通孔元件再流焊工藝課件

SMT工藝技術(shù)改進(jìn):

通孔元件再流焊工藝

及

部分問題解決方案實(shí)例顧靄云SMT工藝技術(shù)改進(jìn):

通孔元件再流焊工藝

及

部分問題解決方1工藝改進(jìn)不僅給企業(yè)帶來生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)帶來工藝技術(shù)水平的不斷提高和進(jìn)步。工藝改進(jìn)不僅給企業(yè)帶來生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)帶來工藝技術(shù)水平的2是工藝優(yōu)化和技術(shù)改進(jìn)的實(shí)例

部分問題解決方案實(shí)例

通孔元件再流焊工藝是工藝優(yōu)化和技術(shù)改進(jìn)的實(shí)例部分問題解決方案實(shí)例通孔元3內(nèi)容1.通孔元件再流焊工藝

2.

部分問題解決方案實(shí)例內(nèi)容1.通孔元件再流焊工藝4一.通孔元件再流焊工藝把引腳插入填滿焊膏的插裝孔中，并用回流法焊接?？梢蕴娲ǚ搴?、選擇性波峰焊、自動(dòng)焊接機(jī)器人、手工焊。一.通孔元件再流焊工藝把引腳插入填滿焊膏的插裝孔中，并用回5通孔元件再流焊工藝目前絕大多數(shù)PCB上通孔元件的比例只占元件總數(shù)的10~5%以下，采用波峰焊、選擇性波峰焊、自動(dòng)焊接機(jī)器人、手工焊以及壓接等方法的組裝費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過該比例，而且組裝質(zhì)量也不如再流焊。因此通孔元件再流焊技術(shù)日漸流行。通孔元件再流焊工藝目前絕大多數(shù)PCB上通孔元件的比例只占元件61.通孔元件采用再流焊工藝的優(yōu)點(diǎn)

（與波峰焊相比）a可靠性高，焊接質(zhì)量好，不良比率DPPM可低于20

。b虛焊、橋接等焊接缺陷少，修板的工作量減少。C無錫渣的問題，PCB板面干凈，外觀明顯比波峰焊好。機(jī)器為全封閉式，干凈，生產(chǎn)車間里無異味。d簡(jiǎn)化工序，節(jié)省流程時(shí)間，節(jié)省材料，設(shè)備管理及保養(yǎng)簡(jiǎn)單，使操作和管理都簡(jiǎn)單化了。e降低成本，增加效益（廠房、設(shè)備、人員）。1.通孔元件采用再流焊工藝的優(yōu)點(diǎn)

（與波峰焊相比）a可7與波峰焊相比的缺點(diǎn)

(1)焊膏的價(jià)格成本相對(duì)波峰焊的錫條較高。

(2)有些工藝需要專用模板、專用印刷設(shè)備和回流爐，價(jià)格較貴。而且不適合多個(gè)不同的PCBA產(chǎn)品同時(shí)生產(chǎn)。

(3)傳統(tǒng)回流爐可能會(huì)損壞不耐高溫的元件。在選擇元件時(shí)，特別注意塑膠元件，如電位器、鋁電解電容等可能由于高溫而損壞。（如果采用專用回流爐，元件表面最高溫度可以控制在120~150℃。因此一般的電解電容，連接器等都無問題）與波峰焊相比的缺點(diǎn)(1)焊膏的價(jià)格成本相對(duì)波峰焊的錫條較82.通孔元件采用再流焊工藝的適用范圍a大部分SMC/SMD，少量(10~5%以下)THC的產(chǎn)品。b要求THC能經(jīng)受再流焊爐的熱沖擊，例如線圈、連接器、屏蔽等。有鉛焊接時(shí)要求元件體耐溫240℃，無鉛要求260℃以上。c電位器、鋁電解電容、國(guó)產(chǎn)的連接器、國(guó)產(chǎn)塑封器件等不適合再流焊工藝。（除非采用專用回流爐）c個(gè)別不能經(jīng)受再流焊爐熱沖擊的元器件，可以采用后附手工焊接的方法解決。2.通孔元件采用再流焊工藝的適用范圍a大部分SMC/SM9通孔元件再流焊工藝的應(yīng)用實(shí)例彩電調(diào)諧器CD，DVD激光機(jī)芯伺服板以及DVD-ROM伺服板筆記本電腦主板

