白色、光亮（如锡箔、铝箔）材料加工专门的焊接工装。
b 由于通孔元件焊锡量多，热容量大，要求炉温高一些。
c 专用再流焊设备. d 有时也可以采用原来的再流焊设备。
4. 工艺方面的特殊要求
• 4.1 施加焊膏有四种方法
• 管状印刷机印刷
• 点胶机滴涂
• 模板印刷• 印刷或滴涂 + 焊料预制片各种施加焊膏方法的应用
• 理想的填充率达到100%或至少75%以上。焊盘环的浸润
角接近360°或270°以上。
IPC-A-610D标准： Acceptable - Class 2 • Minimum 180° wetting present on lead and barrel, Figure 7-113.
Acceptable - Class 3 • Minimum 270° wetting present on lead and barrel, Figure 7-114.
通孔元件的焊膏施加量
(简易计算方法)
通孔中的焊膏量=（Vpth-Vpin）×2
式中：
2—为补偿焊膏在回流焊收缩因子；
Vpth—是通孔圆柱体的体积=πR²h
Vpin—是管脚圆柱体的体积=πr²h PCB上、下表面焊盘的焊膏量也可根据焊盘尺寸计算
4.3 必须采用短插工艺
• 元件的引脚不能过长，长引脚也会吸收焊膏量，针长
度≤60％的环境下，在规定时间内完成贴装；当天
没有贴完的器件，应存放在23±3℃、相对湿度
≤20％的环境下。
案例2 元件裂纹缺损分析
•
元件裂纹缺损分析
•设计 •锡量 •PCB翘曲 •贴片产生的应力 •热冲击 •弯折产生的机械应力 •印制板分割引力 •运输及装配过程所形成
电容器微裂会造成短路
全裂会造成断路
• a 单面混装时可采用模板印刷、管状印刷机印刷或
点焊膏机滴涂。
• b 双面混装时,因为在THC元件面已经有焊接好的
SMC/SMD，因此不能用平面模板印刷焊膏，需要
用特殊的立体式管状印刷机或点焊膏机施加焊膏。
• c 当焊膏量不能满足要求时可采用印刷或滴涂后 +
焊料预制片。
方法1 管状印刷机印刷
刮刀 印刷方向
由于高温而损坏。（如果采用专用回流炉，元件表面最
高温度可以控制在120~150℃。因此一般的电解电容，连
接器等都无问题）
2. 通孔元件采用再流焊工艺的适用范围
• a 大部分SMC/SMD，少量(10~5%以下)THC的产品。 • b 要求THC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240℃，无 铅要求260℃以上。
• 2a级
• 3级 • 4级
≤30℃，<60%RH
≤30℃，<60%RH ≤30℃，<60%RH
4周
168小时 72小时
• 5级
• 5a级
≤30℃，<60%RH
≤30℃，<60%RH
48小时
24小时
• （1）设计在明细表中应注明元件潮湿敏感度
• （2）工艺要对潮湿敏感元件做时间控制标签
• （3）对已受潮元件进行去潮处理
4.7 不耐高温的元件采用手工焊接
• 如铝电解电容、国产塑封器件应采用后附手 工焊接的方法来解决。
二.部分问题解决方案实例
• • • • • • • 案例1 案例2 案例3 案例4 案例5 案例6 案例7 ―爆米花”现象解决措施 元件裂纹缺损分析 连接器断裂问题 金手指沾锡问题 抛料的预防和控制 0201的印刷和贴装 QFN的印刷、贴装和返修
器引脚（针）相匹配的模具→将预制片撒在模具上振动，
筛入模具的每个钻孔中→将连接器压入模具→收回连接 器时预制片就套在引脚上了。
（3）：用贴装机将矩形焊料预制片放置在通孔附近 • 焊料预制片被包装在卷带上、或通过散料喂料系统， 类似无源元件那样被依次贴放在通孔附近的焊膏上。
矩形焊料预制片卷带
贴放在通孔附近的焊膏上
简单，使操作和管理都简单化了。
e 降低成本，增加效益（厂房、设备、人员）。
与波峰焊相比的缺点
(1) 焊膏的价格成本相对波峰焊的锡条较高。
(2) 有些工艺需要专用模板、专用印刷设备和回流炉，价
格较贵。而且不适合多个不同的PCBA产品同时生产。
(3) 传统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、铝电解电容等可能
―爆米花”现象解决措施
（a）器件供应商正在努力争取2600C的MSL3目标，但达到 此目标需要时间，目前我们只能继续使用2200C MSL3的 器件。因此必须采取仔细储存、降级使用，将由于吸
潮器件失效的风险减到最少。
（b）严格的物料管理制度 • 建立潮湿敏感元件储存，使用，烘烤规则的B0M表。
