[供]重磅推出全新AI插件工艺波峰焊替代机型通孔回流焊上市了省钱省人工 [复制链接]

通孔回流焊接工艺的特点在传统的电子组装工艺中，对于安装有过孔插装元件（THD）印制板组件的焊接一般采用波峰焊接技术。但波峰焊接有许多不足之处，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翘曲变形。因此波峰焊接在许多方面不能适应电子组装技术的发展。为了适应表面组装技术的发展，解决以上焊接难点的措施是采用通孔回流焊接技术（THR.’Through-hole Reflow），又使用一种安装有许多针管的特殊模板，调整模板位置使针管与插装元件的过孔焊盘对齐，使用刮刀将模板上的锡膏漏印到焊盘上，然后安装插装元件，最后插装元件与贴片元件同时通过回流焊完成焊接。从中可以看出穿孔回流焊相对于传统工艺的优越性，首先是减少了工序，省去了波峰焊这道工序，节省了费用，同时也减少了所需的工作人员，在效率上也得到了提高，其次回流焊相对于波峰焊，产生桥接的可能性要小的多，这样就提高了一次通过率。穿孔回流焊相对传统工艺在经济性、先进性上都有很大的优势，。通孔回流焊接技术起源于日本SONY公司，20世纪90年代初已开始应用，但它主要应用于SONY自已的产品上，如电视调谐器及CDWalkman。
2：通孔回流焊接生产工艺流程
生产工艺流程与SMT流程极其相似，即印刷焊膏一插入元件一回不流焊接，无论对于单面混装板还是双面混装板，流程相同。

2.1 焊膏印刷
2.1.1焊膏的选择

通孔回流所用的焊膏黏度较低，流动性好，便于流入通孔内，一般在SMT工艺以后进行通孔回流，若SMT采用的焊膏合金成分为63Sn37Pb,那么为了保证通孔回流时SMT元件不会再次熔化而掉落，焊膏中焊锡合金的成分可采用熔点稍低的46Sn46Pb8Bi(178℃),焊料颗粒尺寸25UM以下﹤10%，25-50um﹥89%，50um以上＜1%。

2.12基本原理

在一定的压力及速度下，用塑胶刮刀将装在模板上的焊膏通过模板上的漏嘴漏印在线路板上相应位置。步骤：送入线路板→线路板机械定位→印刷焊膏→送出线路板。

2.1.3焊膏印刷示意图


1） 滚刀：采用钢材料，无特别的要求，滚刀与模板之间间距为0.1-0.3mm，角度为9%。
2） 2：模板：厚度为3mm，模板主要由铝板及许多漏嘴组成。
3） 漏嘴：漏嘴的作用是焊膏通过它漏到线路板上，漏嘴的数量与元件脚的数量一样，漏嘴的位置与元件脚的位置一样，以保证焊膏正好漏在需要焊接的元件位置。漏嘴下端与PCB之间间距为0.3mm，目的是保证焊膏可以容易地漏印在PCB上，漏嘴的尺寸可以选择，以满足不同焊锡量的要求。
4） 印刷速度：可调节，印刷速度的快慢对印在PCB上焊膏的份量有较大的影响。

2.1.4：工艺窗口

在机器设置完成后，只有印刷速度可通过电子调节，要达到好的印刷品质，必须具备以下几点：
1） 漏嘴的大小合适，太大引起焊膏过多而短路，太小引起焊膏过少而少锡。
2） 模板平面度好，无变形。
3） 各参数设置正确（机械设置），漏嘴下端与PCB之间间距为0.3mm，刮刀与模板之间间距为0.1-0.3mm，角度为9°。

2.2插入元件

采用人工的方法将电子元件插入线路板中，如电容、电阻、排插、开关等，元件在插入前线脚已经剪切，在焊接后无须再剪切线脚，而波峰焊是在焊接后才进行元件线脚剪切。

2.3回流焊接
2.3.1原理

热风气流通过特制的模板上喷嘴，在一定的温度曲线下，将印刷在PCB上元件孔位处的焊膏熔化，然后冷却，形成焊点，将通孔元件焊接于线路板上。

2.3.2回流炉的结构

共有8个温区，8个预热区，2个回流区，一个冷却区，只有下部才有加热区，而上方则没有加热区，不像SMT回流炉上下都有加热区和一个回流区的温度可以独立进行控制，冷却区则为风冷，回流区为最关键的温区，它需要特殊的回流模板。

2.3.3点焊回流炉回流区
            工作示意图（见图2）
模板：厚度为15mm，模板主要由耐高温金属板及许多喷嘴组成。
喷嘴：喷嘴的位置与元件脚的位置一样，以保证热风正好吹在需要焊接的元件位置，提供足够的热量。喷嘴上端与PCB之间间距为3mm，喷嘴的尺寸可以选择，以满足不同元件不同位置的热量需求。


对某些如SMT元件多而穿孔元件较少的产品，这种工艺流程可取代波峰焊。

3.1与波峰焊相比的特点

1）焊接质量好，不良率PPM（百万分率的缺陷率）可低于20
2）虚焊、连锡等缺陷少，返修率极低。
3）PCB布局的设计无须像波峰焊工艺那样特别考虑。
4）工艺流程简单，设备操作简单。
5）设备占地面积少，因其印刷机及回流炉都较小，故只需较小的面积。
6）无锡渣问题。
7）机器为全封闭式，干净、生产车间里无异味。
8）设备管理及保养简单。
9）印刷工艺中采用了印刷模板，各焊接点及印刷的焊膏量可根据需要调节。
10）在回流时，采用特别模板，各焊接点的温度可根据需要调节。

3.2与波峰焊相比的缺点

1）须订制特别的专用模板，价格较贵，而且每个产品需各自的一套印刷模板及回流焊模板。
2.温度曲线
由于通孔回流焊的焊膏，元件性质完全不同于SMT回流，故温度曲线也截然不同，通常包括预热区，回流区和冷却区。

4.1预热区

将线路板由常温加热到100-140℃，目的是线路板及焊膏预热，避免线路板及焊膏在回流区受到热冲击，如果板上有不耐高温的元件，则可以将此温区的温度降低，以免损坏元件。

4.2回流区（主加热区）

温度上升到焊膏熔点，且保持一定的时间，使焊膏完全熔化，最高温度在200℃，在178℃以上的时间为30-40s.

4.3冷却区

借助冷却风扇，降低焊膏温度，形成焊点，并将线路板冷却到常温。

5结论

通孔回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，特别是在处理焊接面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，这时传统的波峰焊接已无能为力，另外通孔回流焊能极大地提高焊接质量，这足以弥补其设备昂贵的不足。通孔回流焊的出现，对于丰富焊接手段、提高线路板组装密度（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，可以预见，通孔回流焊将在未来的电子组装中发挥日益重要的作用。
13723415802严建QQ719829021

为避免不必要的误会，联系我们时，请一定说明在SMT之家分类信息看到的，谢谢！