THR通孔回流焊技术要求
回流焊 技术条件 标准
回流焊技术条件标准
回流焊是一种常用的电子组装技术，用于在电路板上焊接表面贴装元件。
它可以提供高质量的焊接连接，以及高效的生产速度。
回流焊的技术条件主要由以下几个方面组成：
1. 温度控制：回流焊使用高温的熔融焊料来完成焊接过程，因此必须严格控制回流炉的温度。
一般来说，焊接温度在200-230摄氏度之间。
2. 加热速率和冷却速率：焊接过程中，需要控制加热速率和冷却速率，以避免焊接区域的温度变化过快，导致焊接质量不稳定或产生焊接缺陷。
3. 焊接时间：焊接时间是指焊接区域处于高温状态的时间，通常在30秒至2分钟之间。
焊接时间的选择需要考虑焊接材料的性质以及焊接质量的要求。
4. 焊接流程：焊接操作需要按照一定的流程进行，包括加载电路板、预热、焊接、冷却和卸载等步骤。
回流焊的技术条件通常由相关标准进行规定，如IPC标准（电子行业协会）以及各个电子企业的内部标准。
这些标准会对回流焊的各项参数进行详细规定，以保证焊接质量的稳定性和一致性。
总之，回流焊的技术条件包括温度控制、加热速率和冷却速率、焊接时间以及焊接流程等，根据相关标准进行规定，以确保焊接质量的稳定性和一致性。
开发通孔回流焊接工艺
开发通孔回流焊接工艺本文介绍：“通孔回流焊接工艺消除许多混合技术PCB的波峰焊接的需要。
”在过去三到四年期间，美国Alcatel公司(Richardson, TX)已经在作消除对尽可能多的混合技术PCB的波峰焊接需要的工作。
减少波峰焊接的计划已经提供了成本与周期时间的重要改善。
通孔回流焊接工艺的实施已经是该计划的一个必要部分。
该工艺涉及在通孔(through-hole)元件要插位置印刷锡膏。
这些元件然后在表面回流焊接炉之前安装，并与其它元件一起焊接。
适合该工艺的元件类型包括针栅阵列(PGA, pin grid array)、DIP(dual in-line package)和各种连接器。
初始结果能力分析(capability studies)Alcatel公司的工艺质量标准对所有通孔元件一直要求至少75%的通孔填充。
焊接工业标准J-STD-001 B1 (第三类应用)要求垂直填充至少75%，并明显有良好的熔湿。
计算显示，假设将孔的尺寸从波峰焊接和手工焊接正常使用的减少，0.007"的模板可提供足够的焊锡满足这些要求。
通过使用一种为新工艺重新设计的波峰焊接产品电路板，对回流焊接炉提供必要温度曲线的能力进行了研究。
该电路板是10"x15.2" ，厚度0.093"，安装一个47-mm2的陶瓷PGA，以及一些典型的标准与密间距的表面贴装元件。
该炉子是标准的带有氮气的强制对流型的。
图一显示得到的温度曲线。
板上所有的点都在锡膏供应商对峰值温度和回流以上时间的规格内。
PGA引脚的温度实际上是两面相同的，尽管有元件的热质量(thermal mass)。
小型表面贴装电阻与PGA 引脚之间的峰值温度之差只有9°C初始实施当工艺在产品电路板实施时，遇到许多的问题。
由于焊锡对引脚的分布不均，有时要求焊接点的返工。
有些引脚特别少锡，而相邻的引脚又多锡。
其它的情况，大的锡“块”保留在引脚端上，因此由于孔内少锡而要求手工的补焊。
6-2 通孔回流焊
1 引言在传统的电子组装工艺中，对于安装有过孔插装元件(THD)印制板组件的焊接一般采用波峰焊接技术。
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；印制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电子组装技术的发展。
为了适应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术(THR，Through-hole Reflow)，又称为穿孔回流焊PIHR(Pin-in-Hole Reflow)。
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，节省了费用，同时也减少了所需的工作人员，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经济性、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CD Walkman。
2 通孔回流焊接生产工艺流程生产工艺流程与SMT流程极其相似，即印刷焊膏一插入元件一回流焊接，无论对于单面混装板还是双面混装板，流程相同。
2.1 焊膏印刷2.1.1焊膏的选择通孔回流所用的焊膏黏度较低，流动性好，便于流入通孔内。
一般在SMT工艺以后进行通孔回流，若SMT采用的焊膏合金成分为63Sn37Pb，那么为了保证通孔回流时SMT元件不会再次熔化而掉落，焊膏中焊锡合金的成分可采用熔点稍低的46Sn46Pb8Bi(178℃)，焊料颗粒尺寸25μm以下＜10％，25～50μm＞89％，50μm以上＜1％。
2.1.2 基本原理在一定的压力及速度下，用塑胶刮刀将装在模板上的焊膏通过模板上的漏嘴漏印在线路板上相应位置。
穿孔塞焊规方案
穿孔塞焊规方案1. 引言穿孔塞焊（Through Hole Reflow，简称THR）是一种常用的表面贴装（Surface Mount Technology，简称SMT）技术，用于将电子元器件安装到印制电路板（Printed Circuit Board，简称PCB）上。
