Dip通孔零件的回流焊接工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種DIP通孔零件的回流焊接工藝，屬于印制電路板板制作【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括自動印刷機(jī)、熱風(fēng)回流焊機(jī)及配套焊接設(shè)備，包括以下步驟：1)焊前準(zhǔn)備；2)印錫及貼裝；3)焊前組裝；4)過爐焊接；5)焊后測試；所述步驟1里的錫膏采用Sn96.5Ag3.0Cu0.5錫膏合金。本發(fā)明相較傳統(tǒng)DIP工藝制品省去清潔助焊劑Flux時間，助焊劑Flux殘留及污染制品風(fēng)險為零，產(chǎn)能效率提升50％，一次焊接良率可達(dá)到99.5％以上，有效提升了焊點(diǎn)焊接品質(zhì)，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本及人工工時。
【專利說明】DIP通孔零件的回流焊接工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于印制電路板板制作【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及DIP通孔零件的回流焊接工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]由于電子產(chǎn)品印制電路板不斷小型化的需要，出現(xiàn)了片狀元件，傳統(tǒng)的焊接方法已不能適應(yīng)需要。首先在混合集成電路板組裝中采用了回流焊工藝，組裝焊接的元件多數(shù)為片狀電容、片狀電感，貼裝型晶體管及二極管等。隨著SMT整個技術(shù)發(fā)展日趨完善，多種貼片元件(SMC)和貼裝器件(SMD)的出現(xiàn)，作為貼裝技術(shù)一部分的回流焊工藝技術(shù)及設(shè)備也得到相應(yīng)的發(fā)展，其應(yīng)用日趨廣泛，幾乎在所有電子產(chǎn)品領(lǐng)域都已得到應(yīng)用。
[0003]目前，DIP通孔零件是通過波峰焊爐進(jìn)行焊接，波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料，借助于泵的力量，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波，插裝了元器件的印制電路板置與傳送鏈上，經(jīng)過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過程。但是波峰焊存在以下缺陷:1.采用波峰爐自動焊接或小錫爐自動焊接，制品焊接面及零件PIN極容易被助焊劑FLUX污染，造成產(chǎn)品使用功能異常(出現(xiàn)無法導(dǎo)通)；2.波峰爐常見的焊接缺陷:焊點(diǎn)錫量無法控制:錫爐輸送角度不正確會造成焊點(diǎn)過大，傾斜角度由I到7度，角度越大吃錫越薄，角度越小吃錫越厚，吃錫薄會造成焊點(diǎn)錫量不足及錫洞等缺錫性不良，吃錫厚會造成兩焊點(diǎn)相接短路及包焊等多錫性不良；白色殘留物:助焊劑使用時間太久或成分惡化所導(dǎo)致；沾錫不良:某些零件或特殊FPC板(例如KeyPAD按鍵板)治工具無法作避位都會造成沾錫不良的高風(fēng)險；3.過高的成本投入:每組經(jīng)過波峰爐焊接的產(chǎn)品都需使用夾具(載具)焊接，故產(chǎn)品量越大投入的焊接夾具費(fèi)用越高，且使用中的夾具長久經(jīng)波峰爐的高溫沖擊會大大降低自身的使用壽命；4.繁瑣的作業(yè)流程繁瑣的作業(yè)流程直接影響每組產(chǎn)品的生產(chǎn)產(chǎn)能以及耗用大量的人力工時。
[0004]因此，有必要設(shè)計一種能夠提升焊點(diǎn)焊接品質(zhì)、提高生產(chǎn)效率的DIP通孔零件的回流焊接工藝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種DIP通孔零件的回流焊接工藝，其可有效提升DIP通孔零件的焊點(diǎn)焊接品質(zhì)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種DIP通孔零件的回流焊接工藝，包括自動印刷機(jī)和熱風(fēng)回流焊機(jī)，其特征在于，包括以下步驟:
[0008]I)焊前準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好帶孔的印制電路板、帶有膠針的貼片元器件DIP通孔零件以及焊接工具、焊膏；所述焊接工具包括帶有定位槽的電路板載具、夾具；
[0009]2)印錫及貼裝:將印制電路板套在載具上的定位槽內(nèi)，再將載具放置于傳輸軌道上待自動印刷機(jī)印刷錫膏；
[0010]3)焊前組裝:將DIP通孔零件的腳針插入印制電路板孔內(nèi)并放至流水線上，將套好DIP通孔零件的印制電路板固定上夾具，待過回焊爐焊接；
[0011]4)過爐焊接:組裝好的印制電路板送入熱風(fēng)回流焊機(jī)，依次經(jīng)過干燥區(qū)、預(yù)熱區(qū)、熔化區(qū)、潤濕區(qū)和冷卻區(qū)；
[0012]5)焊后測試:對過爐后的印制電路板進(jìn)行電路檢驗(yàn)測試，判斷焊點(diǎn)連接的可靠性及有無焊接缺陷。
[0013]進(jìn)一步的，所述印制電路板上設(shè)有背膠，所述自動印刷機(jī)上的錫膏網(wǎng)孔采用菱形網(wǎng)孔。
[0014]進(jìn)一步的，所述步驟I里的錫膏采用Sn96.5Ag3.0Cu0.5錫膏合金。
[0015]進(jìn)一步的，所述步驟4里的印制電路板在干燥區(qū)的烘箱中預(yù)烘160°C /4H?6H。
[0016]進(jìn)一步的，所述步驟4里的預(yù)熱區(qū)內(nèi)的溫度上升速度控制在1_5°C /S。
[0017]進(jìn)一步的，所述步驟4里的冷卻區(qū)的冷卻速率為2-4°C /S。
[0018]進(jìn)一步的，所述步驟2之前還進(jìn)行錫膏檢查，印刷后的印制電路板需進(jìn)行目視檢查，將印刷錫膏不良的印制電路板放到指定區(qū)域，待清潔干凈后再重新印刷，將印刷好的印制電路板從載具中取下放置于流水線。
[0019]進(jìn)一步的，所述步驟4之前還進(jìn)行焊前清潔處理，將組裝好的印制電路板進(jìn)行清潔后過回焊爐焊接，防止接觸面沾錫。
[0020]進(jìn)一步的，所述步驟5完成后還進(jìn)行清洗、烘干處理，若焊接點(diǎn)出現(xiàn)缺陷，及時進(jìn)行修復(fù)并對電路板進(jìn)行整形，對整形后的印制電路板面殘留的焊劑、廢渣和污物進(jìn)行清洗，然后進(jìn)行烘干處理并涂敷防潮劑。
[0021]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明DIP通孔零件的回流焊接工藝的有益效果為:
[0022]采用回流焊來完成印制電路板上DIP通孔零件的焊接工作具有以下優(yōu)點(diǎn):回流焊技術(shù)進(jìn)行焊接時，不需要將印刷電路板浸入熔融的焊料中，而是采用局部加熱的方式完成焊接任務(wù)的，因而被焊接的元器件受到熱沖擊小，不會因過熱造成元器件的損壞；由于在焊接技術(shù)僅需要在焊接部位施放焊料，并局部加熱完成焊接，因而避免了橋接等焊接缺陷；回流焊技術(shù)中，焊料只是一次性使用，不存在再次利用的情況，因而焊料很純凈，沒有雜質(zhì)，保證了焊點(diǎn)的質(zhì)量；具體到本發(fā)明中，印制電路板設(shè)計時在零件組裝面增加背膠，起到固定零件與基板作用，避免焊接過程中的浮高及空焊異常發(fā)生；自動印刷機(jī)上的錫漿網(wǎng)孔采用菱形網(wǎng)孔設(shè)計，避免錫洞異常發(fā)生；其相較傳統(tǒng)DIP工藝制品省去清潔助焊劑Flux時間，助焊劑Flux殘留及污染制品風(fēng)險為零，產(chǎn)能效率提升50%，一次焊接良率可達(dá)到99.5%以上，有效提升了焊點(diǎn)焊接品質(zhì)，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本及人工工時。