通孔插装回流焊接介绍-福英达锡膏
通孔插装回流焊接介绍-福英达锡膏
通孔插装技术是一种比较老派的电子元件装配技术。通孔技术需要在PCB上打通特定尺寸的镀通孔，然后将通孔插装元件的引脚插入到这些镀通孔中来实现装配目的。显然通孔的尺寸要略大于元件引脚才能对其进行容纳。通孔插装技术现在使用的相对较少，这是由于插装元件体积较大，很难用作高密度和细间距封装。
回流和波峰焊工艺兼容性问题
尽管通孔插装元件应用逐渐减少，但在一些用到无源器件(电阻器，电容器等)的领域仍是暂时不可替代的。通孔插装元件的焊接一般采用波峰焊技术，这种局部加热焊接技术能够使元件主体免受高温影响。但有利也有弊，波峰焊需要的焊料量太大。并且目前主流装配采用表面贴装技术，贴装元件焊接时多数使用整体加热的回流焊工艺。回流工艺和波峰焊工艺一般不会共存。如果PCB上同时存在通孔插装元件和贴装元件，分别采取不同的焊接工艺则会造成资源浪费。
通孔插装元件内部的芯片较脆弱，需要对元件进行封装。封装的材质可以是陶瓷或者塑料。陶瓷耐高温但成本高，通常在高端芯片封装中使用。塑料封装则最为普遍，但普遍不耐高温，所以波峰焊成为逼不得已采用的焊接技术。为了与贴装元件回流工艺兼容，不少业内人员想方设法实现通孔插装元件的回流焊技术。
通孔插装回流焊
通孔插装元件需要具备一定耐高温能力才能完成回流。目前主流的回流锡膏有低温的SnBiAg系列（熔点139℃左右）和中温的SnAgCu系列(熔点217℃左右)。可针对一些合适的通孔元件采用回流工艺。通孔回流和常规回流步骤相似。但通孔回流无铅锡膏需要被印刷到镀通孔内部，这一过程受印刷速度，印刷角度和镀通孔直径的影响。印刷质量会很大程度影响焊点强度，因此这些参数需要根据实际情况进行精确设计。
图1. 通孔回流锡膏印刷过程。
在把锡膏顺利印刷到镀通孔后，自动放置机会拾取通孔插装元件插入通孔中。通孔元件的引脚撕裂镀通孔中的锡膏，并将一部分锡膏膏推到底部。底部的锡膏在回流熔融时会通过毛细作用流回镀通孔中，从而完全填充镀通孔内部（图2）。
图2. 通孔回流元件放置和焊接过程。
通孔插装回流焊难点
通孔回流技术对印刷过程的参数设定和锡膏质量有很高要求。然而镀通孔内部的锡膏填充状况无法通过锡膏检测仪器进行检查。缺乏对通孔填充率进行全面在线检查的是通孔回流焊的推广较慢的原因之一。锡膏量很大程度决定了填充率。但由于引脚和回流参数变化，生成的焊点体积大多通过估算确定而非精确计算。为了尽可能保证镀通孔处的锡膏量充足，可以采用阶梯式印刷钢网。这种阶梯技术可以选择性在钢网某个区域增加或减小厚度，达到控制特定区域锡膏量的作用。最佳的印刷速度和印刷角度往往需要通过数值建模来进行分析。此外，锡膏的配方决定了润湿性，如果润湿性差，就很难以通过毛细作用对镀通孔进行填充。
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