......等等通孔元件再流焊工藝的應(yīng)用實(shí)例彩電調(diào)諧器103.對(duì)設(shè)備的特殊要求3.1印刷設(shè)備雙面混裝時(shí)，需要用特殊的立體式管狀印刷機(jī)或焊膏滴涂機(jī)。有時(shí)也可以采用普通印刷機(jī)。3.對(duì)設(shè)備的特殊要求3.1印刷設(shè)備113.2再流焊設(shè)備a由于SMC/SMD焊接面在頂面，而THC的焊接面在底面，要求各溫區(qū)上、下獨(dú)立控制溫度,底部溫度需要調(diào)高。設(shè)備的頂部可采用一些白色、光亮（反光）材料；或采用白色、光亮（如錫箔、鋁箔）材料加工專門的焊接工裝。b由于通孔元件焊錫量多，熱容量大，要求爐溫高一些。c專用再流焊設(shè)備.d有時(shí)也可以采用原來的再流焊設(shè)備。3.2再流焊設(shè)備a由于SMC/SMD焊接面在頂面，而TH124.工藝方面的特殊要求4.1施加焊膏有四種方法管狀印刷機(jī)印刷點(diǎn)膠機(jī)滴涂模板印刷印刷或滴涂后+焊料預(yù)制片4.工藝方面的特殊要求4.1施加焊膏有四種方法13各種施加焊膏方法的應(yīng)用a單面混裝時(shí)可采用模板印刷、管狀印刷機(jī)印刷或點(diǎn)焊膏機(jī)滴涂。b雙面混裝時(shí),因?yàn)樵赥HC元件面已經(jīng)有焊接好的SMC/SMD，因此不能用平面模板印刷焊膏，需要用特殊的立體式管狀印刷機(jī)或點(diǎn)焊膏機(jī)施加焊膏。c當(dāng)焊膏量不能滿足要求時(shí)可采用印刷或滴涂后+焊料預(yù)制片。各種施加焊膏方法的應(yīng)用a單面混裝時(shí)可采用模板印刷、管狀印刷14方法1管狀印刷機(jī)印刷刮刀印刷方向

支撐臺(tái)間隙0.1~0.3mm

印刷模板已焊接SMD

焊膏

漏嘴焊膏PCB

方法1管狀印刷機(jī)印刷刮刀印刷方向 支15方法2

點(diǎn)膠機(jī)滴涂焊膏方法2

點(diǎn)膠機(jī)滴涂焊膏16方法3模板印刷方法3模板印刷17方法4：印刷或滴涂后+焊料預(yù)制片采用焊料預(yù)制片的優(yōu)點(diǎn)：THC的焊膏量比SMC/SMD的焊膏量多許多。當(dāng)THC引出端子較少時(shí)可使用增加模板厚度和開口尺寸的措施，點(diǎn)焊膏工藝時(shí)增加焊膏量的方法。當(dāng)THC引出端子較多時(shí)，例如PGA矩陣連接器的端子（針）很多，如果增加模板厚度會(huì)影響印刷質(zhì)量，如果增大開口尺寸受到引腳間距的限制會(huì)引起焊膏粘連，導(dǎo)致大量的錫珠。當(dāng)焊膏量不能滿足要求時(shí)，采用焊料預(yù)制片能實(shí)現(xiàn)在增加焊膏量的同時(shí)避免焊膏粘連和錫珠的產(chǎn)生。預(yù)制片是100%合金沖壓出來的方法4：印刷或滴涂后+焊料預(yù)制片采用焊料預(yù)制片的優(yōu)點(diǎn)：預(yù)18可用于再流焊的連接器插裝孔焊料填充要求

