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下面我将从设计目的、设计原则、具体实施方案和注意事项四个方面,为您提供一个且专业的解答。
一、 散热孔设计的主要目的平衡温度场,减少热膨胀差异:治具基板(如压克力或环氧树脂板)与PCB、探针的线膨胀系数不同。在测试时,PCB本身可能发热,探针频繁通电也会产生热量。不均匀的热量会导致治具和PCB变形,造成探针接触不良、定位不准,甚至损坏焊盘。
加速散热,防止热量积聚:高密度探针区域是主要热源。积聚的热量会使探针橡胶套管老化失效,降低绝缘性能,并可能使治具材料因长期受热而变形。
确保测试稳定性和可靠性:保持治具和PCB在一个相对稳定、低温的状态下工作,是保证测试信号准确、避免误判(False Positive/Negative)的关键。
二、 散热孔设计的基本原则均匀对称性原则:
散热孔的分布应尽可能均匀、对称,避免在局部区域产生过大的温度梯度,从而导致不均匀的热应力与变形。
重点照顾高功耗区域和探针密集区域。
引导气流原则:
散热孔的设计应有利于空气的自然对流或强制对流(如果使用风扇)。考虑空气的进口和出口路径,形成有效的“风道”。
通常,在治具底部(靠近PCB)和顶部(远离PCB)都应开设散热孔,利用热空气上升的原理形成烟囱效应。
保证结构强度原则:
开孔会削弱治具基板的机械强度。因此,孔洞的大小、间距和布局需要在散热效率和结构刚度之间取得平衡。
避免在治具的关键承力部位(如支撑柱、锁紧机构附近)开过大的孔。
避让性原则:
所有散热孔的位置必须避让所有探针、导向针、支撑柱和测试点。这是设计的首要前提,通常通过治具设计软件(如Probe、CAMALOT等)的DRC(设计规则检查)功能来保证。
三、 具体设计与实施方案1. 孔的类型选择圆孔阵列:常见和标准的方式。加工简单(CNC钻孔),成本低,气流阻力相对较小。推荐。
长条孔/槽孔:适用于需要更大通风面积且避开大量探针的区域,例如治具的边缘。但会对结构强度造成更大影响,需谨慎使用。
网格化图案:在某些非关键区域,可以设计成精美的网格图案,但CNC加工成本较高,通常不必要。
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