通孔回流工艺

穿孔回流焊是一项国际电子组装应用中新兴的技术。当在PCB的同一面上既有贴装元件，又有少量插座等插装元件时，一般我们会采取先贴片过回流炉，然后再手工插装过波峰焊的方式。但是，如果采取穿孔回流焊技术，则只需在贴片完成后，进回流炉前，将插件元件插装好，一起过回流炉就可以了。

通过这项比较，就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，在费用上自然可以节省不少。同时也减少了所需工作人员，在效率上也得到了提高。其次是回流焊相对于波峰焊，生产桥接的可能性要小得多，这样就提高了一次通过率。穿孔回流焊技术相对传统工艺在经济性、先进性上都有很大的优势。所以，穿孔回流焊技术是电子组装中的一项革新，必然会得到广泛的应用。

但如果要应用穿孔回流焊技术，也需要对器件、PCB设计、网板设计等方面提出一些不同于传统工艺的要求。

a)元件：

穿孔元件要求能承受回流炉的回流温度的标准，最小为230度,65秒。这一过程包括在孔的上面涂覆焊膏（将在回流焊过程中进入孔中）。为使这一过程可行，元件体应距板面0.5毫米，所选元件的引脚长度应和板厚相当，有一个正方形或U形截面，（较之长方形为好）。

b)计算孔尺寸

完成孔的尺寸应在直径上比引脚的最大测量尺寸大0.255毫米（0.010英寸），通常用引脚的截面对角，而不包括保持特征。钻孔的尺寸比之完成孔再大0.15毫米（0.006英寸），这是电镀补偿，这样算得的孔就是可接受的最小尺寸。

c)计算丝网：（焊膏量）

第一部分计算是找出焊接所需的焊膏量，孔的体积减去引脚的体积再加上焊角的体积。（需要什么样的焊接圆角）。所需焊接体积乘以2就是所需焊膏量，因为焊膏中金属含量为50%体积（以ALPHA 的UP78焊膏为例）。丝印过程中将焊膏通过网孔印在PCB上，由于压力一般能将焊膏压进孔中0.8毫米（当刮刀与网板成45度角时）。我们计算进入孔中焊膏的体积，从所需焊膏量中减去它就得到在网孔中留下的焊膏的体积。这一体积除以网板的厚度就可以求出网孔所需的面积了。

d)网板设计：

网板的位置将取决于以下几个因素：

1、网孔的一边到孔中心的最小距离要求等于钻孔半径。

2、网孔总是比焊盘要大，所以焊膏将涂在阻焊层上，回流焊后确认不会有焊膏残留在阻焊盘上，网孔的边要求笔直，因为当回流焊过程焊膏进入孔中，将不会有焊膏在表面进行回流焊。

3、器件底面的下模形状有设计限制，下底面和丝印的焊膏之间需要有0。2毫米的空间。（在设计中必须包含）

4、在插座上，许多网孔提供笔直和窄的丝印，所以元件定位和在穿孔插座旁的测试点要留下一定的空间给焊膏层。

5、一般元件比如晶振，在元件下有足够的空间满足丝印需要的面积，这意味着将没有必要将焊膏涂覆在元件的外部。

e)元件管脚的准备：

管脚有一个正确的长度非常重要，当它们进入这一过程之前它们必须被预先剪切以达到比板厚多1.5毫米的条件。所有的引脚尺寸和网孔尺寸的变动偏差都将会被焊接圆角的量所包含，所以一些变动会体现在焊接圆角的高度变动上。

回流炉的温度曲线要求设置成：在4.5分钟内平滑提升到165+20度，从165～220+5度只经过一个温区，在220+5度保持50秒。

f)焊接：

由于实际原因，当穿孔回流焊时总是有焊膏的变动，所以设计有一个焊接圆角，可以解决一系列变

动。变动的圆角总是在元件下方，从平坦到饱满以符合检验标准。

穿孔回流焊在应用上是比较简捷的，但相对“插装～波峰焊”的工艺则需要较多的前期准备工作。穿孔回流焊的重点是对网孔形状、大小的设计，这一计算过程又要考虑到焊膏的固体含量、引脚的体积、孔径的大小等因素。所以，要得到一个完美的焊点，需要经过周详的计算和反复的试验。本文只是对穿孔回流焊的基本技术要求作了说明，有许多细节问题还有待进一步试验和总结。

baoqiang 2009-03-12 17:37

一. 概述.

通孔回流焊接技术起源于日本SONY公司,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.

通孔回流焊接技术采用的是点印刷及点回流的方式,所以又称为Spot Reflow Process,即点焊回流工艺.笔者所在的企业采用此工艺.主要用于CD,DVD激光机芯伺服板以及DVD-ROM伺服板的生产.取得了较好的效益.

二. 通孔回流焊接生产工艺流程.

它的生产工艺流程与SMT流程极其相似,即印刷锡浆à插入元件à回流焊接.无论对于单面混装板还是双面混装板,都是一样的流程,如下所示:

SMT机板

印刷锡浆：使用机器将锡浆印刷在线路板上。

手工插机：人工插件。

点焊回流炉：使用热风回流机器焊接。

结束

三. 通孔回流焊接工艺的特点.

1. 对某些如SMT元件多而穿孔元件较少的产品,这种工艺流程可取代波峰焊.

2. 与波峰焊相比的优点:

(1)焊接质量好,不良比率DPPM可低于20.

(2)虚焊,连锡等缺陷少,极少的返修率.

(3)PCB Layout 的设计无须象波峰焊工艺那样特别考虑.

(4)工艺流程简单,设备操作简单.

(5)设备占地面积少.因其印刷机及回流炉都较小,故只需较小的面积.

(6)无锡渣的问题.

(7)机器为全封闭式,干净,生产车间里无异味.

(8)设备管理及保养简单.

3. 印刷工艺中采用了印刷模板,各焊接点及印刷的锡浆份量可根据需要调节。

4. 在回流时,采用特别模板,各焊接点的温度可根据需要调节。

5. 与波峰焊相比的缺点.

(1)此工艺由于采用了锡浆,焊料的价格成本相对波峰焊的锡条较高。

(2)须订制特别的专用模板,价格较贵.而且每个产品需各自的一套印刷模板及回流焊模板.

不适合多个不同的PCBA产品同时生产.

(3)回流炉可能会损坏不耐高温的元件。在选择元件时,特别注意塑胶元件,如电位器

等可能由于高温而损坏.根据我们的经验,一般的电解电容,连接器等都无问题.

根据我们测试的结果,实际使用回流炉时元件表面最高温度在120-150度.

四. 通孔回流焊接工艺设备。

1. 锡浆印刷机。

采用的机器：SS-MD(SONY锡浆印刷机)。需用特别的模板配合印刷机使用.

1.1基本原理。

以一定的压力及速度下，用塑胶刮刀将装在模板上的锡浆通过模板上的漏嘴漏印在线路板上相应位置。步骤为：送入线路板-->线路板机械定位--->印刷锡浆--->送出线路板

1.2锡浆印刷示意图：

刮刀: 采用赛钢材料.无特别的要求.刮刀与模板之间间距为0.1-0.3mm,角度为9度.

模板: 厚度为3mm,模板主要由铝板及许多漏嘴组成.

漏嘴: 漏嘴的作用是锡浆通过它漏到线路板上. 漏嘴的数量与元件脚的数量一样,漏嘴的位置与元件脚的位置一样,以保证锡浆正好漏在需要焊接的元件位置.漏嘴下端与PCB之间间距为0.3mm,目的是保证锡浆可以容易的漏印在PCB上.

