CN109604754A - 一种改善器件热膨胀变形的回流焊接方法 - Google Patents

一种改善器件热膨胀变形的回流焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改善器件热膨胀变形的回流焊接方法，包括如下步骤：准备SMT钢网，通过SMT钢网对PCB板印刷锡膏，将印有锡膏的PCB板送入贴片机中进行SMT贴片；将贴片好的PCB板放入回流焊炉，向回流焊炉内通入加热后的氮气；进行一次升温，升温速度≤2℃/s；保温，并加大上风口的风扇转速，保持下风口风扇转速不变；进行二次升温，升温速度≤2℃/s；回流焊接；降温冷却，完成焊接；后续检测。本发明可降低回流焊的峰值温度，从而加宽PWI（工艺窗口指数），产生较好的焊接热熔效果，并使元器件与PCB板的温差减小，避免温差过大而导致的虚焊及变形问题。

Description

一种改善器件热膨胀变形的回流焊接方法
技术领域
本发明涉及电路板贴片技术，具体而言，涉及一种改善器件热膨胀变形的回流焊接方法。
背景技术
由于电子产品PCB板不断小型化，传统的焊接方法已不能适应需要。回流焊是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘间机械与电气连接。随着技术的不断成熟与发展，回流焊工艺技术及设备的应用日趋广泛，几乎在所有电子产品领域都已得到应用。
实际生产中，由于元器件与PCB板的材质多样，而不同材质之间的比热容和热膨胀系数不同，在焊接过程中，常会因元器件与PCB板温度上升速度差异过大，导致元器件或PCB板发生变形，使元器件脱离焊盘，形成虚焊，甚至因变形而破坏焊盘，导致PCB报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善器件热膨胀变形的回流焊接方法，可有效减少因器件热膨胀而导致的焊接问题。
本发明的上述技术目的是通过一下技术方案实现的：
一种改善器件热膨胀变形的回流焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.准备SMT钢网，通过SMT钢网对PCB板印刷锡膏，将印有锡膏的PCB板送入贴片机中进行SMT贴片；
B.将贴片好的PCB板放入回流焊炉，向回流焊炉内通入加热后的氮气；
C.进行一次升温，升温速度≤2℃/s；
D.保温，并加大上风口的风扇转速，同时保持下风口风扇转速不变，保温的时间为70s-90s，保温温度为150℃-180℃；
E.进行二次升温，升温速度≤2℃/s；
F.回流焊接；
G.降温冷却，完成焊接；
H.后续检测。
进一步的，所述步骤B中，氮气浓度为3000PPM以下。
进一步的，所述步骤D中，所述温度差≤8℃。
进一步的，所述步骤F中，回流焊的峰值温度为230℃，焊接时间为60s-90s。
进一步的，所述步骤G中，降温速度k为2℃/s≤k≤4℃/s。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：通过使用氮气加热焊接，可降低回流焊的峰值温度，从而加宽PWI（工艺窗口指数），产生较好的焊接热熔效果。在保温过程中，通过增加上风口风扇的转速，使回流焊炉上部的空气加速流动，从而降低位于PCB板上表面的元器件的温度，使元器件与PCB板的温差减小，避免温差过大而导致的虚焊及变形问题。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。
一较佳实施例中，本发明的一种改善器件热膨胀变形的回流焊接方法，包括以下步骤：
A.准备SMT钢网，通过SMT钢网对PCB板印刷锡膏，将印有锡膏的PCB板送入贴片机中进行SMT贴片；
B.将贴片好的PCB板放入回流焊炉，向回流焊炉内通入加热后的氮气，氮气浓度为3000PPM以下，此阶段中，使用氮气加热可降低回流焊的峰值温度，从而加宽PWI（工艺窗口指数），产生较好的焊接热熔效果；
C.进行一次升温，控制升温速度≤2℃/s，避免升温过快导致损坏元器件和PCB板；
D.进行保温，保温的时间为70s-90s，保温温度为150℃-180℃；此时加大上风口的风扇转速，保持下风口风扇转速不变，从而减小器件与PCB板之间的温度差，控制温度差≤8℃，避免温差过大而导致的虚焊及变形问题；
E.进行二次升温，升温速度≤2℃/s；
F.回流焊接，回流焊的峰值温度为230℃，焊接时间为60s-90s；
G.降温冷却，在此过程中，降温速度k保持为2℃/s≤k≤4℃/s，若冷却速率太快，热应力可能会造成电路板变形。若冷却速率太慢，焊点结晶时间长，形核率低，足够的能量会使金属间化合物晶粒长得过于粗大，难以形成细小晶粒的金属间化合物接头，使焊点强度变差。冷却后即完成焊接；
H.后续检测。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (5)

1.一种改善器件热膨胀变形的回流焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.准备SMT钢网，通过SMT钢网对PCB板印刷锡膏，将印有锡膏的PCB板送入贴片机中进行SMT贴片；
B.将贴片好的PCB板放入回流焊炉，向回流焊炉内通入加热后的氮气；
C.进行一次升温，升温速度≤2℃/s；
D.保温，并加大上风口的风扇转速，同时保持下风口风扇转速不变，保温的时间为70s-90s，保温温度为150℃-180℃；
E.进行二次升温，升温速度≤2℃/s；
F.回流焊接；
G.降温冷却，完成焊接；
H.后续检测。
2.根据权利要求1所述的改善器件热膨胀变形的回流焊接方法，其特征在于，所述步骤B中，氮气浓度为3000PPM以下。
3.根据权利要求1所述的改善器件热膨胀变形的回流焊接方法，其特征在于，所述步骤D中，所述温度差≤8℃。
4.根据权利要求1所述的改善器件热膨胀变形的回流焊接方法，其特征在于，所述步骤F中，回流焊的峰值温度为230℃，焊接时间为60s-90s。
5.根据权利要求1所述的改善器件热膨胀变形的回流焊接方法，其特征在于，所述步骤G中，降温速度k为2℃/s≤k≤4℃/s。
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