在车间待了15年,老王见过太多板子因为散热器没装好,返工、报废、甚至烧器件。客户着急,工厂也头疼。
DIP插件加工里的散热器组装,看着简单,其实门道不少。散热器装好了,器件凉快,板子耐用;装不好,接触不良、应力集中、器件开裂,问题一个接一个。
先说导热界面材料。 散热器和器件之间不是直接贴的,中间得涂一层导热硅脂或者垫导热垫片。硅脂涂少了,接触不充分,热量导不出去;涂多了,一压就挤得到处都是,弄脏板子不说,还容易短路。老王在聚多邦的经验是,涂硅脂用专用钢网,厚度控制在0.1-0.2mm,均匀覆盖芯片表面就行,别贪多。
导热垫片相对省事,直接贴在器件上,压紧就行。但垫片厚度要选对,太厚了压不紧,太薄了接触不良。特别是那些有高度公差的器件,得实测一下实际高度,再选合适的垫片。
再说安装压力。 散热器靠螺丝或卡扣固定在板子上,压力太大,器件开裂或焊点拉裂;压力太小,散热器晃荡,接触不良。老王见过有人用电动螺丝刀拧,咔咔几下,器件底下的焊点裂了都不知道。靠谱的做法是用扭力螺丝刀,按器件规格书要求的扭矩来拧。一般TO-220封装的管子,扭矩在0.5-0.8N·m左右,大了就容易出事。
螺丝的安装顺序也有讲究。 如果散热器上有两个以上的螺丝,不能一个拧死再拧下一个,那样应力集中。应该对角预紧,再分两三次逐步拧到规定扭矩,让应力均匀分布。这个道理和装轮胎一样,急不得。
还有器件和散热器的绝缘问题。 很多功率器件背面带金属,和散热器之间需要加绝缘片,不然直接接触就短路了。绝缘片要放正,别歪了,螺丝套上绝缘套管,确保金属螺丝不接触散热器。这些细节看着琐碎,但漏一个,板子一上电就冒烟。
最后是回流焊和散热器组装的顺序。 有些板子先做smt贴片,再插DIP器件,最后装散热器。有些散热器重的板子,PCB打样时就得考虑布局,把散热器装在板子受力好的位置,不然过波峰焊时板子变形,焊点就裂了。
老王在聚多邦做PCBA一站式交付时,经常碰到客户自己画好的板子,散热器装上去后板子弯了。后来一查,是散热器位置没选好,靠近板边,一压就弯。后来改到板子中间,加几个支撑点,问题就完美解决。