通孔再流焊接技术

通孔再流焊接技术引言目前PCB800／0，本钱为60％，而穿孔元件约占20％，本钱为40％。这种混合板承受传统再流焊技术是不能进展焊接，需承受再流焊与波峰焊两道工序。然而波峰焊接技术被应用于过孔插装元件(THD)印制板组件的焊接有很多缺乏之处：不适合高密度、细间距元件焊接；桥接、漏焊较多；需喷涂助焊剂；印制板受到较大热冲击易翘曲变形。(THR，Through-holeReflow)，又称为穿孔再流焊PIHR(Pin-in-HoleReflow)。该技术原理是在印制板完成贴片后，使用一种安装有很多针漏印到焊盘上，然后安装插装元件，最终插装元件与贴片元件同时通过再流焊完成焊接。通孔再流焊在很多方面可以替代波峰焊来实现对插装元件的焊接上分布有高密度贴片元件(或有线间距SMD)的插件焊点的焊接，这此承受传统的波峰焊接已(可在焊接面分布高密度贴片元件)、提升焊接质量、降低工艺流程，都大有帮助。通孔再流焊(THR＆PIP)工艺过程好的焊点机械强度。接插元件应用于通孔再流焊工艺时应考虑2个问题：一为并不是全部接插元件都可以满足通孔再流焊工艺需求，即元件材料不会因再流高温而破坏，表1为可(不行)用于再流焊工艺的元件材料汇总；二是虽然通孔式接插元件可利用现有的SMT设备来组装，但在很多产品中不能供给足够的机械强度，而且在大面积PCB上，由于平坦度的关系，很难使外表线及引脚与开孔直径比例等。通孔插装元件主体须离开线路板外表至少0.5mm，防止元件插装前后焊膏发生移动。元件引脚不要太长，通常长出板面1.0～1.5mm就可以。此外，紧固件不行有太大的咬接10～20N的压接力。通孔再流焊生产工艺流程与SMT流程极其相像，即印刷焊膏于PCB通孔焊盘，放置插装件，再流焊接。图1为一单面通孔再流焊工艺过程示意图。无论对于单面混装板还是双面混装板，流程都一样。通孔再流焊焊盘设计通孔再流焊相邻的通孔间距要求至少2.54mm或以上，目的防止相互之间产生连锡从而导致2d为方形插针对角直径，dida为焊孔外径。焊孔直径设计要适当，当di<1mm时，焊膏印刷量易消灭缺乏，而且假设元大通孔PAD直径或边长来补充锡量，这样一般不太会有空洞和少锡现象；当di>2mmdi一般比插针直径d0.2～0.3mm假设30％～50％来补充，或焊盘设计为爪形，伸出的局部尽量长。焊膏涂覆工艺通孔再流焊技术的关键问题是由于焊点构造不同3所示，导致在机械载荷作用下焊点强度会降低。焊膏被挤出。在未焊接前，这一局部锡可能会掉下来而带走孔中的一局部锡。统模板设计和焊膏印刷技术的有机结合扩大印刷面积，如图4所示。焊点所需合金体积必需依据引线外形、通孔直径、和基板厚50％，计算公式如下：其中：Vs为填充通孔所需焊膏的体积，Vh为通孔的体积，Vl为引脚插入通孔局部的体积。所需印刷面积印刷合计体积乘以调整系数F，其一般为0.6～1.O。但是这种方法简洁受网板开孔“纵横比“的影响，还是不能大大满足要求。上面计算的只是填满通孔所需要的焊膏体积孔，钎料在引脚上还应有肯定的爬升，在焊盘上形成肯定的润湿圆角。参照图5，焊盘上圆角焊膏体积计算公式为：其中：A为圆角截面积，X为圆角带重力中心，r为圆角半径，a为引脚半径。那么VsVf的和才是一个抱负焊点成型所需要的焊膏体积。传统技术不能保证施放所需的焊膏量形成适宜的焊点元件进展再流焊。这种方法很好地解决了焊膏施放量，但是难以进展高密度组装。