穿孔塞焊通过在PCB上打孔，然后在通过电热炉进行焊接，使得焊锡能够穿过孔壁连接元器件的引脚与PCB的焊盘。
本文档将介绍穿孔塞焊规方案，包括操作步骤、工具材料、注意事项等内容，以帮助读者了解和掌握穿孔塞焊技术。
2. 操作步骤2.1 准备在进行穿孔塞焊之前，需要准备以下工具和材料：•热风焊接设备•PCB板•电子元器件•焊锡丝•焊接通孔塞2.2 步骤1.将PCB板放在工作台上，确保表面平整。
2.使用钻孔机在PCB板上打孔，以便焊锡能够穿过孔壁与元器件引脚连接。
根据元器件的封装类型和引脚间距，选择合适的钻头进行钻孔。
3.将电子元器件放置在PCB板上，并将元器件的引脚与相应的打孔对齐。
4.用热风焊接设备加热焊接区域，让焊锡熔化。
确保焊锡能够穿过孔壁连接元器件引脚和PCB的焊盘。
5.使用焊锡丝将焊锡引到焊盘上，使焊锡与PCB的焊盘和元器件的引脚连接。
6.根据需要，使用焊接通孔塞封堵孔壁，以防止焊锡从孔壁的另一侧溢出。
7.检查焊接质量，确保焊接稳定可靠。
可以使用显微镜进行检查，或者利用可靠性测试设备进行快速测试。
8.清理焊接区域，将残留的焊锡和通孔塞清除，确保焊接区域整洁。
9.根据需要，进行焊接后的修复或者检查。
3. 工具材料为了进行穿孔塞焊，需要准备以下工具和材料：•热风焊接设备：用于加热焊接区域使焊锡熔化。
•PCB板：用于安装电子元器件。
•电子元器件：需要安装到PCB板上的元器件。
•焊锡丝：用于将焊锡引到焊盘上进行焊接。
•焊接通孔塞：用于封堵焊接孔壁，防止焊锡溢出。
4. 注意事项在进行穿孔塞焊时，需要注意以下事项：•穿孔塞焊需要一定的操作技巧和经验，建议在掌握基本的焊接技术后再进行操作。
PCB设计指导书
PCB 设计指导书1.术语：1PCB(Print circuit Board) 印制电路板2原理图电路原理图，使用原理图设计工具设计的表达硬件电路中器件关系的图。
3SMT:外表组装技术〔外表贴装技术〕〔Surface Mount Technology 的缩写〕，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
4AI：AI 是(Auto-Insert)的简写,意思是自动插件技术,自动将元器件安装在PCB 上面。
5EMC: 电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility),是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的力量。
6波峰焊接：波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触到达焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特别装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫“波峰焊“，其主要材料是焊锡条。
又称 FS。
7回流焊接：回流焊机也叫再流焊机或“回流炉”(Reflow Oven),它是通过供给一种加热环境,使焊锡膏受热溶化从而让外表贴装元器件和 PCB 焊盘通过焊锡膏合金牢靠地结合在一起。
简称 RF。
8通孔回流焊接：通孔回流焊接技术(THR，Through-hole Reflow)，又称为穿孔回流焊 PIHR(Pin-in-Hole Reflow)。
该技术原理是在印制板完成贴片后，使用一种安装有很多针管的特别模板，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，最终插装元件与贴片元件同时通过回流焊完成焊接。
9微带线：微带线是由支在介质基片上的单一导体带构成的微波传输线。
适合制作微波集成电路的平面构造传输线。
与金属波导相比，其体积小、重量轻、使用频带宽、牢靠性高和制造本钱低等；但损耗稍大，功率容量小。
10带状线：带状线是介于两个接地层之间的印制导线，它是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带线。
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。
通孔回流工艺_THR_中的自动贴装方案
图 18、插件 TOP 面焊接效果
结论
图 19、插件 BOTTOM 面焊接效果
通过 SMT 工艺团队的不断反复试验验证。本文给出了插件(TCH)实现自动贴装的方案,提高 THR 工艺自 动化程序及生产效率,目前在我司此工艺已成功运用在一些 OEM 客户机型上并取得良好效果（直通率保持在 99%以上）。
图 12、设备吸嘴取料
图 13、物料影像识别 -2-
图 14、设备贴装插件 OK 1、5 插件实现机器贴装步骤如下：
2、回流曲线设定
图 15、插件实现机器贴装步骤
针对 THR 回流曲线设定，个人建议使用 RSS 曲线进行曲线设定，恒温区与回流区建议取锡膏规格上 限时间及温度，如图 16，当然具体情况需做具体分析。
前言
Hytera（海能达通信股份）公司 SMT 工艺团队在通孔回流工艺（THR）方面进行了多次尝试和验证并 取得了一定的成果，包括“三维印刷”技术和夹具、工艺流程优化等使两面都有插件的产品实现了回流焊 接。