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明DIP通孔零件的回流焊接工藝的回流焊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明DIP通孔零件的回流焊接工藝的簡略流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0026]如圖1、圖2所示，本發(fā)明一種DIP通孔零件的回流焊接工藝，包括自動印刷機(jī)(未圖示)、熱風(fēng)回流焊機(jī)(未圖示)及配套焊接設(shè)備(未圖示)，包括以下步驟:1)焊前準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好焊接的印制電路板1、貼片元器件DIP通孔零件9以及焊接工具，并將粉末狀焊料、焊劑、粘合劑制作成糊狀焊膏，錫膏采用Sn96.5Ag3.0Cu0.5錫膏合金；印制電路板I上設(shè)有背膠，背膠起到固定零件與基板作用，避免焊接過程中的浮高及空焊異常發(fā)生；焊接工具包括電路板載具、夾具；2)印錫及貼裝:將印制電路板I板套在載具上的定位槽內(nèi)，印制電路板I需保持平整，再將貼好的印制電路板I放置傳輸軌道上待自動印刷機(jī)印刷錫膏，自動印刷機(jī)上的錫膏網(wǎng)孔采用菱形網(wǎng)孔；3)錫膏檢查:印刷后的印制電路板I需進(jìn)行目視檢查，將印刷錫膏不良的印制電路板I放到指定區(qū)域，待清潔干凈后再重新印刷，將印刷好的印制電路板I從載具中取下放置于流水在線手套件作業(yè)；4)焊前組裝:將印刷好的印制電路板I背膠揭掉，將DIP通孔零件9的腳針插入印制電路板I孔內(nèi)并放至流水線上，將套好零件的印制電路板I的兩邊固定上兩個夾具，使DIP通孔零件9固定無松動，保證DIP通孔零件9的引腳與印制電路板I上的錫墊完整配合，待過回焊爐6焊接；5)焊前清潔:將組裝好的印制電路板I進(jìn)行金手指清潔后過回焊爐6焊接，防止接觸金面沾錫；6)過爐焊接:組裝好的印制電路板I隨傳送帶8由焊接入口進(jìn)入回焊爐6，依次經(jīng)過干燥區(qū)2、預(yù)熱區(qū)3、熔化區(qū)4、潤濕區(qū)5和冷卻區(qū)7，當(dāng)印制電路板I進(jìn)入升溫區(qū)(干燥區(qū)2)時，在干燥區(qū)2的烘箱中預(yù)烘160°C /5H，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉，同時，焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、DIP通孔零件9的端頭和引腳，焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤、DIP通孔零件9的端頭和引腳與氧氣隔離一印制電路板I進(jìn)入預(yù)熱區(qū)3時，預(yù)熱區(qū)3內(nèi)的溫度上升速度控制在3°C /s，印制電路板I和DIP通孔零件9得到充分的預(yù)熱，以防印制電路板I突然進(jìn)入焊接高溫區(qū)而損壞印制電路板I和元器件一當(dāng)印制電路板I進(jìn)入熔化區(qū)4、潤濕區(qū)5時，溫度迅速上升使焊膏達(dá)到熔化狀態(tài)，液態(tài)焊錫對印制電路板I的焊盤、DIP通孔零件9端頭和引腳潤濕、擴(kuò)散、漫流或回流混合形成焊錫接點(diǎn)一印制電路板I進(jìn)入冷卻區(qū)7，使焊點(diǎn)凝固，后通過焊接出口完成回流焊；7)焊后測試:過爐后將DIP通孔零件9上的夾具拔掉整齊擺放到托盤中，進(jìn)行電路檢驗(yàn)測試，判斷焊點(diǎn)連接的可靠性及有無焊接缺陷；若焊接點(diǎn)出現(xiàn)缺陷，及時進(jìn)行修復(fù)并對電路板進(jìn)行整形；8)清洗、烘干:對整形后的印制電路板I面殘留的焊劑、廢渣和污物進(jìn)行清洗，以免日后殘留物侵蝕焊點(diǎn)而影響焊點(diǎn)的質(zhì)量，然后進(jìn)行烘干處理，以去除板面水分并涂敷防潮劑。
