耐高溫插裝元件通孔回流焊接工藝優(yōu)化探討

單鵬 李春紅 譚觀友

摘 要：大多數(shù)的插裝元件通過傳統(tǒng)焊接技術并不能得到很好的質量保障，為了解決這一問題，我們在探索中尋找了一種新的方法用以解決這個問題，通過在插裝元件上進行通孔回流焊接工技術提升焊接的質量。主要是在印制板組件上插裝元件組裝一種新型的焊接技術，通過對焊接模具的優(yōu)化，焊膏印刷模板開口設計優(yōu)化、焊膏印刷模板厚度設計優(yōu)化、以及其他焊膏參數(shù)的優(yōu)化，插裝元件插裝元件以及其他焊接工藝的優(yōu)化，形成厚度較厚的插裝元件焊點，形成良好的焊接輪廓，使用通孔回流焊接工藝，將所有的組件進行焊接，在將焊接的部位進行精準的縫合，填充率達到百分之百，保障焊接的質量。

關鍵詞：耐高溫插裝元件;通孔回流;焊接工藝;優(yōu)化

1.常見插裝元件焊接工藝

常見的插裝元件焊接工藝主要是通過手工焊接的方式對金屬之間進行一個連接的工藝，手工焊接主要是通過用電烙進行的焊接[1]。手工焊接技術看起來是比較簡單的，但是在焊接過程中需要充分考慮焊接的質量，在受到外界因素影響的前提下，需要經過長時間的實踐與經驗的累積才能做好。手工焊接的過程中會有一些有害的化學物質產生，產生的重金屬對人體有一定的危害，因此在焊接的過程中應當注意焊接工藝的操作。

2.耐高溫插裝元件通孔回流焊接工藝

2.1焊膏印刷模板開口設計優(yōu)化

焊膏印刷模板開口主要是分為兩瓣式的開口和方形開口，兩瓣式開口在焊接的過程中沒有產生焊錫，使用的焊膏量少，能夠更加方便的插入引腳，在焊接中比較適合用于薄板焊接。方形開口主要特點是焊接過程中占用的板面積較小，使用的焊膏量中等，比較適合在高密度或者是厚度較小的印刷版中進行使用[2]。耐高溫插裝元件通常腳間距是2.54mm，給焊接工藝中開口尺寸帶來了一定的便利，但是需注意，在焊接過程中必須注意避免接觸到元件的封袋體，以免造成錫珠。

2.2焊膏印刷模板厚度設計優(yōu)化

在焊接過程中，應當注意插裝元件中焊膏量的大小，在設計時需要做到兩者都進行兼顧，保障焊接工藝的實施。常規(guī)模板厚度主要是根據(jù)插裝元件的主線進行考慮來設計，在選擇過程中需要對插裝元件尺度的薄厚進行統(tǒng)一，選用階梯型的模板將相應的部分進行加固，表貼元件部分減薄，可以達到兩者兼顧的目的，當階梯型的模板達到一定邊緣的距離時，插裝元件的開口會對印刷的質量有一定的影響，表貼元件模板厚度為0.125mm，依據(jù)插裝元件焊盤位置選擇0.15mm和0.18 mm兩種厚度進行試驗，選擇0.15mm厚度的表貼元件模板，焊接結果顯示焊高的厚度大小基本一致，焊接的表面呈現(xiàn)平整光滑，焊膏印刷圖形與焊盤圖形重合，邊緣齊整。選擇0.18mm厚度的表貼元件模板，焊接結果顯示階梯之間的距離變小，梯度增大，焊接的表面粗糙，焊膏印刷圖形與焊盤圖形無法重合，刮刀在運行的過程中不平穩(wěn)，邊緣不整齊，有一定的缺陷[3]。

