RF手工焊接工艺规范.docx
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RF手工焊接工艺规范
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RF手工焊接工艺规范
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2006-11-6
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2
2006-11-16
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胡久林
3
4
5
6
7
8
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制订日期
2005-11-6
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胡久林
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组装部
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1目的4
2适用范围4
3手工焊接材料、工具要求4
4焊接工艺简介4
4.1锡焊的特征4
4.2焊接原理4
4.3助焊剂5
4.3.1助焊剂的作用5
4.3.2助焊剂的要求5
4.3.3助焊剂分类5
4.3.4射频系统助焊剂的选用要求6
5手工焊接操作规范6
5.1手工焊接基本操作6
5.1.1焊接操作姿势6
5.1.2注意事项6
5.1.3五步法训练6
5.2手工焊接技术要点6
5.2.1锡焊成功的基本条件6
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5.4焊接工具选用和使用8
5.5.2印制板焊点焊接要求9
5.5.3谐振柱与抽头线焊点要求9
5.5.4圆盘焊点要求9
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1.目的
本工艺规范为控制组装车间所有焊接操作而制定。
2.适用范围
组装车间手工焊接作业。
3.手工焊接材料、工具要求
a）组装车间所有产品的生产焊接作业均要求使用Sn-Ag-Cu或Sn-Cu无铅焊锡；
b）组装车间所有产品的生产焊接作业均要求使用符合RoHS要求的助焊剂；
c）组装车间所有与产品直接接触的焊接工具都必须是符合RoHS要求的；
d）符合RoHS指令中豁免的条款除外。
4.焊接工艺简介
4.1锡焊的特征
a）焊料熔点低于焊件；
b）锡焊焊件与焊料共同加热到焊料熔点温度，焊料熔化而焊件不熔化；
c）连接的形式是由熔化的焊料的焊接面产生冶金，化学反应形成结合层而实现的；
d）焊点有足够的机械强度和电气性能；
e）焊锡过程可逆，易于接焊；
f）焊点的导电性能：
其接触电阻应在毫欧左右。
4.2焊接原理
a）扩散
金属之间的扩散有2个条件：
1距离；
2温度。
b）润湿
1润湿是发生在固体表面和延期之间的一种物理现象；
2润湿作用是物质所固有的一种性质；
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3润湿角：
液体与固体交界处形成一定的角度；
4润湿角越小，润湿越充分，焊接质量越好；
5质量合格的铅锡焊料和铜之间润湿角可达到20°。
c）金属化合物的生成
1通过润湿和扩散在焊料于焊接接触面生成金属化合物；
2金属化合物主要为CU6Sn5,Cu来自铜，Sn来自焊锡；
3理想的结合层厚度1.2-3.5um。
d）焊接
将表面清洁的焊件与焊料加热到一定温度，焊料熔化并润湿焊件表面，在其界面发生金属扩散并形成结合层，从而实现金属焊接。
4.3助焊剂
由于金属表面同空气接触后，会生成氧化物，氧化膜会阻止液态焊锡对金属的润湿作用
4.3.1助焊剂的作用
a）除氧化膜；
b）防止氧化，起隔离作用；
c）减少表面张力，增加焊锡流动性，有助于焊锡润湿焊件。
4.3.2助焊剂的要求
a）熔点低于焊料；
b）表面张力，黏度，比重小于焊料；
c）残渣要事前清除，因焊剂带酸性易起腐蚀，而且影响外观；
d）不能腐蚀母材。
4.3.3助焊剂分类
e）助焊剂分为无机系列，有机系列，松香系列；
f）无机焊剂活性最强，对焊点有腐蚀性，电子装配中不使用；
g）有机焊剂活性因子有一定的腐蚀性，挥发物有毒，残渣不易清洗；
h）松香系列活性弱，无腐蚀性，适合电子装配。
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4.3.4射频系统助焊剂的选用要求
a）熔点低于焊点,表面张力,黏度,比重小于焊料；
b）松香系列活性弱，无腐蚀性;
c）助焊剂挥发物,无有害气体;
d）焊接时要有防氧化,增加焊锡流动性,有助于焊锡,润湿焊件作用;
5.手工焊接操作规范
5.1手工焊接基本操作
5.1.1焊接操作姿势
电子装配以握笔法握烙铁
5.1.2注意事项
a）烙铁用完后一定要置于工作台前放的烙铁架上，避免烫伤,
b）烙铁头常用分类:
①5mm②2mm③1.2mm,焊接时依据焊件不同选择不同烙铁头,一般情况下:
①焊接PCB板类选用2mm和1.2mm烙铁头;②焊接谐振柱类选用5mm和2mm烙铁头.