型的2方面的问题，一是承受如图6所示的分级模板技术，二7右图的封闭压力系统。分级模板技术可承受0.15～0.25mm厚的分级模板进行印刷，常选择类型3粉末，网板材料一般为不锈钢和镍，近年来多种塑料材料也渐渐被人所接收。使用聚合物箔片制造标准的SMT网板，可以制成厚度大于8mm的网板，实现单一厚度的网板在单次印刷行程中印刷涂覆量不同的焊膏传送力量，达100直径与流速关系很大；高分子材料基焊膏，钎料直径与流速关系很小。膏印刷量的重要指标。图7为刮刀系统与封闭压力系统印刷工艺比照，刮刀系统可以通过IPC-A-610C要求出孔焊膏量为l～1.5mm8所示。元件贴装工艺通孔再流焊技术对元件要求严格，很多通孔元件设计一般是依据手工焊和波峰焊工艺设针型栅格、高度及重量、定位和底座受力、端子外形、PCB布局、焊膏应用及再流等，元件的底座受力，进料器和自动包装也需进展相应的改进，这会带来更高的本钱和技术。通孔再流焊元件插装时，引脚长度和锥形引脚端部外形对插件后的焊膏量也会有较大影试验方法确定。引脚端部外形也会对影响到焊膏量，锥形端子比平头端子带走焊膏量要少。由于很多通孔再流焊元件不适于机器插装，故通孔必需足够大以易于手工插装。这偏心的焊点。也就是说引脚的偏心只与钎料量及焊接工艺有关，而与插件的位置关系不大。再流焊工艺红外再流焊炉不能用于通孔再流焊，由于它没有考虑到热传递效应对于大块元件与几何外形简单的元件(比方有遮挡效应的元件)的不同。强制热风再流焊炉有着极高的热传递效率，可用于通孔再流焊技术。再流焊温度曲线要适宜，温度设置太高会导致元件损坏会导致焊膏不能完全溶化。图10为通孔再流焊技术中焊膏熔化形成焊点的全过程。选择的焊膏必需要求活性较高，否则少锡现象是避开不了的，这一点格外重要。再流工多，再流焊时会有大量的助焊剂挥发，再流焊炉的助焊剂回收系统要好，排废气力量要强，风速可调到最高，炉保养频率需要增加。剥离现象是无铅工艺中消灭影响牢靠性的问题(图11)。元件和电路板焊盘镀层简洁产生剥离现象，焊点脱离焊盘；某些状况下焊点与焊盘不分别，但是焊盘和PCB分别，缘由过减小焊盘尺寸或承受如图12所示构造(阻焊层将焊盘掩盖一局部)来防止焊盘与PCB剥离。焊点质量评价标准通孔再流焊具有很高的机械强度，即使焊点填充率为30％～40%。大小与印制板电路的厚度有关：厚度越大，临界钎料量越小。峰焊相当。检查焊点主要看两处：通孔被填满的程度及焊料球形区域外围浸润性。10075％的填充率(13)；焊料外围浸润性的最低条件是焊料球和外围浸润都需要检查360℃(270℃)时就算满足要求。通常，孔填充不良往往是工艺或元件有问题的征兆，它给牢靠性带来不利影响。而这种程度不行作为软钎料可焊性好坏的指标。再流焊点的不同外观不是废品或返修的缘由。应当考虑钎料在每根引线上的均匀分布和钎料对引线和孔壁的良好润湿。通孔再流焊前端工艺会遇到一些问题THR工艺，通孔元器件(尤其是插接件)并非设计成可以承受再流焊的高温。要得到良好的焊接效果，问足，二是留意那些不能承受温度变化与遮挡效应的元器件。机器插装工艺的关键问题是引来“搜寻“。和元件原型比较并直接反射引脚，需要在插装前检查元件，检查全部引脚和适当的插装坐标，来保证第一次插装是能够完成的。染，助焊剂治理系统就显得尤为重要；大量的助焊剂剩余限制ICT测试效率，要求选择测试点的引入或承受探针可测试焊膏。9结论通孔再流焊技术是将通