[0027]印制電路板I加工前存放環(huán)境不好，濕度過高，焊接時又沒有及時干燥處理；在波峰焊工藝中，經(jīng)常使用含水的阻焊劑，若印制電路板I預(yù)熱溫度不夠，助焊劑中的水汽就會沿通孔的孔壁進(jìn)入到印制電路板I基板的內(nèi)部，焊盤周圍首先進(jìn)入水汽，遇到焊接高溫后這些情況都會產(chǎn)生氣泡，因此，印制電路板I在焊接前應(yīng)放在烘箱中預(yù)烘160°C /5H ;焊膏的回流與溫度和時間有關(guān)，如果未到達(dá)足夠的溫度或時間，焊膏就不會回流。預(yù)熱區(qū)3溫度上升速度過快，時間過短，使錫膏內(nèi)部的水分和溶劑未完全揮發(fā)出來，到達(dá)回流焊溫區(qū)時，弓丨起水分、溶劑沸騰濺出錫珠。實(shí)踐證明，將預(yù)熱區(qū)3溫度的上升速度控制在4°C/s是較理想的。傳送帶8還配有不間斷電源(UPS)，它可以在整個爐子電源意外中斷時，維持傳送帶8運(yùn)行5?10分鐘，直到把爐內(nèi)的所有的印制電路板I送出，避免發(fā)生燒板事故。
[0028]以上示意性的對本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種DIP通孔零件的回流焊接工藝，包括自動印刷機(jī)和熱風(fēng)回流焊機(jī)，其特征在于，包括以下步驟: 1)焊前準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好帶孔的印制電路板、帶有膠針的貼片元器件DIP通孔零件以及焊接工具、焊膏；所述焊接工具包括帶有定位槽的電路板載具、夾具； 2)印錫及貼裝:將印制電路板套在載具上的定位槽內(nèi)，再將載具送至自動印刷機(jī)印刷錫膏； 3)焊前組裝:將DIP通孔零件的腳針插入印制電路板孔內(nèi)并放至流水線上，將套好DIP通孔零件的印制電路板固定上夾具，待過回焊爐焊接； 4)過爐焊接:組裝好的印制電路板送入熱風(fēng)回流焊機(jī)，依次經(jīng)過干燥區(qū)、預(yù)熱區(qū)、熔化區(qū)、潤濕區(qū)和冷卻區(qū)； 5)焊后測試:對過爐后的印制電路板進(jìn)行電路檢驗(yàn)測試，判斷焊點(diǎn)連接的可靠性及有無焊接缺陷。
2.如權(quán)利要求1所述的DIP通孔零件的回流焊接工藝，其特征在于:所述印制電路板上設(shè)有背膠，所述自動印刷機(jī)上的錫膏網(wǎng)孔采用菱形網(wǎng)孔。
3.如權(quán)利要求1所述的DIP通孔零件的回流焊接工藝，其特征在于:所述步驟I里的錫膏采用Sn96.5Ag3.0Cu0.5錫膏合金。
4.如權(quán)利要求1所述的DIP通孔零件的回流焊接工藝，其特征在于:所述步驟4里的印制電路板在干燥區(qū)的烘箱中預(yù)烘160°C /4H?6H。
5.如權(quán)利要求1所述的DIP通孔零件的回流焊接工藝，其特征在于:所述步驟4里的預(yù)熱區(qū)內(nèi)的溫度上升速度控制在1_5°C /S。
6.如權(quán)利要求1所述的DIP通孔零件的回流焊接工藝，其特征在于:所述步驟4里的冷卻區(qū)的冷卻速率為2-4°C /s。
7.如權(quán)利要求1所述的DIP通孔零件的回流焊接工藝，其特征在于:所述步驟2之前還進(jìn)行錫膏檢查，印刷后的印制電路板需進(jìn)行目視檢查，將印刷錫膏不良的印制電路板放到指定區(qū)域，待清潔干凈后再重新印刷，將印刷好的印制電路板從載具中取下放置于流水線。
8.如權(quán)利要求1所述的DIP通孔零件的回流焊接工藝，其特征在于:所述步驟4之前還進(jìn)行焊前清潔處理，將組裝好的印制電路板進(jìn)行清潔后過回焊爐焊接，防止接觸面沾錫。
9.如權(quán)利要求1所述的DIP通孔零件的回流焊接工藝，其特征在于:所述步驟5完成后還進(jìn)行清洗、烘干處理，若焊接點(diǎn)出現(xiàn)缺陷，及時進(jìn)行修復(fù)并對電路板進(jìn)行整形，對整形后的印制電路板面殘留的焊劑、廢渣和污物進(jìn)行清洗，然后進(jìn)行烘干處理并涂敷防潮劑。
【文檔編號】B23K1/008GK104308314SQ201410532073
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】吳冬平, 郭躍 申請人:昆山圓裕電子科技有限公司