王氏天茂

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MEAS精量电子钛合金波峰焊治具：航空航天级精密焊接的刚性保障

在航空航天行业，电子产品的可靠性是最高准则。卫星传感器、飞行控制系统、导航设备等航天级电子产品，需要在极端温度、强震动、高辐射等恶劣环境下长期稳定运行，其PCBA的焊接质量直接关系到任务的成败。而这类产品往往有一个显著特点：大尺寸PCBA——为了集成更多功能，航天电子模块的PCB板尺寸远超普通消费电子，单板长度可达300mm以上，宽度超过200mm。

当这些大尺寸PCBA进入波峰焊工序时，传统的合成石治具面临一个严峻挑战：治具变形。合成石材料虽然耐高温、尺寸稳定，但在大尺寸、高负载的条件下，仍可能出现中间凹陷、边缘翘曲，导致PCB板平整度丧失，进而引发冒锡、连锡、虚焊等品质不良。

针对这一行业痛点，我公司（王氏天茂，成立于2006年）为MEAS精量电子定制设计了一款钛合金波峰焊过炉治具，以钛合金过炉托盘为核心，配合合成石边框和特氟龙硅胶压紧结构，成功解决了大尺寸PCBA过炉变形的难题，成为航空航天行业精密焊接的标杆案例。

一、航空航天行业对过锡炉治具的严苛要求

航空航天行业的电子产品与普通消费电子相比，有着本质的差异：

要求维度	具体内容	对治具的挑战
极端可靠性	卫星传感器、飞行控制器等产品需在-55℃~125℃、强震动、高辐射环境下长期稳定运行	焊点必须零缺陷，治具不能引入任何焊接瑕疵
大尺寸PCBA	航天电子模块通常采用大尺寸PCB板（300mm×200mm以上），以集成更多功能	治具在260℃炉温中承受大尺寸板自重，易变形
高精度要求	航天级产品的元件间距小、引脚密度高，对焊接精度要求极高	治具定位精度需达到±0.05mm以内
无污染要求	航天电子对离子污染、颗粒残留有严格限制	治具材料需不挥发、易清洁
可追溯性	航天产品要求全过程可追溯，治具需支持MES系统记录使用次数	治具需具备唯一标识，寿命可追踪

MEAS精量电子作为全球领先的传感器制造商，其产品广泛应用于航空航天、医疗、汽车等高可靠性领域。MEAS精量电子对焊接质量的要求，代表了航空航天行业的最高标准。

二、大尺寸过锡炉治具的变形难题

对于大尺寸过锡炉治具（尺寸超过300mm×200mm），传统的合成石治具存在以下问题：

1. 自重变形：合成石密度约1.9g/cm³，大尺寸治具本身就有一定重量，加上PCBA板的自重，在260℃高温下易产生蠕变变形

2. 热应力变形：大尺寸治具在波峰焊炉中受热不均匀，边缘与中心存在温差，导致热应力变形

3. 多次使用后变形：合成石材料在反复热循环中会逐渐产生塑性变形，使用寿命有限

这些变形问题会直接导致：

· PCB板在过炉过程中翘曲，元件引脚与锡波接触不良，造成冒锡（锡液从引脚孔冒到元件面）

· 相邻引脚间距变化，引发连锡

· 元件受力不均，导致浮高

为解决这些问题，我公司为MEAS精量电子设计了钛合金过炉托盘方案。

三、钛合金材料：源自航空航天的高强度选择

钛合金是一种20世纪50年代发展起来的重要结构金属，因其强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点，最初广泛应用于航空航天行业——飞机发动机压气机部件、火箭、导弹和高速飞机的结构件。将钛合金用于过锡炉载具，是材料性能与工艺需求的完美匹配。

钛合金的核心特性

特性	参数	对治具的价值
强度高	密度4.51g/cm³，比强度远高于钢材	大尺寸治具可做薄、做轻，同时保持高刚性
热强度高	可在450-500℃长期工作	远超波峰焊260℃需求，高温下不变形
抗腐蚀性好	耐助焊剂、清洗剂腐蚀，优于不锈钢	治具长期使用不锈蚀、不老化
低温性能好	在-253℃下仍保持塑性	适用于航天级宽温域产品
热膨胀系数低	约为钢材的一半	高温下尺寸稳定，保证焊接精度

