混装电路板焊接工艺技术研究

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[摘要]本文对混装电路板焊接工艺技术的实施过程，并对工艺设计的依据、焊接方法进行了探究，为之后的混装电路板焊接提供了一定的理论依据，在进行混装电路板焊接的时候应当按照一定的条件设置电路板焊接的流程以及环节，例如按照验收规范、生产纲领、企业的生产条件以及技术标准等等，这些都会影响电路板的焊接工艺，确保混装电路板的质量以及电子产品的质量。

[关键词]混装电路板；焊接工艺；技术

1混装电路板焊接工艺方法分类

第一，焊接技术中最常见的就是手工焊接，这一种焊接方法兼具优点和缺点，使用手工焊接方法的时候对于电路板的工艺有很强的适应能力，并且在使用的时候有非常强的组织灵活性，并且在进行施工的时候消耗的成本较低，对于单件小批量的生产是非常适用的。但是在使用手工焊接工艺的时候对于焊接工人的技能水平有很高的要求，但是多数工人在施工的时候常常无法做到高质量的操作，除此之外，使用手工焊接的方法在处理BGA元件、高密度的QFP元件以及0603以下的CHIP元件的时候无法做到精湛操作，导致混装电路板的质量下降。另一种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时候，能够提高焊点的质量，并且实现较高的一致性，并且在大批量生产的时候，回流焊接的方法能够确保焊接的进度和质量，有效的降低焊接的成本，并且使用回流焊接的方法的时候可以有效的处理SMT元件，但是此类方法在处理小批量生产的时候经济效率差，所消耗的成本较高，除此之外，回流焊接的方法没有办法对焊接耐热性进行高质量焊接，导致回流焊接的方法不能全面的应用在小批量的生产之中。第三种常用的混装电路的方法就是波峰焊的焊接方法，使用这类焊接方法的优势就在于高效的处理焊点质量，并且使得混装电路的一致性很高，对于焊接的质量有非常高的保障，并且在大批量的生产中确保混装电路的进度以及质量，有效的降低混装电路的成本，但是同回流焊接一样，在处理小批量焊接电路的生产的时候，会消耗大量的成本，焊接的工艺在一定程度上变得更加的复杂，无法有效的处理BGA元件、高密度的QFP元件，并且在施工PCB设计的时候常常不能合理的处理“阴影”的效应。

2混装电路板焊接工艺技术

在对混装电路实施焊接工作的时候，应当按照一定的步骤进行，根据混装电路的生产条件以及未来的应用设置焊接的环节，促使焊接的工作在各个环节都得到质量的保障，下文简述了混装电路板焊接工艺的步骤：首先，一定对混装电路的焊接材料进行恰当的准备，在使用手工焊接的时候，一般需要准备丝状焊料，焊料丝的直径应当确保焊点是否与要求所匹配，常见的树脂基钎剂一般选用的是R（纯树脂基钎剂）或者是RMA（中等活性的树脂基钎剂），例如：丝S-Sn63PbAΦ1-R-1GB/T3131-2001，即用Sn63Pb37焊料制造的，直径为1mm，钎剂类型为R型的树脂单芯丝状焊料。其中当前的SMT焊接工艺材料总体正朝着环保型的状态发展，常用的是SnPb合金焊接材料，并且是免清洗、不含挥发性有机物、无松香型等等，并使用PCB清洁度的有效整理方式处理PCB的污染残留，使得焊接材料能够在准备阶段达到最佳的效果。为了使得焊接的时候更加的方便以及容易，还经常会选择含微锑（Sb）、含微铋（B）i的焊料，以此来加强材料流动性，使得焊料能够在表面张力的作用下增强湿润能力，降低焊接的温度，有效的降低了生产过程中出现的预热状况，并且使得零件端面溶蚀等问题得到有效的处理，同时还能使得混装电路的修补以及拆换零件的作业更加的方便，简单易操作。其次，在准备好了焊接材料之后，需要做好焊前预热的工作，这项工作能够充分的发挥丝状焊料中的树脂芯钎剂的活性，这些能够有效的避免PCB焊锡的过程中出现影响PCB的润湿以及焊点的形成，这使得PCB在焊接前就达到了一定的温度，避免受到热冲击导致混装电路板出现翘曲变形的状况。在进行焊接工作的时候，有效的控制焊接的温度，焊接的温度对于混装电路有非常重要的作用，当焊接的温度很低的时候，焊料的扩展率、润湿性等都会受到影响，并且较低的温度会使得焊盘或者是元器件的焊端湿润不充足，因而就会产生虚焊或者是拉尖、桥接等缺陷；而当焊接的温度较高的时候，就会在焊接的过程中加速了焊盘、元器件，这导致元器件引脚以及焊料产生了氧化，这些都会导致虚焊的状况，上述这些焊接质量问题对于混装电路板的使用有很大的影响，因此在焊接的时候需要严格的控制焊接的温度。在焊接贴片元件的时候，焊料应该加在烙铁头、焊盘和元件的电极之间，这样烙铁头的移动速度就由焊接时间确定，使得焊料在电极的覆盖高度在一定的范围之内，也能够将烙铁头的温度控制在260℃加减10℃的范围内，并且保证焊接的时间不会超过2s，这一过程中，若无法在规定的时间内完成焊接的任务，这就会导致焊点无法在规定的时间内冷却，也没有办法及时的进行再猜焊接的工作，这对于修复焊接的工作有很大的影响。最后，在进行焊接插装元件的时候，应当在烙铁头之前加热焊盘，使得焊盘被充分的预热，之后在烙铁头和焊盘的结合处加入部焊料，使得焊料能够充分的结合，以此覆盖整个焊盘，形成凹形的焊锡轮廓线，为之后的真正的焊接工作打下坚实的基础。在使用回流混装电路焊接的时候，结合PCB的典型布局形式，在PCB的B面布局质量较小表面贴装片式元件，在PCB的A面布局BGA、QFP器件、DIP器件、通孔接插件、电阻和电容等，即正面使用表贴和通孔元件混装，B面采用表面贴装的形式。在试验板上选择无铅BGA，其他的元件是有铅元器件，焊料选用OL-107E有铅焊料。在设置回流焊接曲线时，采用有铅制程下有铅、无铅混装工艺，将峰值温度提高到228℃～235℃之间，液相线上温度的时间为50s～60s，使BGA上的无铅焊料能充分回流，又能避免过高温度对有铅器件的热冲击，得到良好的回流焊接效果。对于回流混装电路质量的检验，BGA器件多为焊球大小均匀，经过偏角测试检验，并且使焊球呈现鼓形，且QFP器件是能够形成良好的湿润，呈现出质量较高的焊点。

3总结

焊接工艺对于电子产品的设计以及应用有非常重要的作用，在进行焊接的时候有许多需要重点注意的焊接步骤，尤其是在进行焊接的时候需要重视混装电路板的准备工作，对于焊接的温度、焊接方法的选择、焊接所使用的材料等进行优化以及调整，使得焊接工艺的技术参数能够有效的控制焊接电路的最低温度以及混装电路质量，以此来确保电子产品的质量。

作者:毛含冰 单位:凯迈（洛阳）电子有限公司

[参考文献]

[1]许达荣.混装电路板中通孔元器件焊接方法探索[J].电子工艺技术,2012.

[2]徐冬霞.混装电路板焊接工艺设计[J].航空精密制造技术,2011.