混裝電路板焊接工藝的技術研究論文

[摘要]本文對混裝電路板焊接工藝技術的實施過程，並對工藝設計的依據、焊接方法進行了探究，為之後的混裝電路板焊接提供了一定的理論依據，在進行混裝電路板焊接的時候應當按照一定的條件設置電路板焊接的流程以及環節，例如按照驗收規範、生產綱領、企業的生產條件以及技術標準等等，這些都會影響電路板的焊接工藝，確保混裝電路板的質量以及電子產品的質量。

[關鍵詞]混裝電路板；焊接工藝；技術

1、混裝電路板焊接工藝方法分類

第一，焊接技術中最常見的就是手工焊接，這一種焊接方法兼具優點和缺點，使用手工焊接方法的時候對於電路板的工藝有很強的適應能力，並且在使用的時候有非常強的組織靈活性，並且在進行施工的時候消耗的成本較低，對於單件小批量的生產是非常適用的。但是在使用手工焊接工藝的時候對於焊接工人的技能水平有很高的要求，但是多數工人在施工的時候常常無法做到高質量的操作，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，導致混裝電路板的質量下降。另一種常用的焊接方法就是迴流焊接的方式，在使用迴流焊接的方法的時候，能夠提高焊點的質量，並且實現較高的一致性，並且在大批量生產的時候，迴流焊接的方法能夠確保焊接的進度和質量，有效的降低焊接的成本，並且使用迴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的時候經濟效率差，所消耗的成本較高，除此之外，迴流焊接的方法沒有辦法對焊接耐熱性進行高質量焊接，導致迴流焊接的方法不能全面的應用在小批量的生產之中。第三種常用的混裝電路的方法就是波峯焊的焊接方法，使用這類焊接方法的優勢就在於高效的處理焊點質量，並且使得混裝電路的一致性很高，對於焊接的質量有非常高的保障，並且在大批量的生產中確保混裝電路的進度以及質量，有效的降低混裝電路的成本，但是同迴流焊接一樣，在處理小批量焊接電路的`生產的時候，會消耗大量的成本，焊接的工藝在一定程度上變得更加的複雜，無法有效的處理BGA元件、高密度的QFP元件，並且在施工PCB設計的時候常常不能合理的處理“陰影”的效應。

2、混裝電路板焊接工藝技術

在對混裝電路實施焊接工作的時候，應當按照一定的步驟進行，根據混裝電路的生產條件以及未來的應用設置焊接的環節，促使焊接的工作在各個環節都得到質量的保障，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的準備，在使用手工焊接的時候，一般需要準備絲狀焊料，焊料絲的直徑應當確保焊點是否與要求所匹配，常見的樹脂基釺劑一般選用的是R（純樹脂基釺劑）或者是RMA（中等活性的樹脂基釺劑），例如：絲S-Sn63PbAΦ1-R-1GB/T3131-2001，即用Sn63Pb37焊料製造的，直徑為1mm，釺劑類型為R型的樹脂單芯絲狀焊料。其中當前的SMT焊接工藝材料總體正朝着環保型的狀態發展，常用的是SnPb合金焊接材料，並且是免清洗、不含揮發性有機物、無松香型等等，並使用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，降低焊接的温度，有效的降低了生產過程中出現的預熱狀況，並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更加的方便，簡單易操作。其次，在準備好了焊接材料之後，需要做好焊前預熱的工作，這項工作能夠充分的發揮絲狀焊料中的樹脂芯釺劑的活性，這些能夠有效的避免PCB焊錫的過程中出現影響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温度，避免受到熱衝擊導致混裝電路板出現翹曲變形的狀況。在進行焊接工作的時候，有效的控制焊接的温度，焊接的温度對於混裝電路有非常重要的作用，當焊接的温度很低的時候，焊料的擴展率、潤濕性等都會受到影響，並且較低的温度會使得焊盤或者是元器件的焊端濕潤不充足，因而就會產生虛焊或者是拉尖、橋接等缺陷；而當焊接的温度較高的時候，就會在焊接的過程中加速了焊盤、元器件，這導致元器件引腳以及焊料產生了氧化，這些都會導致虛焊的狀況，上述這些焊接質量問題對於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格的控制焊接的温度。在焊接貼片元件的時候，焊料應該加在烙鐵頭、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範圍之內，也能夠將烙鐵頭的温度控制在260℃加減10℃的範圍內，並且保證焊接的時間不會超過2s，這一過程中，若無法在規定的時間內完成焊接的任務，這就會導致焊點無法在規定的時間內冷卻，也沒有辦法及時的進行再猜焊接的工作，這對於修復焊接的工作有很大的影響。最後，在進行焊接插裝元件的時候，應當在烙鐵頭之前加熱焊盤，使得焊盤被充分的預熱，之後在烙鐵頭和焊盤的結合處加入部焊料，使得焊料能夠充分的結合，以此覆蓋整個焊盤，形成凹形的焊錫輪廓線，為之後的真正的焊接工作打下堅實的基礎。在使用迴流混裝電路焊接的時候，結合PCB的典型佈局形式，在PCB的B面佈局質量較小表面貼裝片式元件，在PCB的A面佈局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面採用表面貼裝的形式。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。在設置迴流焊接曲線時，採用有鉛製程下有鉛、無鉛混裝工藝，將峯值温度提高到228℃～235℃之間，液相線上温度的時間為50s～60s，使BGA上的無鉛焊料能充分迴流，又能避免過高温度對有鉛器件的熱衝擊，得到良好的迴流焊接效果。對於迴流混裝電路質量的檢驗，BGA器件多為焊球大小均勻，經過偏角測試檢驗，並且使焊球呈現鼓形，且QFP器件是能夠形成良好的濕潤，呈現出質量較高的焊點。

3、總結

焊接工藝對於電子產品的設計以及應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備工作，對於焊接的温度、焊接方法的選擇、焊接所使用的材料等進行優化以及調整，使得焊接工藝的技術參數能夠有效的控制焊接電路的最低温度以及混裝電路質量，以此來確保電子產品的質量。

[參考文獻]

[1]許達榮.混裝電路板中通孔元器件焊接方法探索[J].電子工藝技術,2012.

[2]徐冬霞.混裝電路板焊接工藝設計[J].航空精密製造技術,2011.