漏嘴的尺寸可以选择,以满足不同焊锡量的要求.

印刷速度: 可调节，印刷速度的快慢对印在PCB上锡浆的份量有较大的影响.

1.3工艺窗口:

印刷速度:在机器设置完成后,只有印刷速度可通过电子调节.要达到好的印刷品质,必须具备以下几点:

1. 漏嘴的大小合适,太大引起锡浆过多而短路；太小引起锡浆过少而少锡.

2. 模板平面度好，无变形.

3. 各参数设置正确(机械设置):

(1)漏嘴下端与PCB之间间距为0.3mm.

(2)刮刀与模板之间间距为0.1-0.3mm,角度为9度.

2. 插入元件。

采用人工的方法将电子元件插入线路板中，如电容，电阻，排插，开关等。

元件在插入前线脚已经剪切。在焊接后无须再剪切线脚.而波峰焊是在焊接后才进行元件线脚剪切.

3. 点焊回流炉.

采用的机器：SONY点焊回流炉MSR-M201。需用特别的模板配合回流炉使用.

3.1原理:

热风气流通过特制的模板上喷嘴,在一定的温度曲线下,将印刷在PCB上元件孔位处的锡浆熔化,然后冷却,形成焊点,将通孔元件焊接与线路板上.

3.2 回流炉的结构:

共有四个温区: 两个预热区,一个回流区,一个冷却区.只有下部才有加热区,而上方则没有加热区,不象SMT回流炉上下都有加热区.这样的设计可以尽量较少温度对元件本体的损坏.

两个预热区和一个回流区的温度可以独立进行控制,冷却区则为风冷.

回流区为最关键的温区,它需要特殊的回流模板.

3.3点焊回流炉回流区工作示意图:

模板: 厚度为15mm,模板主要由耐高温金属板及许多喷嘴组成.

喷嘴: 喷嘴的作用是热风通过它吹到线路板锡浆上. 喷嘴的数量与元件脚的数量一样, 喷嘴的位置与元件脚的位置一样,以保证热风正好吹在需要焊接的元件位置,提供足够的热量.

**喷嘴上端与PCB之间间距为3mm.

**喷嘴的尺寸可以选择,以满足不同元件不同位置的热量需求.

3.4. 回流炉的设置:

根据PCB上焊接点的多少,来决定温度设置.以下是笔者所用的温度设置:

设置温度实际温度

预热温区1温度: 380OC 380 OC+/-10 OC

预热温区2温度: 430OC 430OC+/- 10OC

回流温区温度: 440OC 440OC+/- 10OC

回流时间: 27 Sec

热风气流: 250 NL/Min

传送带速度: 0.74 米/分

** 注意: 此回流时间是指PCB在回流区停留的时间,而不是回流曲线中的”回流时间”.

在此温区,PCB被迅速加热直到最高温度,当回流时间结束时,PCB被迅速送出并冷却.

五. 锡浆.

采用含有金属Bi的锡浆,成分为46Sn/46Pb/8Bi.

由于含有Bi, 熔点为178度,比63Sn/37Pb的183度低5度,目的是降低回流的温度,避免SMT元件再熔而跌落.SMT采用的是63Sn/37Pb.

采用的锡浆要求流动性好,以满足印刷的要求.

锡浆可在常温下放置较长时间,最长为7天。

金属组成部分Sn : 46+/-1%,Bi : 8+/-1%,Pb: 剩余部分;松香含量(重量)9.5 +/-0.5%

粘度240+/-30 Pa.S

粉末尺寸25um以下,<10% 25-50 um,> 89% 50um以上,<1%

熔点163OC固相线, 178OC液相线

六. 温度曲线.

由于通孔回流焊的锡浆,元件性质完全不同于SMT回流,故温度曲线也截然不同.

温度预热区回流区冷却区

温度曲线分为三个区域:

A. 预热区.

将线路板由常温加热到100OC-140OC左右,目的是线路板及锡浆预热,避免线路板及锡浆在熔焊区受到热冲击。如果板上有不耐高温的元件,则可以将此温区的温度降低,以免损坏元件.

B. 回流区.(主加热区)

温度上升到锡浆熔点,且保持一定的时间.使锡浆完全熔化。最高温度在200-230OC.

在178OC以上的时间为30-40秒.

C. 冷却区.

借助冷却风扇,降低锡浆温度，形成锡点，并将线路板冷却至常温。

baoqiang 2009-03-12 17:38

通孔回流技术的日渐流行主要原因是能大大节约生产成本。如果考虑到现今PCB板上不采用表面贴装技术的有线元件只占了5-10% ，但其费用却远远超过该比例，通孔回流技术的成本优势就愈发明显了。

将通孔回流技术整合入表面贴装的主要目是用同样的机器和制程在一步之内同时处理表面贴装和通孔回流器件。使用通孔回流技术可以免除波峰焊接和选择焊接（或压接）并节省流程时间、减低机械要求和车间面积。生产流程通常包括以下几步：把焊膏置于装配件的背面、放置表面贴装器件、回流焊接、把焊膏置于装配件的正面、放置表面贴装器件、放置通孔回流器件及回流焊接。

通孔回流连接器的设计

使用通孔回流连接器的最基本方法就是“引脚浸锡膏”工艺——把引脚插入填满焊膏的通孔中，并用回流法焊接，其效果和传统的波峰焊接非常相似。要真正把通孔回流技术整合入全自动的表面贴装器件制造过程中，还需要考虑器件的选择和焊接过程，例如：器件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、焊膏应用和回流等。

除了选择合适的连接器，设计中需要确认制造过程是否符合一些基本规则，如PCB布局、丝印模板设计、刮刀参数等。而不规则形状器件的自动放入则带来更高的成本和技术。任何“可回流”的连接器都可以自动放置，但是只有新一代的自动取放机器可以处理高端器件（如弹簧夹）并提供更强的底座受力。其他一些次要因素如缺少进料器和自动包装也可能造成问题。

通孔回流和波峰焊接连接器都可用于回流焊接。选用合适的塑料，温度分布大约可以在190°C维持几分钟，也能在瞬间承受220°到240°C的高温。电子品生产中即将采用的无铅制程要求温度再升高30°到40°C左右，而这些连接器也和此温度分布相容（峰值260°C）。

通孔回流过程中，连接器的外壳不可以和焊膏接触，同时要保持焊点处的最佳热流。因此器件需要达到最低热容量且不会从焊脚吸热或是遮住焊脚。器件的设计也要适合标准包装制程。针长要与板的厚度和应用类型相配合，针在PCB背面的投影应该介于1 到1.5毫米，这样最终的焊点就可能符合IPC-A-610C 标准。

基于全自动仪器放置的准确性和器件的公差，通孔的直径通常应该比针的直径大20-50%。如果连接器上只有很少的端子，通孔直径可以稍小一些。紧固件也不可以有太大的咬接力，因为表面贴装设备通常只支持10-20牛顿的压接力。

通孔回流焊接技术

通孔回流焊接点所需的焊膏量由通孔体积决定。因此，模板的面积可以忽略不计，其厚度也几乎为零。目前模板的厚度大多为150微米并向100微米靠近。模板边缘应比焊盘的直径小0.1毫米以避免焊料结球。只有50% 的纯焊膏填在焊接点，其余都用作辅助材料如焊剂（图1）。增加焊膏体积