c）烙铁头日常保护措施:
①要经常清洗烙铁焊咀;②不易调节在最高温度下使用,如需要高温焊接,可以采用加热平台辅助焊接;③工作期间内连续焊接时间间隔20分钟以上,需要在烙铁咀上焊料加以保护,防止氧化;④工作期间内长时间不使用时,应将烙铁温度降至150℃±20℃.
d）对ESD敏感器件,焊接时要注意:
①烙铁选用防静电烙铁,防静电等级以器件最高抗静电电压确定;②焊接操作员要防静电保护措施,防静电等级以器件最高抗静电电压确定;③焊接时选用的辅助工具也要求是防静电工具（如防静电镊子等）;
5.1.3五步法训练
①准备好无铅焊锡丝和烙铁。
②烙铁头接触焊点进行加热
③当焊接加热到能熔化焊锡的温度后，将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点
④当熔化适量的焊锡后将焊锡丝移开;（具体见焊点焊接标准）
⑤当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，移开烙铁的方向应为45°
5.2手工焊接技术要点
5.2.1锡焊成功的基本条件
a）焊件可焊性：
不是所有的材料都可以用锡焊连接的，只有一部分金属具有焊接特性
一般铜及其合金，银，锌，镍等具有较好可焊性，铝，不锈钢，铸铁的可焊性差，需采用特殊焊剂及方法才能锡焊
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b）焊料合理选取：
锡铅焊料成分不合规格或杂质超标都会影响锡焊质量
特别是有些杂质含量，如锌。
铝，镉，即使很微量也会明显影响焊料润湿性和流动性，降低焊接质量。
c）焊剂合适选取：
焊接不同的材料选用不同的焊剂，同种材料焊接工艺不同，焊剂不同，如手工焊和浸焊剂
d）焊点设计合理性：
焊点的几何形状合理性，对保证锡焊的质量非常重要。
引线孔有电气连接和机械固定的双重作用，孔小不仅安装困难，焊锡不能润湿金属孔，孔过大容易引起气孔等缺陷。
5.2.2锡焊成功的要点
a）掌握好加热时间：
大多数情况下延长加热时间对电子产品装配都是有害的，这是因为：
1焊点的结合层超过合适的厚度引起焊点性能变差（变脆）；
2对于印制板，受热过多变性，焊盘脱落；
3元器件受热后失效；
4焊点表面由于焊剂挥发，失去保护而氧化。
结论：
1加热时间宜控制在3秒以内；
2在保证焊接质量的前提下尽可能缩短焊接时间，即在保证焊料润湿焊件的前提下时间越越短越好。
b）保持合适的温度。
c）不能用烙铁头对焊点施力。
5.3焊接注意要点
a）焊接前，进行印制板，元器件检查
1印制板：
图形，孔位，表面污染等不良。
2元器件：
品种规格是否符合，器件脚有氧化，锈蚀等不良，元器件引线成型
A．所有元器件引线都不能从根部弯曲，根部容易折断，留1.5mm以上；
B．弯曲成弧形，R＞1～2直径；
C．字符朝易识别的。
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b）元器件插装方向
贴板与悬空：
1贴板：
稳定性好，易于插装，不利于散热；对于元器件体积小,焊接点少,一般采用贴板焊;
2悬空：
不稳定，易短路，一般取2～6mm。
对于元器件体积大,焊接点多且错综复杂,散热要求高,一般采用悬空;
c）焊接
1印制板焊接时，烙铁头同时接触铜箔和元器件引线,要先对焊盘进行润湿.