在这个过程中，设计、制作并运用合适的夹具对于 THR 工艺的成功实施，起到了非常重要的作用。夹 具的作用主要是固定或者支撑插件，在插件的引脚插入板子对应的通孔后，使插件保持与板子表面的垂直 度，同时，使插件本体与板子表面紧密贴合。一般情况下，我们需要作业员在回流焊前手工操作完成夹具、 插件和板子的“组合”，而在回流焊后使夹具与后两者“拆分”（备注：实际上此时的插件与板子已经构 成一个整体，称为 PCB’A）。
图 3、物料“取料位置”
图 4、插件物料无“取料位置”
1、3 夹具设计
¾ 夹具设计要点，须保证插件与 PCB 表面紧贴并成垂直状态，如意思示图 5、。
-1-
¾ 夹具需与 PCB 拼板对应连拼设计。制作夹具时，PCB 与夹具通孔中心间距应保持一致,如：a=b, 插件夹具中间需进行铣空便于散热,PCB 拼板及夹具实物如图 6、7。(注意：夹具插件孔直径一般 ≥插件直径 0.05mm 左右，便于夹具拆分)
回流焊接工艺要求
回流焊接工艺要求大功率LED是一种节能环保的绿色照明器件，在日趋发展的当今社会中，人们越来越注重生活环境的保护，绿色环保，节能减排，逐渐变为商家的竞争发展的目的和商业利益的源头。
LED较传统白炽灯泡省电超过80%，相较一般路灯也有省电30%~50%的实证效果，在海外，已有许多案例显示LED户外照明方案在2~3年内即可回收投资成本。
但是在关于大功率LED光源的使用主要存在两个难题：第一，大功率LED的焊接制作方案。
第二，大功率LED的散热解决方案。
在大功率LED的散热问题许多灯饰制作都有其设计方案主要采取空气对流进行散热。
问题主要集中在大功率LED的焊接方法。
关于焊接现在主要采用三种方法进行焊接A.手工焊接B.恒温板加热焊接C.回流焊接在实际应用中手工焊接和恒温板焊接使用所有大功率LED的封装，虽然焊接效率很低，人力制作成本较高，但是焊接的大功率LED的工艺比较容易掌握，而且在后期的使用中问题点很少被大多数灯饰生产制作而采用。
回流焊接虽然效率高，制作快但是工艺制作要求高，技术难度大，而且本很多生产厂家否定。
回流焊接，什么是回流焊接？回流焊是英文Reflow Soldring的直译，是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
回流焊又称“再流焊”或“再流焊机”（Reflow Machine），它是通过提供一种加热环境，使焊锡膏受热融化从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的设备。
回流焊根据技术的发展分为：气相回流焊、红外回流焊、远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。
另外根据焊接特殊的需要，含有充氮的回流焊炉。
目前比较流行和实用的大多是远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。
根据形状可以分为台式回流焊炉和立式回流焊炉，简要介绍这两种。
1、台式回流焊炉台式设备适合中小批量的PCB组装生产，性能稳定、价格经济（大约在4-8万人民币之间），国内私营企业及部分国营单位用的较多。
回流焊工艺要求
回流焊工艺要求回流焊工艺是电子制造领域中一种重要的焊接技术，广泛应用于SMT（表面贴装技术）生产中。
回流焊工艺通过加热熔化预先涂布在电路板上的焊膏，将电子元件与电路板连接起来。
下面是回流焊工艺的要求：1.焊膏选择：回流焊工艺需要使用适合的焊膏，根据焊接材料、焊接温度和元件的耐热性等因素进行选择。
焊膏的粘度、润湿性、触变性等特性需根据具体的焊接要求进行选择。
2.焊膏涂布：将选好的焊膏按照一定的方式涂布在电路板上，涂布量要适中，过多或过少的焊膏都会影响焊接质量。
焊膏涂布通常采用手动或自动涂布设备完成。
3.元件放置：将电子元件按照电路设计要求放置在涂有焊膏的电路板上，元件的放置要准确、稳定，避免出现偏移或倾斜。
4.回流炉设定：将电路板放入回流炉中进行加热，设定合适的温度曲线，保证焊膏在适当的温度下熔化并充分润湿元件和电路板表面。
温度曲线包括预热、升温、保温和冷却等阶段，需根据具体的焊接要求进行设定。
5.温度控制：回流焊工艺要求温度控制精确，以保证焊接质量和元件的可靠性。
温度过高可能导致元件受损或焊接不良，温度过低则可能导致焊接不完全或形成冷焊。
因此，回流炉的温度设定和控制在整个工艺中具有至关重要的作用。
6.清洁和环境控制：回流焊工艺要求保持生产环境的清洁，以避免灰尘、杂质等对焊接质量的影响。
同时，要控制好湿度、温度等环境因素，确保生产过程的稳定性和焊接质量的可靠性。
7.质量检测：回流焊工艺完成后，需要对焊接质量进行检测，包括外观检查、电气性能测试等。
对于存在缺陷或不良的焊接点，需要进行修复或重新进行回流焊工艺。
8.工艺优化：回流焊工艺要求不断进行工艺优化，以提高生产效率、降低成本并提升焊接质量。
通过对不同产品、不同材料的焊接试验和数据分析，不断优化温度曲线、焊膏选择等工艺参数，实现生产过程的持续改进。
9.人员培训：操作人员的技能和经验对回流焊工艺的质量具有重要影响。
因此，需要对操作人员进行定期的培训和技能评估，确保他们熟悉回流焊工艺的基本原理、操作流程和质量控制要求。
