裝配焊接新時代—DIP元件的更優(yōu)選擇

隨著SoC、Chiplet等技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，貼片封裝正在邁向“后摩爾時代”，焊接設(shè)備也由早期的回流焊一家獨(dú)大，逐漸發(fā)展到氣相焊、共晶爐、銀燒結(jié)百花齊放。

相比之下，插件封裝在近年來似乎沒有太大的進(jìn)展，封裝尺寸并沒有得到優(yōu)化，焊接方式仍然停留在波峰焊為主，選擇焊為輔的局面，僅在氮?dú)獗Ｗo(hù)方面稍有發(fā)展，難以進(jìn)一步優(yōu)化。

圖1 Chiplet技術(shù)

與此同時，當(dāng)前電子產(chǎn)品也越來越重視小型化多功能，為了提高元件密度，許多單面板和雙面板都以表面貼裝元器件(SMC/SMD)為主。

但是由于固有強(qiáng)度、可靠性和適用性等因素，在某些情況下，DIP元件仍然較貼片元件(SMC/SMD)具有優(yōu)勢，這種優(yōu)勢體現(xiàn)在連接器、電阻器、電感器等無源器件上更是無可取代的。

圖2 插件式分立器件

在這種情況下，這些DIP元件因封裝耐溫等原因，為了避免元件主體遭受高溫影響，只能采用波峰焊技術(shù)這種局部加熱焊接技術(shù)。但有利也有弊，波峰焊存在著焊料損耗大，爐后不良率過高，焊接陰影效應(yīng)等問題。

那么DIP元件的焊接有沒有更優(yōu)的方案呢？

小編認(rèn)為應(yīng)該還是有的，終究還得是回流焊!

回流焊在焊接貼片元件時，通常能將爐后不良率很好地控制在600PPM以內(nèi)(波峰焊2000 ~ 5000 PPM)，并且不受陰影效應(yīng)所影響。所以自20世紀(jì)90年代開始，就不斷有公司嘗試使用回流焊技術(shù)進(jìn)行DIP器件的焊接，但都因為元件本體不耐高溫、回流焊爐腔隔熱效果不好等原因，僅實現(xiàn)了部分耐溫效果好的連接器焊接，而遲遲無法實現(xiàn)功率器件的焊接。

基于上述情況，金智為推出了針對所有通孔插裝器件的專用回流焊--通孔回流焊，以便更好地滿足客戶生產(chǎn)需要。

本文將深入探討通孔回流焊爐的特點，為您揭示這一卓越的焊接技術(shù)。

通孔回流焊（Through-hole Reflow Soldering）是一種使用回流焊接技術(shù)來裝配通孔元件和異型元件的焊接工藝。首先通過印刷或噴涂的方式在焊盤上放置錫膏，然后將元件的引腳插入通孔中，再用熱風(fēng)吹拂，使焊料熔化，最后冷卻使焊料固化，完成元件引腳與電路板之間的電氣連接。

相較于傳統(tǒng)波峰焊工藝，通孔回流焊具有以下優(yōu)勢：

1

爐后不良率低

通孔回流焊爐后DPMO能達(dá)到400~800PPM，相較于傳統(tǒng)波峰焊的2000~5000PPM，不良率降低了80%以上。

2

元器件密度高

通孔回流焊工藝可以通過減少焊盤間距，進(jìn)而縮小40%的PCB板面積，提高焊盤利用率，順應(yīng)電子產(chǎn)品小體積、高密度的發(fā)展趨勢。

3

產(chǎn)品工藝性優(yōu)秀

通孔回流焊延續(xù)了回流焊工藝性較好的優(yōu)點，設(shè)計與回流焊要求基本一致，無需考慮陰影效應(yīng)、盜錫焊盤等設(shè)計因素。降低了設(shè)計難度，提高了產(chǎn)品合格率。

圖5 波峰焊工藝對PCB布局設(shè)計要求較高

5

治具設(shè)計簡單

通孔回流焊的治具無需遮擋，設(shè)計簡單通用性強(qiáng)，只要PCB尺寸相同即可兼容使用；而傳統(tǒng)波峰焊即使PCB尺寸相同，還需進(jìn)行掩膜版設(shè)計，使用的治具數(shù)量通常為通孔回流焊的2~3倍。使用通孔回流焊能夠節(jié)省大量治具的費(fèi)用。

6

輔料成本低

通孔回流焊僅需錫膏這一種輔料，相較普通波峰焊，焊接過程不會產(chǎn)生錫渣，無需噴涂助焊劑，并且無需使用紅膠和洗板水，生產(chǎn)過程綠色環(huán)保。能減少整個制造流程將近50%的輔料成本。

圖7 通孔回流焊和其他設(shè)備輔料成本對比

總結(jié)

展望未來，隨著電子產(chǎn)品的功能日益豐富、性能不斷提升，DIP器件的焊接方式也將持續(xù)創(chuàng)新和完善。一方面，隨著環(huán)保意識的日益增強(qiáng)，綠色、環(huán)保的通孔回流焊工藝將成為發(fā)展趨勢。另一方面，為了滿足電子產(chǎn)品日益提高的集成度和性能要求，高精度、高效率的通孔回流焊將成為市場主流。

審核編輯：劉清