SMT通孔回流焊接技術
一. 概述.
通孔回流焊接技術起源于日本SONY公司,90年代初已開始應用.但它主要應用于SONY自己的產品上,如電視調諧器及CD Walkman.
通孔回流焊接技術采用的是點印刷及點回流的方式,所以又稱為SpotReflow Process,即點焊回流工藝.
二. 通孔回流焊接生產工藝流程.
它的生產工藝流程與SMT流程極其相似,即印刷錫漿>插入元件>回流焊接.無論對于單面混裝板還是雙面混裝板,都是一樣的流程,如下所示:
SMT機板
印刷錫漿：使用機器將錫漿印刷在線路板上。
手工插機：人工插件。
點焊回流爐：使用熱風回流機器焊接。
結束
三. 通孔回流焊接工藝的特點.
1. 對某些如SMT元件多而穿孔元件較少的產品,這種工藝流程可取代波峰焊.
2. 與波峰焊相比的優點:
(1)焊接質量好,不良比率DPPM可低于20.
(2)虛焊,連錫等缺陷少,極少的返修率.
(3)PCB Layout 的設計無須象波峰焊工藝那樣特別考慮.
(4)工藝流程簡單,設備操作簡單.
(5)設備占地面積少.因其印刷機及回流爐都較小,故只需較小的面積.
(6)無錫渣的問題.
(7)機器為全封閉式,干凈,生產車間里無異味.
(8)設備管理及保養簡單.
3. 印刷工藝中采用了印刷模板,各焊接點及印刷的錫漿份量可根據需要調節。
4. 在回流時,采用特別模板,各焊接點的溫度可根據需要調節。
5. 與波峰焊相比的缺點.
(1)此工藝由于采用了錫漿,焊料的價格成本相對波峰焊的錫條較高。
(2)須訂制特別的專用模板,價格較貴.而且每個產品需各自的一套印刷模板及回流焊模板. 不適合多個不同的PCBA產品同時生產.
(3)回流爐可能會損壞不耐高溫的元件。在選擇元件時,特別注意塑膠元件,如電位器等可能由于高溫而損壞.根據我們的經驗,一般的電解電容,連接器等都無問題. 根據我們測試的結果,實際使用回流爐時元件表面最高溫度在120-150度.
四. 通孔回流焊接工藝設備。
1. 錫漿印刷機。
采用的機器：錫漿印刷機)。需用特別的模板配合印刷機使用.
1.1基本原理。
以一定的壓力及速度下，用塑膠刮刀將裝在模板上的錫漿通過模板上的漏嘴漏印在線路板上相應位置。步驟為：送入線路板-->線路板機械定位--->印刷錫漿--->送出線路板
1.2錫漿印刷示意圖：
刮刀: 無特別的要求.刮刀與模板之間間距為0.1-0.3mm,角度為9度.
模板: 厚度為3mm,模板主要由鋁板及許多漏嘴組成.
漏嘴: 漏嘴的作用是錫漿通過它漏到線路板上. 漏嘴的數量與元件腳的數量一樣,漏嘴的位置與元件腳的位置一樣,以保證錫漿正好漏在需要焊接的元件位置.漏嘴下端與PCB之間間距為0.3mm,目的是保證錫漿可以容易的漏印在PCB上.
漏嘴的尺寸可以選擇,以滿足不同焊錫量的要求.
印刷速度 : 可調節，印刷速度的快慢對印在PCB上錫漿的份量有較大的影響.
1.3工藝窗口:
印刷速度:在機器設置完成后,只有印刷速度可通過電子調節.要達到好的印刷品質,必須具備以下幾點:
1. 漏嘴的大小合適,太大引起錫漿過多而短路；太小引起錫漿過少而少錫.
2. 模板平面度好，無變形.
3. 各參數設置正確(機械設置):
(1)漏嘴下端與PCB之間間距為0.3mm.
(2)刮刀與模板之間間距為0.1-0.3mm,角度為9度.
2. 插入元件。
采用人工的方法將電子元件插入線路板中，如電容，電阻，排插，開關等。
元件在插入前線腳已經剪切。在焊接后無須再剪切線腳.而波峰焊是在焊接后才進行元件線腳剪切.
3. 點焊回流爐.
采用的機器：回流爐。需用特別的模板配合回流爐使用.
鋼網， 鋼網設計是瞳孔回流焊接的重點，要依據很多經驗， 下面是一些舉例
六. 溫度曲線.
由于通孔回流焊的錫漿,元件性質完全不同于SMT回流,故溫度曲線也截然不同.
溫度預熱區回流區冷卻區
溫度曲線分為三個區域:
A. 預熱區.
將線路板由常溫加熱到100OC-140OC左右,目的是線路板及錫漿預熱,避免線路板及錫漿在熔焊區受到熱沖擊。如果板上有不耐高溫的元件,則可以將此溫區的溫度降低,以免損壞元件.
B. 回流區.(主加熱區)
溫度上升到錫漿熔點,且保持一定的時間.使錫漿完全熔化。最高溫度在200-230OC. 在178OC以上的時間為30-40秒.
C. 冷卻區.
借助冷卻風扇,降低錫漿溫度，形成錫點，并將線路板冷卻至常溫。
