通孔回流焊接技術(shù)規(guī)范1范圍本規(guī)范規(guī)定了通孔回流焊接（Through-HoleReflow,THR）技術(shù)的術(shù)語(yǔ)定義、元器件與材料要求、工藝參數(shù)控制、操作流程、質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及安全環(huán)保要求。本規(guī)范適用于采用通孔回流焊接工藝的印刷電路板（PCB）組裝生產(chǎn)，涵蓋消費(fèi)電子、工業(yè)控制、汽車(chē)電子等領(lǐng)域的通孔元件與表面貼裝元件混裝場(chǎng)景，不適用于特殊環(huán)境下（如航天航空）的定制化焊接要求。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T19405.3-2025表面安裝技術(shù)第3部分：通孔回流焊用元器件規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)方法IPC-A-610電子組件的可接受性IPC-7525焊膏印刷工藝指南3術(shù)語(yǔ)與定義通孔回流焊接（THR）：通過(guò)回流焊技術(shù)將通孔元件焊接到PCB上，實(shí)現(xiàn)通孔元件與表面貼裝元件在同一回流工序中完成焊接的工藝方法。填錫率：通孔內(nèi)焊料填充的高度與通孔總高度的百分比，是評(píng)估通孔焊接質(zhì)量的核心指標(biāo)。離板間隙：通孔元件外殼與PCB板面之間的距離，用于保障焊接過(guò)程中的空氣流通和焊膏容納空間?；亓髑€(xiàn)：焊接過(guò)程中PCB板面溫度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)，包括預(yù)熱區(qū)、浸潤(rùn)區(qū)、回流區(qū)和冷卻區(qū)四個(gè)階段。4元器件與材料要求4.1通孔元器件要求材料特性：元器件外殼應(yīng)選用耐高溫材料，推薦使用液晶聚合物（LCP），其熔點(diǎn)不低于330℃，吸濕性低，能承受回流焊接高溫環(huán)境；禁止使用熔點(diǎn)低于220℃的尼龍或聚對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBT）材料。引腳參數(shù)：引腳長(zhǎng)度應(yīng)匹配PCB厚度，推薦引腳超出PCB板面0.5-1.0mm；若引腳過(guò)長(zhǎng)易產(chǎn)生錫珠，過(guò)短則影響焊點(diǎn)強(qiáng)度和檢測(cè)效果。對(duì)于厚度1.40-2.00mm的PCB，推薦引腳長(zhǎng)度為2.20mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：元器件外殼應(yīng)預(yù)留足夠的離板間隙，常規(guī)RJ45連接器推薦離板間隙為0.50mm，優(yōu)化設(shè)計(jì)可采用1.20-1.60mm以提升焊接效果；外殼結(jié)構(gòu)應(yīng)便于自動(dòng)光學(xué)檢查（AOI），避免與焊膏接觸。4.2焊膏要求類(lèi)型選擇：推薦選用4號(hào)或5號(hào)粉焊膏，粘度控制在800-1200kcps，確保良好的印刷性能和填孔流動(dòng)性。儲(chǔ)存與使用：焊膏應(yīng)在0-10℃冷藏儲(chǔ)存，使用前需在室溫下回溫2-4小時(shí)并充分?jǐn)嚢?；焊膏開(kāi)封后應(yīng)在8小時(shí)內(nèi)用完，避免吸潮影響焊接質(zhì)量。4.3PCB與鋼網(wǎng)要求PCB設(shè)計(jì)：通孔直徑應(yīng)合理匹配引腳尺寸，推薦通孔直徑=引腳直徑+0.3mm；焊盤(pán)圖案應(yīng)符合元器件規(guī)格書(shū)要求，確保焊膏印刷均勻和焊接可靠性。鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)：鋼網(wǎng)厚度應(yīng)不小于0.18mm，通孔焊盤(pán)開(kāi)口尺寸可比焊盤(pán)大10%-20%；可采用階梯鋼網(wǎng)或局部增厚設(shè)計(jì)，確保通孔區(qū)域有足夠的焊膏量。推薦采用圓形或方形陣列開(kāi)口、釋放槽等設(shè)計(jì)提升錫膏釋放量。5工藝參數(shù)控制5.1回流曲線(xiàn)參數(shù)回流曲線(xiàn)應(yīng)兼顧通孔元件與表面貼裝元件的焊接需求，各階段參數(shù)要求如下表：溫度區(qū)間關(guān)鍵參數(shù)要求目的預(yù)熱區(qū)升溫速率1-2℃/s，溫度升至140℃緩慢揮發(fā)焊膏溶劑，避免溶劑快速揮發(fā)產(chǎn)生錫珠浸潤(rùn)區(qū)溫度維持140-160℃，時(shí)間60-90s激活助焊劑，充分去除引腳和焊盤(pán)氧化層回流區(qū)峰值溫度235-245℃，高于液相線(xiàn)（217℃）時(shí)間50-70s確保焊膏充分熔化，實(shí)現(xiàn)通孔內(nèi)填錫飽滿(mǎn)冷卻區(qū)降溫速率3-4℃/s，冷卻至100℃以下減少熱應(yīng)力，提升焊點(diǎn)結(jié)晶質(zhì)量和可靠性5.2回流爐設(shè)備參數(shù)設(shè)備選擇：推薦使用強(qiáng)制對(duì)流回流爐，風(fēng)速可調(diào)范圍覆蓋15-25m3/min，確保熱風(fēng)穿透力滿(mǎn)足通孔填錫需求。