具有高可靠性的引線陶瓷熱敏電阻器焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種陶瓷熱敏電阻器焊接方法，特別是涉及一種具有高可靠性的引線 陶瓷熱敏電阻器焊接方法，屬于熱敏電阻器制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 引線式陶瓷熱敏電阻器，是指將陶瓷熱敏電阻器芯片二電極面焊接兩個(gè)引腳，然 后用包封材料將本體包封住，以適合自動(dòng)插件需要。引線在陶瓷熱敏電阻器裝配時(shí)起接觸 導(dǎo)通作用，引線陶瓷熱敏電阻器的焊接強(qiáng)度直接影響陶瓷熱敏電阻器的性能。如國(guó)內(nèi)YD/ T741-2002標(biāo)準(zhǔn)要求通信用過(guò)流保護(hù)用正溫度系數(shù)（PTC)熱敏電阻器技術(shù)要求中，對(duì)耐壓 600V的PTC熱敏電阻器要求的失效模式:AC600V，初始電流15A，通電時(shí)間60min，次數(shù)1次。 在進(jìn)行失效模式試驗(yàn)時(shí)，PTC熱敏電阻器能承受住試驗(yàn)或處于失效狀態(tài)。這個(gè)指標(biāo)，對(duì)PTC 的焊接質(zhì)量要求非常之高，往往由于焊接的原因，而導(dǎo)致失效模式性能不能通過(guò)。
[0003] 國(guó)內(nèi)專利CN 101229602A公開(kāi)了一種熱敏電阻的芯片與引線的焊接方法。但是該 方法預(yù)熱溫區(qū)短，產(chǎn)品焊接的焊錫溶蝕力下降（焊錫溶蝕力，可通過(guò)對(duì)焊點(diǎn)的焊接拉脫力 指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試），導(dǎo)致陶瓷熱敏電阻器長(zhǎng)時(shí)間耐高壓、抗大電流的性能的惡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種具有高可靠性的引線陶瓷熱 敏電阻器焊接方法，解決產(chǎn)品焊接的焊錫溶蝕力下降的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：一種具有高可靠性的引線陶瓷熱敏電阻器焊接方 法，包括打線調(diào)整：控制引線間寬度；上錫調(diào)整：調(diào)整焊點(diǎn)焊錫量；吸片、插片調(diào)整：通過(guò)調(diào) 整，確保產(chǎn)品成型引線與芯片的幾何尺寸；焊接：將引線與芯片依次送入預(yù)熱區(qū)、熱風(fēng)焊接 區(qū)和保溫區(qū)，所述預(yù)熱區(qū)包括第一預(yù)熱區(qū)、第二預(yù)熱區(qū)、第三預(yù)熱區(qū)、第四預(yù)熱區(qū)、第五預(yù)熱 區(qū)和第六預(yù)熱區(qū)，所述熱風(fēng)焊接區(qū)包括第一熱風(fēng)區(qū)和第二熱風(fēng)區(qū)，所述第一預(yù)熱區(qū)溫度為 90~IKTC，所述第二預(yù)熱區(qū)溫度為130~150°C，所述第三預(yù)熱區(qū)溫度為190~210°C，所 述第四預(yù)熱區(qū)溫度為210~300°C，所述第五預(yù)熱區(qū)溫度為240~320°C，所述第六預(yù)熱區(qū) 溫度為270~360°C，所述第一熱風(fēng)區(qū)溫度為360~440°C，所述第二熱風(fēng)區(qū)溫度為360~ 450°C，所述保溫區(qū)溫度為200~260°C，所述第一預(yù)熱區(qū)、第二預(yù)熱區(qū)、第三預(yù)熱區(qū)、第四預(yù) 熱區(qū)、第五預(yù)熱區(qū)和第六預(yù)熱區(qū)的預(yù)熱時(shí)間均為130~150s，所述第一熱風(fēng)區(qū)和第二熱風(fēng) 區(qū)的處理時(shí)間均為2~4s，所述保溫區(qū)保溫時(shí)間250~300s。
