通孔再流焊接技术的知识总介

5 元件贴装工艺    

 通孔再流焊技术对元件要求严格，许多通孔元件设计一般是根据手工焊和波峰焊工艺设计的，对元件外包材料没有什么特殊要求，不能经受再流焊高温的热冲击，比如铝电解电容和国产的一些塑封元件。因此选择时要看是否适合更高温度的工作条件、能否配合视觉系统、针型栅格、高度及重量、定位和底座受力、端子形状、PCB布局、焊膏应用及再流等，元件成本有所增加。另外，不规则形状元件的自动安装需用新一代的取放机处理，并提供更强的底座受力，进料器和自动包装也需进行相应的改进，这会带来更高的成本和技术。

   通孔再流焊元件插装时，引脚长度和锥形引脚端部形状对插件后的焊膏量也会有较大影响。元件引脚穿出电路板太长时，引脚端部会带走一部分焊膏，这部分焊膏可能会脱落造成少锡或者焊后在端子的末端残留有大的钎料球。因此，应该规定引脚伸出长度。元件引脚的最大允许长度取决于基板的厚度、钎料量、引线表面质量，而且常常必须由给定的组件通过实验方法确定。引脚端部形状也会对影响到焊膏量，锥形端子比平头端子带走焊膏量要少。

  由于很多通孔再流焊元件不适于机器插装，故通孔必须足够大以易于手工插装。这里存在一个偏心的问题，即插装位置是否对焊点形态有影响。在波峰焊工艺中，波峰能给通孔提供充足的钎料量，即使插件引脚偏心，在焊接过程中也会发生自校准效应，使引脚居于通孔中心。而采用通孔再流焊工艺，通孔中钎料受热不均匀，先受热的钎料发生熔融并在引脚与镀铜孔上润湿铺展，使得引脚的四面受到不均匀力的作用而被拉到孔壁一侧，并且由于钎料量不足，使钎料不能爬升到焊盘处，因而不会产牛自校准作用，这样冷却后会产生引脚偏心的焊点。也就是说引脚的偏心只与钎料量及焊接工艺有关，而与插件的位置关系不大。

6 再流焊工艺

红外再流焊炉不能用于通孔再流焊，因为它没有考虑到热传递效应对于大块元件与几何形状复杂的元件(比如有遮蔽效应的元件)的不同。强制热风再流焊炉有着极高的热传递效率，可用于通孔再流焊技术。再流焊温度曲线要合适，温度设置太高会导致元件损坏，太低会导致焊膏不能完全溶化。图10为通孔再流焊技术中焊膏熔化形成焊点的全过程。

选择的焊膏必须要求活性较高，否则少锡现象是避免不了的，这一点非常重要。再流工艺曲线的设置，润湿阶段时间不要过长，从润湿到峰值温度的曲线要很陡，当然不能超过一般元件所能承受的最大温升率。另外，由于通孔中的焊膏量比贴装焊盘上涂敷的焊膏量大得多，再流焊时会有大量的助焊剂挥发，再流焊炉的助焊剂回收系统要好，排废气能力要强，风速可调到最高，炉保养频率需要增加。

 剥离现象是无铅工艺中出现影响可靠性的新问题(图11)。元件和电路板焊盘镀层容易产生剥离现象，焊点脱离焊盘；某些情况下焊点与焊盘不分离，但是焊盘和PCB分离，原因是由于焊点凝固的不同时性使内部产生了应力。厚板通孔再流焊技术中，合金中铅的污染容易产生这种现象，但在现在的无铅焊接中也出现，可能的导致原因是铅的污染或非共晶合金的热膨胀和收缩。对通孔再流焊来说焊盘尺寸对焊点强度几乎没有影响，而通孔对承载强度有很大的影响。剥离现象不会对焊点强度造成严重影响，但工艺中要求防止剥离出现，可通过减小焊盘尺寸或采用如图12所示结构(阻焊层将焊盘覆盖一部分)来防止焊盘与PCB剥离。