通孔回流焊接的工艺技术

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通孔回流工艺 -回复

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通孔回流工艺-回复什么是通孔回流工艺,该工艺如何应用于电子制造业?通孔回流工艺是电子制造业中的一项关键工艺,用于将表面组装贴片元件(SMD)焊接至电路板上。

该工艺通过在数秒或数分钟内加热电路板,使焊料熔化,并与电路板上的焊盘实现连接。

通孔回流工艺的应用旨在确保焊接的贴片元件与焊盘之间的可靠连接,从而保证电路板的功能和可靠性。

通孔回流工艺通常包括以下步骤:1. 打磨和去污:在回流工艺之前,首先需要对电路板进行打磨和去污。

这是为了去除表面的氧化物和污垢,以便确保焊接表面的良好接触。

2. 贴片:在电路板上放置SMD元件,这些元件通常是芯片型、二极管型或电感型的元器件。

在这个阶段,工作人员需要按照设计图纸进行放置,确保元件准确无误地安装在焊盘上。

3. 贴片传送:经过贴片后,电路板需要经过贴片传送工作台。

这个工作台使用机器手臂或传送带,将贴片元件以准确的速度和位置传送至回流炉的入口。

4. 回流焊接:在回流炉中,电路板通过预先设置的温度曲线进行加热。

温度曲线是根据焊接材料和元件所需温度而设计的。

加热的过程中,焊料会熔化,与焊盘进行连接。

通过精确控制温度和时间,可以确保焊接的可靠性和质量。

5. 冷却:焊接完成后,电路板会经过一个冷却过程,以确保焊接处的固化。

冷却通常在温度下降的环境中进行,这个过程可以逐渐降低焊接处的温度,使其固化并达到最佳性能。

通孔回流工艺在电子制造业中的应用非常广泛。

随着电子产品尺寸越来越小,组装更密集,传统的手工焊接方法已无法满足需求。

通孔回流工艺的应用可以提供以下优势:1. 高精度:通孔回流工艺使用机械定位和自动控制,能够实现高度准确的焊接位置和排列。

相比手工焊接,通孔回流工艺可以大幅提高焊接的精度和一致性。

2. 高效率:通孔回流工艺可以通过自动化设备实现高速焊接。

相比手工焊接,通孔回流工艺可以提高生产效率,节约时间和成本。

3. 低能耗:通孔回流工艺使用的加热方式通常是通过热风或红外辐射,相比传统的水暖炉等加热方式,能耗更低。

通孔回流工艺解析经典版

通孔回流工艺解析经典版

通孔回流焊接的作用一.什么叫通孔回流焊接技在传统的电子组装工艺中,对于安装有过孔插装元件采用波峰焊接技术。

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;PCB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高精密度电子组装技术的发展。

为了适应这种高精密度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(THRThrough-holeReflow),又称为穿孔回流焊PIHR(Pin-in-HoleReflow)。

该技术原理是在PCB板完成贴片后,使用一种安装有许多针管的特殊钢网模板,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,节省了人工费用,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生产效率、先进性上都有很大优势。

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自己的产品上,如电视调谐器及CDWalkman。

通孔回流焊有时也称作分类元件回流焊,正在逐渐兴起。

它可以去除波峰焊环节,而成为PCB混装技术中的一个工艺环节。

通孔回流焊最大的好处就是可以在发挥表面贴装制造工艺的优点的同时使用通孔插件来得到较好的机械联接强度。

对于较大尺寸的PCB板的平整度不能够使所有表面贴装元器件的引脚都能和焊盘接触,同时,就算引脚和焊盘都能接触上,它所提供的机械强度也往往是不够大的,很容易在产品的使用中脱开而成为故障点。

尽管通孔回流焊可发取得偿还好处,但是在实际应用中通孔回流焊仍有几个缺点,锡膏量大,这样会增加因助焊剂的挥了冷却而产生对机器污染的程度,需要一个有效的助焊剂残留清除装置。

typec通孔回流焊工艺

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Type-C通回流焊工艺是一种新型的焊接技术,它是一种高效、精准、可靠的焊接方法,广泛应用于电子产品的制造中。