浅谈SMTTHR工艺
浅谈SMTTHR工艺作者：刘妍侦来源：《科技资讯》2019年第18期摘 ;要：SMT有着诸多的优势，因此很多产品都通过此工艺来完成。
而THR作为一种先进的焊接工艺，与SMT结合已经成为了必然的趋势。
在该文中主要就SMT THR工艺进行介绍。
分别从电子元件封装方式、材质的耐高温、元件PIN脚底部的凸台设计、特殊零件（散热片）的规格以及PCB Layout等方面介绍了如何实现THR工艺，除了技术面的介绍，也从成本方面进行了说明。
关键词：SMT ;THR ;表面贴装中图分类号：TN41 ; 文献标识码：A ; ; ; ; ; ;文章编号：1672-3791（2019）06（c）-0071-021 ;THR诞生的背景近年来，在电子行业里，SMT（表面贴装技术）迅速发展，越来越多的产品通过此工艺来完成，小到儿童玩具手表的芯片，大到宇宙飞船的控制主板，都是用此技术来完成的。
这主要是因为SMT有着以下优势：可实现在PCB两面贴装电子元件，并且元件的密度可以非常高，可贴装的零件尺寸小到0201（英寸）;然而在传统工艺里，还有一些元件由于零件本身的体积和引脚的形状而无法导入机器贴装，仍然采用人工插件的方式来进行组装。
让我们来看图1的例子。
高密度的SMT元件与人工手插的一个异性元件（通常也称为手插元件或者DIP元件）在尺寸和组装形式上有明显的区别。
人工手插的元件常是大功率元件，用于电子设备的对外连接。
必须要满足传输高电压、大电流的需要。
在设计时必须要考虑到安规，正式因为如此，此类元件的尺寸在满足安规的条件下可能会变大。
从成本考虑， PCBA上80%为SMT元件，但是其生产成本仅占60%;人工手插元件约占20%，但是生产成本却占40%，如图2所示。
可见，通孔元件生产成本相对较高。
面对如此的成本压力，该公司高层决定推行THR工艺，将成本高的通孔元件改为可以贴装的元件，实现成本及人力的cost down。
根据图3所示，传统工艺是SMT+波峰焊，需要两个制程来完成如图2的PCBA半成品，而THR工艺（为Through hole reflow的缩写，即通孔回流焊，是一种焊接工艺）则可以实现将传统的手插件转移到SMT生产线来进行贴装，从而减少MI手插件的制程（见图3）。
通孔回流焊技术的研究
：
誓 ！
一 表 面 安
一
／
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ＳＭ Ｔ
通 孔 回流 焊 技 术 的研 究
鲜 飞
（ 火通 信科 技 股份 有 限 公 司 ，湖 北 武 汉 烽
４０７ ３ ０ ４）
摘
要
文章 介 绍 了通 孔 回 流 焊 的概 念 、特 点 、分 类和 使 用 工 艺要 点 。通 孔 回 流 焊是 现 代组 装 技 术 的新 概 念 ，它 的
接 技 术 。但 波 峰 焊接 有 许 多 不 足之 处 ：不 适 合 高 密
板 位 置 使针 管 与 插 装 元件 的 过 孔焊 盘 对 齐 ， 然 后 使 用 刮 刀将 模板 上 的锡 膏漏 印到 焊盘 一 然 后安 装 插 ｋ， 装 元 件 ，最 后插 装 元 件 与 贴片 元 件 一 通 过 回 流焊 起
ｓ ｌｅ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏｄ ｒ ｇ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ． ｉ
Ｋｅ ｄｓ ｔ ｒ ｕｇ — ｏｅ ｒ ｆ ｗ ； ｙ ｗｏｒ ｈ ｏ ｈ ｈ ｌ ｅ ｌ ｏ ＰＣＢ； ｔ ｎ ｉ ｓ ｅ ｃｌ
在 传 统 的 电子 组 装 工艺 中 ，对 于 安装 有 过 孔插 装 元 件 （ ＨＤ）印制 板 组件 的 焊接 一 般采 用 波 峰焊 Ｔ
５ ８
完 成 焊 接 。从 中 可 以看 出穿孔 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 ，在费用上 自然可以节 省不少，同时也减少
了所 需 的 工作 人 员 ，存 效 率 也 得 到 了提 高 ；其 次 ｋ
回 流 焊 相 对 于 波 峰 焊 ， 产 生 桥 接 的 可 能 性 要 小 得 多 ，这 样 就提 高 了一 次通 过 牢 。 穿 孔 回流 焊 相 对 传
回流焊和通孔回流焊
专业背景：10多年来，杨先生在高科技企业从事产品制程工艺技术和新产品导入及管理工作，积累了丰 富的 SMT 现场经验和制程工艺改善的成功案例。杨先生自2000年始从事 SMT 的工艺技术及管理工作，先任 职于 ME 、IE 、NPI 、PE 、PM 等多个部门的重要职务，对 SMT 的设备调试、工业工程、制程工艺、质 量管理、新产品导入及项目管理积累了丰富的实践经验。杨先生通过长期不懈的学习、探索与总结，已初步 形成了一套基于 EMS 企业及 SMT 工厂完整实用的实践经验及理论。
课程收益： 1.了解回流焊炉的工作原理、设备结构和重要技术特性； 2.掌握回流焊工艺核心技术并参数设定方法进行深入剖析； 3.掌握通孔回焊和混合制程器件的结构特点、印制板的 DFM； 4.掌握通孔和混合制程器件之 SMT 印刷、贴片、回焊的工艺要点； 5.掌握 PCBA 外观目检、问题侦测、缺陷返修的方法； 6.掌握混合制程器件焊点的外观检验和失效分析技术； 7.掌握回流焊炉的日常维护和故障排除方法； 8.掌握回流焊工艺中常见缺陷产生原因及防止措施。
