穿孔回流焊是一項國際電子組裝應用中新興的技術。
當在PCB的同一面上既有貼裝元件,又有少量插座等插裝元件時,一般我們會采取先貼片過回流爐,然后再手工插裝過波峰焊的方式。但是,如果采取穿孔回流焊技術,則只需在貼片完成后,進回流爐前,將插件元件插裝好,一起過回流爐就可以了。 通過這項比較,就可以看出穿孔回流焊相對于傳統工藝的優越性。
首先是減少了工序,省去了波峰焊這道工序,在費用上自然可以節省不少。同時也減少了所需工作人員,在效率上也得到了提高。其次是回流焊相對于波峰焊,生產橋接的可能性要小得多,這樣就提高了一次通過率。穿孔回流焊技術相對傳統工藝在經濟性、先進性上都有很大的優勢。
所以,穿孔回流焊技術是電子組裝中的一項革新,必然會得到廣泛的應用。 但如果要應用穿孔回流焊技術,也需要對器件、PCB設計、網板設計等方面提出一些不同于傳統工藝的要求。
a)元件: 穿孔元件要求能承受回流爐的回流溫度的標準,最小為230度,65秒。這一過程包括在孔的上面涂覆焊膏(將在回流焊過程中進入孔中)。為使這一過程可行,元件體應距板面0.5毫米,所選元件的引腳長度應和板厚相當,有一個正方形或U形截面,(較之長方形為好)。
b)計算孔尺寸 完成孔的尺寸應在直徑上比引腳的最大測量尺寸大0.255毫米(0.010英寸),通常用引腳的截面對角,而不包括保持特征。鉆孔的尺寸比之完成孔再大0.15毫米(0.006英寸),這是電鍍補償,這樣算得的孔就是可接受的最小尺寸。
c)計算絲網:(焊膏量) 第一部分計算是找出焊接所需的焊膏量,孔的體積減去引腳的體積再加上焊角的體積。(需要什么樣的焊接圓角)。所需焊接體積乘以2就是所需焊膏量,因為焊膏中金屬含量為50%體積(以ALPHA的UP78焊膏為例)。絲印過程中將焊膏通過網孔印在PCB上,由于壓力一般能將焊膏壓進孔中0.8毫米(當刮刀與網板成45度角時)。我們計算進入孔中焊膏的體積,從所需焊膏量中減去它就得到在網孔中留下的焊膏的體積。這一體積除以網板的厚度就可以求出網孔所需的面積了。
d)網板設計:網板的位置將取決于以下幾個因素:
1、網孔的一邊到孔中心的最小距離要求等于鉆孔半徑。
2、網孔總是比焊盤要大,所以焊膏將涂在阻焊層上,回流焊后確認不會有焊膏殘留在阻焊盤上,網孔的邊要求筆直,因為當回流焊過程焊膏進入孔中,將不會有焊膏在表面進行回流焊。
3、器件底面的下模形狀有設計限制,下底面和絲印的焊膏之間需要有0。2毫米的空間。(在設計中必須包含)
4、在插座上,許多網孔提供筆直和窄的絲印,所以元件定位和在穿孔插座旁的測試點要留下一定的空間給焊膏層。
5、一般元件比如晶振,在元件下有足夠的空間滿足絲印需要的面積,這意味著將沒有必要 將焊膏涂覆在元件的外部。
e)元件管腳的準備: 管腳有一個正確的長度非常重要,當它們進入這一過程之前它們必須被預先剪切以達到比板厚多1.5毫米的條件。所有的引腳尺寸和網孔尺寸的變動偏差都將會被焊接圓角的量所包含,所以一些變動會體現在焊接圓角的高度變動上。
回流爐的溫度曲線要求設置成:在4.5分鐘內平滑提升到165+20度,從165~220+5度只經過一個溫區,在220+5度保持50秒。
f)焊接: 由于實際原因,當穿孔回流焊時總是有焊膏的變動,所以設計有一個焊接圓角,可以解決一系列變動。變動的圓角總是在元件下方,從平坦到飽滿以符合檢驗標準。 穿孔回流焊在應用上是比較簡捷的,但相對“插裝~波峰焊”的工藝則需要較多的前期準備工作。穿孔回流焊的重點是對網孔形狀、大小的設計,這一計算過程又要考慮到焊膏的固體含量、引腳的體積、孔徑的大小等因素。所以,要得到一個完美的焊點,需要經過周詳的計算和反復的試驗。本文只是對穿孔回流焊的基本技術要求作了說明,有許多細節問題還有待進一步試驗和總結
返回文章列表標簽:SMT行業文章 波峰焊 pcb板 網板設計
分享到: |
下一篇: 波峰焊與回流焊的區別上一篇:表面安裝SMT技術對元器件的要求
登錄名 密碼 游客無須輸入密碼 注冊企博網帳號
驗證碼