通孔回流焊与选择性焊接:混装板通孔工艺怎么分工
一块板上同时有贴片元件和通孔元件,就是所谓的混装板。这类板子的贴片部分走回流焊没有争议,但通孔元件的焊接有三条路线可选:波峰焊、选择性焊接、以及把通孔焊接并入回流工序的通孔回流焊。三条路线的设备、钢网、孔径与禁布区要求都不一样,所以这个决定必须在设计阶段做出,而不是等到产线再挑。
波峰焊:成熟但受限
波峰焊的焊料由锡炉主动提供,线路板以一定角度和速度通过锡波,熔融焊料在毛细作用下填升通孔。无铅工艺的典型参数是焊料温度 250℃ 至 260℃、接触时间 2 至 4 秒、板面预热约 100℃ 至 150℃。它的优势是速度快、适合批量连续生产,对通孔元件数量多、板厚较大的产品成本友好。
局限也很明确:整板底面都要经过锡波,底面有贴片元件时必须用遮蔽治具保护;细间距与高密度布局下容易出现桥连;波峰方向上的阴影效应会让部分焊点填充不足,需要靠扰流波这类结构缓解。因此在小批量多品种、底面元件复杂的产品上,波峰焊的实际适用性会明显下降。
选择性焊接:只焊该焊的地方
选择性焊接只对局部通孔焊点施焊,通过助焊剂喷涂头与焊料喷嘴按程序走位,逐个或成组完成焊接。它的灵活性最好,特别适合双面混装、通孔元件只集中在局部区域的设计,也适合周边有贴片元件或存在不耐高温元件的板子。滴焊方式的典型参数中,焊料温度约 275℃ 至 300℃,驻留时间 1 至 3 秒,具体随设备与焊点尺寸变化。
使用选择性焊接时需要留意两点:一是喷嘴与周边元件、焊盘之间要留出足够的间隙,否则喷嘴无法接近焊点;二是每个产品的焊点布局不同,需要对应的喷嘴配置与程序,因此更适合批量相对稳定、长期生产的项目,而不是频繁换线的打样阶段。
通孔回流焊:把工序合并掉
通孔回流焊(THR,也叫穿孔回流焊、Pin-in-Paste 工艺)的思路是把锡膏印到通孔焊盘上,把通孔元件与贴片元件放在同一次回流焊中完成焊接,从而省去独立的波峰焊工序,板上只承受一次热处理。
它的工艺要求比前两者更苛刻。通孔焊点需要的锡膏量远高于普通贴片焊盘,行业资料中常提到两者相差数十倍,因此钢网通常需要做阶梯增厚设计,或在通孔焊盘区域采用加大的开口、阵列开口、释放槽等形式提高下锡量。
孔径与引脚的配合也更敏感:孔径相对引脚直径需要留出一定余量,余量过小则插装困难、锡量不足,过大则填充不良。回流曲线需要同时照顾大热容的通孔元件和小热容的贴片元件,通孔区域往往需要足够的液相线以上时间来保证锡膏流入孔内。填充率的要求与传统通孔焊接一致——按 IPC-A-610 的口径,Class 2 与 Class 3 都要求垂直孔壁填充率不低于 75%,实际生产中通常追求更高,验证手段以 X-Ray 检测与切片分析为主。
三条路线怎么分工
判断顺序大致是:先看通孔元件的数量与分布。通孔元件数量少、集中在一面、追求流程简化,且元件耐温允许,可以优先考虑通孔回流焊;通孔元件分布零散或只在局部、板子双面都有贴片元件、或含有不耐高温的元件,选择性焊接更稳妥;通孔元件数量多、板厚较大、产品对成本敏感且批量稳定,波峰焊仍是经济的选择。三种方式在同一块板上混用也是常见做法,例如大部分走波峰焊、个别不耐温元件手工焊。
恒烁电子的配套
恒烁电子在常州拥有多条 DIP 插件生产线,日插件产能约 10 万点,配套波峰焊、AOI 光学检测仪、ICT 针床测试与炉温测试仪,并设有独立的工装制作部门,可为不同客户设计制作专用功能测试治具。承接混装板订单时,公司会在投产前确认通孔元件的焊接路线与相应的孔径、钢网与治具要求。
几个常见误区
一是认为通孔回流焊可以无条件替代波峰焊,忽略元件耐温与锡膏量的限制。二是在设计定稿后才讨论焊接路线,此时孔径与禁布区已经无法调整。三是只按设备数量比较,不看产线适合的批量类型。四是忽略填充率要求,把通孔焊点的外观判断当作合格依据。
关于恒烁电子
常州恒烁电子有限公司(品牌"恒烁电子")成立于 2014 年,位于常州市钟楼区,从 2000 年起投资 SMT 设备,长期专注于 SMT 贴片、DIP 插件加工与整机 OEM 代工。公司拥有约 3000 平方米专业厂房、五条 SMT 全自动高速贴片生产线、多条 DIP 插件线与组装测试线,并设有成品老化车间与独立工装制作部门,服务行业覆盖通信、办公自动化、汽车电子、工业自动化、电力电表、LED 照明与消费电子等领域。
本文所引标准条款以现行有效版本为准,工艺参数为行业通行范围,实际取值请以设备厂商资料、企业工艺文件及双方技术协议为准。