＞75%可用于再流焊的連接器插裝孔焊料填充要求

＞75%19墊圈形焊料預(yù)制片的放置方法:（1）

：用適當(dāng)?shù)奈鞂|圈形焊料預(yù)制片貼裝在焊膏上。墊圈形焊料預(yù)制片墊圈形焊料預(yù)制片的放置方法:（1）：用適當(dāng)?shù)奈鞂|圈形焊20

根據(jù)墊圈形焊料預(yù)制片的外徑和內(nèi)徑加工一個(gè)與連接器引腳（針）相匹配的模具→將預(yù)制片撒在模具上振動(dòng)，篩入模具的每個(gè)鉆孔中→將連接器壓入模具→收回連接器時(shí)預(yù)制片就套在引腳上了。（2）：通過模局具將墊圈形焊料預(yù)制片預(yù)先套在引腳上根據(jù)墊圈形焊料預(yù)制片的外徑和內(nèi)徑加工一個(gè)與連21（3）：用貼裝機(jī)將矩形焊料預(yù)制片放置在通孔附近焊料預(yù)制片被包裝在卷帶上、或通過散料喂料系統(tǒng)，類似無源元件那樣被依次貼放在通孔附近的焊膏上。矩形焊料預(yù)制片卷帶貼放在通孔附近的焊膏上（3）：用貼裝機(jī)將矩形焊料預(yù)制片放置在通孔附近焊料預(yù)制片被包224.2通孔元件的焊膏施加量THC的焊膏量由通孔的體積、焊盤面積決定，可計(jì)算。除了有PCB上、下焊盤外，還有PCB厚度方向的通孔需要填滿焊料，而且在元件引腳（針）與PCB兩面焊盤的交接處還要形成半月形的焊點(diǎn)，因此需要的焊膏量約比SMC/SMD的焊膏量多3~4倍。焊膏量與PCB插孔直徑及焊盤大小成正比關(guān)系。可使用增加模板厚度、開口形狀和尺寸等措施，采用點(diǎn)焊膏工藝時(shí)，也要掌握好適當(dāng)多的焊膏量。4.2通孔元件的焊膏施加量THC的焊膏量由通孔的體積、焊盤234.3必須采用短插工藝元件的引腳不能過長(zhǎng)，長(zhǎng)引腳也會(huì)吸收焊膏量，針長(zhǎng)要與PCB厚度和應(yīng)用類型相匹配，插裝后在PCB焊接面的針長(zhǎng)控制在1~1.5mm?？刂圃逖b高度，元件體、特別是連接器的外殼不能和焊膏接觸。緊固件不要太大咬接力，因?yàn)橘N裝設(shè)備通常只支持10~20牛頓的壓接力。4.3必須采用短插工藝元件的引腳不能過長(zhǎng)，長(zhǎng)引腳也會(huì)吸收244.4THC的焊盤設(shè)計(jì)的特殊要求a.需要根據(jù)引出腳的直徑設(shè)計(jì)插孔直徑，孔徑不能太大，大孔徑會(huì)增加焊膏的需求量，建議手工插裝孔直徑比針直徑大20%（0.125mm），機(jī)器自動(dòng)插裝孔比針直徑大20~50%，較少端子時(shí)插裝孔直徑可小一些。b.插裝孔兩面的焊盤也不能太大，大焊盤也會(huì)增加焊膏的需求量。4.4THC的焊盤設(shè)計(jì)的特殊要求a.需要根據(jù)引出腳的直254.5通孔回流焊接技術(shù)要保證焊點(diǎn)處的最佳熱流。當(dāng)達(dá)到焊料的熔點(diǎn)溫度時(shí)，通常在引腳底部（針尖）處的焊料熔化并浸潤(rùn)引腳（針）時(shí)，由于毛細(xì)作用，使液體焊料填滿通孔。4.5通孔回流焊接技術(shù)要保證焊點(diǎn)處的最佳熱流。26

