料PCB翘曲度 ★★★ (长期有效)

优先行动建议：

立即检查：对当前产生浮高的治具进行全面检查，重点看支撑点是否磨损、压扣是否无力、是否有锡渣。

快速改善：清洁治具，更换损坏的支撑柱和压扣。

中期规划：对于问题频繁的板型，投资设计并更换带有弹簧压棒的新型防浮高治具。这笔投资能从大幅降低的不良品率和返工成本中快速收回。

长期文化：建立完善的治具管理系统和操作规范，并与设计和供应商建立协同反馈机制。

通过以上多管齐下的措施，可以显著有效地解决波峰焊治具浮高这一长期痛点，提升焊接直通率和产品可靠性。