为什么smt生产工艺需要thr产品
近年来，表面贴装技术（smt）迅速发展起来，在电子行业具有举足轻重的位置。除了全自动化生产规模效应外，smt还有以下的技术优势：元件可在pcb的两面进行贴装，以实现高密度组装；即使是最小尺寸的元件也能实现精密贴装，因此可以生产出高质量的pcb组件。
然而，在一些情况下，这些优势随着在pcb上元件贴着力的减少而削弱。让我们观察图1的例子。smt元件的特点是设计紧凑，并易于贴装，与通孔的连接器在尺寸和组装形式上有明显的区别。
图1 pcb上组装有smt元件（左）和一个大理通孔安装的连接器（右）
用于工业领域现场接线的连接器通常是大功率元件。可满足传输高电压、大电流的需要。因此设计时必须考虑到足够的电气间隙与爬电距离，这些因素最终影响到元件的尺寸。
此外，操作便利性、连接器的机械强度也是很重要的因素。连接器通常是pcb主板与“外界部件”通信的“接口”，故有时可能会遇到相当大的外力。通孔技术组装的元件在可靠性方面要比相应的smt元件高很多。无论是强烈的拉拽、挤压或热冲击，它都能承受，而不易脱离pcb。
从成本考虑，大部分pcb上smt元件约占80%，生产成本仅占60%；通孔元件约占20%，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。而对许多制造公司来说，今后面临的挑战之一便是开发采用纯smt工艺的印刷线路板。
图2 带有通孔无件和smt元件的pcb
根据生产成本以及对pcb的影响，smt+波峰焊和smt+压接技术（press in）等现有的工艺还不完全令人满意，因为在现有的smt工序需要进行二次加工，不能一次性完成组装。
这就对采用通孔技术的元件提出了下列要求：通孔元件与贴片元件应该使用同样的时间、设备和方法来完成组装。
thr如何与smt进行整合
根据上述要求发展起来的技术，称之为通孔回流焊技术（through-hole reflow，thr），又叫“引脚浸锡膏（pin in paste，pip）”工序，如图3所示。
图3 通孔回流焊技术的工序
“引脚浸锡膏”法将典型的smt生产工艺应用在带电镀通孔的pcb上，并取得了令人满意的效果。但在采用这种方法时，需要根据实际使用的元件和加工过程中的具体情况调整有关参数。
图4 可采用thr工艺的连接器元件应满足的特性
完成thr工艺的步骤
1确认通孔的连接器是否可采用thr工艺
“真正的”thr连接器元件应满足图4中的特性。
2 pcb的设计需适应新的工艺条件
1）孔径
孔径选择的原则有两个：一方面应保证焊锡容易回流到焊孔内（毛细管原理），另一方面还应保证组装的可靠性（元件公差），如图5所示。
图5 孔径的选择
2）焊盘环的设计
推荐的焊盘环宽为0.5mm，如图6所示，它有利于对形成的焊点弯月面进行评估。如果采用较大的间距与爬电距离，按照上述过程，焊盘环宽度只要0.2mm就可以了。
3 高质量焊点的外观
thr是独立的焊接工艺，焊点质量可以按照ipc-a-610c标准检验。将波峰焊形成的焊点与thr焊点相比较，按照传统的标准，thr焊点看上去呈“锡量不足状”，并仅有较小的弯月面。这一现象是thr焊接工艺的特征，通常应与质保部共同来判定是否满足焊接要求。
图6 焊盘环的设计
4 采用适合thr工艺的模板设计和施加在焊膏上的压力
标准模板厚度为150～120μm，通常不需要施加过大的涂布压力。推荐的模板开口尺寸如下。
ds=di+2r-0.1（di为孔径，r为焊盘环宽）
此公式保证焊盘环与模板之间的适当接触，焊膏上的压力是足够的，不必增加模板的清洁次数。
焊膏的特性要求有以下几点：涂布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。
图7 thr锡膏涂布压力具有的特点
大多数焊膏制造商提供的产品均可满足该工艺，基本法则仍是：smt元件决定了工艺窗口——thr工艺也必须与之相适应。
5 在pcb焊盘上足量的焊膏涂布
理想的thr锡膏涂布压力具有图7所示的特点，每个焊盘上涂布的锡膏量必须是相应焊孔容量的２倍。
所需焊膏量必须在pcb的下面呈现“水滴”状。填入的焊膏量可通过调整印刷速度和刮刀角度来获得。例如，改变刮刀角度，更大的压力可施加于焊膏上，如图8所示（假定速度不变）。
