THR通孔回流焊技术要求.doc

通孔回流焊技术要求近年来, 表面贴装技术( SMT )迅速发展起来, 在电子行业具有举足轻重的位置。除了全自动化生产规模效应外,SMT 还有以下的技术优势: 元件可在 PCB 的两面进行贴装, 以实现高密度组装; 即使是最小尺寸的元件也能实现精密贴装, 因此可以生产出高质量的 PCB 组件。然而, 在一些情况下, 这些优势随着在 PCB 上元件贴着力的减少而削弱。让我们观察图 1 的例子。 SMT 元件的特点是设计紧凑, 并易于贴装, 与通孔的连接器在尺寸和组装形式上有明显的区别。图1 PCB 上组装有 SMT 元件(左)和一个大理通孔安装的连接器(右) 用于工业领域现场接线的连接器通常是大功率元件。可满足传输高电压、大电流的需要。因此设计时必须考虑到足够的电气间隙与爬电距离, 这些因素最终影响到元件的尺寸。此外, 操作便利性、连接器的机械强度也是很重要的因素。连接器通常是 PCB 主板与“外界部件”通信的“接口”, 故有时可能会遇到相当大的外力。通孔技术组装的元件在可靠性方面要比相应的 SMT 元件高很多。无论是强烈的拉拽、挤压或热冲击, 它都能承受, 而不易脱离 PCB 。从成本考虑, 大部分 PCB 上 SMT 元件约占 80%, 生产成本仅占 60%; 通孔元件约占 20%, 生产成本却占 40%, 如图 2 所示。可见, 通孔元件生产成本相对较高。而对许多制造公司来说, 今后面临的挑战之一便是开发采用纯 SMT 工艺的印刷线路板。图2 带有通孔无件和 SMT 元件的 PCB 根据生产成本以及对 PCB 的影响,SMT+ 波峰焊和 SMT+ 压接技术( press in )等现有的工艺还不完全令人满意, 因为在现有的 SMT 工序需要进行二次加工, 不能一次性完成组装。这就对采用通孔技术的元件提出了下列要求:通孔元件与贴片元件应该使用同样的时间、设备和方法来完成组装。 THR 如何与 SMT 进行整合根据上述要求发展起来的技术, 称之为通孔回流焊技术( Through-hole Reflow,THR ), 又叫“引脚浸锡膏( pin in paste,PIP )”工序, 如图 3 所示。图3 通孔回流焊技术的工序“引脚浸锡膏”法将典型的 SMT 生产工艺应用在带电镀通孔的 PCB 上, 并取得了令人满意的效果。但在采用这种方法时, 需要根据实际使用的元件和加工过程中的具体情况调整有关参数。图4 可采用 THR 工艺的连接器元件应满足的特性完成 THR 工艺的步骤 1 确认通孔的连接器是否可采用 THR 工艺“真正的” THR 连接器元件应满足图 4 中的特性。 2 PCB 的设计需适应新的工艺条件 1 )孔径孔径选择的原则有两个:一方面应保证焊锡容易回流到焊孔内(毛细管原理) , 另一方面还应保证组装的可靠性(元件公差) , 如图 5 所示。图5 孔径的选择 2 )焊盘环的设计推荐的焊盘环宽为 , 如图 6 所示, 它有利于对形成的焊点弯月面进行评估。如果采用较大的间距与爬电距离, 按照上述过程, 焊盘环宽度只要 就可以了。 3 高质量焊点的外观 THR 是独立的焊接工艺, 焊点质量可以按照 IPC-A-610 C 标准检验。将波峰焊形成的焊点与 THR 焊点相比较, 按照传统的标准,THR 焊点看上去呈“锡量不足状”,