选择性波峰焊工艺技术研究.pdf

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1、夔黧麟2014年6月第3期a一’．，■选择性波峰焊工艺技术研究严贵生杨淑娟王修利丁颖张彦召(北京控制工程研究所，北京100190)摘要：阐述了选择性波峰焊技术的特点，并研究了选择性波峰焊的主要工艺参数。选择了试验板进行焊接，通过优化焊接工艺参数，可以有效避免焊点桥连、拉尖等缺陷的产生，对焊点进行x—Ray检查和金相分析，焊点透锡良好，微观组织均匀。关键词：选择性波峰焊；工艺参数；x—Ray；金相ResearchofSelectiVeW撕eSolde血gProcessTecllIlologyYanGuishengY}angShuj啪WangXiuliDing

2、ⅥngZh锄gYanzllao(BeijiIlgInstituteofConn．olEngineering，Beijing100190)Abstract：’I’hlsartlcledescnbestllecharactensticofselectiVewaVesoIderingpmcessandstudiesthemainprocessparameters．T11esolderingdef-ectSsuch硒嘶dges锄dsha印scanbeaVoidedby0ptimizingmeprocessparameters．Thesolderjointsofth

3、eexperimentedpdntedboardareinspectedbyX—Rayandmicrosection．Theresultshowsthatthesolderfilledinthehole，andthesolderfilletisfo衄edonthebothsidesofthePCB．Themicrostructureofthesolderjointsisunifonll．Keywords：selectiVewaVesoldering；processpafameterS；X—Ray：metallographicanalysis1引言随着电子业

4、的高速发展，电子组装技术己日趋多元化，电子元器件逐步小型化、SMD化，但是在军工电子产品领域，为保证产品的可靠性仍需大量采用高强度的通孔插装元器件，因此多数印制板为混合装联板，即印制板上既有表面贴装元器件又有通孔插装元器件。通常表贴元器件采用回流焊接，通孔插装元器件采用波峰焊或手工焊。对于单面只有通孔插装元器件或只有贴装器件的混合装联印制板，通孔插装元器件可采用波峰焊接；而对于在同一面上同时存在表贴元器件和通孔插装元器件的印制板，通孔插装元器件只能采用手工焊接。由于军用电子产品在十分恶劣的环境条件下工作，因此对电子产品的焊点可靠性要求极高，焊点通孔透锡率必

5、须达100％⋯。随着印制板层数的不断增加及元器件焊点大面积覆铜层的增加，采用手工焊接方法很难满足焊点通孔透锡率的要求。另外，手工焊接具有其固有局限性，焊接速度慢，生产效率低；焊点质量受人为因素影响较大，过于依赖操作者的工作技巧和熟练程度，焊点质量一致性差、重复性差。2选择性波峰焊技术的特点选择性波峰焊是一种特殊的波峰焊接方法，它是通过使用微小的喷嘴，形成直径为几毫米的柱状波或小的矩形波，对单点或局部区域实现逐点焊接的过程【2】，如图l所示。选择性波峰焊能够根据焊点的不同情况，对焊接工艺参数进行个性化设置，对每个焊点质量进行精确控制，使每个焊点的焊接效果达到

6、最佳：同类元件或相似焊盘尺寸的焊接部位，可设置同样参数进行焊接。如果同样产品焊接第二块板时，能够直接调作者简介：严贵生(1978一)，高级工程师，机械电子工程专业：研究方向：电子装联设备与工艺技术研究。收稿日期：2014—04一1010用先前存储过的焊接程序进行焊接，省去编程时间。图1选择性波峰焊逐点焊接示意图在进行多层板(尤其内层有地层的时候)或大热容量器件的焊接时，要求在元件面形成良好的焊点。选择性波峰焊技术具有焊锡热容量大、焊锡温度稳定、整板预热、锡柱有一定的上升力等特点，从而提高焊料填充高度，在元件面形成良好的焊点。与手工焊接相比，具有生产效率高、

7、焊点一致性好、焊接质量好、可靠性高等优点。3选择性波峰焊工艺参数研究本文主要针对选择性波峰焊技术的工艺参数进行研究，确保通孔元器件的焊点质量，避免焊点拉尖、桥连、气孔、裂纹等缺陷的产生。选择性波峰焊需要根据印制板上不同元器件类型(封装形式、封装材料等)、引脚覆铜宽度及连接方式选择不同的工艺参数进行焊接。本试验所采用的设备为单喷嘴型选择性波峰焊，且喷嘴处有氮气保护系统，预热系统为顶部红外预热系统，助焊剂喷涂为喷雾式，设备整体结构如图2所示。选择性波峰焊的主要工艺参数研究包括：焊接方式、拖焊速度、浸焊时间、锡锅温度、氮气加热温度、喷嘴型号、预热温度及时间、助焊

8、剂喷涂速度及时间等【3“】。oO图2选择性波峰焊整体结构图3．1焊