IPC-A-610E 中插装元器件的1级和2级产品，改善为3级产品的方案解析。
九、新型特殊回流焊接技术及其应用 9.1 汽相回流焊接技术原因及其应用 9.2 电磁感应焊接技术原因及其特殊应用 9.3 激光回流焊接技术原因及其特殊应用
十、总结与讨论
讲师介绍 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 杨老师
PCB 分层与变形；POP/CSP 曲翘变形导致虚焊、开路；焊盘剥离；热损伤（Thermal damage）；01005竖 碑、BGA/CSP 表面裂纹、空洞、锡珠、气孔、润湿不良。 8.2 PTH 插脚的焊接不良诊断与解决
(整理)通孔回流焊接工艺
开发通孔回流焊接工艺在过去三到四年期间，美国Alcatel公司(Richardson, TX)已经在作消除对尽可能多的混合技术PCB的波峰焊接需要的工作。
减少波峰焊接的计划已经提供了成本与周期时间的重要改善。
通孔回流焊接工艺的实施已经是该计划的一个必要部分。
该工艺涉及在通孔(through-hole)元件要插位置印刷锡膏。
这些元件然后在表面回流焊接炉之前安装，并与其它元件一起焊接。
适合该工艺的元件类型包括针栅阵列(PGA, pin grid array)、DIP(dual in-line package)和各种连接器。
初始结果能力分析(capability studies)Alcatel公司的工艺质量标准对所有通孔元件一直要求至少75%的通孔填充。
图一、通孔回流焊炉温度曲线焊接工业标准J-STD-001 B1 (第三类应用)要求垂直填充至少75%，并明显有良好的熔湿。
计算显示，假设将孔的尺寸从波峰焊接和手工焊接正常使用的减少，0.007"的模板可提供足够的焊锡满足这些要求。
通过使用一种为新工艺重新设计的波峰焊接产品电路板，对回流焊接炉提供必要温度曲线的能力进行了研究。
该电路板是10"x15.2" ，厚度0.093"，安装一个47-mm2的陶瓷PGA，以及一些典型的标准与密间距的表面贴装元件。
该炉子是标准的带有氮气的强制对流型的。
图一显示得到的温度曲线。
板上所有的点都在锡膏供应商对峰值温度和回流以上时间的规格内。
PGA引脚的温度实际上是两面相同的，尽管有元件的热质量(thermal mass)。
小型表面贴装电阻与PGA引脚之间的峰值温度之差只有9°C。
图二、塌落的锡膏沉积物初始实施当工艺在产品电路板实施时，遇到许多的问题。
由于焊锡对引脚的分布不均，有时要求焊接点的返工。
有些引脚特别少锡，而相邻的引脚又多锡。
其它的情况，大的锡“块”保留在引脚端上，因此由于孔内少锡而要求手工的补焊。
THR通孔回流焊技术要求
T H R通孔回流焊技术要求-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII通孔回流焊技术要求近年来,表面贴装技术（SMT）迅速发展起来,在电子行业具有举足轻重的位置。
除了全自动化生产规模效应外,SMT还有以下的技术优势：元件可在PCB 的两面进行贴装,以实现高密度组装;即使是最小尺寸的元件也能实现精密贴装,因此可以生产出高质量的PCB组件。
然而,在一些情况下,这些优势随着在PCB上元件贴着力的减少而削弱。
让我们观察图1的例子。
SMT元件的特点是设计紧凑,并易于贴装,与通孔的连接器在尺寸和组装形式上有明显的区别。
图1 PCB上组装有SMT元件（左）和一个大理通孔安装的连接器（右）用于工业领域现场接线的连接器通常是大功率元件。
可满足传输高电压、大电流的需要。
因此设计时必须考虑到足够的电气间隙与爬电距离,这些因素最终影响到元件的尺寸。
此外,操作便利性、连接器的机械强度也是很重要的因素。
连接器通常是PCB主板与“外界部件”通信的“接口”,故有时可能会遇到相当大的外力。
通孔技术组装的元件在可靠性方面要比相应的SMT元件高很多。
无论是强烈的拉拽、挤压或热冲击,它都能承受,而不易脱离PCB。
从成本考虑,大部分PCB上SMT元件约占80%,生产成本仅占60%;通孔元件约占20%,生产成本却占40%,如图2所示。
可见,通孔元件生产成本相对较高。
而对许多制造公司来说,今后面临的挑战之一便是开发采用纯SMT工艺的印刷线路板。
图2 带有通孔无件和SMT元件的PCB根据生产成本以及对PCB的影响,SMT+波峰焊和SMT+压接技术（press in）等现有的工艺还不完全令人满意,因为在现有的SMT工序需要进行二次加工,不能一次性完成组装。
这就对采用通孔技术的元件提出了下列要求：通孔元件与贴片元件应该使用同样的时间、设备和方法来完成组装。
THR如何与SMT进行整合根据上述要求发展起来的技术,称之为通孔回流焊技术（Through-hole Reflow,THR）,又叫“引脚浸锡膏（pin in paste,PIP）”工序,如图3所示。
通孔回流焊透锡标准
通孔回流焊透锡标准
通孔回流焊透锡标准是指在通孔焊接过程中，焊点上锡的深度和面积的要求标准。
透锡是指焊接过程中，焊接区域中的焊料在高温下熔化后，向焊点下方渗透，并在焊点下方形成金属间化合物，从而实现焊接的过程。