溫度均勻性：爐內(nèi)溫度均勻性控制在±2℃以?xún)?nèi)，避免局部溫度不足導(dǎo)致填錫不充分。6操作流程產(chǎn)前準(zhǔn)備：確認(rèn)元器件、焊膏、PCB、鋼網(wǎng)符合要求；檢查回流爐設(shè)備狀態(tài)，校準(zhǔn)溫度傳感器；根據(jù)生產(chǎn)批次參數(shù)預(yù)設(shè)回流曲線(xiàn)并驗(yàn)證。焊膏印刷：調(diào)整印刷機(jī)參數(shù)，確保焊膏印刷均勻、無(wú)漏印、少錫現(xiàn)象；印刷后檢查焊膏厚度和覆蓋范圍，厚度偏差應(yīng)控制在±10%以?xún)?nèi)。元件插裝：采用帶視覺(jué)定位的自動(dòng)插裝設(shè)備進(jìn)行通孔元件插裝，確保引腳準(zhǔn)確插入通孔，無(wú)偏移、浮高現(xiàn)象；插裝后檢查元件平整度和位置精度?；亓骱附樱簩⒉逖b完成的PCB送入回流爐，按照預(yù)設(shè)的回流曲線(xiàn)進(jìn)行焊接；焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控爐內(nèi)溫度變化，記錄工藝參數(shù)。冷卻檢測(cè)：PCB出爐后自然冷卻或強(qiáng)制冷卻至室溫；通過(guò)AOI設(shè)備進(jìn)行初步檢測(cè)，排查橋接、虛焊、錫珠等表面缺陷。7質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)7.1外觀(guān)檢驗(yàn)焊點(diǎn)應(yīng)具有良好的濕潤(rùn)性，接觸角≤90°，表面光滑、無(wú)毛刺、無(wú)空隙，呈中間厚、邊緣薄的凹形焊縫。無(wú)明顯缺陷：不得存在虛焊、橋接、短路、錫珠、焊料不足等問(wèn)題；錫珠直徑應(yīng)小于0.5mm，且在關(guān)鍵區(qū)域無(wú)集中分布。7.2內(nèi)在質(zhì)量檢驗(yàn)填錫率要求：普通電子設(shè)備填錫率≥75%，汽車(chē)電子、醫(yī)療電子等高端領(lǐng)域填錫率≥100%。檢測(cè)方法：采用X-Ray檢測(cè)評(píng)估通孔內(nèi)填錫情況，對(duì)關(guān)鍵產(chǎn)品進(jìn)行切片分析，檢查焊點(diǎn)內(nèi)部是否存在空洞、裂紋等缺陷；通過(guò)拉力測(cè)試驗(yàn)證焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度，確保滿(mǎn)足使用環(huán)境要求。7.3合格判定通孔元件焊點(diǎn)應(yīng)符合IPC-A-610Class2/3標(biāo)準(zhǔn)要求；批量生產(chǎn)時(shí)，抽檢合格率≥99.5%，若出現(xiàn)不合格品，需分析原因并采取返工措施，返工后重新檢驗(yàn)。8常見(jiàn)缺陷及對(duì)策常見(jiàn)缺陷成因?qū)Σ咤a珠焊膏過(guò)量；預(yù)熱升溫過(guò)快，溶劑快速揮發(fā)沖擊焊膏優(yōu)化鋼網(wǎng)開(kāi)口尺寸，減少焊膏用量；降低預(yù)熱階段升溫速率，延長(zhǎng)預(yù)熱時(shí)間填錫不充分焊膏量不足；回流爐熱容量不夠，通孔區(qū)域溫度未達(dá)標(biāo)；熱風(fēng)穿透力不足增加通孔區(qū)域鋼網(wǎng)厚度或優(yōu)化開(kāi)口設(shè)計(jì)；提高回流爐峰值溫度或延長(zhǎng)回流時(shí)間；調(diào)整回流爐風(fēng)速，確保熱風(fēng)均勻穿透虛焊助焊劑活性不足；引腳或焊盤(pán)氧化；回流溫度過(guò)低或保溫時(shí)間不足選用優(yōu)質(zhì)助焊劑；對(duì)元器件引腳和PCB焊盤(pán)進(jìn)行預(yù)處理；調(diào)整回流曲線(xiàn)參數(shù)，確保焊接溫度和時(shí)間達(dá)標(biāo)橋接焊膏印刷過(guò)量；元件引腳間距過(guò)??；回流時(shí)焊膏流動(dòng)失控優(yōu)化鋼網(wǎng)開(kāi)口，控制焊膏用量；合理設(shè)計(jì)PCB引腳間距；調(diào)整回流曲線(xiàn)，降低升溫速率9安全與環(huán)保要求操作安全：操作人員應(yīng)佩戴耐高溫手套、防護(hù)眼鏡等勞保用品；回流爐周?chē)狗胖靡兹嘉锲?，配備滅火器材；定期檢查