混裝電路板焊接工藝技術(shù)研究

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[摘要]本文對混裝電路板焊接工藝技術(shù)的實施過程，并對工藝設(shè)計的依據(jù)、焊接方法進行了探究，為之后的混裝電路板焊接提供了一定的理論依據(jù)，在進行混裝電路板焊接的時候應(yīng)當(dāng)按照一定的條件設(shè)置電路板焊接的流程以及環(huán)節(jié)，例如按照驗收規(guī)范、生產(chǎn)綱領(lǐng)、企業(yè)的生產(chǎn)條件以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等等，這些都會影響電路板的焊接工藝，確保混裝電路板的質(zhì)量以及電子產(chǎn)品的質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]混裝電路板；焊接工藝；技術(shù)

1混裝電路板焊接工藝方法分類

第一，焊接技術(shù)中最常見的就是手工焊接，這一種焊接方法兼具優(yōu)點和缺點，使用手工焊接方法的時候?qū)τ陔娐钒宓墓に囉泻軓姷倪m應(yīng)能力，并且在使用的時候有非常強的組織靈活性，并且在進行施工的時候消耗的成本較低，對于單件小批量的生產(chǎn)是非常適用的。但是在使用手工焊接工藝的時候?qū)τ诤附庸と说募寄芩接泻芨叩囊螅嵌鄶?shù)工人在施工的時候常常無法做到高質(zhì)量的操作，除此之外，使用手工焊接的方法在處理BGA元件、高密度的QFP元件以及0603以下的CHIP元件的時候無法做到精湛操作，導(dǎo)致混裝電路板的質(zhì)量下降。另一種常用的焊接方法就是回流焊接的方式，在使用回流焊接的方法的時候，能夠提高焊點的質(zhì)量，并且實現(xiàn)較高的一致性，并且在大批量生產(chǎn)的時候，回流焊接的方法能夠確保焊接的進度和質(zhì)量，有效的降低焊接的成本，并且使用回流焊接的方法的時候可以有效的處理SMT元件，但是此類方法在處理小批量生產(chǎn)的時候經(jīng)濟效率差，所消耗的成本較高，除此之外，回流焊接的方法沒有辦法對焊接耐熱性進行高質(zhì)量焊接，導(dǎo)致回流焊接的方法不能全面的應(yīng)用在小批量的生產(chǎn)之中。第三種常用的混裝電路的方法就是波峰焊的焊接方法，使用這類焊接方法的優(yōu)勢就在于高效的處理焊點質(zhì)量，并且使得混裝電路的一致性很高，對于焊接的質(zhì)量有非常高的保障，并且在大批量的生產(chǎn)中確保混裝電路的進度以及質(zhì)量，有效的降低混裝電路的成本，但是同回流焊接一樣，在處理小批量焊接電路的生產(chǎn)的時候，會消耗大量的成本，焊接的工藝在一定程度上變得更加的復(fù)雜，無法有效的處理BGA元件、高密度的QFP元件，并且在施工PCB設(shè)計的時候常常不能合理的處理“陰影”的效應(yīng)。

2混裝電路板焊接工藝技術(shù)