通孔回流焊透锡标准的主要目的是确保焊点的可靠性和稳定性。
在通孔回流焊透锡标准中，通常会规定以下几个方面的要求：
1. 焊点上锡的深度：焊点上锡的深度应该足够，以确保焊点与PCB表面之间的金属间化合物可以得到充分的形成。
一般来说，焊点上锡的深度应该在10-20um之间。
2. 焊点上锡的面积：焊点上锡的面积应该足够大，以确保焊点与PCB表面之间的金属间化合物可以得到充分的形成。
一般来说，焊点上锡的面积应该在焊点直径的70%以上。
3. 焊点上锡的均匀性：焊点上锡的均匀性也是通孔回流焊透锡标准中需要考虑的因素之一。
焊点上锡应该均匀地分布在焊点表面，不应该出现局部过度或不足的情况。
4. 焊点上锡的形状：焊点上锡的形状应该符合一定的要求，以确保焊点的可靠性和稳定性。
一般来说，焊点上锡应该呈现出圆形或近似圆形的形状。
需要注意的是，通孔回流焊透锡标准的具体要求可能会
因不同的应用场景和产品要求而有所不同。
因此，在实际的生产中，需要根据具体的要求和情况来确定通孔回流焊透锡标准。
回流焊工艺要求
文件编号更新时间作者4、常见的焊接不良及对策分析4.1 锡球与锡球间短路原因对策1. 锡膏量太多(≧1mg/mm) 使用较薄的钢板(150μm)开孔缩小(85% pad)2. 印刷不精确将钢板调准一些3. 锡膏塌陷修正Reflow Profile 曲线4. 刮刀压力太高降低刮刀压力5. 钢板和电路板间隙太大使用较薄的防焊膜6. 焊垫设计不当同样的线路和间距4.2有脚的SMD 零件空焊原因对策1. 零件脚或锡球不平检查零件脚或锡球之平面度2. 锡膏量太少增加钢板厚度和使用较小的开孔3. 灯蕊效应锡膏先经烘烤作业4. 零件脚不吃锡零件必需符合吃锡之需求文件编号更新时间作者4.3无脚的SMD 零件空焊原因对策1. 焊垫设计不当将锡垫以防焊膜分隔开，尺寸适切2. 两端受热不均同零件的锡垫尺寸都要相同3. 锡膏量太少增加锡膏量4. 零件吃锡性不佳零件必需符合吃锡之需求4.4 SMD 零件浮动(漂移)原因对策1. 零件两端受热不均锡垫分隔2. 零件一端吃锡性不佳使用吃锡性较佳的零件3. Reflow方式在Reflow 前先预热到170℃4.5 立碑 ( Tombstone) 效应文件编号更新时间作者<注>立碑效应发生有三作用力:1. 零件的重力使零件向下2. 零件下方的熔锡也会使零件向下3. 锡垫上零件外侧的熔锡会使零件向上原因对策1. 焊垫设计不当焊垫设计最佳化2. 零件两端吃锡性不同较佳的零件吃锡性3. 零件两端受热不均减缓温度曲线升温速率4. 温度曲线加热太快在Reflow 前先预热到170℃4.6冷焊( Cold solder joints)<注>是焊点未形成合金属( IntermetallicLayer) 或是焊接物连接点阻抗较高，焊接物间的剥离强度( Peel Strength ) 太低，所以容易将零件脚由锡垫拉起。
原因对策1. Reflow 温度太低最低Reflow 温度215℃2. Reflow 时间太短锡膏在熔锡温度以上至少10秒3. Pin 吃锡性问题查验Pin 吃锡性4. Pad 吃锡性问题查验Pad 吃锡性4.7 粒焊(Granular solder joints)文件编号更新时间作者原因对策1. Reflow 温度太低较高的Reflow 温度(≧215℃)2. Reflow 时间太短较长的Reflow 时间(＞183℃以上至少10秒3. 锡膏污染新的新鲜锡膏4. PCB 或零件污染4.8 零件微裂(Cracks in components)（龟裂）原因对策1. 热冲击(Thermal Shock) 自然冷却，较小和较薄的零件2. PCB板翘产生的应力避免PCB弯折，敏感零件的方零件置放产生的应力向性，降低置放压力3. PCB Lay-out设计不当个别的焊垫，零件长轴与折板方向平行4. 锡膏量增加锡膏量，适当的锡垫。
回流焊接工艺参数设置与调制规范
回流焊接工艺参数设置与调制规范回流焊接是一种常见的电子组装工艺，用于将电子元件焊接到印制电路板上。
在回流焊接过程中，合理的工艺参数设置和调制规范是确保焊接质量和产品可靠性的关键。
1.工艺参数设置(1)焊接温度：回流焊接的关键参数是焊接温度。
通常，焊接温度应根据焊膏和焊接元件的要求进行设置。
一般而言，焊接温度应低于元件的最高耐热温度，并保持在可靠焊接温度的区间内。
(2)预热段：在回流焊接过程中，预热段的目的是将电路板和元件加热至焊接温度。
预热时间和温度应根据电路板和元件的尺寸、厚度和材料进行设置。
过长的预热时间可能导致元件老化或过热，而过短的预热时间可能导致电路板温度分布不均匀。
(3)回流段：回流段是回流焊接过程的关键阶段，焊接温度应控制在设定的温度范围内。
焊接温度过高可能导致元件损坏或焊接不良，而温度过低可能导致焊接不完全。
回流段的时间应根据焊接质量和焊接要求进行设置。
(4)冷却段：冷却段是回流焊接过程的最后一步，其目的是使焊接后的电路板和元件冷却至室温。
冷却时间应根据焊接要求和产品的特性进行设置。
2.调制规范(1)设备校准：回流焊接设备应定期校准，确保温度、时间等参数的准确性。
校准应包括热电偶、温度控制仪表和传感器等设备的校验。
(2)焊膏选择：根据焊接要求和产品特性选择合适的焊膏。
焊膏应具有较低的挥发性，良好的附着性和湿润性，以确保焊接质量。
(3)应力控制：回流焊接过程中产生的热应力可能会影响电路板和元件的可靠性。
