焊接技术标准规范标准.docx
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焊接技术标准规范标准
1围
1.1主题容
本标准规左了电子电气产品焊接用材料和导线与接线端子、印制电路板组装件等的焊接要求以及质量保证措施。
1.2适用围
本标准适用于电子电气产品的焊接和检验。
2引用文件
GB3131-88锡铅焊料
GB9491-88锡焊用液态焊剂(松香基)
QJ3012-98电子电气产品元器件通孔安装技术要求
QJ165A-95电子电气产品安装通用技术要求
QJ2711-95静电放电敏感器件安装工艺技术要求
3定义
3.1MELFmetalelectrodeleadlessface
MELF是指焊有金属电极端而,作端而焊接的元器件。
4一般要求
4.1环境要求
4.1.1环境条件按QJ165A中3.1.4条要求执行。
4.1.2焊接场所所需工具及设备应保持淸洁整齐。
在焊接工位上应及时淸除多余物(导线断头、焊料球、残留焊料等)。
禁止在焊接工位上饮食;禁止在工位上有化妆品以及与生产操作无关的东西。
4.2工具、设备及人员要求
4.2.1工具
电烙铁应为温控型的,烙铁头空焊温度应保持在预选温度的七5.5°C之,烙铁头的形状应符合焊接空间要求,并保证良好的接地。
4.2.2设备
4.2.2.1波峰焊设备
波峰焊设备(包括焊剂装置、预热装置、焊槽)焊接前应能将印制板组装件预热到1209以,在整个焊接过程中,焊料槽焊接温度的控制精度应维持在士5.5C,并具有排气系统。
4.222再流焊设备
再流焊设备应可将焊接表面迅速加热,并能在连续焊接操作时,迅速加热到预左温度的士6°C国。
加热源不应引起印制电路板或元器件的损坏,也不应在加热源与被焊金属直接接触时污染焊料。
再流焊设备包括采用平行等距电阻加热、短路棒电阻加热、热风加热、红外线加热、激光加热装置或非电烙铁热传导焊接的设备。
4.2.3人员
操作人员应经过专业技术培训,熟悉本标准及相关工艺的规定,具有判别焊点合格或不合格的能力,并经考核合格上岗。
4.3焊点
4.3.1外观
43.1.1焊点表而应无气孔、非晶态,以及有连续良好的润湿。
焊点不应露出基底金属、不应有锐边、拉尖、焊剂残渣以及夹杂。
与邻近导电通路之间焊料不应出现拉丝、桥接等现象。
4.3.1.2当存在下列情况时焊点外表呈暗灰色是允许的。
a.焊点焊接采用的不是HLSn60Pb焊料;
b.焊接部件为镀金或镀银;
c.焊点冷却速度缓慢(例如:
热容量大的组装件经波峰焊或汽相焊之后),但不应有过热、过冷或受扰动的焊点。
4.3.2裂纹和气泡
焊点的焊料与焊接部位间不应有裂纹、裂缝、裂口或隙缝。
气泡或气孔若与最小允许焊料量同时发生,则为不合格。
4.3.3润湿及焊缝
焊料应润湿全部焊接部位的表而,并围绕焊点四周形成焊缝。
焊料润湿不良或润湿不完全,不应超岀焊点四周10%焊料不应收缩成融滴或融球。
4.3.4焊料覆盖面
焊料量应覆盖全部焊接部位,但焊料中导线的轮廓应可辨认。
4.3.5热缩焊焊点
热缩焊装苣形成的焊点其焊缝及焊接部件应淸晰可见,焊料环应熔融,焊料沿引线流动,外部套管可以变色,但应可见焊区套管外的导线绝缘层,除轻微变色外,不应受损。
4.4印制电路板组装件
4.4.1导电体脱离基板
焊接后,从印制电路板而至焊盘外侧下部边缘最大允许上翘距离,应为焊区或焊盘的厚度(高度)。
4.4.2组装件的清洁
组装件焊接后应淸除杂质(焊剂残渣、绝缘层残渣等)。
4.5热膨胀系数失配补偿
元器件安装工艺或印制电路板设汁,应能补偿元器件与印制电路板之间的热膨胀系数失配,安装工艺的补偿应限于元器件引线、元器件的特殊安装以及常规焊点。
禁止设计特殊的焊点外形作部分热膨胀系数失配补偿之用。
无引线元器件不应在槽形而和焊盘之间使用多余的连线连接,无引线芯片载体仅底部端接时最小焊点高度一般为0.2mmo
4.6互连线的焊接点
组装件间的互连线,应焊接在金属化孔或接线端上。
不应采用另加绝缘套管的镀锡裸线。
4.7表面安装的焊接
手工焊接表而贴装多引线元器件时,应使用对角线方法依次焊接引线,最小焊接长度为1~2mmo
4.8焊接温度、时间
