玻纤板(FR4)治具设计与应用
玻纤板(FR4)是一种常用的电路板基材,具有高强度、耐高温、绝缘性好等特性。在PCB制造、测试和组装过程中,通常需要专门的治具来固定、定位或测试玻纤板。
玻纤板治具的主要类型1. 测试治具(ICT/FCT治具)功能:用于电路板的电气性能测试(如ICT在线测试、FCT功能测试)。
特点:
采用探针(Pogo Pin)接触测试点
使用高精度定位销(Guide Pin)保证PCB对位
治具材料通常选用电木(Phenolic)、亚克力或铝合金框架
2. 焊接/组装治具功能:用于SMT贴片、回流焊或手工焊接时的PCB固定。
特点:
耐高温(通常使用合成石、玻纤板或铝合金)
带定位柱或真空吸附固定
可能包含屏蔽罩(用于选择性焊接)
3. 分板治具(V-Cut/邮票孔分板)功能:用于将拼板(Panel)切割成单块PCB。
特点:
采用精密导轨或刀模定位
防止分板时PCB变形或损伤
适用于铣刀分板、冲压分板或手动掰板
4. 老化测试治具(Burn-in Fixture)功能:用于PCB或电子模块的高温老化测试。
特点:
耐高温材料(如合成石、陶瓷)
带弹簧探针或插座连接
可能集成温度传感器
玻纤板治具的设计要点定位精度
使用定位销(Guide Pin)或光学对位
公差控制(通常±0.05mm以内)
材料选择
电木(Phenolic):低成本,适用于一般测试治具
合成石(Epoxy):耐高温,适用于回流焊治具
铝合金:高刚性,适用于高精度治具
玻纤板(FR4):绝缘性好,可用于辅助支撑
固定方式
机械夹持:适用于厚板或大尺寸PCB
真空吸附:适用于薄板或柔性PCB
磁性固定:适用于带金属层的PCB(较少用于纯玻纤板)
防静电设计(ESD Protection)
治具表面做防静电处理
使用导电泡棉或接地设计
散热考虑(如用于LED或功率器件)
增加散热孔或金属导热层
典型应用场景PCB制造:测试、分板、清洗
SMT贴片:锡膏印刷、元件贴装
DIP插件:波峰焊治具
终端测试:功能测试、老化测试
总结
玻纤板治具的设计需根据具体应用(测试、焊接、分板等)选择合适的材料、定位方式和固定方法,以确保精度、耐用性和生产效率。对于高精度或高温环境,合成石、铝合金等材料是较优选择,而普通测试治具可采用电木或玻纤板降低成本。