因此，应采取适当的措施来控制焊接过程中产生的应力，如通过控制预热段的温度和时间，使用合适的支撑结构等。
(4)质量检测：回流焊接后，应进行质量检测，以确保焊接的可靠性和一致性。
常用的质量检测方法包括目视检查、X射线检测、显微镜检测等。
(5)操作规范：操作人员应熟悉回流焊接工艺的要求和操作规范，严格按照工艺参数和调制规范进行操作，以确保焊接质量和产品可靠性。
综上所述，回流焊接的工艺参数设置和调制规范对焊接质量和产品可靠性至关重要。
通孔再流焊技术
通孔再流焊接技术王修利1，史建卫2，钱乙余1，柴勇2（1.哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点试验室，黑龙江，哈尔滨，1500012.日东电子科技（深圳）有限公司，广东，深圳，518103）摘要：通孔再流焊技术是将通孔元件结合到表面组装工艺的一种工艺方法，虽然存在不足之处，但是通过适当的工艺设计和工艺过程控制，通孔再流焊焊点质量与可靠性是可以与传统替代工艺相媲美的。
关键词：强制热风再流焊；通孔再流焊；钎料填充率；剥离；批量挤压式印刷工艺Through Hole Reflow Soldering TechnologyWang Xiuli1, Shi Jianwei2, Qian Yiyu1, Chai Yong2( 1.Harbin Institute of Technology, Harbin, 150001, China2.Sun East Electronic Technology Company Lt.d, Shenzhen, 518103 China )Abstract: Through hole reflow soldering is a way that combine through hole components with SMT. Although there are many disadvantages, solder joint quality and reliability of THR equal to traditional process instead by controlling design and process properly.Key words: Forced Hot Air Reflow Soldering; Through Hole Reflow (THR) or Pin In Paste (PIP); Filling Ratio of Solder; Fillet Lifting; PumpPrinting Technology目前PCB组装中，表面贴装元件约占80%，成本为60%，而穿孔元件约占20%，成本为40%。
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通孔回流焊技术要求
近年来,表面贴装技术（SMT）迅速发展起来,在电子行业具有举足轻重的位置。
除了全自动化生产规模效应外,SMT还有以下的技术优势：元件可在PCB的两面进行贴装,以实现高密度组装;即使是最小尺寸的元件也能实现精密贴装,因此可以生产出高质量的PCB组件。
然而,在一些情况下,这些优势随着在PCB上元件贴着力的减少而削弱。
让我们观察图1的例子。
SMT元件的特点是设计紧凑,并易于贴装,与通孔的连接器在尺寸和组装形式上有明显的区别。
图1 PCB上组装有SMT元件（左）和一个大理通孔安装的连接器（右）
用于工业领域现场接线的连接器通常是大功率元件。
可满足传输高电压、大电流的需要。
因此设计时必须考虑到足够的电气间隙与爬电距离,这些因素最终影响到元件的尺寸。
此外,操作便利性、连接器的机械强度也是很重要的因素。
连接器通常是PCB主板与“外界部件”通信的“接口”,故有时可能会遇到相当大的外力。
通孔技术组装的元件在可靠性方面要比相应的SMT元件高很多。
无论是强烈的拉拽、挤压或热冲击,它都能承受,而不易脱离PCB。
从成本考虑,大部分PCB上SMT元件约占80%,生产成本仅占60%;通孔元件约占20%,生产成本却占40%,如图2所示。
可见,通孔元件生产成本相对较高。
而对许多制造公司来说,今后面临的挑战之一便是开发采用纯SMT工艺的印刷线路板。
图2 带有通孔无件和SMT元件的PCB
根据生产成本以及对PCB的影响,SMT+波峰焊和SMT+压接技术（press in）等现有的工艺还不完全令人满意,因为在现有的SMT工序需要进行二次加工,不能一次性完成组装。
这就对采用通孔技术的元件提出了下列要求：通孔元件与贴片元件应该使用同样的时间、设备和方法来完成组装。
THR如何与SMT进行整合
根据上述要求发展起来的技术,称之为通孔回流焊技术（Through-hole Reflow,THR）,又叫“引脚浸锡膏（pin in paste,PIP）”工序,如图3所示。
图3 通孔回流焊技术的工序
“引脚浸锡膏”法将典型的SMT生产工艺应用在带电镀通孔的PCB上,并取得了令人满意的效果。
但在采用这种方法时,需要根据实际使用的元件和加工过程中的具体情况调整有关参数。
图4 可采用THR工艺的连接器元件应满足的特性
完成THR工艺的步骤
1确认通孔的连接器是否可采用THR工艺
“真正的”THR连接器元件应满足图4中的特性。
