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元件贴装-THR技术与SMT工艺结合1

作者:  来源:smt100 

 

把THR技术结合到SMT工艺过程之中,主要THR接插件和波峰焊接插件适用于再流焊的目的就是采用相同的机器和工序,一次性同步处理SMD和THR元件。采用采用THR技术,可以无需其他技术不可缺少的波峰焊与选择性焊接(或压装,press-fitting),节省了处理与物流的时间,同时减少了对制造机械和生产现场的要求。SMT/THR生产流程一般包括:
·把焊膏压到组件的底边
·贴装SMD
·再流焊接
·施加焊膏到组件的顶边
·贴装SMD
·贴装THR
·再流焊接
    采用THR插接件的基本方法是所谓"引脚浸锡膏"(pin-in-paste)的工序,先把引针末端插入充满焊锡膏的钻形通孔,然后再采用再流方法进行焊接。焊锡膏熔化在通孔中,在触点上形成类似于传统波峰焊的焊点。
在把THR技术结合到自动化的SMD制造工艺之前,必须充分考虑与元件选择和焊接相关的几个问题。其中包括元件与更高的温度曲线的相容性问题,元件是否适合视觉系统的问题,针脚栅格问题,高度与重量,定位,接点形状,PCB布局,焊膏施用,以及再流。
    当转换到THR方法时,除了选择合适的接插件之外,主要的工作是确认制造工艺。涉及PCB布局、丝网印刷模板和刮刀参数的设计,需要遵守一些规则。异型元件的自动装配可能需要更高成本和更多技能。任何"可再流"的接插件都可自动装配。只有新一代自动贴片机可以处理更高级的元件。不过,一些细微因素,如缺乏进料器或自动封装也可能出现问题。
    THR接插件和波峰焊接插件适用于再流焊。对于合适的塑料来说,几分钟190℃左右的温度曲线,以及短时间暴露于220℃至240℃的范围内,都不是什么问题。电子生产中即将实施的无铅焊接,使得温度必须增加30℃至40℃。这些接插件也与这样的温度曲线兼容(峰值为260℃)。
在THR中,框架不可与焊膏接触,而又必须保证焊膏的最佳热流动。元件的热容量应该最小,不致将热量从焊管脚吸走或遮蔽它们。
元件也应该设计成适合标准工艺封装的要求。管脚长度要适合PCB底边上约1-1.5mm,这样  就可根据IPC-A-610C对焊点做最终评估。以自动化设备的贴装精度和元件公差为基础根据管脚大小,钻形通孔的直径应该比管脚直径大20-50%。对于接点很少的接插件而言,钻孔的直径可以更小。不需要太大的焊针力量进行固定,因为SMT设备支持的压装力量相对较小(10至20 N)。
    焊区周边的环宽应根据所需间隙、沿面距离及元件下可用空间加以优化。要形成的焊珠越确定,机械承重就要越大,焊区的环宽也就要更大,至少为约0.25mm。
    THR焊点所需的焊膏量,主要以钻孔中的量和确定的推出量为基础。因此,模板区的焊膏量可以忽略不计,而且,与纯粹的SMD元件相比,模板厚度也无关紧要。如今的模板厚度为150μm,未来趋势是100μm,都不需要新的工序。模板开孔直径应比焊盘小0.1 min,以免形成焊珠。在计算焊膏量时,记住只有约50%的焊膏留下来形成焊膏,其他元素为如焊剂等辅助材料(见图1)。 

图1 TH R焊点至少应充满75%。
    丝网印刷模板为SMD细间距及THR结构分别提供了相应量的焊膏。对于丝网印刷(开放系统)来说,最佳参数配置是在1.6-mm厚的PCB板上把焊膏压进THR孔内1-1.5mm。

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