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回流焊:SMT工艺中的效率提升与环保转型
来源:回流焊 | 作者:中电集创(cecjc) | 发布时间 :2024-12-10 | 78 次浏览: | 分享到:
通孔回流焊(THR)是一种先进的SMT焊接技术,它结合了表面贴装技术(SMT)的优点,并利用通孔插件增强了机械连接强度。这种技术特别适用于高密度电路板的焊接,能够显著提高焊接质量,减少虚焊和连锡等缺陷。通过简化工艺流程,通孔回流焊有助于降低生产成本和缩短生产周期。然而,它也面临着焊膏用量大、设备污染和热冲击等问题。随着环保要求的提高,无铅焊料的开发和应用成为趋势,这对焊接工艺提出了新的挑战。垂直烘炉技术作为应对CSP等封装技术的需求而发展起来,它通过简化温度曲线,提高了固化过程的效率。整体而言,通孔回流焊技术在提升焊接质量、降低成本和适应环保要求方面发挥着重要作用,是电子组装领域的一个重要发展方向。

通孔回流焊(Through-hole Reflow, THR)是一种在SMT焊接工艺中越来越受到重视的技术,它结合了表面贴装制造工艺的优点,并利用通孔插件获得较好的机械连接强度。以下是通孔回流焊的全面阐述:


优势:


提高焊接质量:通孔回流焊可以获得较高的焊接强度和致密性,减少虚焊、连锡等缺陷,返修率极低。

简化工艺流程:通孔回流焊简化了传统波峰焊和手工插装工艺,实现单一的SMT生产线完成所有PCB的组装。

降低生产成本和周期:由于简化了操作和减少了设备、材料和人员需求,生产成本和周期得以降低。

减少热处理步骤:省去了一个或多个热处理步骤,改善了可焊性和电子组件的可靠性。

提高组装密度:适用于高密度电路板中插装元件的焊接,丰富了焊接手段。

缺点:


焊膏用量大:通孔回流焊使用的锡膏量比一般SMT多,增加了成本。

设备污染:助焊剂挥发后形成的残留物多,会对机器和PCB造成污染。

空洞概率增加:由于焊膏中金属成分体积大,需要优化通孔焊盘设计和模板设计,确保足够的焊膏量,防止少锡和空洞。

热冲击问题:通孔元器件必须承受整个回流温度曲线,承受峰值温度为240℃、30s的热冲击,这对元件的耐温性提出了要求。

技术挑战: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,形成可接受的焊接点,是一个技术挑战。

特殊炉子开发:

为了处理贴装有SMT元件的连续柔性板,特殊的炉子被开发出来,需要特制的轨道来传递柔性板,并能处理连续板的问题。这种炉子必须具备应变随机停顿的能力,继续处理完该段柔性板,并在全线恢复连续运转时回到正常工作状态。


垂直烘炉技术:

市场对缩小体积的需求使CSP(如FLIP CHIP)得到较多应用,填充或灌胶被用来加强焊点结构使其能抵受住由于硅片与PCB材料的热膨胀系数不一致而产生的应力。垂直烘炉技术已被证明可以成功地进行固化过程,并且其温度曲线比普通回流炉更为简单。


无铅回流焊:

出于环保考虑,铅在21世纪将被严格限用,无铅焊料的开发成为趋势。无铅焊料一般具有比锡铅合金高40°C左右的熔点温度,这意味着回流焊必须在更高的温度下进行。氮气保护可以部分消除因温度提高而增加的氧化和对PCB本身的损伤。


综上所述,通孔回流焊技术在提高焊接质量、简化工艺流程和降低成本方面具有明显优势,但在焊膏用量、设备污染、热冲击问题和技术挑战方面需要特别注意。随着技术的发展,通孔回流焊有望在未来的电子组装中发挥更加重要的作用。

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