再流焊溫度曲線

溫度曲線要根據(jù)PCB上元件的布局、THC和回流爐的具體情況進(jìn)行調(diào)整。爐子導(dǎo)軌上面的溫度要盡量調(diào)低，爐子導(dǎo)軌下面的溫度應(yīng)適當(dāng)提高。找出既能保證PCB下面焊點(diǎn)質(zhì)量，又能保證PCB上面的分立元器件不被損壞的最佳溫度和速度。再流焊溫度曲線溫度曲線要根據(jù)PCB上元件的布局、TH274.6焊點(diǎn)檢測(cè)通孔回流焊點(diǎn)要求與IPC-A-610波峰焊點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)相同。理想的填充率達(dá)到100%或至少75%以上。焊盤環(huán)的浸潤(rùn)角接近360°或270°以上。IPC-A-610D標(biāo)準(zhǔn)：Acceptable-Class2?Minimum180°wettingpresentonleadandbarrel,Figure7-113.Acceptable-Class3?Minimum270°wettingpresentonleadandbarrel,Figure7-114.4.6焊點(diǎn)檢測(cè)通孔回流焊點(diǎn)要求與IPC-A-610波峰焊284.7

不耐高溫的元件采用手工焊接如鋁電解電容、國(guó)產(chǎn)塑封器件應(yīng)采用后附手工焊接的方法來解決。4.7不耐高溫的元件采用手工焊接如鋁電解電容、國(guó)產(chǎn)塑封器件29SMT工藝技術(shù)改進(jìn):

通孔元件再流焊工藝

及

部分問題解決方案實(shí)例顧靄云SMT工藝技術(shù)改進(jìn):

通孔元件再流焊工藝

及

部分問題解決方30工藝改進(jìn)不僅給企業(yè)帶來生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)帶來工藝技術(shù)水平的不斷提高和進(jìn)步。工藝改進(jìn)不僅給企業(yè)帶來生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)帶來工藝技術(shù)水平的31是工藝優(yōu)化和技術(shù)改進(jìn)的實(shí)例

部分問題解決方案實(shí)例

通孔元件再流焊工藝是工藝優(yōu)化和技術(shù)改進(jìn)的實(shí)例部分問題解決方案實(shí)例通孔元32內(nèi)容1.通孔元件再流焊工藝

2.

部分問題解決方案實(shí)例內(nèi)容1.通孔元件再流焊工藝33一.通孔元件再流焊工藝把引腳插入填滿焊膏的插裝孔中，并用回流法焊接。可以替代波峰焊、選擇性波峰焊、自動(dòng)焊接機(jī)器人、手工焊。一.通孔元件再流焊工藝把引腳插入填滿焊膏的插裝孔中，并用回34通孔元件再流焊工藝目前絕大多數(shù)PCB上通孔元件的比例只占元件總數(shù)的10~5%以下，采用波峰焊、選擇性波峰焊、自動(dòng)焊接機(jī)器人、手工焊以及壓接等方法的組裝費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過該比例，而且組裝質(zhì)量也不如再流焊。因此通孔元件再流焊技術(shù)日漸流行。通孔元件再流焊工藝目前絕大多數(shù)PCB上通孔元件的比例只占元件351.通孔元件采用再流焊工藝的優(yōu)點(diǎn)

（與波峰焊相比）a可靠性高，焊接質(zhì)量好，不良比率DPPM可低于20

。b虛焊、橋接等焊接缺陷少，修板的工作量減少。C無錫渣的問題，PCB板面干凈，外觀明顯比波峰焊好。機(jī)器為全封閉式，干凈，生產(chǎn)車間里無異味。d簡(jiǎn)化工序，節(jié)省流程時(shí)間，節(jié)省材料，設(shè)備管理及保養(yǎng)簡(jiǎn)單，使操作和管理都簡(jiǎn)單化了。e降低成本，增加效益（廠房、設(shè)備、人員）。1.通孔元件采用再流焊工藝的優(yōu)點(diǎn)

（與波峰焊相比）a可36與波峰焊相比的缺點(diǎn)

(1)焊膏的價(jià)格成本相對(duì)波峰焊的錫條較高。

(2)有些工藝需要專用模板、專用印刷設(shè)備和回流爐，價(jià)格較貴。而且不適合多個(gè)不同的PCBA產(chǎn)品同時(shí)生產(chǎn)。