Type-C通回流焊工艺是一种基于表面贴装技术的焊接方法,它可以将电子元器件直接焊接在PCB板上,从而实现电子产品的高密度集成。

Type-C通回流焊工艺的优点在于它可以实现高效的焊接,同时还可以保证焊接的质量和可靠性。

这种焊接方法可以在短时间内完成大量的焊接工作,从而提高了生产效率。

同时,Type-C通回流焊工艺还可以保证焊接的质量和可靠性,因为它可以控制焊接温度和时间,从而避免了焊接过程中可能出现的问题。

Type-C通回流焊工艺的实现需要一定的设备和技术支持。

首先,需要一台回流焊炉,它可以控制焊接温度和时间,从而实现精准的焊接。

其次,需要一些特殊的焊接材料,如焊锡膏和焊接丝,它们可以保证焊接的质量和可靠性。

最后,需要一些专业的技术人员,他们可以掌握这种焊接技术,从而保证焊接的质量和可靠性。

Type-C通回流焊工艺是一种高效、精准、可靠的焊接方法,它可以广泛应用于电子产品的制造中。

这种焊接方法可以提高生产效率,同时还可以保证焊接的质量和可靠性。

因此,它是电子产品制造中不可或缺的一部分。

通孔回流焊接的工艺技术

通孔回流焊接的工艺技术

通孔回流焊接的工艺技术如图2,可实现在单一步骤中同时对通孔元件和表面贴装元件(SMC/SMD)进行回流焊。

相对传统工艺,在经济性、先进性上都有很大的优势。

所以,通孔回流工艺是电子组装中的一项革新,必然会得到广泛的应用。

二通孔回流焊接工艺与传统工艺相比具有以下优势:1、首先是减少了工序,省去了波峰焊这道工序,多种操作被简化成一种综合的工艺过程;2、需要的设备、材料和人员较少;3、可降低生产成本和缩短生产周期;4、可降低因波峰焊而造成的高缺陷率,达到回流焊的高直通率。

;5、可省去了一个或一个以上的热处理步骤,从而改善PCB可焊性和电子元件的可靠性,等等。

尽管用通孔回焊可得到良好的工艺效果,但还是存在一些工艺问题。

1、在通孔回焊过程中锡膏的用量比较大,由于助焊剂挥发物质的沉积会增加对机器的污染,因而回流炉具有有效的助焊剂管理系统是很重要的;2、对THT元件质量要求高,要求THT元件能经受再流焊炉的热冲击,例如线圈、连接器、屏蔽等。

有铅焊接时要求元件体耐温235℃,无铅要求260℃以上。

许多THT元件尤其是连接器无法承受回流焊温度;电位器、铝电解电容、国产的连接器、国产塑封器件等不适合回流焊工艺。

3、由于要同时兼顾到THT元件和SND元件,使工艺难度增加。

本文重点是确定对通孔回流工艺质量有明显影响的各种因素,然后将这些因素划分为材料、设计或与工艺相关的因素,揭示在实施通孔回流工艺之前必须清楚了解的关键问题。

1. 通孔回流焊焊点形态要求2. 获得理想焊点的锡膏体积计算3. 锡膏沉积方法4. 设计和材料问题5. 贴装问题6. 回流温度曲线的设定下面将逐项予以详细描述。

1、通孔回流焊焊点形态要求:首先,应该确定PIHR焊点的质量标准,建议参照业界普遍认同的焊点质量标准IPC-A-610D,根据分类(1、2或3类)定出目视检查的最低可接受条件。

