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通孔再流焊接技术的知识总介

2010-03-30  来源:机械专家网  
    通孔再流焊接技术的知识总介:

  1 引言

  目前PCB组装中,表面贴装元件约占800/0,成本为60%,而穿孔元件约占20%,成本为40%。这种混合板采用传统再流焊技术是不能进行焊接,需采用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易翘曲变形。

  为了适应表面组装技术的发展,解决以上焊接难点,通孔再流焊接技术得到应用,可以实现一道工序完成焊接。通孔再流焊接技术(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焊膏漏印到焊盘上,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,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,这此采用传统的波峰焊接已无能为力,另外通孔再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。通孔再流焊的出现,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。

  2 通孔再流焊(THR&PIP)工艺过程

  一般元件都可以加工成为表面贴装元件,但是部分异型元件,如连接器、变压器和屏蔽罩等,为了满足机械强度和大电流需要,仍然需要加工成为接插元件,通孔式接插元件有较好的焊点机械强度。

  接插元件应用于通孔再流焊工艺时应考虑2个问题:一为并不是所有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(不可)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,但在许多产品中不能提供足够的机械强度,而且在大面积PCB上,由于平整度的关系,很难使表面贴装式接插元件的所有引脚都与焊盘有一个牢固的接触,就需重新设计模板、再流焊温度曲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表面至少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,紧固件不可有太大的咬接力,因为表面贴装设备通常只支持10~20N的压接力。

  通孔再流焊生产工艺流程与SMT流程极其相似,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,流程都相同。

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