(3)傳統(tǒng)回流爐可能會(huì)損壞不耐高溫的元件。在選擇元件時(shí)，特別注意塑膠元件，如電位器、鋁電解電容等可能由于高溫而損壞。（如果采用專用回流爐，元件表面最高溫度可以控制在120~150℃。因此一般的電解電容，連接器等都無問題）與波峰焊相比的缺點(diǎn)(1)焊膏的價(jià)格成本相對(duì)波峰焊的錫條較372.通孔元件采用再流焊工藝的適用范圍a大部分SMC/SMD，少量(10~5%以下)THC的產(chǎn)品。b要求THC能經(jīng)受再流焊爐的熱沖擊，例如線圈、連接器、屏蔽等。有鉛焊接時(shí)要求元件體耐溫240℃，無鉛要求260℃以上。c電位器、鋁電解電容、國(guó)產(chǎn)的連接器、國(guó)產(chǎn)塑封器件等不適合再流焊工藝。（除非采用專用回流爐）c個(gè)別不能經(jīng)受再流焊爐熱沖擊的元器件，可以采用后附手工焊接的方法解決。2.通孔元件采用再流焊工藝的適用范圍a大部分SMC/SM38通孔元件再流焊工藝的應(yīng)用實(shí)例彩電調(diào)諧器CD，DVD激光機(jī)芯伺服板以及DVD-ROM伺服板筆記本電腦主板

......等等通孔元件再流焊工藝的應(yīng)用實(shí)例彩電調(diào)諧器393.對(duì)設(shè)備的特殊要求3.1印刷設(shè)備雙面混裝時(shí)，需要用特殊的立體式管狀印刷機(jī)或焊膏滴涂機(jī)。有時(shí)也可以采用普通印刷機(jī)。3.對(duì)設(shè)備的特殊要求3.1印刷設(shè)備403.2再流焊設(shè)備a由于SMC/SMD焊接面在頂面，而THC的焊接面在底面，要求各溫區(qū)上、下獨(dú)立控制溫度,底部溫度需要調(diào)高。設(shè)備的頂部可采用一些白色、光亮（反光）材料；或采用白色、光亮（如錫箔、鋁箔）材料加工專門的焊接工裝。b由于通孔元件焊錫量多，熱容量大，要求爐溫高一些。c專用再流焊設(shè)備.d有時(shí)也可以采用原來的再流焊設(shè)備。3.2再流焊設(shè)備a由于SMC/SMD焊接面在頂面，而TH414.工藝方面的特殊要求4.1施加焊膏有四種方法管狀印刷機(jī)印刷點(diǎn)膠機(jī)滴涂模板印刷印刷或滴涂后+焊料預(yù)制片4.工藝方面的特殊要求4.1施加焊膏有四種方法42各種施加焊膏方法的應(yīng)用a單面混裝時(shí)可采用模板印刷、管狀印刷機(jī)印刷或點(diǎn)焊膏機(jī)滴涂。b雙面混裝時(shí),因?yàn)樵赥HC元件面已經(jīng)有焊接好的SMC/SMD，因此不能用平面模板印刷焊膏，需要用特殊的立體式管狀印刷機(jī)或點(diǎn)焊膏機(jī)施加焊膏。c當(dāng)焊膏量不能滿足要求時(shí)可采用印刷或滴涂后+焊料預(yù)制片。各種施加焊膏方法的應(yīng)用a單面混裝時(shí)可采用模板印刷、管狀印刷43方法1管狀印刷機(jī)印刷刮刀印刷方向