2 PCB的设计需适应新的工艺条件
1）孔径
孔径选择的原则有两个：一方面应保证焊锡容易回流到焊孔内（毛细管原理）,另一方面还应保证组装的可靠性（元件公差）,如图5所示。
图5 孔径的选择
2）焊盘环的设计
推荐的焊盘环宽为0.5mm,如图6所示,它有利于对形成的焊点弯月面进行评估。
如果采用较大的间距与爬电距离,按照上述过程,焊盘环宽度只要0.2mm就可以了。
3 高质量焊点的外观
THR是独立的焊接工艺,焊点质量可以按照IPC-A-610C标准检验。
将波峰焊形成的焊点与THR 焊点相比较,按照传统的标准,THR焊点看上去呈“锡量不足状”,并仅有较小的弯月面。
这一现象是THR焊接工艺的特征,通常应与质保部共同来判定是否满足焊接要求。
图6 焊盘环的设计
4 采用适合THR工艺的模板设计和施加在焊膏上的压力
标准模板厚度为150～120μm,通常不需要施加过大的涂布压力。
推荐的模板开口尺寸如下。
ds=di+2R-0.1（di为孔径,R为焊盘环宽）
此公式保证焊盘环与模板之间的适当接触,焊膏上的压力是足够的,不必增加模板的清洁次数。
焊膏的特性要求有以下几点：涂布过程中应具有良好的流动性,良好的湿润性,在孔内及安装插针时应有良好的黏接力。
图7 THR锡膏涂布压力具有的特点
大多数焊膏制造商提供的产品均可满足该工艺,基本法则仍是：SMT元件决定了工艺窗口——THR工艺也必须与之相适应。
5 在PCB焊盘上足量的焊膏涂布
理想的THR锡膏涂布压力具有图7所示的特点,每个焊盘上涂布的锡膏量必须是相应焊孔容量的２倍。
所需焊膏量必须在PCB的下面呈现“水滴”状。
填入的焊膏量可通过调整印刷速度和刮刀角度来获得。
例如,改变刮刀角度,更大的压力可施加于焊膏上,如图8所示（假定速度不变）。
图8 改变刮刀角度
另一种方法是封闭式涂布法。
密封式焊膏涂布系统可直接对焊膏施压。
通过调节施于它上面的压力获得所需的焊膏涂入量,如图9所示。
图9 封闭式涂布法
在生产实践中这两种方法均可取得不错的效果。
可是,由于生产条件各不相同,偶尔会发生焊膏涂入量不足的现象。
在这种情况下可选用以下改进措施：采用的模板厚度为最大允许值,重复涂布焊膏,局部增加焊膏用量,双面涂布锡膏（双面再流焊）,增大涂布压力,采用较小公差（工艺标准通常规定了公差范围）。
6 选择最优化包装形式
“编带包装”广泛应用于SMT加工中,THR工艺的连接器也采用这种标准的包装形式,编带宽度一般在32mm和88mm之间。
THR产品适用于大多数标准供料器。
但是,对一些元件,特别是立式元件,有必要检查供料器所提供的半径,即在其进料和出料处查看是否合适。
许多机器也具有处理华夫盘或管式包装元件的功能,这些包装能够满足各种需求,包括专用的或“尚未定型”的元件。
7 对贴片机的要求
如图10所示,通常THR连接器尺寸较大,因此要求贴片机有足够的安装高度,即贴片头吸放高度应超过元器件安装高度,所需高度通常为25～40mm。
在贴片过程中,它们必须由摄像系统完全监控。
引脚端与黑色绝缘体有明显对比度,因此元件能够实时地被测量并能准确定位。
图10 贴片机贴装头的吸放高度必须大于元件高度
贴片过程中还有一个参数也很重要,即元件的长度不能太长（如高针位的元件）。
早期的自动贴片机,摄像系统长度方向的限制意味着不能实现超长连接器的安装。
现在已开发出并排组装的“二合一”的连接器插座,如图11所示,它们可以并排组装,合在一起即可达到所需要的引脚数,实现了高针位连接器的自动装配。
图11 并排组装的“二合一”连接器插座
8 检查焊炉是否适合THR工艺
如图12所示,THR连接器可以在热风对流炉、气相焊回流炉和远红外回流炉中加工,应根据具体情况评估炉子的适用性。
通常,在远红外回流炉中焊接THR连接器是有问题的,其原因在于它们的尺寸。
如果尺寸较大,器件会遮蔽了焊接点,而本身却容易遭受强烈的热辐射。
实际过程中,应根据不同问题采取相应的对策。
图12 THR连接器在焊炉中加工
采用气相炉焊接时,引脚应尽可能短,通常推荐1.5mm的引脚。
如果引脚过长,焊膏可能会在气相炉内脱落,因为焊接介质会在它上面冷凝析出。
9 选择合适的温度分布曲线
再次强调,应根据SMT元件来选择温度曲线,正是它们决定相应的温度范围。
THR连接器必须在此曲线范围内完成焊接,DINEN61760-1标准规定的温度分布曲线可用来作为温度调节的依据,如图13所示。
用于焊接THR连接器的温度曲线通常设置成最低与最高温度的中间值。
因此它对热敏感元件没有危害,在焊接过程中不需要延长时间。
图13 DINEN61760-1标准规定的温度分布曲线
10 依据标准IPC-A-610C检查焊接状况
对THR连接器可以根据IPC-A-610C标准检测。
只要引脚在PCB上有突出部分,即可对焊接面的焊点进行评估。
如何通过THR工艺降低生产成本
影响THR技术使用的一个关键问题是找出生产成本（低）和元件成本（高）这两者之间的平衡点。
THR连接器比标准元件贵的原因是由于材料成本与包装成本均较高。
潜在的成本降低幅度取决于生产过程。
其影响因素如下：生产自动化程度、订单量、其他通孔元件能否替代、需要设计新产品或重新设计现有产品。
并不是所有的厂家都推荐去使用THR工艺的连接器。
可是如果当您的PCB除了连接器以外的元件都已经实现了SMT的工艺,那么采用THR技术的产品无疑是您最好的选择了。