钛合金在治具中的应用优势

相比合成石，钛合金在大尺寸过锡炉治具中具有压倒性优势：

对比项	合成石治具	钛合金治具
刚性	大尺寸下易变形	高刚性，不变形
耐温性	260℃长期，易老化	500℃长期，不老化
使用寿命	1-2万次后开始变形	5万次以上仍保持平整
重量	较重	可做薄型设计，重量可控
成本	较低	较高，但综合成本更低

四、三层复合结构：刚性与实用性的完美平衡

我公司为MEAS精量电子设计的钛合金波峰焊过炉治具，采用三层复合结构，各司其职：

1. 中间层：钛合金主体——防变形载具核心

钛合金过炉托盘是治具的核心承力结构。钛合金材料的高刚性确保了大尺寸PCBA在过炉过程中不变形，是防变形载具设计的理想选择。

· 厚度：根据治具尺寸和PCBA重量，选择3-5mm钛合金板

· 加工：采用高精度CNC治具加工，定位精度±0.05mm

· 开窗设计：根据PCBA元件布局，精密加工避空位，确保SMT元件不受干涉

2. 外围：ISOLA CDM合成石——防烫伤保护

钛合金导热性能较好，出波峰焊炉后温度较高，直接接触可能烫伤操作人员。我公司在治具外围加装ISOLA CDM合成石边框：

· 隔热作用：合成石导热系数低，出炉后边缘温度可控

· 握持便利：操作人员可安全抓握，提高工作效率

· 耐磨性：合成石边框耐磨，延长治具整体寿命

3. 上面：耐高温防静电特氟龙硅胶——防浮高治具

在钛合金过炉托盘的上面，针对易浮高元件区域，加装耐高温、防静电、特氟龙硅胶材料：

· 弹性压紧：硅胶弹性自适应元件高度公差，提供均匀压紧力

· 防静电：硅胶材料防静电，保护航天级敏感元件

· 耐高温：在260℃炉温中不老化、不变硬

· 不粘锡：特氟龙特性，不粘附助焊剂和锡渣

这一防浮高治具设计，确保变压器、连接器、大电容等元件在过炉过程中纹丝不动，消除浮高风险。

五、多连板治具设计：提升航天级产品生产效率

航空航天行业虽然产量不如消费电子，但同样需要提升生产效率。多连板治具设计——一块治具同时承载多片PCBA——是大尺寸治具的常见需求。

我公司为MEAS精量电子设计的钛合金过炉托盘，可支持多连板治具设计：

· 拼板布局优化：根据多片PCBA的尺寸和元件布局，优化排列方式，最大化治具利用率

· 统一定位基准：多片PCBA共用统一的定位基准，确保每片板的焊接质量一致

· 独立防浮高设计：每片板上的易浮高元件都有独立的硅胶压点，互不干扰

· 整体刚性保障：钛合金主体的高刚性，确保多片板同时过炉时治具不变形

六、CNC治具加工：确保微米级精度

航空航天行业对精度的要求，需要通过高精度的CNC治具加工来实现。我公司配备高精度CNC加工中心，可实现：

· 定位精度：±0.05mm，满足航天级精密定位需求

· 微小避空位：可加工直径0.5mm以下的避空孔，适应高密度元件布局

· 复杂曲面加工：可加工阶梯式治具、异形避空位等复杂结构

· 钛合金加工专长：针对钛合金硬度高、加工难度大的特点，我公司积累了成熟的加工工艺，确保钛合金治具的加工精度和表面质量

七、MEAS精量电子案例：航天级焊接的完美实践

客户背景：MEAS精量电子是全球领先的传感器制造商，产品广泛应用于航空航天行业、医疗、汽车等领域。其卫星传感器产品对焊接质量和治具可靠性有着极致的要求。

项目挑战：

· PCBA尺寸大（320mm×240mm），板上元件密集

· 包含多种DIP元件（变压器、连接器、大电容），浮高风险高

· 大尺寸PCB在波峰焊过程中易变形，导致冒锡、连锡

· 航天级产品要求零缺陷焊接，任何不良都不可接受

解决方案：

我公司为其定制了钛合金波峰焊过炉治具，核心配置包括：

· 主体：4mm钛合金板，CNC治具加工，确保高刚性和精密定位

· 边框：ISOLA CDM合成石，防止烫伤，方便操作

· 防浮高：耐高温防静电特氟龙硅胶压点，精准压制易浮高元件

· 多连板设计：单块治具同时承载4片PCBA，提升生产效率

