SMT通孔回流焊接技術(shù)
一. 概述.
通孔回流焊接技術(shù)起源于日本SONY公司,90年代初已開(kāi)始應(yīng)用.但它主要應(yīng)用于SONY自己的產(chǎn)品上,如電視調(diào)諧器及CD Walkman.
通孔回流焊接技術(shù)采用的是點(diǎn)印刷及點(diǎn)回流的方式,所以又稱為SpotReflow Process,即點(diǎn)焊回流工藝.
二. 通孔回流焊接生產(chǎn)工藝流程.
它的生產(chǎn)工藝流程與SMT流程極其相似,即印刷錫漿>插入元件>回流焊接.無(wú)論對(duì)于單面混裝板還是雙面混裝板,都是一樣的流程,如下所示:
SMT機(jī)板
印刷錫漿：使用機(jī)器將錫漿印刷在線路板上。
手工插機(jī)：人工插件。
點(diǎn)焊回流爐：使用熱風(fēng)回流機(jī)器焊接。
結(jié)束
三. 通孔回流焊接工藝的特點(diǎn).
1. 對(duì)某些如SMT元件多而穿孔元件較少的產(chǎn)品,這種工藝流程可取代波峰焊.
2. 與波峰焊相比的優(yōu)點(diǎn):
(1)焊接質(zhì)量好,不良比率DPPM可低于20.
(2)虛焊,連錫等缺陷少,極少的返修率.
(3)PCB Layout 的設(shè)計(jì)無(wú)須象波峰焊工藝那樣特別考慮.
(4)工藝流程簡(jiǎn)單,設(shè)備操作簡(jiǎn)單.
(5)設(shè)備占地面積少.因其印刷機(jī)及回流爐都較小,故只需較小的面積.
(6)無(wú)錫渣的問(wèn)題.
(7)機(jī)器為全封閉式,干凈,生產(chǎn)車間里無(wú)異味.
(8)設(shè)備管理及保養(yǎng)簡(jiǎn)單.
3. 印刷工藝中采用了印刷模板,各焊接點(diǎn)及印刷的錫漿份量可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。
4. 在回流時(shí),采用特別模板,各焊接點(diǎn)的溫度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。
5. 與波峰焊相比的缺點(diǎn).
(1)此工藝由于采用了錫漿,焊料的價(jià)格成本相對(duì)波峰焊的錫條較高。
(2)須訂制特別的專用模板,價(jià)格較貴.而且每個(gè)產(chǎn)品需各自的一套印刷模板及回流焊模板. 不適合多個(gè)不同的PCBA產(chǎn)品同時(shí)生產(chǎn).
(3)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,如電位器等可能由于高溫而損壞.根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),一般的電解電容,連接器等都無(wú)問(wèn)題. 根據(jù)我們測(cè)試的結(jié)果,實(shí)際使用回流爐時(shí)元件表面最高溫度在120-150度.
四. 通孔回流焊接工藝設(shè)備。
1. 錫漿印刷機(jī)。
采用的機(jī)器：錫漿印刷機(jī))。需用特別的模板配合印刷機(jī)使用.
1.1基本原理。
以一定的壓力及速度下，用塑膠刮刀將裝在模板上的錫漿通過(guò)模板上的漏嘴漏印在線路板上相應(yīng)位置。步驟為：送入線路板-->線路板機(jī)械定位--->印刷錫漿--->送出線路板
1.2錫漿印刷示意圖：
刮刀: 無(wú)特別的要求.刮刀與模板之間間距為0.1-0.3mm,角度為9度.
模板: 厚度為3mm,模板主要由鋁板及許多漏嘴組成.
漏嘴: 漏嘴的作用是錫漿通過(guò)它漏到線路板上. 漏嘴的數(shù)量與元件腳的數(shù)量一樣,漏嘴的位置與元件腳的位置一樣,以保證錫漿正好漏在需要焊接的元件位置.漏嘴下端與PCB之間間距為0.3mm,目的是保證錫漿可以容易的漏印在PCB上.
漏嘴的尺寸可以選擇,以滿足不同焊錫量的要求.
印刷速度 : 可調(diào)節(jié)，印刷速度的快慢對(duì)印在PCB上錫漿的份量有較大的影響.
1.3工藝窗口:
印刷速度:在機(jī)器設(shè)置完成后,只有印刷速度可通過(guò)電子調(diào)節(jié).要達(dá)到好的印刷品質(zhì),必須具備以下幾點(diǎn):
1. 漏嘴的大小合適,太大引起錫漿過(guò)多而短路；太小引起錫漿過(guò)少而少錫.
2. 模板平面度好，無(wú)變形.
3. 各參數(shù)設(shè)置正確(機(jī)械設(shè)置):
(1)漏嘴下端與PCB之間間距為0.3mm.
(2)刮刀與模板之間間距為0.1-0.3mm,角度為9度.
2. 插入元件。
采用人工的方法將電子元件插入線路板中，如電容，電阻，排插，開(kāi)關(guān)等。
元件在插入前線腳已經(jīng)剪切。在焊接后無(wú)須再剪切線腳.而波峰焊是在焊接后才進(jìn)行元件線腳剪切.
3. 點(diǎn)焊回流爐.
采用的機(jī)器：回流爐。需用特別的模板配合回流爐使用.
鋼網(wǎng)， 鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)是瞳孔回流焊接的重點(diǎn)，要依據(jù)很多經(jīng)驗(yàn)， 下面是一些舉例
六. 溫度曲線.
由于通孔回流焊的錫漿,元件性質(zhì)完全不同于SMT回流,故溫度曲線也截然不同.
溫度預(yù)熱區(qū)回流區(qū)冷卻區(qū)
溫度曲線分為三個(gè)區(qū)域:
A. 預(yù)熱區(qū).
將線路板由常溫加熱到100OC-140OC左右,目的是線路板及錫漿預(yù)熱,避免線路板及錫漿在熔焊區(qū)受到熱沖擊。如果板上有不耐高溫的元件,則可以將此溫區(qū)的溫度降低,以免損壞元件.
B. 回流區(qū).(主加熱區(qū))
溫度上升到錫漿熔點(diǎn),且保持一定的時(shí)間.使錫漿完全熔化。最高溫度在200-230OC. 在178OC以上的時(shí)間為30-40秒.
C. 冷卻區(qū).
借助冷卻風(fēng)扇,降低錫漿溫度，形成錫點(diǎn)，并將線路板冷卻至常溫。