企业可在此标准基础上,进行修改以适应其工艺水平。

通孔回流理想焊点模型是一个完全填充的电镀通孔(Plated Through Hole,PTH),在PCB的顶面和底面带有焊接圆角(如图3)。

通孔回流介绍

通孔回流介绍

通孔回流焊接技术介绍V1.0目次1 通孔回流焊接 (1)1.1 物料要求 (1)1.1.1 物料耐温要求 (1)1.1.2 物料管脚形状要求 (1)1.1.3 物料架高要求 (1)1.1.4 物料吸取要求 (2)1.2 设计要求 (3)1.2.1 设计尺寸要求 (3)1.2.2 设计布局要求 (3)1.3 网板要求 (3)1.3.1 钢网开孔要求 (4)1.4 焊接要求 (4)I1 通孔回流焊接 1.1 物料要求 1.1.1 物料耐温要求元器件因需过回流焊所以需耐高温,以无铅工艺为例,元件按热容量大小需耐245-260度(240℃ 60S )。

回流焊接后外观不变色、起泡、碎裂、无变脆等现象。

1.1.2 物料管脚形状要求横截面最好是圆形或者正方形。

不建议横截面为矩形,椭圆形或者其它形状,不利于焊接。

对于引脚末端的设计,应避免焊锡膏被引脚带出通孔以外。

推荐板厚+0.5mm (0.5-0.75mm )。

管脚端部倒角处理,生产时便于插入板子。

引线误差:±0.05mm 引线累积误差 ±0.1mm引脚间距荐引脚间距2.45Pitch 以上,最小引脚间距不小于2.0mm。

1.1.3 物料架高要求在通孔回流焊工艺中,元件需具有standoff (架高)设计;风险:通孔回流器件如果没有架高设计,焊锡膏熔融时会随元器件和PCB 的空隙流失,造成爆锡珠现象,并影响通孔的焊锡填充率;A 类型的架高设计不是理想类型,会影响焊锡填充率45º pin taper works wellPitchLandPin架高设计最小的架高高度 = 0.003”+ (钢网厚度 x 1.8)理想高度: 0.035”可接受高度: 0.020”最低高度: 0.015”架高注意:架高设计必须避免贴装后碰到PCB上润湿的锡膏不合格架高示例如下1.1.4 物料吸取要求机器自动贴装,考虑到最佳效率,表面最好有吸附平面,并保证吸取位置10*10盖帽。

通孔回流焊工艺要求

通孔回流焊工艺要求

通孔回流焊工艺要求
通孔回流焊工艺是一种常用的电子制造工艺,用于将电子元件与PCB(印制电路板)连接。

在实施通孔回流焊工艺时,需要满足以下要求:
1. 温度曲线控制:通孔回流焊工艺要求在焊接过程中,加热和冷却速度要控制在合适的范围内,以避免对电子元件产生过大的热应力。