（填充率）的其他一些方法，如使用封闭压力系统等可达到100% 的填充率。

此主题相关图片如下：

卷带包装特别适用于传统取放装置系统，并可使用标准进料器。将标准真空吸头置于绝缘套管的负压面或连接器的外罩上就可以将轻易地连接器从卷轴中取出。卷带进料器的宽度通常都不超过75毫米，装配速度要根据器件来调整。和表面贴装器件一样，通孔回流器件也要求容易识别，通常做一个黑色绝缘外壳以在相机形成强烈反差的图片（图2）。

此主题相关图片如下：

强制对流或汽相回流炉为不同装配要求提供相应的热能。加热之后，PCB板达到焊料的熔点温度范围，通孔回流焊接过程就真正开始。球形焊料不断致密化，尤其是焊料头部下垂物浓度会增加。当焊料头部下垂达到液体温度时，这部分焊料就完全熔化了。焊料继续流向引脚侧面，直到通孔处，并由毛细作用把熔化的焊料引到针脚和PCB通孔之间填满。

检查焊点主要看两处：通孔被填满的程度及焊料球形区域外围浸湿性。填充率可以随机抽样检查中研磨横切面，理想的通孔回流焊点应该达到100% 或至少75%（IPC-A-610修订C）的填充率。焊点用显微镜检验，IPC-A-610修订C也规定了焊料外围浸湿性的最低条件，焊料结球和外围浸湿都需要检查。

即使是最小的环，引脚都会不可避免的产生一些新月形的焊料，当新月形在电路板的两面都产生且两面球形的外围浸湿接近360°（最低要求270°）时，通孔回流的焊点就算满足了IPC要求。

模板的几何形状和刮刀参数对填充率的影响最大。研究表明传统的模板参数用上最小量的焊膏就能达到IPC-A610-C 对填充率的要求。

通孔回流技术在连接器产品的应用线继拓展，欧式连接器就是其中一例，一些差分连接器也采用了表面贴装/通孔回流连接。

结论

产品的优化、布局设计的规范、模板设计并应用到现有生产过程中都保证了通孔回流连接器可以整合入表面贴装制程中。实践证明，使用同样的流程和设备能同时处理这两种连接技术。

通孔回流工艺

穿孔回流焊是一项国际电子组装应用中新兴的技术。当在PCB的同一面上既有贴装元件，又有少量插座等插装元件时，一般我们会采取先贴片过回流炉，然后再手工插装过波峰焊的方式。但是，如果采取穿孔回流焊技术，则只需在贴片完成后，进回流炉前，将插件元件插装好，一起过回流炉就可以了。 通过这项比较，就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，在费用上自然可以节省不少。同时也减少了所需工作人员，在效率上也得到了提高。其次是回流焊相对于波峰焊，生产桥接的可能性要小得多，这样就提高了一次通过率。穿孔回流焊技术相对传统工艺在经济性、先进性上都有很大的优势。所以，穿孔回流焊技术是电子组装中的一项革新，必然会得到广泛的应用。 但如果要应用穿孔回流焊技术，也需要对器件、PCB设计、网板设计等方面提出一些不同于传统工艺的要求。 a)元件： 穿孔元件要求能承受回流炉的回流温度的标准，最小为230度,65秒。这一过程包括在孔的上面涂覆焊膏（将在回流焊过程中进入孔中）。为使这一过程可行，元件体应距板面0.5毫米，所选元件的引脚长度应和板厚相当，有一个正方形或U形截面，（较之长方形为好）。 b)计算孔尺寸 完成孔的尺寸应在直径上比引脚的最大测量尺寸大0.255毫米（0.010英寸），通常用引脚的截面对角，而不包括保持特征。钻孔的尺寸比之完成孔再大0.15毫米（0.006英寸），这是电镀补偿，这样算得的孔就是可接受的最小尺寸。 c)计算丝网：（焊膏量） 第一部分计算是找出焊接所需的焊膏量，孔的体积减去引脚的体积再加上焊角的体积。（需要什么样的焊接圆角）。所需焊接体积乘以2就是所需焊膏量，因为焊膏中金属含量为50%体积（以ALPHA 的UP78焊膏为例）。丝印过程中将焊膏通过网孔印在PCB上，由于压力一般能将焊膏压进孔中0.8毫米（当刮刀与网板成45度角时）。我们计算进入孔中焊膏的体积，从所需焊膏量中减去它就得到在网孔中留下的焊膏的体积。这一体积除以网板的厚度就可以求出网孔所需的面积了。 d)网板设计： 网板的位置将取决于以下几个因素： 1、网孔的一边到孔中心的最小距离要求等于钻孔半径。 2、网孔总是比焊盘要大，所以焊膏将涂在阻焊层上，回流焊后确认不会有焊膏残留在阻焊盘上，网孔的边要求笔直，因为当回流焊过程焊膏进入孔中，将不会有焊膏在表面进行回流焊。 3、器件底面的下模形状有设计限制，下底面和丝印的焊膏之间需要有0。2毫米的空间。（在设计中必须包含） 4、在插座上，许多网孔提供笔直和窄的丝印，所以元件定位和在穿孔插座旁的测试点要留下一定的空间给焊膏层。 5、一般元件比如晶振，在元件下有足够的空间满足丝印需要的面积，这意味着将没有必要将焊膏涂覆在元件的外部。 e)元件管脚的准备： 管脚有一个正确的长度非常重要，当它们进入这一过程之前它们必须被预先剪切以达到比板厚多1.5毫米的条件。所有的引脚尺寸和网孔尺寸的变动偏差都将会被焊接圆角的量所包含，所以一些变动会体现在焊接圆角的高度变动上。 回流炉的温度曲线要求设置成：在4.5分钟内平滑提升到165+20度，从165～220+5度只经过一个温区，在220+5度保持50秒。 f)焊接： 由于实际原因，当穿孔回流焊时总是有焊膏的变动，所以设计有一个焊接圆角，可以解决一系列变

回流焊工艺常用中英文术语

回流焊工艺常用中英文术语 1. Solder Paste Technology（焊膏工艺） Solder Powder ( 锡粉) 休息再来接着说。 Solder Paste Rheology（锡膏流变学） Solder Paste Composition & Manufacturing（锡膏成分和制造） 2. Fundamentals of Solders and Soldering（焊料及焊接基础知识） Soldering Theory（焊接理论） Microstructure and Soldering（显微结构及焊接） Effect of Elemental Constituents on Wetting（焊料成分对润湿的影响） Effect of Impurities on Soldering（杂质对焊接的影响） 3. SMT Problems Occurred Prior to Reflow（回流前SMT问题） Flux Separation（助焊剂分离) Paste Hardening（焊膏硬化） Poor Stencil Life（网板寿命问题) Poor Print Thickness（印刷厚度不理想） Poor Paste Release From Squeegee（锡膏脱离刮刀问题） Smear（印锡模糊） Insufficiency（印锡不足） Needle Clogging（针孔堵塞） Slump（塌落） Low Tack（低粘性） Short Tack Time （粘性时间短） 4. SMT Problems Occurred During Reflow（回流过程中的SMT问题） Cold Joints（冷焊） Nonwetting（不润湿） Dewetting（反润湿） Leaching（浸析） Interllics（金属互化物） Tombstoning（立碑） Skewing（歪斜） Wicking（焊料上吸） Bridging（桥连） Voiding（空洞） Opening（开路） Solder Balling(锡球) Solder Beading（锡珠） Spattering（飞溅）

