Thông tin PCB - hàn qua lỗ là gì

Công nghệ hàn xuyên lỗ có nguồn gốc từ công ty Sony của Nhật Bản và được áp dụng lần đầu tiên vào đầu những năm 1990. Tuy nhiên, nó chủ yếu được sử dụng trong các sản phẩm của Sony, chẳng hạn như bộ chỉnh TV và CD Walkman. Công nghệ này sử dụng in điểm và phương pháp hồi lưu điểm, do đó còn được gọi là quy trình hồi lưu điểm hoặc công nghệ hàn hồi lưu điểm.

Hàn qua lỗ là một kỹ thuật sản xuất PCB phổ biến. Nó liên quan đến việc khoan các lỗ trên PCB, chèn các thành phần điện tử vào chúng và sau đó sử dụng thiết bị hàn reflow để làm nóng, hàn và làm mát các thành phần này, do đó giữ chúng trên PCB. Chúng ta hãy xem xét ngắn gọn các tính năng của hàn hồi lưu thông qua lỗ: chèn qua lỗ cho phép kết nối mạch chặt chẽ hơn, mật độ lắp ráp cao hơn, giảm nhiễu giữa các dấu vết và chi phí sản xuất tương đối thấp.

Hàn qua lỗ

Trong quá trình lắp ráp PCB, việc hàn các phần tử thông qua lỗ bằng cách sử dụng công nghệ hàn hồi lưu được gọi là hàn hồi lưu thông qua lỗ (THR). Quá trình này liên quan đến việc sử dụng kỹ thuật hàn reflow để hàn các thành phần có chân và hình dạng bất thường. Đối với các sản phẩm có nhiều yếu tố công nghệ gắn trên bề mặt (SMT) và ít thông qua các yếu tố lỗ, quá trình này có thể thay thế hàn sóng như một phần của công nghệ lắp ráp hỗn hợp PCB. Ưu điểm của quy trình này là khả năng đạt được độ bền cơ học tốt trong khi tận dụng lợi thế của quy trình sản xuất gắn trên bề mặt.

Để giải quyết vấn đề hàn ngược truyền thống không thể hàn các yếu tố thông qua lỗ, công nghệ này khắc phục nhiều nhược điểm của hàn đỉnh, đơn giản hóa quy trình công nghệ và nâng cao hiệu quả sản xuất. Nó đặc biệt thích hợp để hàn các yếu tố thông qua lỗ trong PCB mật độ cao. Tuy nhiên, việc tính toán và kiểm soát lượng dán rất phức tạp do những hạn chế như chiều dài pin, hình dạng đầu pin và khối lượng của các thành phần kim loại trong dán, đặc biệt là khi sử dụng THR. Do đó, THR có thể khó đạt được hơn 100% độ thấm hàn thông qua các lỗ. Do đó, THR nên được sử dụng thận trọng cho PCB có độ tin cậy cao, đặc biệt là các sản phẩm quân sự đòi hỏi đầu nối phải chịu một lực cơ học nhất định. So với hàn sóng chọn lọc, chúng tôi thích hàn sóng chọn lọc, đặc biệt là đối với đầu nối mạ vàng, nó có những lợi thế mà THR không thể so sánh. Do đó, định hướng chính của sự phát triển công nghệ THR là cải tiến quy trình và nâng cao thành phần, đặc biệt là đối với các thiết bị điện tử quân sự và hàng không vũ trụ có độ tin cậy cao.

Hàn qua lỗ cũng đặt ra những thách thức. Công nghệ hàn hồi lưu qua lỗ đòi hỏi các thông số kỹ thuật in chất lượng cao và chất lượng dán hàn. Tuy nhiên, sự lấp đầy của dán hàn bên trong được mạ qua lỗ không thể được phát hiện trực tiếp bằng thiết bị phát hiện dán hàn (SPI), mà chỉ bằng tia X. Việc thiếu kiểm tra trực tuyến toàn diện về tỷ lệ lấp đầy qua lỗ là một trong những lý do khiến việc xúc tiến hàn reflow qua lỗ tương đối chậm. Lượng bột hàn quyết định phần lớn tỷ lệ lấp đầy. Tuy nhiên, do sự thay đổi trong các thông số pin và reflow, khối lượng của các mối hàn chủ yếu là ước tính hơn là tính toán chính xác. Để đảm bảo có đủ lượng dán hàn tại lỗ mạ, lưới thép in bước có thể được sử dụng. Công nghệ này cho phép tăng hoặc giảm có chọn lọc độ dày của các khu vực cụ thể của lưới thép để kiểm soát lượng dán hàn trong các khu vực đó. Tốc độ và góc in tối ưu thường yêu cầu mô hình số để phân tích. Ngoài ra, công thức của dán hàn xác định tính chất làm ẩm của nó. Độ ẩm kém làm cho nó khó khăn để lấp đầy các lỗ mạ thông qua hành động mao dẫn.

Hàn qua lỗ có thể thay thế hàn sóng theo nhiều cách, đặc biệt là khi xử lý các mối hàn trên các thành phần được phân phối dày đặc trên bề mặt hàn. Trong trường hợp này, hàn đỉnh truyền thống có thể gặp khó khăn. Ngoài ra, hàn trở lại qua lỗ làm tăng đáng kể chất lượng hàn, do đó bù đắp cho chi phí cao của thiết bị. Sự xuất hiện của hàn hồi lưu qua lỗ giúp làm phong phú thêm phương pháp hàn, cải thiện mật độ lắp ráp PCB, cải thiện chất lượng hàn và đơn giản hóa quy trình công nghệ.

Có thể dự đoán rằng công nghệ hàn qua lỗ sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong việc lắp ráp điện tử trong tương lai.