[0006] 優(yōu)選的，所述第一熱風(fēng)區(qū)溫度360~430°C，所述第二熱風(fēng)區(qū)溫度380~450°C，所 述第二熱風(fēng)區(qū)溫度比第一熱風(fēng)區(qū)溫度高20°C。
[0007] 優(yōu)選的，所述焊錫為SnCu合金錫，其中Cu質(zhì)量百分比為1~3%。
[0008] 本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的有益效果是：通過(guò)多個(gè)預(yù)熱區(qū)以及兩個(gè)熱風(fēng)區(qū)的設(shè) 置，增強(qiáng)了熔錫在引線與PTC電極面之間焊錫溶蝕力，加強(qiáng)了焊接的可靠性，測(cè)試顯示焊接 的垂直拉脫力大于10N，確保了陶瓷熱敏電阻器長(zhǎng)時(shí)間耐高壓、抗大電流的要求。。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0010] 實(shí)施例1，本實(shí)施例涉及的陶瓷熱敏電阻器的具體制造過(guò)程是這樣的，經(jīng)過(guò)配料、 濕法球磨、預(yù)燒、二次濕法球磨、制粒、成型、燒結(jié)得到基片?；逑春鬄R射電極，進(jìn)行分 選。然后通過(guò)專用的焊接設(shè)備對(duì)芯片與引線進(jìn)行焊接，焊錫選用SnCu合金錫（含銅1~ 3% )，導(dǎo)線材質(zhì)為鍍錫銅線或鍍錫銅包鋼線，導(dǎo)線外徑：Φ0. 5~I. 0mm。
[0011] 焊接時(shí)步驟為
[0012] 1、打線調(diào)整：通過(guò)不同模具的選擇，來(lái)控制引線間的P寬，達(dá)到產(chǎn)品尺寸要求。
[0013] 2、上錫調(diào)整：通過(guò)焊點(diǎn)錫量的調(diào)整，以確保產(chǎn)品焊點(diǎn)的可靠性。
[0014] 3、吸片、插片調(diào)整：通過(guò)調(diào)整，確保產(chǎn)品成型引線與芯片的結(jié)合幾何尺寸。
[0015] 4、插好銀片的導(dǎo)線進(jìn)入預(yù)熱區(qū)，第一預(yù)熱區(qū)溫度為90°C，第二預(yù)熱區(qū)溫度為 130°C，第三預(yù)熱區(qū)溫度為190°C，第四預(yù)熱區(qū)溫度為210°C，第五預(yù)熱區(qū)溫度為240°C，第六 預(yù)熱區(qū)溫度為270°C，六個(gè)預(yù)熱區(qū)預(yù)熱時(shí)間均為130s，總計(jì)預(yù)熱780s，然后進(jìn)入熱風(fēng)焊接 (錫熔）區(qū)焊接，其中第一熱風(fēng)區(qū)溫度為360°C，第二熱風(fēng)區(qū)溫度為380°C，各熱風(fēng)區(qū)處理時(shí) 間為2s共計(jì)4s，確保焊點(diǎn)在錫熔區(qū)長(zhǎng)度4/5處，完全熔錫狀態(tài)為最佳溫度設(shè)置點(diǎn)，最后進(jìn) 入200°C保溫區(qū)保溫300s。每批產(chǎn)品在焊接調(diào)試好后，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)焊接拉力及外觀尺寸確認(rèn) 合格后即可進(jìn)行批量生產(chǎn)；焊接時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的焊接效果要進(jìn)行微調(diào)工藝溫度及帶速頻率。