通孔回流工艺解析经典版

通孔回流焊接的作用 一.什么叫通孔回流焊接技 在传统的电子组装工艺中，对于安装有过孔插装元件采用波峰焊接技术。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； PCB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高精密度电子组装技术的发展。为了适应这种高精密度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(THRThrough-holeReflow)，又称为穿孔回流焊PIHR(Pin-in-HoleReflow)。该技术原理是在PCB板完成贴片后，使用一种安装有许多针管的特殊钢网模板，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，节省了人工费用，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生产效率、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CDWalkman。 通孔回流焊有时也称作分类元件回流焊，正在逐渐兴起。它可以去除波峰焊环节，而成为PCB混装技术中的一个工艺环节。通孔回流焊最大的好处就是可以在发挥表面贴装制造工艺的优点的同时使用通孔插件来得到较好的机械联接强度。对于较大尺寸的PCB板的平整度不能够使所有表面贴装元器件的引脚都能和焊盘接触，同时，就算引脚和焊盘都能接触上，它所提供的机械强度也往往是不够大的，很容易在产品的使用中脱开而成为故障点。尽管通孔回流焊可发取得偿还好处，但是在实际应用中通孔回流焊仍有几个缺点，锡膏量大，这样会增加因助焊剂的挥了冷却而产生对机器污染的程度，需要一个有效的助焊剂残留清除装置。通孔回流焊另外一点是许多连接器并没有设计成可以承受通孔回流焊的温度，早期通孔回流焊基于直接红外加热的回流焊炉子已不能适用，这种回流焊炉子缺少有效的热传递效率来处理一般表面贴装元件与具有复杂几何外观的通孔连接器同在一块PCB上的能力。只有大容量的具有高的热传递的强制对流通孔回流焊炉子，才有可能实现通孔回流，并且也得到实践证明，剩下的问题就是如何保证通孔中的锡膏与元件脚有一个适当的回流焊温度曲线。随着工艺与元件的改进，通孔回流焊也会越来越多被应用。影响回流焊工艺的因素很多，也很复杂，需要工艺人员在生产中不断研究探讨，将从多个方面来进行探讨。 二．通孔回流焊接工艺的特点 1. 通孔回流焊与波峰焊相比的优点 (1)通孔回流焊焊接质量好，不良比率PPM(百万分率的缺陷率)可低于20。 (2)虚焊、连锡等缺陷少，返修率极低。 (3)PCB布局的设计无须像波峰焊工艺那样特别考虑。 (4)工艺流程简单，设备操作简单。 (5)通孔回流焊设备占地面积少，因其印刷机及回流炉都较小，故只需较小的面积。 (6)无锡渣问题。 (7)机器为全封闭式，干净，生产车间里无异味。 (8)通孔回流焊设备管理及保养简单。 (9)印刷工艺中采用了印刷模板，各焊接点及印刷的焊膏量可根据需要调节。

通孔回流焊钢网开孔设计

通孔回流焊钢网开孔设计 .1 一般原则 .1 钢网锡膏量计算 （1）焊点锡量体积 上图为一个润湿良好的饱满焊点的典型形态，其体积计算如下： ?V焊点是元件焊点的体积，对于润湿良好的饱满焊点的体积计算如下： V焊点＝Vhole－Vlead＋2 ×Vfillet； ?Vhole是通孔（不包括元件管脚）的体积 Vhole＝×D/2×D/2×T； — D是通孔插装器件的插装通孔直径 — T为PCB的板厚 ?Vlead 是器件引脚所占通孔的体积 对圆形引脚元器件：Vlead＝×d/2×d/2×T； — d是截面形状为圆形的通孔插装器件引脚直径 — T为PCB的板厚 对方形或矩形引脚元器件：Vlead＝L×W×T； — L是截面为方形或矩形的通孔插装器件引脚长边尺寸 — W是截面为方形或矩形的通孔插装器件引脚短边尺寸 — T为PCB的板厚 ?Vfillet为上或下焊料焊接后脚焊缝的体积 Vfillet＝0.215×（R1×R1）×2 ×（0.2234×R1＋d/2）； — R1为脚焊缝的半径 — d是截面形状为圆形的通孔插装器件引脚直径，当截面为其他形状时，须将其换算为等效圆形面积的直径值。 （2）锡膏量体积 根据我司应用的锡膏的金属含量90％及助焊剂密度计算，形成最终焊点的总锡膏量的体积必须为焊点体积的2倍。 焈形成焊点所需的总锡膏量V锡膏计算如下： V锡膏＝V焊点×2； — ×2是因为焊接后锡膏的体积收缩比近似为50％ 锡膏印刷之后的锡膏涂覆形态如下图所示：

由上图可知： 焈V锡膏由钢网的开口体积V钢网和过孔内的填孔量V填孔量两部分组成，即： V锡膏＝V钢网＋V填孔量 焈V填孔量是与PCB厚度，通孔的尺寸，刮刀的角度，类型，速度，压力有关的函数在我司印刷方向为0度，锡膏中金属含量为90%时，锡膏填孔比率R填孔比的方程为：R填孔比=72.45+11.86（刮刀类型系数）-12.44（刮刀角度系数）+1.89（印刷速度系数）+8.76（填孔尺寸系数）； V填孔量＝R填孔比××D/2×D/2×62mil。 — D是通孔插装器件的插装通孔直径 ?钢网锡膏量体积V钢网计算如下： V钢网＝V锡膏—V填孔量。 注：所有的上述过程都已经由美国环球公司整合进其AART锡膏量预估和钢网设计评估软件中，在使用的过程中必须提供PCB，焊盘过孔尺寸，锡膏，刮刀，钢网厚度等基本信息。 .1 钢网开口面积 对于各类截面形状和尺寸的管脚，特制定了在1.6mm，2.0mm，2.35mm三种PCB厚度下钢网设计时所需要的钢网体积表，请参见附录中的《穿孔回流管脚尺寸与钢网体积对照表》，可以依照按表所得的钢网体积和已定的钢网厚度，按下列公式确定钢网的开口面积。 钢网开口面积＝钢网的体积V钢网╱钢网厚度。 《穿孔回流管脚尺寸与钢网体积对照表》分别按照插装器件封装库设计规范与连接器器件封装库设计规范两种不同的焊盘设计方式分类，对于方形管脚和圆形管脚进行了钢网体积的计算。对于不按照两类封装库设计规范进行设计的焊盘类型，本对照表未一一包括在内。.2 钢网间隙和尺寸限制 钢网开口之间的间隙及其开口尺寸限制如下图所示： 钢网开口尺寸方面限制：为以通孔中心为分界点向各方向延伸的开口长度，如图所示c。 钢网开口间隙：钢网开口与开口之间隙，如图所示a，b。 具体要求如下： 钢网厚度钢网开口间距a，b 开口尺寸限制c 7或8mils ≥15mils≤400mil 5或6mils ≥12mils≤400mil .1 钢网开口的几何形状

Pb-Free焊接技术革新----回流焊及通孔回流技术

Pb-Free焊接技术革新----回流焊及通孔回流技术 招生对象 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 电子制造企业：生产工程师、制程工程师、工艺工程师、产品工程师、设备工程师、品质工程师、NPI工程师 【主办单位】中国电子标准协会 【咨询热线】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李生 【报名邮箱】martin#https://www.wendangku.net/doc/058540515.html, （请将#换成@） 课程内容 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 前言： " 无铅回流焊技术历经多年发展及工艺革新，宽泛成熟工艺窗口（PWI），针对于普通电子产品的成功焊接，大家一般能驾轻就熟。不过，对于QFN、CPS、POP、PiH、01005等特殊元器件焊接后的机械性能、电气性能；仍有许多技术难点、焊接工艺仍需再度优化工艺窗口及制程改善。 通孔回流焊接THR（Through-hole Reflow）目前大多数PCBA通孔元件占比较少约5%~10%，通常采用波峰焊接、选择性波峰焊接、自动焊接机器人、手工焊以及压接等方法，