4.&1手工焊接温度一般应设泄在260~300°C围之,焊接时间一般不大于水,对热敏元器件、片状元器件不超过2s,若在规圧时间未完成焊接,应待焊点冷却后再复焊,非修复性复焊不得超过2次。
4.&2波il金焊机焊槽温度应控制在250士5£[帀|,焊接时间为3~3.5s。
4.&3再流焊焊接温度、时间按有关文件规左。
4.9通孔充填焊料的要求
对有引线或导线擂入的金属化孔充填焊料时,焊料只能从焊接而一侧流入小孔的另一侧。
5详细要求
5.1焊接准备
5.1.1被焊导电体表面在焊接操作前应进行淸洁处理。
5.1.2导线、引线与接线端子在焊接前,应使用机械方法将英固立,防I上导线、引线在端子上移动。
5.1.3对镀金的元器件应经搪锡处理(髙频器件、微电路除外)。
5.1.4元器件安装应按QJ3012要求执行。
5.2焊接材料
5.2.1焊料
应采用符合GB3131的焊料制品HLSn60Pb或HLSn63Pb,焊料外形任选,带芯焊料的焊剂应为R型或RMA型。
5.2.2膏状焊料
选用时应考虑焊料粉的颗粒形状、粘性、印刷性能、分解温度等技术指标,对焊料粉的氧化物应有控制。
5.2.3焊剂
应采用符合GB9491的R型或RMA型松脂剂液体焊剂。
导线电缆焊接不应使用RA型焊剂,其它场合使用RA型焊剂时应得到有关部门批准。
5.3焊接
5.3.1导线、引线与接线端子的焊接
5.3.1.1导线、引线与接线端的缠绕
导线、引线在接线端子上缠绕最少为3/4圈,但不得超过一圈。
如图1所示。
对于直径小于0.3mm的导线,最多可缠绕3圈。
5.3.1.2导线、引线最大截面积
导线、引线与接线端连接部位的截面积,不应超过接线端子接线孔的截面积。
5.3.1.3接线端最多焊点数
每个接线端子一般不应有三个以上的焊点。
5.3.1.4绝缘层间隙
焊点焊料与导线的绝缘层间隙:
a.最小间隙:
绝缘层可紧靠焊料,但不能嵌入焊料,绝缘层不能熔融,烧焦或缩直径;
b.最大间隙:
为两倍导线直径或1.6mm。
5.3.1.5导线、引线与接线端子的焊接
焊料应在导线与接线端接触部分形成焊缝,焊料不应掩盖导线的轮屎,对槽形接线端,焊料可以充满焊槽。
如图2所示。
5.3.1.6导线、引线与焊杯的焊接
不应有超过=根的导线插人焊杯,多股芯线保持整齐,不应折断,并全部插入焊杯的底部,焊缝沿接触表面形成,焊料应润湿焊杯整个侧,并至少充满杯口的75%,如图3、4所示。
5.3.2印制电路板组装件的焊接
5.3.2.1通孔焊接
5.3.2.1.1引线或导线插装用孔
对有引线或导线插入的金属化孔,通孔应充填焊料•焊料应从印制电路板一侧连续流到另一侧的元器件而,并覆盖焊盘面积的90%以上,焊料允许凹缩进孔,凹缩量如图5所zjso
5.3.2.1.2引线弯曲半径部位的焊料
正常的润湿,焊料应在元器件引线弯曲成形部位,但弯曲半径应址露,焊料沿引线
润湿如图6所示。
53.2.1.3导线界面连接
作为界面连接的单股镀锡铜线穿过通孔弯钩,弯钩要求应符合元器件引线弯钩要求,
并与印制电路板两而的焊盘焊接。
如图7所示。
5.3.2.1.4非支承孔合格焊点
焊料与被焊表面应有小于90°的接触角。
5.3.2.1.5无引线或导线插装的金属化孔
这种通孔可不填充焊料。
当需填充焊料时焊料塞应满足图5所示的要求。
5.3.2.2表面安装焊接
5・3・2・2・1片状元器件的焊缝
导线和引线与畑•杯的炸接
芯片在焊盘上而应75%以上的金属端帽覆盖,并有一条焊缝,焊缝向元器件端而上方延伸,高度为25%或l.Ommo侧面不需要焊缝,焊料对元器件和焊料对焊盘的润湿角都应小于90°焊料不能把元器件本体上的非金属化部位包住。
如图8、9、10.11所示。
焊料过多.溢出至接头外侧<=
导线或引线与爪杯之间加料润湿不明显
(B)要求采取工艺纠正措施
图4导线和引线与悍杯的烬接
典型的焊料塞
(B)
推荐的
总收缩盘=况+bC25%d
合格的(最小限度)焊料塞
(A)
合格的(最小限度)
(C)(D)
图5金属化孔的界而和层间连接
图6引线弯曲部位的焊料
靜接钱
常说焊料
・//〃〃〃分
离温焊科
焊接后
(B)
图7钩弯导绒的界面连接
第小75%
图8芯片在焊盘上的最小搭接虽
图9芯片侧向外仲
T—"|
25或it小l・0nnm
图10片状元器件的烬缝
5.3.2.2.2MELF的焊点外形
