刘妍侦
摘 要：SMT有着诸多的优势，因此很多产品都通过此工艺来完成。而THR作为一种先进的焊接工艺，与SMT结合已经成为了必然的趋势。在该文中主要就SMT THR工艺进行介绍。分别从电子元件封装方式、材质的耐高温、元件PIN脚底部的凸台设计、特殊零件（散热片）的规格以及PCB Layout等方面介绍了如何实现THR工艺，除了技术面的介绍，也从成本方面进行了说明。
关键词：SMT THR 表面贴装
中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）06（c）-0071-02
1 THR诞生的背景
近年来，在电子行业里，SMT（表面贴装技术）迅速发展，越来越多的产品通过此工艺来完成，小到儿童玩具手表的芯片，大到宇宙飞船的控制主板，都是用此技术来完成的。这主要是因为SMT有着以下优势：可实现在PCB两面贴装电子元件，并且元件的密度可以非常高，可贴装的零件尺寸小到0201（英寸）;然而在传统工艺里，还有一些元件由于零件本身的体积和引脚的形状而无法导入机器贴装，仍然采用人工插件的方式来进行组装。让我们来看图1的例子。高密度的SMT元件与人工手插的一个异性元件（通常也称为手插元件或者DIP元件）在尺寸和组装形式上有明显的区别。
人工手插的元件常是大功率元件，用于电子设备的对外连接。必须要满足传输高电压、大电流的需要。在设计时必须要考虑到安规，正式因为如此，此类元件的尺寸在满足安规的条件下可能会变大。
从成本考虑， PCBA上80%为SMT元件，但是其生产成本仅占60%;人工手插元件约占20%，但是生产成本却占40%，如图2所示。可见，通孔元件生产成本相对较高。面对如此的成本压力，该公司高层决定推行THR工艺，将成本高的通孔元件改为可以贴装的元件，实现成本及人力的cost down。
根据图3所示，传统工艺是SMT+波峰焊，需要两个制程来完成如图2的PCBA半成品，而THR工艺（为Through hole reflow的缩写，即通孔回流焊，是一种焊接工艺）则可以实现将传统的手插件转移到SMT生产线来进行贴装，从而减少MI手插件的制程（见图3）。
2 THR与SMT的合并
满足上述要求的技术，称之为通孔回流焊技术（Through-hole Reflow，THR），要使THR工艺获得成功，保证产品的品质，需满足如下几个条件，接下来将逐一介绍。
（1）DIP元件必须能满足机插，封装方式必须满足自动化生产，通常推荐编带或者Tray盘的封装方式且表面一定要有足够的吸附面用于SMT吸附。
（2）DIP元件须耐高温，260°C，10S，因此料件的材质必须要能耐高温，尤其是料件上的塑胶部分。
（3）元件底部凸台设计（凸台高度0.5mm以上），使空气可以流动，便于更好地吃锡和焊接，焊盘环宽度只要0.2mm就可以了。
（4）散热片设计须为贴附式、卡扣式。
（5）LAYOUT 空间要求：插件通孔外围7.38≈7.4mm范围内不能有贴片元件。
①依照通孔回流焊网板开口标准，为满足通孔吃锡要求，网板开口沿Layout;焊环最大外扩4mm;
②印刷左右偏移量0.5mm;
③根据IPC-7525（Stencil Design Guidelines）网板开口标准，K=阶梯差（0.2-0.12）mm×36=2.88mm
（6）DIP 料元件较高，上板AOI会形成阴影效果，元件周边在阴影部份无法检测，故在阴影范围不能有元件。
（7）DIP 料重心必须稳，如卧式VGA存在头重脚轻，造成翘件不良。
（8）对网板的要求。
标准网板厚度为150～120μm，推荐的网板开口尺寸如下：
ds=di+2R-0.1
其中，di为孔径，R为焊盘环宽。
此公式能保证焊盘环与网板之间的适当接触，锡膏上的压力是足够的，不需要增加网板的清洁次数。
锡膏的特性要求有以下几点：印刷过程中应具有良好的流动性、良好的湿润性，在孔内及安装插针时应有良好的黏接力（见图4）。
（9）依据标准IPC-A-610C检查焊接状况。
对THR元件的焊接品质可以根据IPC-A-610C标準检测。只要引脚在PCB上有突出部分，即可对焊接面的焊点进行检验。
上述9个部分是THR与SMT相结合的基础条件，当然，在实际的生产过程中可能会出现其他问题，实际问题还应当根据实际情况来解决。
3 THR工艺小结
THR工艺是一个新的工艺，也是未来的一个趋势，但是导入时需综合评估。是否导入THR工艺取决于一个公司实际生产的产品上面的SMT元件和手插元件的比重，如果能从整体cost上面找到一个平衡点，则可以导入该工艺。导入THR工艺的手插元件需要修改材质和封装，这对于元件供应商是一个不利因素。另外一个考量就是公司订单量的状况，如果订单量大而且稳定，导入后total cost非常可观，那就可以评估导入。最后，感谢在SMT新工艺道路上不断开拓创新的业界精英们。
参考文献
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