组装费用远远高于该比例，而且组装质量也不如回流焊接，因此通孔元件回流焊接日渐流行，不仅有利于提高生产效率及产品质量，同时带来工艺技术水平的提高和进步。不过有关通孔回流焊接PCB的DFM、网版开孔设计、载具工装、回流检测等技术，较多的实践层面问题，仍需多做工艺技术的交流与探讨、学习。 " 参加对象： " 电子制造企业：生产工程师、制程工程师、工艺工程师、产品工程师、设备工程师、品质工程师、NPI工程师 军工单位、研究院所：工艺研究员、品质工程师、设计工程师、设备工程师、品质工程师；" 【温馨提示】：本公司竭诚为企业提供灵活定制化的内部培训和顾问服务，培训内容可根据您的需要灵活设计，企业内部培训人数不受限制，培训时间由企业灵活制定。顾问服务由业界顶尖顾问服务团队组成，由专人全程跟进，签约型绩效考核顾问服务效果，迅速全面提升企业工艺技术水平、产品质量及可靠性、成本节约！热诚欢迎您的垂询！ 课程大纲： 第一讲： 1、焊锡原理基本概念理解 2、Reflow设备工作原理 3、Reflow的性能评估解析 4、Reflow温度曲线设定依据 5、Reflow Profile详解 6、焊锡熔化原理详解 7、焊锡不良之短路解析 8、焊锡不良之空焊解析 第二讲：

回流焊接工艺

回流焊接工艺 回流焊接是表面贴装技术（SMT）特有的重要工艺，焊接工 艺质量的优劣不仅影响正常生产，也影响最终的质量和可靠性。在使用表面贴装元件的印刷电路板(PCB)装配中，要得到优质的 焊点，一条优化的回流温度曲线是最重要的因素之一。温度曲线是施加于电路装配上的温度对时间的函数，当在笛卡尔平面作图时，回流过程中在任何给定的时间上，代表 PCB 上一个特定点上的温度形成一条曲线。几个参数影响曲线的形状，其中最关键的是传送带速度和每个温区的温度设定。链速决定基板暴露在每个温区所设定的温度下的持续时间，增加持续时间可以允许更多时间使电路装配接近该温区的温度设定。每个温区所花的持续时间总和决定总共的处理时间。每个区的温度设定影响 PCB 的温度上升速度。增加温区的设定温度允许基板更快地达到给定温度。因此，必须作出一个较好的图形来决定 PCB 的温度曲线，理想的温度曲线由基本的四个区组成，前面三个区加热、最后一个区冷却。回流炉的温区越多，越能使温度曲线的轮廓达到更准确和接近设定。大多数锡膏都能用四个基本温区成功回流。在回流焊接过程中，锡膏需经过溶剂挥发；焊剂清除焊件表面的氧化物；锡膏的熔融、再流动以及锡膏的冷却、凝固。以下就对温度曲线图及四个区进行介绍： 1

Peak: 熔点 220℃以 上 210～220℃ 180℃150℃ 时间 S 250S 200S 150S 100S 50S 预热区：也叫斜坡区。目的：使 PCB 和元器件预热，达到平衡，同时除去焊膏中的水份、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保 证升温比较缓慢，溶剂挥发。较温和，对元器件的热冲击尽可能小， 在这个区，尽量将升温速度控制在 2～5℃/S，较理想的升温速度为 1～3 ℃/S，时间控制在 60～90S 之间。升温过快会造成对元器件的 伤害，如会引起多层陶瓷电容器开裂。同时还会造成焊料飞溅，使 在整个PCB的非焊接区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。而温度上 升太慢，锡膏会感温过度，没有足够的时间使 PCB 达到活性温度。锡 炉的预热区一般占整个加热通道长度的 25～33%。 保温区：也称活性区、有时叫做干燥或浸润区。目的：保证在达到回流温度之前焊料能完全干燥，同时还起着焊剂活化的作用，清除 元器件、焊盘、焊粉中的金属氧化物。在这个阶段助焊剂开始挥发，

SMT回流焊工艺详细介绍

SMT回流焊工艺详细介绍 SMT回流焊工艺详细介绍 回流焊接是用在SMT装配工艺中的主要板级互连方法，这种焊接方法把所需要的焊接特性极好地结合在一起，这些特性包括易于加工、对各种SMT设计有广泛的兼容性，具有高的焊接可靠性以及成本低等. 然而，在回流焊接被用作为最重要的SMT元件级和板级互连方法的时候，它也受到要求进一步改进焊接性能的挑战，事实上，回流焊接技术能否经受住这一挑战将决定焊膏能否继续作为首要的SMT焊接材料，尤其是在超细微间距技术不断取得进展的情况之下。 下面我们将探讨影响改进回流焊接性能的几个主要问题 一，未焊满未焊满是在相邻的引线之间形成焊桥。 通常，所有能引起焊膏坍落的因素都会导致未焊满，这些因素包括： 1，升温速度太快； 2，焊膏的触变性能太差或是焊膏的粘度在剪切后恢复太慢； 3，金属负荷或固体含量太低； 4，粉料粒度分布太广； 5；焊剂表面张力太小。但是，坍落并非必然引起未焊满，在软熔时，熔化了的未焊满焊料在表面张力的推动下有断开的可能，焊料流失现象将使未焊满问题变得更加严重。在此情况下，由于焊料流失而聚集在某一区域的过量的焊料将会使熔融焊料变得过多而不易断开。 除了引起焊膏坍落的因素而外，下面的因素也引起未满焊的常见原因： 1，相对于焊点之间的空间而言，焊膏熔敷太多； 2，加热温度过高； 3，焊膏受热速度比电路板更快； 4，焊剂润湿速度太快； 5，焊剂蒸气压太低； 6；焊剂的溶剂成分太高； 7，焊剂树脂软化点太低。 二，断续润湿焊料膜的断续润湿是指有水出现在光滑的表面上，这是由于焊料能粘附在大多数的固体金属表面上，并且在熔化了的焊料覆盖层下隐藏着某些未被润湿的点，因此，在最初用熔化的焊料来覆盖表面时，会有断续润湿现象出现。 消除断续润湿现象的方法是： 1，降低焊接温度； 2，缩短软熔的停留时间； 3，采用流动的惰性气氛； 4，降低污染程度。

通孔回流焊接的工艺技术

通孔回流焊接的工艺技术如图2，可实现在单一步骤中同时对通孔元件和表面贴装元件（SMC/SMD）进行回流焊。相对传统工艺，在经济性、先进性上都有很大的优势。所以，通孔回流工艺是电子组装中的一项革新，必然会得到广泛的应用。 二通孔回流焊接工艺与传统工艺相比具有以下优势： 1、首先是减少了工序，省去了波峰焊这道工序，多种操作被简化成一种综合的工艺过程； 2、需要的设备、材料和人员较少； 3、可降低生产成本和缩短生产周期； 4、可降低因波峰焊而造成的高缺陷率，达到回流焊的高直通率。； 5、可省去了一个或一个以上的热处理步骤，从而改善PCB可焊性和电子元件的可靠性，等等。 尽管用通孔回焊可得到良好的工艺效果，但还是存在一些工艺问题。 1、在通孔回焊过程中锡膏的用量比较大，由于助焊剂挥发物质的沉积会增加对机器的污染，因而回流炉具有有效的助焊剂管理系统是很重要的； 2、对THT元件质量要求高，要求THT元件能经受再流焊炉的热冲击，例如线圈、连接器、屏蔽等。有铅焊接时要求元件体耐温235℃，无铅要求260℃以上。许多THT元件尤其是连接器无法承受回流焊温度；电位器、铝电解电容、国产的连接器、国产塑封器件等不适合回流焊工艺。 3、由于要同时兼顾到THT元件和SND元件，使工艺难度增加。 本文重点是确定对通孔回流工艺质量有明显影响的各种因素，然后将这些因素划分为材料、设计或与工艺相关的因素，揭示在实施通孔回流工艺之前必须清楚了解的关键问题。 1. 通孔回流焊焊点形态要求 2. 获得理想焊点的锡膏体积计算 3. 锡膏沉积方法 4. 设计和材料问题 5. 贴装问题 6. 回流温度曲线的设定 下面将逐项予以详细描述。

