CN105072823A - 一种贴装电子元件的回流焊接工艺 - Google Patents

一种贴装电子元件的回流焊接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种贴装电子元件的回流焊接工艺，包括：控制预热区的温度以5℃/s的速率上升至60～75℃之间，保温8～10s，同时采用超声波对工件进行振动；然后继续以2～3℃/s的速率增加至160～180℃；保持温度在160～180℃之间80～90s，直至焊膏全部熔化；控制温度以1.2～1.5℃/s的速率升高至温度峰值，保持峰值温度±5℃的时间不超过5s，接着将温度降至低于峰值温度30～32℃之间，持续时间5～10s；控制温度以3～5℃/s的速率减小，直至温度减小至30～45℃，停止冷却。本发明在不降低待焊工件的焊接质量的前提下，实现了防止焊料飞溅的目的。

Description

一种贴装电子元件的回流焊接工艺
技术领域
本发明涉及电子元件生产技术领域，具体是一种贴装电子元件的回流焊接工艺。
背景技术
目前，在回流焊接工艺中，涂有锡膏的待焊工件依次经过预热区、保温区、回流焊接区和冷却区处理，现有的预热区处理的目的主要为：通过预热区加热，以尽可能地迫使锡膏的溶剂及水分充分挥发，从而避免锡膏中的溶剂及水分在后续的回流焊接工艺过程中挥发导致锡膏飞溅的情况发生，同时，也可通过预热使焊料充分润湿待焊工件，以确保焊接质量；在预热区的设置中，若预热温度过高，或预热温升过快，则导致待焊工件因受热不均而受到损伤，或加速了待焊工件的氧化，不利于提高回流焊接质量，若预热温度过低，或预热温升过缓慢，则很难使焊料充分润湿待焊工件，且也无法实现使锡膏的溶剂及水分充分挥发目的。
由于预热温度范围的设定主要取决于焊料的组份及各组份的相关性质，故而，很难通过对预热温度范围改进来解决这一技术问题，则如何在不降低焊接质量的同时，又能实现防止焊料飞溅成为回流焊接技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种贴装电子元件的回流焊接工艺，在不降低待焊工件的焊接质量的前提下，实现了防止焊料飞溅的目的。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种贴装电子元件的回流焊接工艺，包括以下步骤：
（1）预热区升温，控制预热区的温度以5℃/s的速率上升至60～75℃之间，保温8～10s，在该保温时间段内，采用超声波对工件进行振动；然后继续以2～3℃/s的速率增加至160～180℃；
（2）恒温区焊膏湿润，保持温度在160～180℃之间80～90s，直至焊膏全部熔化；
（3）回焊区回流焊接，控制温度以1.2～1.5℃/s的速率升高至温度峰值，保持峰值温度±5℃的时间不超过5s，接着将温度降至低于峰值温度30～32℃之间，持续时间5～10s；
（4）冷却区冷却，控制温度以3～5℃/s的速率减小，直至温度减小至30～45℃，停止冷却。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（1）中预热处理时长为43～80s。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（3）中，温度≥218℃的时间不超过20s。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（4）的冷却区出口设置风扇，同时采用水冷或风冷方式进行冷却。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（4）中，控制温度降低的速率为4℃/s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、将预热区的预热过程中温度上升到温度区间的中间值时，保温一段时间，该保温时间段内通过超声振动，在促使焊料中的挥发性物质充分挥发的同时，使得工件在该温度下充分预热，减缓加热过程中的热量冲击，将多余的热量有效利用，提高了预热效率，同时节约了能源。
2、回流焊区在保持峰值温度一段时间后，以低于峰值温度一定温度下持续一段短时间，避免了长时间持续高温造成工件损坏，同时，能够做到有效的焊接，降低了工件的损坏率。
3、回流焊区温度控制更为精确，使得工件能够有效的焊接，同时，避免损坏工件。
4、冷却区设置风扇，加强冷却，同时，控制温度减小的速率为4℃/s，使得冷却温度缓慢降低而工件的温度分布较为均匀，从而保证待焊工件的焊接质量。
本发明在不降低待焊工件的焊接质量的前提下，实现了防止焊料飞溅的目的，同时，也为回流焊接方法的改良提供了新途径和新思路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种贴装电子元件的回流焊接工艺，包括以下步骤：