通常会采用预热、焊接和冷却三个阶段的温度曲线控制。

2. 焊接温度:焊接温度是通孔回流焊工艺中的一个重要参数。

一般情况下,焊接温度应根据PCB和电子元件的性质,选择适当的温度范围,以确保焊接质量和元件的安全性。

3. 焊接时间:焊接时间也是通孔回流焊工艺中需要控制的重要参数。

焊接时间过长可能导致焊接质量下降,焊接时间过短则可能无法达到良好的焊接效果。

一般情况下,会根据焊接温度和焊接表面积来确定焊接时间。

4. 焊接气氛:通孔回流焊工艺要求在焊接过程中,提供适当的气氛,以防止元件与焊接面的氧化和蒸发。

常见的焊接气氛包括氮气、氢气和惰性气体等。

5. 焊接通道设计:通孔回流焊工艺中的通道设计要合理,以确保热量能够均匀地传递到焊接区域,并且能够有效地移除焊接过程中产生的气体和挥发物。

总结而言,通孔回流焊工艺的要求主要包括温度曲线控制、焊接温度和时间的控制、焊接气氛和通道设计等。

通过合理的工艺参数设置,可以确保焊接质量和电子元件的安全性。

通孔回流焊工艺要求

通孔回流焊工艺要求

通孔回流焊工艺要求通孔回流焊是一种常见的表面贴装技术,在电子制造行业中广泛使用。

它通过将电子元件焊接到PCB板上进行连接,以实现电子设备的正常运行。

下面是通孔回流焊工艺的要求和相关参考内容。

1. 焊接温度控制:在通孔回流焊过程中,焊接温度是一个非常重要的参数。

焊接温度过高会导致元件损坏,焊接温度过低会导致焊接不良。

因此,对于不同类型的元件,应根据供应商提供的数据和规范来确定适当的焊接温度范围。

2. 焊接时间控制:除了焊接温度外,焊接时间也是影响焊接质量的重要因素。

焊接时间过长可能会导致焊接点过热,焊接时间过短可能会导致焊接不充分。

通常,焊接时间应根据焊接温度和元件类型进行调整,以确保焊接质量。

3. 焊接剂的选择:焊接剂在通孔回流焊工艺中起到重要的作用。

它可以帮助提高焊接质量,并防止氧化。

在选择焊接剂时,应根据焊接材料和工艺要求选择适合的类型和规格的焊接剂。

4. 焊接机器设备的选取:通孔回流焊需要使用专门的焊接设备,如回流焊炉。

在选购设备时,应考虑焊接速度、温度控制的精度、设备的稳定性等因素。

并且,设备的使用和维护也是确保焊接质量的关键。

5. PCB设计的要求:良好的PCB设计对于焊接质量的保证至关重要。

在PCB设计中,应考虑元件的布局、焊盘的大小和间距等因素,以便实现良好的焊接质量。

6. 焊接操作的执行:良好的焊接操作是保证焊接质量的重要保证。

操作人员应熟悉焊接工艺要求,并采取正确的焊接操作,包括元件的放置和固定、焊接温度和时间的控制、焊接剂的喷洒等。

7. 焊后检测的要求:焊接后的检测对于发现焊接缺陷和及时修复非常重要。

可以借助透光检查、高倍显微镜检查、飞针测试等方法来进行焊后检测。

8. 质量管理的要求:通孔回流焊工艺要求严格的质量管理,包括过程记录、检验记录、不良品管理等。

操作人员应按照质量管理程序要求进行操作,并确保焊接质量符合相关标准和规范。

综上所述,通孔回流焊工艺的要求包括焊接温度控制、焊接时间控制、焊接剂的选择、焊接机器设备的选取、PCB设计的要求、焊接操作的执行、焊后检测的要求和质量管理的要求。

通孔回流焊工艺

通孔回流焊工艺

通孔回流焊工艺
1通孔回流焊工艺
通孔回流焊是一种人们广泛采用的焊接工艺,它主要适用于电路板上可通过焊接的厚度范围较大的元件,特别是组件的底座和桥焊物的焊接。

通孔回流焊工艺以到洞口内部的焊件表面形成一层熔融金属液为基础,这层液碰到元件的底部,继而在洞口下面的毛刺之间形成连接,然后这层熔融金属液会被吸出,带着熔接材料,而这时熔接材料和元件会被混合到一起,形成一层金属外壳,最后部件到洞口表面垂直反射形成完整的物理熔接连接。

2其主要特点
1、该工艺使用熔接材料混合压封,因此减少了杉板上的杉状元件,电路板表面看起来更加平整,增强了焊接效率,而且不会损坏元件的绝缘性能;
2、因元件的真实位置在洞口下,所以长度和位置都非常准确,可以确保物理熔接连接的连接强度;
3、安装装配尺寸小,焊接时间短,工作效率高;
4、有效防止因焊接温度过高而烧伤其他焊件,具有良好的可靠性;
5、它可以在短时间内完成大规模而复杂的电路板连接,应用较多的是用于IC。