支撐臺(tái)間隙0.1~0.3mm

印刷模板已焊接SMD

焊膏

漏嘴焊膏PCB

方法1管狀印刷機(jī)印刷刮刀印刷方向 支44方法2

點(diǎn)膠機(jī)滴涂焊膏方法2

點(diǎn)膠機(jī)滴涂焊膏45方法3模板印刷方法3模板印刷46方法4：印刷或滴涂后+焊料預(yù)制片采用焊料預(yù)制片的優(yōu)點(diǎn)：THC的焊膏量比SMC/SMD的焊膏量多許多。當(dāng)THC引出端子較少時(shí)可使用增加模板厚度和開口尺寸的措施，點(diǎn)焊膏工藝時(shí)增加焊膏量的方法。當(dāng)THC引出端子較多時(shí)，例如PGA矩陣連接器的端子（針）很多，如果增加模板厚度會(huì)影響印刷質(zhì)量，如果增大開口尺寸受到引腳間距的限制會(huì)引起焊膏粘連，導(dǎo)致大量的錫珠。當(dāng)焊膏量不能滿足要求時(shí)，采用焊料預(yù)制片能實(shí)現(xiàn)在增加焊膏量的同時(shí)避免焊膏粘連和錫珠的產(chǎn)生。預(yù)制片是100%合金沖壓出來的方法4：印刷或滴涂后+焊料預(yù)制片采用焊料預(yù)制片的優(yōu)點(diǎn)：預(yù)47可用于再流焊的連接器插裝孔焊料填充要求

＞75%可用于再流焊的連接器插裝孔焊料填充要求

＞75%48墊圈形焊料預(yù)制片的放置方法:（1）

：用適當(dāng)?shù)奈鞂|圈形焊料預(yù)制片貼裝在焊膏上。墊圈形焊料預(yù)制片墊圈形焊料預(yù)制片的放置方法:（1）：用適當(dāng)?shù)奈鞂|圈形焊49

根據(jù)墊圈形焊料預(yù)制片的外徑和內(nèi)徑加工一個(gè)與連接器引腳（針）相匹配的模具→將預(yù)制片撒在模具上振動(dòng)，篩入模具的每個(gè)鉆孔中→將連接器壓入模具→收回連接器時(shí)預(yù)制片就套在引腳上了。（2）：通過模局具將墊圈形焊料預(yù)制片預(yù)先套在引腳上根據(jù)墊圈形焊料預(yù)制片的外徑和內(nèi)徑加工一個(gè)與連50（3）：用貼裝機(jī)將矩形焊料預(yù)制片放置在通孔附近焊料預(yù)制片被包裝在卷帶上、或通過散料喂料系統(tǒng)，類似無源元件那樣被依次貼放在通孔附近的焊膏上。矩形焊料預(yù)制片卷帶貼放在通孔附近的焊膏上（3）：用貼裝機(jī)將矩形焊料預(yù)制片放置在通孔附近焊料預(yù)制片被包514.2通孔元件的焊膏施加量THC的焊膏量由通孔的體積、焊盤面積決定，可計(jì)算。除了有PCB上、下焊盤外，還有PCB厚度方向的通孔需要填滿焊料，而且在元件引腳（針）與PCB兩面焊盤的交接處還要形成半月形的焊點(diǎn)，因此需要的焊膏量約比SMC/SMD的焊膏量多3~4倍。焊膏量與PCB插孔直徑及焊盤大小成正比關(guān)系?？墒褂迷黾幽０搴穸取㈤_口形狀和尺寸等措施，采用點(diǎn)焊膏工藝時(shí)，也要掌握好適當(dāng)多的焊膏量。4.2通孔元件的焊膏施加量THC的焊膏量由通孔的體積、焊盤524.3必須采用短插工藝元件的引腳不能過長(zhǎng)，長(zhǎng)引腳也會(huì)吸收焊膏量，針長(zhǎng)要與PCB厚度和應(yīng)用類型相匹配，插裝后在PCB焊接面的針長(zhǎng)控制在1~1.5mm。控制元件插裝高度，元件體、特別是連接器的外殼不能和焊膏接觸。緊固件不要太大咬接力，因?yàn)橘N裝設(shè)備通常只支持10~20牛頓的壓接力。4.3必須采用短插工藝元件的引腳不能過長(zhǎng)，長(zhǎng)引腳也會(huì)吸收534.4THC的焊盤設(shè)計(jì)的特殊要求a.需要根據(jù)引出