实施效果：

· 大尺寸PCBA过炉不变形，冒锡不良率归零

· 浮高不良率从原来的3%降至0.1%

· 治具经过2万次使用，平整度保持良好

· 通过MEAS精量电子严苛的航天级可靠性测试

八、过锡炉载具生产厂家：为什么选择王氏天茂

作为一家成立于2006年的过锡炉载具生产厂家，王氏天茂在钛合金波峰焊治具、合成石治具、回流焊治具等领域积累了20年经验。我们已获得国家高新技术企业、深圳市创新型中小企业、测试治具行业十大品牌等荣誉，并通过ISO9001质量管理体系认证。

我们在航空航天行业拥有丰富的成功案例，服务客户包括MEAS精量电子、美的集团、立讯精密、尼得科电机等知名企业。我们为客户提供：

· 材料选型服务：根据PCBA尺寸、重量、精度要求，推荐钛合金、合成石等最优方案

· 钛合金过炉托盘定制：高精度CNC治具加工，确保微米级定位精度

· 防变形载具方案：钛合金主体+加强筋设计，彻底解决大尺寸治具变形问题

· 防浮高治具方案：特氟龙硅胶压点、弹性压棒、盖板等多种防浮高结构

· 多连板治具设计：提升生产效率，降低单件治具成本

· 珠三角8小时上门服务：现场问题排查、使用培训、治具调试

九、结语

从航空航天行业到卫星传感器，从大尺寸过锡炉治具到多连板治具设计，MEAS精量电子的成功案例证明：对于航天级大尺寸PCBA的波峰焊工艺，钛合金过炉托盘以其高刚性、不变形、长寿命的独特优势，成为防变形载具和防浮高治具的理想选择。

 

  
       技术能力：WSTMSINCE2006王氏天茂^®-电子工业设备ODM制造商！成立于2006年，国家高新技术企业、深圳市科技型中小企业（2024年）、深圳市创新型中小企业（2022年）、自2014年至2024年连续多年荣获纳税信用A级企业评定等资质，通过ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系、ISO45001职业健康安全管理体系等多项认证，并运行8S现场管理及管家婆ERP系统。研发团队由创始人王国锋领衔，其作为深圳市高层次专业人才，带领团队累计获得十余项实用新型专利、二十余项软件著作权及“测试治具行业十大品牌”（2023年）等荣誉。并申请了注册商标“WSTIANMAO”和“WSTMSINCE2006王氏天茂”。

       服务政策：秉承“品质、服务、价值、合作、创新、管理”的理念，并遵循“好的服务”的宗旨，不断提高客户服务的质量，务求令所有顾客均获得称心如意的服务。
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       WSTM SINCE2006王氏天茂^®公司，成立于2006年，国家高新技术企业、深圳市创新型中小企业、深圳市科技型中小企业、测试治具行业十大品牌、企业信用评价AAA级企业、自2016年至2025年连续多年荣获纳税信用A级评定之企业、可信品牌、守信经营者、广东省重庆万州商会副会长单位、深圳市重庆商会会员单位。

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         WSTM SINCE2006王氏天茂^®公司，创始人及实际控制人王国锋先生，籍贯重庆万州，中共党员，拥有在职研究生学历，系深圳市高层次专业人才后备级人才与深圳市宝安区高层次科技创新人才。自1996年起，王先生便投身于工装治具行业，具备多年的资深行业经验。

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         WSTM SINCE2006王氏天茂®公司，设立了职工代表大会，推行8S现场生产管理体系并应用管家婆ERP系统，成功通过ISO9001:2015质量管理体系、ISO14001:2015环境管理体系及ISO45001:2018职业健康安全管理体系等认证，且已申请相关商标注册。