3通孔回流焊的适用范围
此工艺适用于异物(灰尘、油污等)污染小,表面成形精度要求高的小型芯片的焊接。

焊点的位置很重要,一般来说焊点应该位于孔的内部,这样可以有效地防止芯片因焊温过高而损坏。

对于多晶片的连续焊接,首先要考虑元件的厚度,通常采用基本焊料后,在多晶片内部采用多层焊接,焊接时可以减少金属芯片在不同层之间过多的热量搬运,从而防止温度过高,烧伤芯片或邻近的芯片,提高焊接质量。

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通孔回流焊接的工艺技术如图2,可实现在单一步骤中同时对通孔元件和表面贴装元件(SMC/SMD)进行回流焊。

相对传统工艺,在经济性、先进性上都有很大的优势。

所以,通孔回流工艺是电子组装中的一项革新,必然会得到广泛的应用。

二通孔回流焊接工艺与传统工艺相比具有以下优势:
1、首先是减少了工序,省去了波峰焊这道工序,多种操作被简化成一种综合的工艺过程;
2、需要的设备、材料和人员较少;
3、可降低生产成本和缩短生产周期;
4、可降低因波峰焊而造成的高缺陷率,达到回流焊的高直通率。


5、可省去了一个或一个以上的热处理步骤,从而改善PCB可焊性和电子元件的可靠性,等等。

尽管用通孔回焊可得到良好的工艺效果,但还是存在一些工艺问题。

1、在通孔回焊过程中锡膏的用量比较大,由于助焊剂挥发物质的沉积会增加对机器的污染,因而回流炉具有有效的助焊剂管理系统是很重要的;
2、对THT元件质量要求高,要求THT元件能经受再流焊炉的热冲击,例如线圈、连接器、屏蔽等。

有铅焊接时要求元件体耐温235℃,无铅要求260℃以上。

许多THT元件尤其是连接器无法承受回流焊温度;电位器、铝电解电容、国产的连接器、国产塑封器件等不适合回流焊工艺。

3、由于要同时兼顾到THT元件和SND元件,使工艺难度增加。

本文重点是确定对通孔回流工艺质量有明显影响的各种因素,然后将这些因素划分为材料、设计或与工艺相关的因素,揭示在实施通孔回流工艺之前必须清楚了解的关键问题。

1. 通孔回流焊焊点形态要求
2. 获得理想焊点的锡膏体积计算
3. 锡膏沉积方法
4. 设计和材料问题
5. 贴装问题
6. 回流温度曲线的设定
下面将逐项予以详细描述。

1、通孔回流焊焊点形态要求:
首先,应该确定PIHR焊点的质量标准,建议参照业界普遍认同的焊点质量标准IPC-A-610D,根据分类(1、2或3类)定出目视检查的最低可接受条件。

企业可在此标准基础上,进行修改以适应其工艺水平。

通孔回流理想焊点模型是一个完全填充的电镀通孔(Plated Through Hole,PTH),在PCB的顶面和底面带有焊接圆角(如图3)。

IPC-A-610D对通孔焊接点的可接受标准是底部焊接圆角的存在和焊料充满至少75%板厚的通孔。

PIHR工艺的主要技术挑战是,如何在具有高密度引脚元件的通孔里面和周围印刷足够的锡膏,使得在底面形成可接受的焊接点,以满足IPC-A-610D的要求。

在通孔回流工艺中,在顶面形成焊接圆脚不是问题,因为锡膏是从顶部印刷的。

2、理想焊点的锡膏体积计算:
通孔回流工艺成功的关键是精确计算印刷所需要的锡膏量,锡膏体积计算首先应使用理想的固态金属焊点,所谓理想的焊点如图3所示。

由于冶金方法、引脚条件、回流特点等因素的变化,无法准确地预测焊接圆角的形状,使用
圆弧描述焊脚是适当和简单的近似方法,再将焊脚区域旋转以确定固态焊点的体积。

固态焊料体积=顶面和底面的焊点体积+(电镀通孔的体积-通孔中元
件引脚的体积)
当计算出焊点的固态焊料体积后,再计算所需锡膏的体积,这是合金类型、流量密度、以及锡膏中金属重量百分比的函数。