（1）预热区升温，控制预热区的温度以5℃/s的速率上升至75℃之间，保温8s，在该保温时间段内，采用超声波对工件进行振动；然后继续以3℃/s的速率增加至160℃；
（2）恒温区焊膏湿润，保持温度在160℃之间90s，直至焊膏全部熔化；
（3）回焊区回流焊接，控制温度以1.5℃/s的速率升高至温度峰值，保持峰值温度±5℃的时间不超过5s，接着将温度降至低于峰值温度32℃之间，持续时间5s；其中温度≥218℃的时间不超过20s；
（4）冷却区冷却，控制温度以5℃/s的速率减小，直至温度减小至30℃，停止冷却；冷却区出口设置风扇，同时采用水冷或风冷方式进行冷却。
实施例2
本发明实施例中，一种贴装电子元件的回流焊接工艺，包括以下步骤：
（1）预热区升温，控制预热区的温度以5℃/s的速率上升至60℃之间，保温10s，在该保温时间段内，采用超声波对工件进行振动；然后继续以2℃/s的速率增加至180℃；
（2）恒温区焊膏湿润，保持温度在180℃之间80s，直至焊膏全部熔化；
（3）回焊区回流焊接，控制温度以1.2℃/s的速率升高至温度峰值，保持峰值温度±5℃的时间不超过5s，接着将温度降至低于峰值温度30℃之间，持续时间10s；其中温度≥218℃的时间不超过20s；
（4）冷却区冷却，控制温度以3℃/s的速率减小，直至温度减小至45℃，停止冷却；冷却区出口设置风扇，同时采用水冷或风冷方式进行冷却。
实施例3
本发明实施例中，一种贴装电子元件的回流焊接工艺，包括以下步骤：
（1）预热区升温，控制预热区的温度以5℃/s的速率上升至70℃之间，保温9s，在该保温时间段内，采用超声波对工件进行振动；然后继续以2.5℃/s的速率增加至170℃；
（2）恒温区焊膏湿润，保持温度在170℃之间85s，直至焊膏全部熔化；
（3）回焊区回流焊接，控制温度以1.5℃/s的速率升高至温度峰值，保持峰值温度±5℃的时间不超过5s，接着将温度降至低于峰值温度32℃之间，持续时间8s；其中温度≥218℃的时间不超过20s；
（4）冷却区冷却，控制温度以4℃/s的速率减小，直至温度减小至40℃，停止冷却；冷却区出口设置风扇，同时采用水冷或风冷方式进行冷却。
本发明将预热区的预热过程中温度上升到温度区间的中间值时，保温一段时间，该保温时间段内通过超声振动，在促使焊料中的挥发性物质充分挥发的同时，使得工件在该温度下充分预热，减缓加热过程中的热量冲击，将多余的热量有效利用，提高了预热效率，同时节约了能源。
本发明的回流焊区在保持峰值温度一段时间后，以低于峰值温度一定温度下持续一段短时间，避免了长时间持续高温造成工件损坏，同时，能够做到有效的焊接，降低了工件的损坏率。
本发明的回流焊区温度控制更为精确，使得工件能够有效的焊接，同时，避免损坏工件。冷却区设置风扇，加强冷却，同时，控制温度减小的速率为4℃/s，使得冷却温度缓慢降低而工件的温度分布较为均匀，从而保证待焊工件的焊接质量。
本发明在不降低待焊工件的焊接质量的前提下，实现了防止焊料飞溅的目的，同时，也为回流焊接方法的改良提供了新途径和新思路。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种贴装电子元件的回流焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预热区升温，控制预热区的温度以5℃/s的速率上升至60～75℃之间，保温8～10s，在该保温时间段内，采用超声波对工件进行振动；然后继续以2～3℃/s的速率增加至160～180℃；
（2）恒温区焊膏湿润，保持温度在160～180℃之间80～90s，直至焊膏全部熔化；
（3）回焊区回流焊接，控制温度以1.2～1.5℃/s的速率升高至温度峰值，保持峰值温度±5℃的时间不超过5s，接着将温度降至低于峰值温度30～32℃之间，持续时间5～10s；
（4）冷却区冷却，控制温度以3～5℃/s的速率减小，直至温度减小至30～45℃，停止冷却。
2.根据权利要求1所述的贴装电子元件的回流焊接工艺，其特征在于，所述步骤（1）中预热处理时长为43～80s。
3.根据权利要求1所述的贴装电子元件的回流焊接工艺，其特征在于，所述步骤（3）中，温度≥218℃的时间不超过20s。
4.根据权利要求1所述的贴装电子元件的回流焊接工艺，其特征在于，所述步骤（4）的冷却区出口设置风扇，同时采用水冷或风冷方式进行冷却。
5.根据权利要求1所述的贴装电子元件的回流焊接工艺，其特征在于，所述步骤（4）中，控制温度降低的速率为4℃/s。
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