PCB治具(Fixture/Jig)是电子制造中的关键工具,用于固定、定位、测试或加工PCB,直接影响生产效率和品质。以下是系统化的技术指南:
一、PCB治具核心分类及功能
治具类型 核心功能 典型应用场景
SMT贴片治具 定位PCB,确保元件贴装精度 回流焊前的贴片机工序
波峰焊治具 遮蔽非焊接区,防变形 通孔元件焊接
测试治具 电气接触,功能/ICT测试 PCBA成品测试
三防漆喷涂治具 保护特定区域不被喷涂 防潮防腐蚀处理
分板治具 V-Cut或邮票孔辅助分割 拼板分离
二、治具设计5大黄金准则
材料科学选型
耐高温:回流焊选合成石(300℃)、波峰焊选钛合金(耐锡蚀)
防静电:表面电阻10⁶~10⁹Ω(防元件击穿)
轻量化:铝合金框架+合成石模块(减重30%以上)
定位系统设计
硬定位:不锈钢销钉(±0.02mm)
软定位:硅胶顶针(兼容PCB公差)
防呆设计:不对称定位孔避免反向插入
热管理策略
回流焊治具开散热孔(孔径≤3mm)
波峰焊治具加隔热层(云母片)
人机交互优化
磁吸快拆结构(换线时间<30秒)
颜色标识喷涂区/禁喷区
寿命与维护
关键摩擦部位镶陶瓷衬套(寿命提升5倍)
模块化设计(易损件单独更换)
三、不同工艺的治具方案对比
工艺需求 推荐方案 成本(¥) 寿命(次)
高精度SMT贴片 全合成石+陶瓷定位销 2000-5000 50,000+
高频波峰焊 钛合金框架+合成石遮罩 5000-10000 100,000+
多功能测试 玻纤板+弹簧探针模组 1500-3000 20,000
小批量多品种 铝合金可调式治具 800-2000 10,000
四、前沿技术升级方案
智能治具
集成RFID芯片(自动识别PCB型号)
压力传感器(实时监控夹持力)
混合材料结构
碳纤维强化框架(强度提升40%,重量减半)
3D打印耐高温塑料(复杂遮蔽结构)
数字孪生验证
通过ANSYS仿真热变形量
虚拟试产验证治具合理性