一般认为印刷用锡膏内的焊料只占大约50%的体积,另外50%的体积是助焊剂、增稠剂、流变增强剂等,它们在焊接温度下会挥发消失在空气中。

所以,理想焊点的锡膏体积=固态焊料体积×2
如果采用点锡膏工艺,焊料的体积比更低,锡膏的体积还需增加,大约是:理想焊点的锡膏体积=固态焊料体积×2.5
3、焊料沉积方法:
对于通孔回流工艺,焊料沉积方法包括钢网印刷、自动点锡膏,以及预置焊料片。

A、钢网印刷
钢网印刷是将锡膏沉积于PCB 的首选方法。

成功实施钢网印刷焊料沉积方法,须关注以下问题:
1、钢网厚度是关键的参数,因为焊料体积与钢网开孔面积和厚度是函数关系。

2、使用钢质刮刀以避免印刷时相对较大的钢网开孔的锡膏被挖取的情况。

3、优先考虑定制支撑顶模,以适应100% 以上的孔充填。

4、为了达到所希望的焊锡圆角形状,可考虑将锡膏同时印刷在板的顶面和底面。

4、应用于通孔回流焊接工艺的元件的本体材料
由于通孔和异形组件将要经过整个回流温度曲线,所以它们必须承受高的温度。

元件应该采用那些在183℃(最好是220℃达40s)以上、峰值温度235℃、(60~90 )s内不发生劣化的树脂制造。

元件制造商还需要有关弯曲、尺寸稳定性、收缩和介电特性等方面的标准。

5、元件插入
采用人工方法将电子元件插入PCB中,元件的管腿不能过长,长引脚也会吸收焊膏量,针长要与PCB厚度和应用类型相匹配,插装后在PCB焊接面的针长控制在1~1.5mm(根据产品特性而定)。

如电容、电阻、排插、开关等。

元件在插入前管腿已经剪切,在焊接后无须再剪切管腿。

控制元件插装高度,元件体、特别是连接器的外壳不能和焊膏接触。

6、回流温度曲线的设定
由于通孔回流焊的焊膏、元件性质基本相同于SMT回流,故温度曲线也基本相同,通常包括预热区、回流区和冷却区。

6.1 预热区
将线路板由常温加热到120~160℃,目的是PCB及锡膏预热,避免PCB及锡膏在回流区受到热冲击。

如果PCB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。

6.2 回流区(主加热区)
温度上升到锡膏熔点,且保持一定的时间,使锡膏完全熔化,最高温度在200~230℃。

在183℃以上的时问为30~40s。

6.3 冷却区
借助冷却风扇,降低焊锡温度,形成焊点,并将PCB冷却至常温。

三.研究试验:
锡膏印刷:
使用0.15mm厚度的钢片印刷,在插装IC位置局部加厚至0.2mm,增加锡膏印刷量,使焊点达到正反面透锡量符合检验标准;
IC部位网板局部加厚印刷效果
元件安装:
采用回流焊前手工插件的方式安装,安装完毕后一同回流焊接;
回流炉前手工插件安装后状态
回流焊接(焊接试验):
以CBB-819-CPU0014 CPU板产品回流焊接试验为例:
将回流温度初步设在200℃--215℃之间(实际测量温度),使焊锡能够充分融化,形成良好的焊接(温度设定尽量偏低,保证插装芯片回流焊接后不会损坏)。

此产品使用通孔回流焊接后将样品送客户进行功能测试,经检测功能达到客户要求。

回流参数设定回流曲线测量设定炉温
上温区110℃140℃160℃180℃180℃220℃200℃
下温区110℃140℃160℃180℃180℃220℃200℃
设定速度:7500mm/秒
实测数据:斜率(1.61-2.00)℃/秒,峰值温度(208.5-211.0)℃。

四结论:
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。

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