在對混裝電路實施焊接工作的時候，應(yīng)當(dāng)按照一定的步驟進行，根據(jù)混裝電路的生產(chǎn)條件以及未來的應(yīng)用設(shè)置焊接的環(huán)節(jié)，促使焊接的工作在各個環(huán)節(jié)都得到質(zhì)量的保障，下文簡述了混裝電路板焊接工藝的步驟：首先，一定對混裝電路的焊接材料進行恰當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備，在使用手工焊接的時候，一般需要準(zhǔn)備絲狀焊料，焊料絲的直徑應(yīng)當(dāng)確保焊點是否與要求所匹配，常見的樹脂基釬劑一般選用的是R（純樹脂基釬劑）或者是RMA（中等活性的樹脂基釬劑），例如：絲S-Sn63PbAΦ1-R-1GB/T3131-2001，即用Sn63Pb37焊料制造的，直徑為1mm，釬劑類型為R型的樹脂單芯絲狀焊料。其中當(dāng)前的SMT焊接工藝材料總體正朝著環(huán)保型的狀態(tài)發(fā)展，常用的是SnPb合金焊接材料，并且是免清洗、不含揮發(fā)性有機物、無松香型等等，并使用PCB清潔度的有效整理方式處理PCB的污染殘留，使得焊接材料能夠在準(zhǔn)備階段達到最佳的效果。為了使得焊接的時候更加的方便以及容易，還經(jīng)常會選擇含微銻（Sb）、含微鉍（B）i的焊料，以此來加強材料流動性，使得焊料能夠在表面張力的作用下增強濕潤能力，降低焊接的溫度，有效的降低了生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的預(yù)熱狀況，并且使得零件端面溶蝕等問題得到有效的處理，同時還能使得混裝電路的修補以及拆換零件的作業(yè)更加的方便，簡單易操作。其次，在準(zhǔn)備好了焊接材料之后，需要做好焊前預(yù)熱的工作，這項工作能夠充分的發(fā)揮絲狀焊料中的樹脂芯釬劑的活性，這些能夠有效的避免PCB焊錫的過程中出現(xiàn)影響PCB的潤濕以及焊點的形成，這使得PCB在焊接前就達到了一定的溫度，避免受到熱沖擊導(dǎo)致混裝電路板出現(xiàn)翹曲變形的狀況。在進行焊接工作的時候，有效的控制焊接的溫度，焊接的溫度對于混裝電路有非常重要的作用，當(dāng)焊接的溫度很低的時候，焊料的擴展率、潤濕性等都會受到影響，并且較低的溫度會使得焊盤或者是元器件的焊端濕潤不充足，因而就會產(chǎn)生虛焊或者是拉尖、橋接等缺陷；而當(dāng)焊接的溫度較高的時候，就會在焊接的過程中加速了焊盤、元器件，這導(dǎo)致元器件引腳以及焊料產(chǎn)生了氧化，這些都會導(dǎo)致虛焊的狀況，上述這些焊接質(zhì)量問題對于混裝電路板的使用有很大的影響，因此在焊接的時候需要嚴(yán)格的控制焊接的溫度。在焊接貼片元件的時候，焊料應(yīng)該加在烙鐵頭、焊盤和元件的電極之間，這樣烙鐵頭的移動速度就由焊接時間確定，使得焊料在電極的覆蓋高度在一定的范圍之內(nèi)，也能夠?qū)⒗予F頭的溫度控制在260℃加減10℃的范圍內(nèi)，并且保證焊接的時間不會超過2s，這一過程中，若無法在規(guī)定的時間內(nèi)完成焊接的任務(wù)，這就會導(dǎo)致焊點無法在規(guī)定的時間內(nèi)冷卻，也沒有辦法及時的進行再猜焊接的工作，這對于修復(fù)焊接的工作有很大的影響。最后，在進行焊接插裝元件的時候，應(yīng)當(dāng)在烙鐵頭之前加熱焊盤，使得焊盤被充分的預(yù)熱，之后在烙鐵頭和焊盤的結(jié)合處加入部焊料，使得焊料能夠充分的結(jié)合，以此覆蓋整個焊盤，形成凹形的焊錫輪廓線，為之后的真正的焊接工作打下堅實的基礎(chǔ)。在使用回流混裝電路焊接的時候，結(jié)合PCB的典型布局形式，在PCB的B面布局質(zhì)量較小表面貼裝片式元件，在PCB的A面布局BGA、QFP器件、DIP器件、通孔接插件、電阻和電容等，即正面使用表貼和通孔元件混裝，B面采用表面貼裝的形式。在試驗板上選擇無鉛BGA，其他的元件是有鉛元器件，焊料選用OL-107E有鉛焊料。在設(shè)置回流焊接曲線時，采用有鉛制程下有鉛、無鉛混裝工藝，將峰值溫度提高到228℃～235℃之間，液相線上溫度的時間為50s～60s，使BGA上的無鉛焊料能充分回流，又能避免過高溫度對有鉛器件的熱沖擊，得到良好的回流焊接效果。對于回流混裝電路質(zhì)量的檢驗，BGA器件多為焊球大小均勻，經(jīng)過偏角測試檢驗，并且使焊球呈現(xiàn)鼓形，且QFP器件是能夠形成良好的濕潤，呈現(xiàn)出質(zhì)量較高的焊點。

3總結(jié)

焊接工藝對于電子產(chǎn)品的設(shè)計以及應(yīng)用有非常重要的作用，在進行焊接的時候有許多需要重點注意的焊接步驟，尤其是在進行焊接的時候需要重視混裝電路板的準(zhǔn)備工作，對于焊接的溫度、焊接方法的選擇、焊接所使用的材料等進行優(yōu)化以及調(diào)整，使得焊接工藝的技術(shù)參數(shù)能夠有效的控制焊接電路的最低溫度以及混裝電路質(zhì)量，以此來確保電子產(chǎn)品的質(zhì)量。

作者:毛含冰 單位:凱邁（洛陽）電子有限公司

[參考文獻]

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[2]徐冬霞.混裝電路板焊接工藝設(shè)計[J].航空精密制造技術(shù),2011.