2.3焊膏印刷參數(shù)優(yōu)化

在焊接過程中，為了兼顧插裝元件的焊點膏量的總體需求，焊膏在插裝焊盤孔內印刷后100%填充效果最好[4]。開口在模板上滾動的同時，模板呈現(xiàn)開口的狀態(tài)，在傳動力作用下漏印到插裝元件焊盤上及孔內，驅動力、傳動力由刮刀壓力決定，刮刀的停留時間也決定了焊膏的漏印量，由此得出，印刷速度和刮刀壓力對焊膏有一定的影響。刮刀在滾動的過程中，需要適當?shù)脑黾訅毫?，選用不同壓力的刮刀進行滾動，后可以觀察各個序列之間存在的差異，得出相應的測量數(shù)據(jù)。

2.4預成型焊片的焊膏量補償工藝

預成型焊片的焊膏量補償工藝在焊接時能夠滿足焊錫量和助焊劑要求精確的通孔連接的理想選擇，還可以消除二次焊接工藝需要，預成型焊錫墊圈在電路板裝配過程可被放置在連接器引腳上。焊錫墊圈還可采用其它多種方法融入到生產過程中。連接器引腳會和焊膏同時進行回流焊接，通過采用預置預成形可對難于操作的部位進行可靠焊接，構成完整的焊接系統(tǒng)。在焊接的生產過程中能夠節(jié)省消耗開支，相對的操作步驟也得到了簡化[5]。

2.5回流焊接工藝優(yōu)化

回流焊接工藝能在原有的焊接工藝上改善引腳焊接面小的問題，通過回流焊接工藝能夠使得兩者之間的溫差變小。插裝元件過程中需要形成相應的焊點，因此，對于焊接的正反面的溫差要求都有一定的標準，焊接正反面的溫差盡量保持一致;插裝元件焊膏填充了整個焊盤孔，焊膏量較大，回流焊接時必須有足夠的焊膏活化時間讓氣體揮發(fā)溢出，避免在孔內形成空洞?；亓骱附庸に嚨臏囟攘骶€較快，焊接溫度較低，預熱時間短，焊接過程中產生的氣體不容易被揮發(fā)出來，容易形成空洞，加上元件表面的溫度上升慢，容易導致焊接的溫度不足[6]。

結束語：通孔回流焊接主要是通過焊接工藝將通孔的元件進行相應的組合的一種工藝方法，相比傳統(tǒng)的手工焊接技術減少了部分的焊接流程，通過對焊接過程中的焊膏印刷模板開口設計優(yōu)化、焊膏印刷模板厚度設計優(yōu)化、焊膏印刷參數(shù)優(yōu)化、預成型焊片的焊膏量補償工藝，提升了焊接的效率，給焊接人員帶來一定的便捷。通過通孔回流焊接能滿足不同條件下焊接點的質量要求，焊接之后的焊點呈現(xiàn)出良好的焊點，焊接輪廓較為清晰，保障了焊接的質量。通孔回流焊接主要是利用印刷技術將模板進行焊接，然后進行相關的元件組裝，最后將元件和貼片元件進行焊接，使得元件和貼片元件重合，完成相關的工作，通孔回流焊接技術能夠極大的減少焊接的流程，給工作人員帶來便捷的同時還能增加工作效率，提升了生產量。

參考文獻：

[1]楊小健， 沈麗， 祝蕾，等. 耐高溫插裝元件通孔回流焊接工藝優(yōu)化[J]. 新技術新工藝， 2020， 000（003）：8-13.

[2]邱小慶. 鈑金件結構設計及其工藝優(yōu)化探討[J]. 決策探索（中）， 2020， No.645（03）：54-54.

[3]楊明德、李炳乾、夏正浩、羅明浩、梁勝華. 回流焊工藝參數(shù)對FC-LED芯片焊接強度的影響[J]. 焊接， 2020， No.564（06）：29-33+68.

[4]馬錦鋒. 壓力管道安裝焊接工藝質量控制策略探討[J]. 化學工程與裝備， 2020， No.279（04）：206-207.

[5]楊唐紹， 張紅兵， 黎全英. 基于焊點模型的通孔回流焊模板設計[J]. 電子工藝技術， 2019（4）：213-215.

[6]楊唐紹， 張紅兵， 黎全英. Design of Through-hole Reflow Soldering Stencil Based on Solder Joint Model[J]. 電子工藝技術， 2019， 040（004）：213-215，240.

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