关于回流焊工艺发展的讨论

关于回流焊工艺发展的讨论 2003-6-18 9:00:31 文章作者：本站新闻管理员阅读818次 双击鼠标自动滚屏，单击停止最近几年，SMT生产技术已发生了巨大的变化，其中：生产标准的改变，新型焊膏的利用、不同基材的出现，以及元器件本身材料和设计的革新都使得热处理工艺不断发展。新型元器件的设计动力是来自于产品小型化的不断驱使。这些新型元器件封装包括：BGA（球栅阵列）、COB（裸芯片）、CSP（微型封装）、MCM（多芯片模块），以及flip chip（倒装片）等。产品小型化回流焊使得元器件越做越小，并使管脚数增加，使间距变小。另外为减少成本，免清洗和低残留焊膏使用的更加广泛，与之相应的是氮气的使用也随之增加。市场对手持式电子产品的不断需求始终是一个强大的驱动力，它使得封装工艺必须适应这些产品的技术要求。因此更小、更密、更轻的组装技术，以及更短的产品周期、更多、更密的I/O引线，更强的可操控性----都把回流焊技术提到一个新的层次上来讨论。同时也对热处理工艺的控制手段和设备提出了新的要求。 考虑到这些压力，我们提出了一个简单的设想图，其中的一些方案可以回答回流焊工艺今后会遇到的挑战。 氮气惰性保护 使用惰性气体，一般采用氮气，这种方法在回流焊工艺中已被采用了相当长的一段时间，但它的价格还是一个问题。因为惰性气体可以减少焊接过程中的氧化，因此，这种工艺可以使用活性较低的焊膏材料。这一点对于低残留物焊膏和免清洗尤为重要。另外，对于多次焊接工艺也相当关键。比如：在双面板的焊接中，氮气保护对于带有OSPs的板子在多次回流工艺中有很大的优势，因为在N2的保护下，板上的铜质焊盘与线路的可焊性得到了很好的保护。使用氮气的另一个好处是增加表面张力，它使得制造商在选择器件时有更大的余地（尤其是超细间距器件），并且增加焊点表面光洁度，使薄型材料不易褪色。真正最大的好处是降低了成本。氮气保护的费用取决于各种各样的因素，包括氮气在机器中使用的位置，氮气的利用率等。当然，我们通常感觉氮气消耗是一种工艺过程中额外的费用，因此总是想方设法减少氮气的消耗。目前焊膏的化学成份也在不断的改进提高，以便将来的工艺中不再使用氮气保护；或者至少在较高的O2浓度值下（比如：1000ppm对比目前为50ppm）取得良好的焊接效果，以便减少氮气的用量。对于是否使用氮气的保护，我们必须综合考虑许多问题，包括：产量要求的质量等级，以及每一对应的氮气消耗费用。使用氮气是有费用的问题，但是如果将它对提高产量与质量所带来的好处计算进来，那么它的费用是相对微不足道的。 如果焊接炉不是强制回流的那一种，并且气流是分层状态，那么氮气的消耗是比较容易控制的。但是，目前大多数炉的工作方式都是大容量循环强制对流加热，炉体内的气流是在不停的流动，这给氮气的控制与消耗提出了一个新的难题。一般，我们采取这几种方法降低氮气用量。首先，必须减少炉体进口的尺寸，尤其是垂直方向上的开口尺寸，使用遮挡板、卷帘幕，或者利用一些其它的东西来堵住进出口的孔隙。由遮挡板、卷帘幕向下形成的隔离区可以阻挡氮气的外泄，并且使外部的空气无法进入炉体内部，也有些回流炉是采用自动的

thr通孔回流焊技术要求(1)

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

回流焊接技术

焊接(Soldering) 2003-12-21Phil Zarrow 点击: 1947 焊接(Soldering) 回流焊接表面贴装元件现在有二十年之久了。虽然基本理论没有改变，但在元件包装和材料方面已经有进步，再加上新一代的、“对流为主(convection-dominant)”的、极大改善热传导效率的回流炉。 大规模的回流焊接，特别是在对流为主的(强制对流forced convection)，以及激光和凝结惰性的(condensation-inert)(即汽相Vapor phase)焊接中，在可见的未来将仍然是大多数表面贴装连接工艺的首选方法。尽管如此，新的装配工艺和那些要求整个基板均匀加热、温度变化很小、高的温度传导效率的新应用技术，在促进对流为主的回流焊接的进化。无数的因素，包括增加的装配复杂性、更新的互连材料和环境考虑，结合在一起对工艺和设备提出了额外的要求。更快更经济地制造产品，这个持之以恒不断增长的要求驱动这一切的前进。 回流焊接温度曲线 作温度曲线(profiling)是确定在回流整个周期内印刷电路板(PCB)装配必须经受的时间/温度关系的过程。它决定于锡膏的特性，如合金、锡球尺寸、金属含量和锡膏的化学成分。装配的量、表面几何形状的复杂性和基板导热性、以及炉给出足够热能的能力，所有都影响发热器的设定和炉传送带的速度。炉的热传播效率，和操作员的经验一起，也影响反复试验所得到的温度曲线。 锡膏制造商提供基本的时间/温度关系资料。它应用于特定的配方，通常可在产品的数据表中找到。可是，元件和材料将决定装配所能忍受的最高温度。 涉及的第一个温度是完全液化温度(full liquidus temperature)或最低回流温度(T1)。这是一个理想的温度水平，在这点，熔化的焊锡可流过将要熔湿来形成焊接点的金属表面。它决定于锡膏内特定的合金成分，但也可能受锡球尺寸和其它配方因素的影响，可能在数据表中指出一个范围。对Sn63/Pb37，该范围平均为200 ~ 225°C。对特定锡膏给定的最小值成为每个连接点必须获得焊接的最低温度。这个温度通常比焊锡的熔点高出大约15 ~ 20°C。(只要达到焊锡熔点是一个常见的错误假设。) 回流规格的第二个元素是最脆弱元件(MVC, most vulnerable component)的温度(T2)。正如其名所示，MVC就是装配上最低温度“痛苦”忍耐度的元件。从这点看，应该建立一个低过5°C的“缓冲器”，让其变成MVC。它可能是连接器、双排包装(DIP, dual in-line package)的开关、发光二极管(LED, light emitting diode)、或甚至是基板材料或锡膏。MVC 是随应用不同而不同，可能要求元件工程人员在研究中的帮助。 在建立回流周期峰值温度范围后，也要决定贯穿装配的最大允许温度变化率(T2-T1)。是否能够保持在范围内，取决于诸如表面几何形状的量与复杂性、装配基板的化学成分、和炉的热传导效率等因素。理想地，峰值温度尽可能靠近(但不低于)T1可望得到最小的温度变化率。这帮助减少液态居留时间以及整个对高温漂移的暴露量。 传统地，作回流曲线就是使液态居留时间最小和把时间/温度范围与锡膏制造商所制

