专利名称：一种印制板组合件单板焊接工艺方法
技术领域：
本发明涉及电子装联技术领域，特别是涉及一种印制板组合件单板焊接工艺方法。
背景技术：
表面贴装生产线(SMT line)主要由丝网印刷机(Stencil printer)、贴片机(Pick&Place machine)、回流炉(Reflow oven)组成。在回流炉中实现的回流焊过程(Reflow soldering process)是SMT生产线上极其重要的工艺过程,是控制SMT生产质量的关键。回流焊过程的控制决定着SMT生产线产品的最终质量，如果回流过程的控制不合理，前期印制电路板的设计、焊膏的印刷和元器件的贴装等方面的工艺控制都将失去意义。
回流焊过程控制在工艺上表现为回流焊接温度曲线(Reflow profile)的控制。回流焊接温度曲线是指在焊接过程中印刷电路板与表面组装元器件之间的焊点温度随时间变化的曲线。选定一种焊膏后，焊膏生产厂都会根据焊料合金成分及助焊剂活化温度确定一条标准回流焊接温度曲线。理论上，如果印制板组合件上所有焊点都经历这一标准曲线，那么焊接质量将得到最好的保证。回流焊接温度曲线靠焊接工艺参数(主要包括炉体各温区温度设置、传送带速度、排风量等)的设置实现，如果工艺参数设置不合理，焊点实际经历的曲线与标准曲线发生较大偏离，将给产品质量造成巨大的隐患。目前，民用电子产品制造领域对回流焊接参数的优化方法是“try-and-error”(试误法)。即在新产品研制阶段投入大量的试验件，通过多次、多点的随炉测温焊接试验，不断优化工艺参数，在产品正式投产前确定并固化工艺参数。这种措施在产品品种较单一、生产批量较大的民用产品(如手机、电视等)的生产中是合理可行的。由于航天电子产品自身固有的特点，试误法基本是不可行的。首先，航天电子产品种类繁多且研制周期短，对每个印制板组合件进行摸索试验，无论在工作量上还是在生产进度上都是无法接受的；其次，航天电子产品生产批量小且物资价格昂贵，投入试验件将导致单机成本的急剧升高，难以承受。目前，航天电子产品单板焊接时只能依靠经验对焊接参数进行十分粗略的调整，这种状态无法满足航天电子产品高密度和小型化发展需求。因此提供一种在不投入实物试验件的情况下，对印制板组合件回流焊接曲线进行快速的模拟优化方法是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种印制板组合件单板焊接工艺方法，通过研究各种影响因素与印制板组合件焊点实际回流焊接温度曲线之间的关系，掌握主要影响因素变化与回流焊接温度曲线变化之间及工艺参数设置变化与回流焊接温度曲线变化之间的关系，实现对工艺参数的快速模拟优化，大大提高了航天电子产品生产效率及产品合格率、降低产品返工率及生产成本、消除质量隐患，在保证产品质量和可靠性方面起到十分积极的作用。本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的
—种印制板组合件单板焊接工艺方法，包括丝印、贴边和回流焊接，其中回流焊接过程中将元器件焊接在印制电路板上时，回流焊接炉上、下各温区的设置温度=炉温设置参数基线+印制电路板调节参数a+元器件调节参数b，其中印制电路板调节参数a与印制电路板裸板的厚度有关，厚度越大，调节参数a值越大，元器件调节参数b与元器件质量有关，质量越大，调节参数b值越大。在上述印制板组合件单板焊接工艺方法中，采用九温区回流炉进行回流焊接时，上、下温区的炉温设置参数基线如下表I所示，印制电路板调节参数a与印制电路板的厚度关系如下表2所示，元器件调节参数b与元器件质量关系如下表3所示表I 表2
表权利要求
1.一种印制板组合件单板焊接工艺方法，其特征在于包括丝印、贴边和回流焊接，其中回流焊接过程中将元器件焊接在印制电路板上时，回流焊接炉上、下各温区的设置温度=炉温设置参数基线+印制电路板调节参数a+元器件调节参数b，其中印制电路板调节参数a与印制电路板裸板的厚度有关，厚度越大，调节参数a值越大，元器件调节参数b与元器件质量有关，质量越大，调节参数b值越大。
2.根据权利要求I所述的一种印制板组合件单板焊接工艺方法，其特征在于采用九温区回流炉进行回流焊接时，上、下温区的炉温设置参数基线如下表I所示，印制电路板调节参数a与印制电路板的厚度关系如下表2所示，元器件调节参数b与元器件质量关系如下表3所示表I第一温区I第二温区第三温区第四温区第五温区I第六温区第七温区第八温区第九温区上 80°CIOCTC120°C140°C160°C 180°C215°C235 °C240 °C下 80°C100°C120°C140。。160°C 180°C195°C215°C220°C表2印制电路 1.6mm 1.8mm 2.0mm2.2mm2.4mm板厚度______a0 丨 2°C I 4°C I 7°C9 V表3_兀―件质量__4.7g__11.2g__14.1g255 0C ~ 5 0C7 0C7 °Cb 265 °C ~ 7°C — 10°C 12 V_ 275 °C 10°C 14。。 17。。其中表3中的255°C、265°C、275°C三个温度分别为九温区回流炉的最高设置温度。
3.根据权利要求I或2所述的一种印制板组合件单板焊接工艺方法，其特征在于所述炉温设置参数包括回流焊接炉上、下各温区设置温度和带速，所述带速为60mm/s。
全文摘要
本发明涉及一种印制板组合件单板焊接工艺方法，通过大量的试验确定了印制电路板裸板影响焊点温度的主要因素是印制电路板的厚度，元器件影响焊点温度的主要因素是元器件的质量；基于将回流炉各温区设置温度同时增加一个值后，获取的实际温度曲线与原温度曲线线形基本保持不变的规律，归纳总结出炉温设置参数的模拟优化方法，该方法经通道印制电路板组合件实际考量，板面冷点及热点的实测温度曲线符合有铅回流焊接要求，焊点形态良好，采用温度冲击试验考核焊点质量，试验前后组合件电性能正常，本发明实现对工艺参数的快速模拟优化，大大提高了航天电子产品生产效率及产品合格率、消除质量隐患，在保证产品质量和可靠性方面起到十分积极的作用。
文档编号H05K3/34GK102625597SQ20111045934
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者何伟, 刘芳, 曲双稳, 齐凤海 申请人:北京遥测技术研究所