无铅焊料的特性

渭南光电科技有限公司THT技术讲义材料

（只针对公司目前设备及生产工艺）

第一章THT工艺流程及主要设备

THT是通孔插装技术（Through Hole Technology的缩写）。将零件安置在板子的一面，并将接脚焊在另一面上，这种零件会需要占用大量的空间，并且要为每只接脚钻一个洞。所以它们的接脚其实占掉两面的空间，而且焊点也比较大。在大多数不需要小型化的产品上仍然在使用穿孔(TH)或混和技术线路板，比如电视机、家庭音像设备以及即将推出的数字机顶盒等，仍然都在用穿孔元件，因此需要用到波峰焊。

一、THT工艺流程

自动编带->自动插件->波峰焊->检测

1、自动编带

将散装的直插原材料（如：LED灯珠、电阻、电容等电子元器件）按照一定的顺序方向编成卷带料，以便插件工艺的进行，所用设备为编带机。一般阻容元件供应商都已编带好，目前最常用的是LED 灯珠的编带。

2、自动插件

按照工艺及技术要求将电子元器件插装至PCB（印刷电路板）相应位置。包含：“印制板贴阻焊胶带”(视需要)和“插装元器件”，可由人工插件或自动插件，目前公司所用设备为自动插件机。

3、波峰焊

将熔化的软焊料（锡合金），经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的焊接，所用设备为波峰焊炉。

4、检测

目前主要检测项目为焊盘焊接质量的检测（第三章常见问题中会详细分析），其它检测事项根据不同的产品设计要求及性能要求而定。

第二章THT生产常用原材料

一、LED灯珠

插件工艺中常用的LED灯珠都为直插灯珠，目前公司生产中较多用φ3、φ5的三色LED灯珠。绿色、蓝色灯珠工作电压一般为3.0~3.4V，工作电流为20mA。红色、黄色灯珠工作电压一般为1.8~2.2V，工作电流为20mA。

1、生产时一定要戴防静电手套，防静电手腕，电烙铁一定要接地，严禁徒手触摸白光LED的两只引线脚。

2、焊接温度为260℃，3秒。温度过高，时间过长会烧坏芯片。为了更好地保护LED。

3、LED的正常工作电流为20mA,电压的微小波动（如0.1V）都将引起电流的大幅度波动（10%-15%）。因此，在电路设计时应根据LED的压降配对不同的限流电阻，以保证LED处于最佳工作状态。电流过大，LED会缩短寿命，电流过小，达不到所需光强。一般在批量供货时会将LED分光分色，即同一包产品里的LED光强、电压、光色都是的，并在分光色表上注明。

二、阻容元件

由于直插式无源器件体积普遍要比贴片式要大一些，而且直插式器件在制作PCB时需要打孔，焊接工艺跟贴片式也有差别，较为麻烦，相对而言，直插式电阻电容多是面向大功率电路应用。（由于这类元器件在公司插件生产中不是常用元件，这里不做详细介绍）

三、PCB及其它辅料

PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。

PCB的分类：

一、根据电路层数分类

分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达几十层。

1、单面板

单面板（Single-Sided Boards）在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以这种PCB叫作单面板（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。

2、双面板

双面板（Double-Sided Boards）这种电路板的两面都有布

线，不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔（via）。导孔是在PCB 上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。

3、多层板

多层板（Multi-Layer Boards）为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为多层印刷线路板。

二、根据软硬进行分类

分为普通电路板和柔性电路板、软硬结合板。

三、PCB使用注意问题

PCB生产过程中最容易出现的问题就是PCB焊盘的氧化及PCB 表面污染，因此存放时一般需要放至干燥箱中，接触PCB时应尽量带指套或手套放至污染PCB焊盘。

第三章 THT常见问题及分析

1.沾锡不良POOR WETTING:

这种情况是不可接受的缺点,在焊点上只有部分沾锡.分析其原因及改善方式如下:

1-1.外界的污染物如油,脂,腊等,此类污染物通常可用溶剂清洗,此类油污有时是在印刷防焊剂时沾上的.

1-2.SILICON OIL 通常用于脱模及润滑之用,通常会在基板及零件脚上发现,而SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是当它做抗氧化油常会发生问题,因它会蒸发沾在基板上而造成沾锡不良.

1-3.常因贮存状况不良或基板制程上的问题发生氧化,而助焊剂无法去除时会造成沾锡不良,过二次锡或可解决此问题.

1-4.沾助焊剂方式不正确,造成原因为发泡气压不稳定或不足,致使泡沫高度不稳或不均匀而使基板部分没有沾到助焊剂.

1-5.吃锡时间不足或锡温不足会造成沾锡不良,因为熔锡需要足够的温度及时间WETTING,通常焊锡温度应高于熔点温度50℃至80℃之间,沾锡总时间约3秒.调整锡膏粘度.

2.局部沾锡不良:此一情形与沾锡不良相似,不同的是局部沾锡不良不会露出铜箔面,只有薄薄的一层锡无法形成饱满的焊点.

3.冷焊或焊点不亮: 焊点看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊锡正要冷却形成焊点时振动而造成,注意锡炉输送是否有异常振动.

4.焊点破裂: 此一情形通常是焊锡,基板,导通孔,及零件脚之间膨胀系数,未配合而造成,应在基板材质,零件材料及设计上去改善.

5.焊点锡量太大:

通常在评定一个焊点,希望能又大又圆又胖的焊点,但事实上过大的焊点对导电性及抗拉强度未必有所帮助.

5-1.锡炉输送角度不正确会造成焊点过大,一般角度约3.5~5度角,角度越大沾锡越薄角度越小沾锡越厚.

5-2.提高锡槽温度,加长焊锡时间,使多余的锡再回流到锡槽.

5-3.提高预热温度,可减少基板沾锡所需热量,曾加助焊效果.

5-4.改变助焊剂比重,略为降低助焊剂比重,通常比重越高吃锡越厚也越易短路,比重越低吃锡越薄但越易造成锡桥,锡尖.

6.锡尖(冰柱) : 此一问题通常发生在DIP或WIVE的焊接制程上,在零件脚顶端或焊点上发现有冰尖般的锡.