專利名稱：一種印制板組合件單板焊接工藝方法
技術領域：
本發明涉及電子裝聯技術領域，特別是涉及一種印制板組合件單板焊接工藝方法。
背景技術：
表面貼裝生產線(SMT line)主要由絲網印刷機(Stencil printer)、貼片機(Pick&Place machine)、回流爐(Reflow oven)組成。在回流爐中實現的回流焊過程(Reflow soldering process)是SMT生產線上極其重要的工藝過程,是控制SMT生產質量的關鍵。回流焊過程的控制決定著SMT生產線產品的最終質量，如果回流過程的控制不合理，前期印制電路板的設計、焊膏的印刷和元器件的貼裝等方面的工藝控制都將失去意義。
回流焊過程控制在工藝上表現為回流焊接溫度曲線(Reflow profile)的控制。回流焊接溫度曲線是指在焊接過程中印刷電路板與表面組裝元器件之間的焊點溫度隨時間變化的曲線。選定一種焊膏后，焊膏生產廠都會根據焊料合金成分及助焊劑活化溫度確定一條標準回流焊接溫度曲線。理論上，如果印制板組合件上所有焊點都經歷這一標準曲線，那么焊接質量將得到最好的保證。回流焊接溫度曲線靠焊接工藝參數(主要包括爐體各溫區溫度設置、傳送帶速度、排風量等)的設置實現，如果工藝參數設置不合理，焊點實際經歷的曲線與標準曲線發生較大偏離，將給產品質量造成巨大的隱患。目前，民用電子產品制造領域對回流焊接參數的優化方法是“try-and-error”(試誤法)。即在新產品研制階段投入大量的試驗件，通過多次、多點的隨爐測溫焊接試驗，不斷優化工藝參數，在產品正式投產前確定并固化工藝參數。這種措施在產品品種較單一、生產批量較大的民用產品(如手機、電視等)的生產中是合理可行的。由于航天電子產品自身固有的特點，試誤法基本是不可行的。首先，航天電子產品種類繁多且研制周期短，對每個印制板組合件進行摸索試驗，無論在工作量上還是在生產進度上都是無法接受的；其次，航天電子產品生產批量小且物資價格昂貴，投入試驗件將導致單機成本的急劇升高，難以承受。目前，航天電子產品單板焊接時只能依靠經驗對焊接參數進行十分粗略的調整，這種狀態無法滿足航天電子產品高密度和小型化發展需求。因此提供一種在不投入實物試驗件的情況下，對印制板組合件回流焊接曲線進行快速的模擬優化方法是十分必要的。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種印制板組合件單板焊接工藝方法，通過研究各種影響因素與印制板組合件焊點實際回流焊接溫度曲線之間的關系，掌握主要影響因素變化與回流焊接溫度曲線變化之間及工藝參數設置變化與回流焊接溫度曲線變化之間的關系，實現對工藝參數的快速模擬優化，大大提高了航天電子產品生產效率及產品合格率、降低產品返工率及生產成本、消除質量隱患，在保證產品質量和可靠性方面起到十分積極的作用。本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的
—種印制板組合件單板焊接工藝方法，包括絲印、貼邊和回流焊接，其中回流焊接過程中將元器件焊接在印制電路板上時，回流焊接爐上、下各溫區的設置溫度=爐溫設置參數基線+印制電路板調節參數a+元器件調節參數b，其中印制電路板調節參數a與印制電路板裸板的厚度有關，厚度越大，調節參數a值越大，元器件調節參數b與元器件質量有關，質量越大，調節參數b值越大。在上述印制板組合件單板焊接工藝方法中，采用九溫區回流爐進行回流焊接時，上、下溫區的爐溫設置參數基線如下表I所示，印制電路板調節參數a與印制電路板的厚度關系如下表2所示，元器件調節參數b與元器件質量關系如下表3所示表I 表2
表權利要求
1.一種印制板組合件單板焊接工藝方法，其特征在于包括絲印、貼邊和回流焊接，其中回流焊接過程中將元器件焊接在印制電路板上時，回流焊接爐上、下各溫區的設置溫度=爐溫設置參數基線+印制電路板調節參數a+元器件調節參數b，其中印制電路板調節參數a與印制電路板裸板的厚度有關，厚度越大，調節參數a值越大，元器件調節參數b與元器件質量有關，質量越大，調節參數b值越大。
2.根據權利要求I所述的一種印制板組合件單板焊接工藝方法，其特征在于采用九溫區回流爐進行回流焊接時，上、下溫區的爐溫設置參數基線如下表I所示，印制電路板調節參數a與印制電路板的厚度關系如下表2所示，元器件調節參數b與元器件質量關系如下表3所示表I第一溫區I第二溫區第三溫區第四溫區第五溫區I第六溫區第七溫區第八溫區第九溫區上 80°CIOCTC120°C140°C160°C 180°C215°C235 °C240 °C下 80°C100°C120°C140。。160°C 180°C195°C215°C220°C表2印制電路 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―件質量__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三個溫度分別為九溫區回流爐的最高設置溫度。
3.根據權利要求I或2所述的一種印制板組合件單板焊接工藝方法，其特征在于所述爐溫設置參數包括回流焊接爐上、下各溫區設置溫度和帶速，所述帶速為60mm/s。
全文摘要
本發明涉及一種印制板組合件單板焊接工藝方法，通過大量的試驗確定了印制電路板裸板影響焊點溫度的主要因素是印制電路板的厚度，元器件影響焊點溫度的主要因素是元器件的質量；基于將回流爐各溫區設置溫度同時增加一個值后，獲取的實際溫度曲線與原溫度曲線線形基本保持不變的規律，歸納總結出爐溫設置參數的模擬優化方法，該方法經通道印制電路板組合件實際考量，板面冷點及熱點的實測溫度曲線符合有鉛回流焊接要求，焊點形態良好，采用溫度沖擊試驗考核焊點質量，試驗前后組合件電性能正常，本發明實現對工藝參數的快速模擬優化，大大提高了航天電子產品生產效率及產品合格率、消除質量隱患，在保證產品質量和可靠性方面起到十分積極的作用。
文檔編號H05K3/34GK102625597SQ20111045934
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者何偉, 劉芳, 曲雙穩, 齊鳳海 申請人:北京遙測技術研究所