         王WSTM SINCE2006王氏天茂^®公司，提供的主要产品及服务，包括：
          1、工装治具系列，主要有：
          (1)SMT工装治具：贴片载具、回流焊治具、回流焊载具、SMT过炉托盘、SMT贴片载具、SMT过炉夹具、通孔回流焊治具、FPC磁性治具、FPC自粘硅胶载具、FPC过炉载具、FPC印刷贴片托盘、柔性电路板过炉治具、薄板过炉支撑治具、拼板过炉治具、LED过锡炉治具、防变形载具、CNC治具加工等。
          (2)DIP工装治具：Wave pallet、DIP过炉治具、PCBA过锡炉载具、波峰焊过锡炉治具、波峰焊治具、波峰焊载具、波峰焊防浮高治具、选择性波峰焊治具、汽车电子PCB过炉治具、LED过锡炉治具 、通讯主板过炉托盘、电源板波峰焊治具、合成石治具 、玻纤FR-4过炉治具 、钛合金过炉托盘等。
          (3)测试系列工装治具：FCT测试治具、功能测试治具、在线测试治具（ATE）、单片机测试治具（MCU功能测试治具、STM32（51）单片机测试治具、单片机测试架、单片机自动化测试设备、单片机测试探针治具、单片机烧录测试治具）、上位机控制测试治具（上位机测试系统定制、PC端测试治具、上位机数据采集测试治具、上位机通信测试治具、多通道上位机测试系统、上位机自动化测试设备）、单片机上位机下位机整套测试治具、嵌入式系统测试治具、自动化测试系统ODM厂家、PCBA功能测试系统、产线自动化测试治具、手动测试治具、气动测试治具、探针测试治具、PCBA测试治具、电路板功能测试治具、扫地机器人主板测试治具、医疗设备电路板测试治具、新能源汽车控制器测试治具、汽车电子测试治具、仪器仪表功能测试治具、3C产品（手机/平板）测试治具、电机驱动器测试治具、传感器测试治具、充电桩电源模块测试治具等。
          (4)其它工装夹具：PCBA分板工装夹具、焊接装配工装夹具、压合装配工装夹具、定位装配工装夹具、气动装配工装夹具、手动快速夹钳装配夹具、自动化装配工装夹具、旋转装配工作台、真空吸附装配夹具、多工位装配治具、家电装配工装夹具、汽车零部件装配工装、新能源汽车电池模组装配夹具、3C电子产品装配治具、医疗设备装配工装、仪器仪表装配夹具、扫地机器人装配工装、空调装配流水线夹具、电机定子装配工装、PCB板与外壳装配治具等
          2、非标定制自动化设备系列，主要有：
          （In Line在线测试）非标自动化设备、（产品压合）非标自动化设备、（产品气密性检测）非标自动化设备、（产品老化测试）非标自动化设备、（产品老化车）非标自动化设备、（SMT剪料带机）非标自动化设备、及其它根据客户要求定制的非标自动化设备等。

         我们的电子工业设备产品广泛应用于以下行业领域的客户：
         1、计算机、通信和消费类电子设备制造业；
         2、仪器仪表制造业；
         3、电气机械和器材制造业；
         4、铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业；
         5、汽车制造业；
         6、专用设备制造业；
         7、通用设备制造业；
         8、文教、工美、体育和娱乐用品制造业。

        WSTM SINCE2006王氏天茂^®公司，依托产品技术创新与卓越的服务品质，20年来已为超过1000多家客户提供专业服务。主要客户群体涵盖诸多知名企业与机构，包括但不限于下述名单（排名不分先后）：Midea（美的集团）、LUXSHARE-ICT（立讯精密）、FRD（飞荣达）、NIDEC（尼得科）、CASIO（卡西欧）、MEAS（精量电子）、TCcharger（铁城）、Skyworth（创维数字）、Firstunion(合元集团）、SMOORE(麦克韦尔)、MORNSUN（金升阳）、CET(中电)、Flexem（繁易）、LIFOTRONIC（普门科技）以及中国人民解放军63XXX部队等。

         我们正置身于工业革命的新纪元，面向未来，积极把握机遇。坚持自主创新，乃是我们不可推卸的责任与使命。科技强国，实干兴邦，为中国制造树立民族品牌，坚定不移地前行。

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