2金属化孔的焊接。
2层以上的电路板孔要经过金属化，焊接时，不仅要润湿焊盘，而且孔内也要润湿填充，因此，金属化孔加热时间应长于单板
3不能在带电的电路板上直接焊接
d）拆焊技术
1拆焊原则：
先大后小，先易后繁，先外后里，先高后低；
2拆焊工具：
普通电烙铁和锡枪，专用锡枪；
3拆焊经验：
引脚密集或大焊点的可使用拖焊。
5.4焊接工具选用和使用
a）焊接工具的选用：
可调式防静电烙铁、直热式电烙铁、热风筒、热风机、焊台；
b）焊台的使用控制
c）直热式电烙铁的使用方法
d）热风枪的使用控制
e）可调式防静电烙铁烙铁的温度控制
焊件及工作性质
烙铁头温度
选用烙铁
一般印制电路板，安装导线.
贴片IC类
330℃±30℃
ROHS要求60W恒温式
焊接特殊类:
（如PCB穿孔∮1.2,∮2）,PCB微带线接触面积大,焊点周围有接地螺钉.焊片，电位器，大功率电阻,电缆线组件类..
380℃±20℃
ROSH要求60W恒温式
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￠2以上导线,圆柱等
400℃±20℃,加热平台为260℃±20℃
ROHS60W恒温式,ROHS要求100W恒温式,ROHS加热平台
维修，调试一般产品
380℃～450℃
60W内热式,恒温式
5.5焊点焊接标准
5.5.1通用要求
a）外形以焊接导线为中心，均匀，呈裙形拉开；
b）焊料的连接面呈半弓形凹面，焊料与焊件交界处平滑；
c）焊点外观应光洁，平滑，均匀，无气泡，无针孔等缺陷；
d）不允许有虚焊，漏焊,拉尖；
e）焊点的湿润角一般小于30°；
f）焊点表面无焊剂残留物。
5.5.2印制板焊点焊接要求
a）印制板焊点大小与焊盘相当,焊接时要先润焊焊盘,然后在同时焊接焊盘和电子元件引线,焊接时要带防静电手腕等防静电工具,防静电等级以产品器件最低防静电电压为准.
b）插件元件焊点高度为1～3mm；前提要求:
不易发生短路
c）引线露出焊点的高度为0.5～1mm；前提要求;不易发生短路
d）焊接完毕后,要清除焊接带来的残留物,焊点符合要求
5.5.3谐振柱与抽头线焊点要求
a）谐振柱上焊盘直径大小为4.5～5.5mm；
b）焊点高度为1.6mm～2.2mm；
c）焊接完毕后,清除焊接带来的残留物,焊点符合要求
5.5.4圆盘焊点要求
a）焊盘直径大小为3～4.5mm；焊点高度为0.8～1.2mm；焊接完毕后,清除焊接带来的残留物,焊点符合要求。
5.5.5电容交叉耦合杆焊点要求
a）耦合支撑杆焊点大小为耦合支撑杆与圆盘刚接触处点的大小；
b）焊接完毕后,清除焊接带来的残留物,,焊点符合要求
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5.5.6电感交叉耦合焊点要求
a）电感焊点大小与固定电感螺钉头相当（约为2.5～3mm）；
b）焊点高度为1.5～2.2mm；
c）焊接完毕后,清除焊接生成残留物,焊点符合要求。
5.5.7装接头的要求
a）接头要按规定型号和安装方向放置，确定安装的接头接地良好；
b）接头安装前要先进行外观检查。
c）接头安装边,至少一边要平行与腔体边缘,有防水要求的要选用带防水垫圈的接头.
5.5.8低通导体的要求
a）低通导体在焊接的时候一定要保证间隔尺寸，焊点大小为导线粗的1.5倍；
b）低通导体在焊接完毕后,清除焊接带来的残留物；
c）具体操作方法以该产品的作业指导为准。
5.5.9清洁
a）用无水乙醇或清洁器等产品对产品焊点进行清洗，保证焊点无残余焊接生成物，焊点光亮；
b）腔体内要用高压气枪对腔体表面和内壁进行吹扫，保证腔体内部清洁。
5.5.10检验
a）焊点；
b）清洁；
c）其它。
6.手工焊接工艺注意事项
a）操作焊接工具时一定要先了解该工具的使用方法,防止操作不当造成不良后果.
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