• 领料时进行核对器件的潮湿敏感度等级。
1. 通孔元件采用再流焊工艺的优点 （与波峰焊相比）
a 可靠性高，焊接质量好，不良比率DPPM可低于20 。
b 虚焊、桥接等焊接缺陷少，修板的工作量减少。
C 无锡渣的问题，PCB板面干净，外观明显比波峰焊好。
机器为全封闭式，干净，生产车间里无异味。
d 简化工序，节省流程时间，节省材料，设备管理及保养
间隙0.1~0.3mm
焊膏 PCB
焊膏 印刷模板
已焊接SMD
支撑台
漏嘴
方法2 点胶机滴涂
焊膏
方法3 模板印刷
这种方法需要两台印刷机和两张模板
方法4：印刷或滴涂后 + 焊料预制片
• 采用焊料预制片的优点： 预制片是100%合金冲压出来的
• THC的焊膏量比SMC/SMD的焊膏量多许多。
• 当THC引出端子较少时可使用增加模板厚度和开口尺寸 的措施，点焊膏工艺时增加焊膏量的方法。 • 当THC引出端子较多时，例如PGA矩阵连接器的端子 （针）很多，如果增加模板厚度会影响印刷质量，如果 增大开口尺寸受到引脚间距的限制会引起焊膏粘连，导 致大量的锡珠。
3 . 对设备的特殊要求
• 3.1 印刷设备 双面混装时，需要用特殊的立体式管状印刷机或
焊膏滴涂机。有时也可以采用普通印刷机。
3.2 再流焊设备
a 由于SMC/SMD焊接面在顶面，而THC的焊接面在底面， 要求各温区上、下独立控制温度, 底部温度需要调高。设
备的顶部可采用一些白色、光亮（反光）材料；或采用
9413.36 11659.16 14305.48 17395.64 20978.28 25100.52 29817.84 35188.0
• 典型共晶SnPb回流峰值温度为2200C ，水蒸气压力约
17396毫米。无铅焊SnAgCu的熔点2170C，即便一块相
对小的记忆卡或手机板也需要230~2350C的峰值温度，
要与PCB厚度和应用类型相匹配，插装后在PCB焊接
面的针长控制在1~1.5mm。
• 控制元件插装高度，元件体、特别是连接器的外壳不
能和焊膏接触。 • 紧固件不要太大咬接力，因为贴装设备通常只支持 10~20牛顿的压接力。
4.4 THC的焊盘设计的特殊要求
• a. 需要根据引出脚的直径设计插孔直径，孔径不能太大， 大孔径会增加焊膏的需求量，建议手工插装孔直径比针 直径大20% （ 0.125mm ），机器自动插装孔比针直径
4.2 通孔元件的焊膏施加量
• THC的焊膏量由通孔的体积、焊盘面积决定，可计算。
• 除了有PCB上、下焊盘外，还有PCB厚度方向的通孔需
要填满焊料，而且在元件引脚（针）与PCB两面焊盘的
交接处还要形成半月形的焊点，因此需要的焊膏量约比
SMC/SMD的焊膏量多3~4倍。 焊膏量与PCB插孔直径及 焊盘大小成正比关系。 • 可使用增加模板厚度、开口形状和尺寸等措施，采用点 焊膏工艺时，也要掌握好适当多的焊膏量。
陶瓷电容器微裂会造成短路
全裂会造成断路 MLC结构 • 是由多层陶瓷电容器并联层叠起来组成的。
锡量
焊料量过大时，或两端焊接料量差异较大时，由
焊料冷却固化时收缩，产生横向拉应力，会引起纵向
裂纹的产生。
贴片压力过大产生裂痕或应力
吸嘴压力过大
吸嘴压痕
焊后产生裂纹
热冲击所造成的裂痕
元件、PCB、焊点之间热膨胀系数不匹配； PCB翘曲，或焊接过程中变形； 再流焊升温、降温速度过快；
• 温度曲线要根据PCB上元件的布局、THC和回流
炉的具体情况进行调整。炉子导轨上面的温度要尽 量调低，炉子导轨下面的温度应适当提高。找出既
能保证PCB下面焊点质量，又能保证PCB上面的分
立元器件不被损坏的最佳温度和速度。
4.6 焊点检测
• 通孔回流焊点要求与IPC-A-610波峰焊点的标准相同。
• 当焊膏量不能满足要求时，采用焊料预制片能实现在增 加焊膏量的同时避免焊膏粘连和锡珠的产生。
可用于再流焊的连接器
插装孔焊料填充要求 ＞75%
垫圈形焊料预制片的放置方法:
（1） ：用适当的吸嘴将垫圈形焊料预制片贴装在焊膏上。
垫圈形焊料预制片
（2）：通过模具将垫圈形焊料预制片预先套在引脚上
根据垫圈形焊料预制片的外径和内径加工一个与连接
案例1 ―爆米花”现象解决措施
•
高温－损伤元器件
受潮器件再流焊时，
在器件内部的气体膨胀使邦定点的根部“破裂”
平焊点
―爆米花”现象
PBGA器件的塑料基板起泡
―爆米花”现象机理:
水蒸气压力随温度上升而增加
温度 (°C)
190 200 210 220 230 240 250 260
水的蒸气压力(毫米)
• 把引脚插入填满焊膏的插装孔中，并用回流 法焊接。可以替代波峰焊、选择性波峰焊、 自动焊接机器人、手工焊。