标准的SMT回流炉焊接工艺规范

标准的S M T回流炉焊接 工艺规范 Final approval draft on November 22, 2020

S M T回流焊接工艺规范编号：版次:发布：实施：页次： 编制：审核：批准： 1范围 本规范规定了回流焊接工艺的基本内容和要求，确定了回流焊接过程中的质量控制程序，使回流焊接过程中影响质量的各个因素得到有效控制。 本标准适用于SMT生产线的回流焊接生产过程。 2设备、工具和材料 设备 使用XXXX系列全热风回流焊炉。 工具 KIC 温度曲线测试仪、热电偶。 材料 高温胶带、高温链条润滑油、焊膏的技术特性表。 3 技术要求 传送宽度 对于厚度在以上，长度和宽度在150~300mm的PCB，一般采用链条传送方式；对于厚度小于，尺寸较小，不便于使用链条传送或采用拼板方式的PCB，为防止变形，可采用网带传送方式。 采用链条传送方式时，设置PCB的长、宽尺寸，设备自动调整宽度后，检查链条的实际宽度与PCB的宽度是否匹配，二者应有1~2mm的间隙。 温度曲线设置 影响温度曲线的参数主要有两个：链条速度和各温区温度设置。设定温度曲线需要根据所使用焊膏的技术要求，综合考虑链条速度和各温区温度。链条速度应根据整条生产线的生产节拍来确定，温度曲线通常分为四个区：预热区、保温区、焊接区、冷却区。升温速率应小于3℃/S，峰值温度通常应在210℃~230℃，在183℃以上的回流时间应为60(± 15)S，冷却速率应在3℃/S~4℃/S，一般，较快的冷却速率可得到较细的颗粒结构和较高强度与较亮的焊接点。故超过每秒4℃会造成温度冲击。

温度曲线设置时，可先根据经验资料进行设置，再用一块样板或与待焊PCB相近的一块PCB实测，测温度曲线时，KIC的热电偶放置应选择PCB中间、PCB边缘、大器件边缘、耐热要求严格的器件附近选取测试点，热电偶可用高温胶带固定在测试点上，温度曲线采样完成后，利用KIC的分析功能，主要检查峰值温度、升温速率、回流时间、温差，然后根据焊膏的技术要求调整回流焊炉的设置，下面以典型的Sn63Pb37锡铅锡膏为例，回流曲线性能规范要求如下图： 预热区（100—150℃）时间： 60—120Sec；升温速率： <℃/Sec； 保温区（150—183℃）时间： 30—90Sec；升温速率： <℃/Sec； 回流区（>183 ℃）时间： 40—80Sec；峰值温度： 210－235℃； 冷却区————降温速率： 1℃/Sec≤Slope≤4℃/Sec。 4 操作要求 设备的操作要求 严格按照设备操作规程进行操作，防止因操作不当造成设备损坏或产品不合格。 送板应保持一定的间隔，如有出错提示需及时处理，防止将PCB加热时间过长而损 坏。 链条应定期用高温润滑油进行润滑。 5 检验要求

通孔插装元器件焊孔设计工艺规范

通孔插装元器件焊孔、焊盘设计工艺规范 1.0目的：规范元器件焊孔、焊盘设计，满足可制造性要求。 2.0适用范围：通孔插装元器件的焊孔、焊盘设计? 3.0内容 3.1定义 3.1.1引脚直径：若无特殊说明，指圆形引脚的直径，或者指方形（含扁形） 引脚截面的对角线长度，用d表示，如图（a）、图（b）所示。 3.1.2方形（或扁形）引脚截面尺寸：用w表示引脚宽度，用t表示引脚厚 度，如图（b）所示。当方形引脚的宽厚比w/t大于2时称为扁形引 脚。 3.1.3焊孔直径：圆形焊孔直径，用d1表示，如图（c）所示。 3.1.4焊盘直径：圆形焊盘直径，用D表示，如图（c）所示。 3.1.5椭圆（或方形）焊盘长度：用L表示，如图（d）所示。 3.1.6椭圆（或方形）焊盘宽度：用W表示，如图（d）所示。 图3.1.1 (a) 圆形引脚元器件 (b) 方形(或扁形)引脚元器件 元件 (c) 圆形焊孔及焊盘(d) 圆形焊孔及椭圆(或方形)焊盘

3.2 焊孔 3.2.1 一般情况下,焊孔直径d1按表选取： 表 注1：无标准骨架的电感、变压器、多股线等误差较大的非标准元件， 取上限。单 面板取下限。 注2：在仅有有限的几个插装元件，多数元件为贴装元件的情况下， 有可能使用到 通孔回流焊工艺，比如模块针脚的焊接。 3.2.2 脚距精度较高，且定位要求也较高的元器件，如输入、输出插座等，焊孔直径等于引脚直径加上~。 3.2.3 方形引脚焊孔: 3.2.3.1 w ＞时,设计为方焊孔(圆角R 为~, 防止圆角影响插装),方焊孔尺寸如图所示。 3.2.3.2 w ＜2 mm 时,设计为圆孔，焊孔直径d1=d+~, d 为引脚截面对角线长。 3.2.4 扁形引脚焊孔: 3.2. 4.1 w ＜时,设计成圆孔，焊孔直径d1=d+~, d 为引脚截面对角线长。 3.2.4.2 w ＞时，根据t 值大小设计为长方孔或长圆孔，如图所示。t ＞时,焊 孔设计为长方孔(圆角R 为~,防止圆角影响插装)，长方孔焊孔宽度T=t+,焊孔长度L=w+~；t ＜时,焊孔设计为长圆孔, 长圆孔焊孔宽度T=t+,且T ≥,长圆孔焊盘长度L=w+t+)15.0(15.0 t 。 长方焊孔 图3.2.4

PCB电路板回流焊接工艺的经典PCB温度曲线

PCB电路板回流焊接工艺的经典PCB温度 曲线

回流焊接工艺的经典PCB温度曲线 本文介绍对于回流焊接工艺的经典的PCB温度曲线作图方法，分析了两种最常见的回流焊接温度曲线类型：保温型和帐篷型...。 经典印刷电路板(PCB)的温度曲线(profile)作图，涉及将PCB装配上的热电偶连接到数据记录曲线仪上，并把整个装配从回流焊接炉中通过。作温度曲线有两个主要的目的：1)为给定的PCB装配确定正确的工艺设定，2)检验工艺的连续性，以保证可重复的结果。通过观察PCB在回流焊接炉中经过的实际温度(温度曲线)，可以检验和/或纠正炉的设定，以达到最终产品的最佳品质。 经典的PCB温度曲线将保证最终PCB装配的最佳的、持续的质量，实际上降低PCB的报废率，提高PCB的生产率和合格率，并且改善整体的获利能力。 回流工艺 在回流工艺过程中，在炉子内的加热将装配带到适当的焊接温度，而不损伤产品。为了检验回流焊接工艺过程，人们使用一个作温度曲线的设备来确定工艺设定。温度曲线是每个传感器在经过加热过程时的时间与温度的可视数据集合。通过观