MELF在焊盘上而应有75%以上的金属端帽的宽度和长度覆盖,如图12所示。
焊点应形成一条焊缝,焊缝向MELF侧而上方延伸髙度为0.Imm或25%D(金属端帽直径),如图13所示。
5.3.2.2.3无引线槽形元器件上的焊缝
无引线芯片载体在焊盘上而应有75%以上的金属化槽而宽度覆盖,并有一条焊缝,焊料垂直上升到外侧槽面的下部边缘,焊料对元器件和焊盘的润湿角都应小于90°,当无引线芯片载体仅有底部端接时,最小的焊点高度一般为0.2mm,如图14所示。
图12MELF的安装
图13MELF的焊縫
图14无引线芯片载体的焊縫
5.3.2.2.4无引线元器件平行度
元器件每个端部下面的焊料厚度差异不大于0.4mm,如图15所示。
图15片状元器件安装的平行度
5.3.225引线弯曲部位的外形
引线的弯曲不应向元器件本体引线封口处延伸,弯曲引线到焊盘的角度大于45。
,小于90。
。
;如图16所示。
合格
圉16表面安装元器件引线成形
5.3.2.2.6引线和焊盘的接触
最小的接触长度,扁平引线为引线宽度,圆形引线为两倍直径,如图17所示。
侧向外伸趾端外伸应如图17、18所示围。
总的外伸量要保持在最小的接触长度,根部不应伸出焊盘,如图19所示。
5.3.2.2.7引线离开焊盘的高度
引线最小安装面翘离焊盘表而的最大值,圆形引线为引线直径(D)的一半,扁平或带状引线为引线厚度(T)两倍或0.5mm,最小安装而各点均应在直径一半或两倍引线高度这个最大间隙,如图20所示。
最小安装而围取决于引线接触长度以及引线直径或厚度。
Ho・50(圆形方线)式HS或战大0・5mm(扁平引线)
图20表面安装元器件引线离开焊盘的高度
5.3.2.2.8最小焊料覆盖面
圆形或扁圆形引线上的最小焊缝高度应为引线直径的25%,扁平引线上的最小焊缝高度处应有一条淸晰可见的焊缝,该焊缝至少要从焊盘上升到引线侧面50%高处,焊料与引线焊盘等长,引线轮廓在焊料中应可见,如图21所示。
图21我面安装元器件圆形或扁圆形引线烬缝
53.2.2.9引线根部焊缝
焊料应向引线上弯部延伸,但不能与元器件本体或引线封口接触,根部焊缝在引线根部和焊盘之间应连续不断,并延伸超出弯曲半径,根部不能伸岀焊盘。
5.3.2.2.10J形和V形引线的焊缝
焊盘上应有75%以上的引线宽度覆盖并有一条焊缝,焊缝应向引线侧而上方延伸到引线表面的髙度,焊料不能与元器件封装的底部接触。
焊料沿“J”或“V”的圆弧处形成的焊缝应有一个引线宽度,如图22所示。
5.3.2.2.11J形和V形元器件安装的平行度
焊接后,元器件与印制电路板之间的间隙不应超过2・5mm,如图23所示。
5.4质量保证措施
5.4.1潜在失效的预防
5.4.1.1静电放电
焊接时为防止元器件及电子部件的静电损你应按QJ2711规左执行。
5.4.1.2元器件安装、焊接
当根据设计要求安装和焊接的元器件经受不住后续工艺施加应力,应采取单独的操作,将这些元器件安装并焊接到组装件上。
5.4.1.3冷却
焊点应在室温下自然冷却,在焊料固化期间,焊点不应经受移动及应力,不应采用液体冷却焊点。
5.4.1.4引脚的剪断
引脚不应采用产生应力的剪切工具剪断。
5.4.1.5焊后引线剪断
焊接后剪断元器件引线或导线,焊点应重熔。
5.4.1.6表面安装元器件的单点焊接
初次焊接时,一般不宜采用单点焊接表而安装((SMT)元器件,允许进行单点返修操作的条件是不同时重熔邻近的焊点。
5.4.2检验
焊接质量应在淸洗后检验。
5.4.2.1焊点的检验
焊点应百分之百目测检验(可以借助于3~5倍放大镜),焊点的外观应按4.3条规泄。
各焊缝的要求,应按5.3条规左。
对返工后的焊点均应重新检验,并应符合4.3条、5.3条规定。
5.4.2.2绝缘体的检验
焊接后,绝缘体不应岀现热损伤,裂痕、烧焦,分解等现象(过热变色是允许的)。
5.4.2.3检验用的放大装置
对有争议的焊点或目测拒收的产品,仲裁应提髙放大倍数来检验。
焊盘宽度仲裁用
>0.5mm
10X
0.25—0.5mm
20X
GO.25mm
30X
5.4.2.4焊料纯度的检验
对重复使用的焊料应保持其纯度,在焊接前应淸除出现在焊料接触而上所有浮渣,并立期按GB3131进行化学光谱分析,若不合格应全部更新焊料。