察这条曲线，你可以视觉上准确地看出多少能量施加在产品上，能量施加哪里。温度曲线允许操作员作适当的改变，以优化回流工艺过程。 一个典型的温度曲线包含几个不同的阶段-初试的升温(ramp)、保温(soak)、向回流形成峰值温度(spiketoreflow)、回流(reflow)和产品的冷却(cooling)。作为一般原则，所希望的温度坡度是在2~4°C范围内，以防止由于加热或冷却太快对板和/或元件所造成的损害。 在产品的加热期间，许多因素可能影响装配的品质。最初的升温是当产品进入炉子时的一个快速的温度上升。目的是要将锡膏带到开始焊锡激化所希望的保温温度。最理想的保温温度是刚好在锡膏材料的熔点之下-对于共晶焊锡为183°C，保温时间在30~90秒之间。保温区有两个用途：1)将板、元件和材料带到一个均匀的温度，接近锡膏的熔点，允许较容易地转变到回流区，2)激化装配上的助焊剂。在保温温度，激化的助焊剂开始清除焊盘与引脚的氧化物的过程，留下焊锡可以附着的清洁表面。向回流形成峰值温度是另一个转变，在此期间，装配的温度上升到焊锡熔点之上，锡膏变成液态。 一旦锡膏在熔点之上，装配进入回流区，通常叫做液态以上时间 (TAL,timeaboveliquidous)。回流区时炉子内的关键阶段，因为装配上的温度梯

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。 2、立式回流焊炉 立式备型号较多，适合各种不同需求用户的PCB组装生产。设备高中低档都有，性能也相差较多，价格也高低不等（大约在8-80万人民币之间）。国内研究所、外企、知名企业用的较多。 回流焊与波峰焊是对应的，都是将元器件焊接到PCB板材上，回流是对表面帖装器件的，而对插接件使用波峰焊。回流焊的最简单的流程是丝印焊膏--贴片--回流焊，其核心是

回流焊接工艺规范

Q/ZDJG 青岛智动精工电子有限公司企业标准 Q/ZDJG G0204.3.34-2015 回流焊接工艺规范 青岛智动精工电子有限公司发布

Q/ZDJG G0204.3.34-2015 前言 本标准由青岛智动精工电子有限公司质量部提出。 本标准由青岛智动精工电子有限公司质量部起草。 本标准由青岛智动精工电子有限公司质量部负责解释。 本标准的修改状态为1/A。 本标准主要起草人:徐龙会 审核：日期：年月日 批准：日期：年月日

Q/ZDJG G0204.3.34-2015 回流焊接工艺规范 1 主题内容与适用范围 本工艺守则规定了生产中回流焊炉温测试、曲线确认等的工艺要求。适用于公司SMT车间回流焊生产工艺的管理。 2 规范性引用文件 无 3术语和定义 3.1回流温度曲线 回流温度曲线是指PCB基板在经过回流炉过程中板上指定位置的温度随时间的变化曲线，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。 3.2 固化温度曲线 固化温度曲线是指PCB基板在经过回流炉过程中板上指定位置的温度随时间的变化曲线，使贴片红胶受热固化从而让表面贴装元器件和PCB通过粘接可靠地结合在一起。 4职能部门与职责分工 质量部负责回流焊工艺规范的制定、监督和检查。 制造部负责按要求进行确认、操作。 5 管理内容和要求 5.1 管理流程图

5.2 炉温生成与管理要求 5.2.1 根据锡膏的技术规格书、推荐的炉温曲线要求和合金的生成原理初步设计出总体的制程界限，然后根据生产板件的板材、镀层特性、尺寸和布局的复杂程度设计出制程界限，如下表： 5.2.2 根据回流炉类型、特点和制程界限测定每种炉温类型在每条线体的《回流炉参数设定表》。 5.2.3 新品试制时，根据元器件资料（是否有耐热要求等）和PCB布局判断该产品是否符合现有的炉温类型，若没有，则需综合考虑PCB、元器件特殊要求、锡膏需求的制程界限、生产效率等方面生成新的炉温类型。 5.2.4 新生成的炉温类型或因焊接异常需要调整设置的炉温类型应经相关负责人和主管审核和批准，更新至《回流炉参数设定表》。 5.3 炉温测试板制作与管理要求 5.3.1制作测温板时尽量选取与生产基板相同或相似的报废基板。 5.3.2 在导入新品时，若产品有特殊要求、特殊元件和特殊板材，需要生产新的炉温类型，则必须制作相对应的特殊测温板或经客户同意使用通用的炉温测试板。 5.3.3主板复杂面的测温板应至少有5个测温点，主板简单面、副板和红胶板的测温板应至少有4个测温点，并均匀的分布在PCB板上。选择测温点时，外协产品测温点应包括：大型的BGA、QFP、电解电容、电感等元件，通信产品应包括BGA、QFP、连接器、UIM卡、TLLASH卡等元件。 5.3.4 测温点可使用高温胶、高温胶带或高温锡丝进行固定，测温固定点应尽量小，固定时引线暴露部分应尽量短，以免影响测温效果。 5.3.5 测温板制作完毕后应进行编号，如A类产品编号为RPT-A等,并标明启用日期。 5.3.6 测温板启用前必须经产品工艺确认所做测温板是否合格，判定合格后方可使用。 5.3.7 测温板每次使用后必须在《测温板使用记录表》对应测温板后依次打“√”以示使用次数，单个测试板的最多使用次数为50次。

回流焊工艺

回流焊工艺 (一)摘要：由于电子产品PCB板不断小型化的需要，出现了片状元件，传统的焊接方法已不能适应需要。首先在混合集成电路板组装中采用了回流焊工艺，组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感，贴装型晶体管及二极管等。随着SMT整个技术发展日趋完善，多种贴片元件（SMC）和贴装器件(SMD)的出现，作为贴装技术一部分的回流焊工艺技术及设备也得到相应的发展，其应用日趋广泛，几乎在所有电子产品领域都已得到应用，而回流焊技术，围绕着设备的改进也经历以下发展阶段。 （二）技术产生背景:由于电子产品PCB板不断小型化的需要，出现了片状元件，传统的焊接方法已不能适应需要。起先，只在混合集成电路板组装中采用了回流焊工艺，组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感，贴装型晶体管及二极管等。随着SMT整个技术发展日趋完善，多种贴片元件（SMC）和贴装器件（SMD）的出现，作为贴装技术一部分的回流焊工艺技术及设备也得到相应的发展，其应用日趋广泛，几乎在所有电子产品领域都已得到应用。 （三）发展阶段:根据产品的热传递效率和焊接的可靠性的不断提升，回流焊大致可分为五个发展阶段 第一代:热板传导回流焊设备：热传递效率最慢，5-30 W/m2K（不同材质的加热效率不一样），有阴影效应. 第二代:红外热辐射回流焊设备：热传递效率慢，5-30W/m2K（不同材质的红外辐射效率不一样），有阴影效应，元器件的颜色对吸热量有大的影响。 第三代:热风回流焊设备：热传递效率比较高，10-50 W/m2K，无阴影效应，颜色对吸热量没有影响。 第四代:气相回流焊接系统：热传递效率高，200-300 W/m2K，无阴影效应，焊接过程需要上下运动，冷却效果差。 第五代真空蒸汽冷凝焊接（真空汽相焊）系统：密闭空间的无空洞焊接，热传递效率最高，300 W-500W/m2K。焊接过程保持静止无震动。冷却效果优秀，颜色对吸热量没有影响 （四）回流焊的工作原理：再流焊又称回流焊。它主要用于贴片元器件的焊接上。再流焊技术是将焊料加工成一定颗粒的，并伴以适当的液态粘合剂，使之成为具有一定流动性的糊状焊膏，用它把将贴片元器件粘在印制电路板上，