[0016] 焊接好的產(chǎn)品切斷：焊接好的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)齒輪傳動(dòng)經(jīng)過(guò)切刀，調(diào)整好切刀的時(shí)間使 切斷的每條產(chǎn)品符合工藝要求；引線焊接后超聲波清洗，并在140±10°C八45~60)min工 藝下烘干。陶瓷熱敏電阻器后期制作：經(jīng)焊接后的基片，進(jìn)行后續(xù)加工，包括包封、固化、制 成成品。
[0017] 實(shí)施例2,本實(shí)施例涉及的陶瓷熱敏電阻器的具體制造過(guò)程是這樣的，經(jīng)過(guò)配料、 濕法球磨、預(yù)燒、二次濕法球磨、制粒、成型、燒結(jié)得到基片?；逑春鬄R射電極，進(jìn)行分 選。然后通過(guò)專用的焊接設(shè)備對(duì)芯片與引線進(jìn)行焊接，焊錫選用SnCu合金錫（含銅1~ 3% )，導(dǎo)線材質(zhì)為鍍錫銅線或鍍錫銅包鋼線，導(dǎo)線外徑：Φ0. 5~I. 0mm。
[0018] 焊接時(shí)步驟為
[0019] 1、打線調(diào)整：通過(guò)不同模具的選擇，來(lái)控制引線間的P寬，達(dá)到產(chǎn)品尺寸要求。
[0020] 2、上錫調(diào)整：通過(guò)焊點(diǎn)錫量的調(diào)整，以確保產(chǎn)品焊點(diǎn)的可靠性。
[0021] 3、吸片、插片調(diào)整：通過(guò)調(diào)整，確保產(chǎn)品成型引線與芯片的結(jié)合幾何尺寸。
[0022] 4、插好銀片的導(dǎo)線進(jìn)入預(yù)熱區(qū)，第一預(yù)熱區(qū)溫度為110°C，第二預(yù)熱區(qū)溫度為 150°C，第三預(yù)熱區(qū)溫度為210°C，第四預(yù)熱區(qū)溫度為300°C，第五預(yù)熱區(qū)溫度為320°C，第六 預(yù)熱區(qū)溫度為360°C，六個(gè)預(yù)熱區(qū)預(yù)熱時(shí)間均為150s，總計(jì)預(yù)熱900s，然后進(jìn)入熱風(fēng)焊接 (錫熔）區(qū)焊接，其中第一熱風(fēng)區(qū)溫度為430°C，第二熱風(fēng)區(qū)溫度為450°C，各熱風(fēng)區(qū)處理時(shí) 間為3s共計(jì)6s，確保焊點(diǎn)在錫熔區(qū)長(zhǎng)度4/5處，完全熔錫狀態(tài)為最佳溫度設(shè)置點(diǎn)，最后進(jìn) 入260°C保溫區(qū)保溫250s。每批產(chǎn)品在焊接調(diào)試好后，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)焊接拉力及外觀尺寸確認(rèn) 合格后即可進(jìn)行批量生產(chǎn)；焊接時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的焊接效果要進(jìn)行微調(diào)工藝溫度及帶速頻率。
[0023] 焊接好的產(chǎn)品切斷：焊接好的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)齒輪傳動(dòng)經(jīng)過(guò)切刀，調(diào)整好切刀的時(shí)間使 切斷的每條產(chǎn)品符合工藝要求；引線焊接后超聲波清洗，并在140±10°C八45~60)min工 藝下烘干。陶瓷熱敏電阻器后期制作：經(jīng)焊接后的基片，進(jìn)行后續(xù)加工，包括包封、固化、制 成成品。
[0024] 實(shí)施例3,本實(shí)施例涉及的陶瓷熱敏電阻器的具體制造過(guò)程是這樣的，經(jīng)過(guò)配料、 濕法球磨、預(yù)燒、二次濕法球磨、制粒、成型、燒結(jié)得到基片?；逑春鬄R射電極，進(jìn)行分 選。然后通過(guò)專用的焊接設(shè)備對(duì)芯片與引線進(jìn)行焊接，焊錫選用SnCu合金錫（含銅1~ 3% )，導(dǎo)線材質(zhì)為鍍錫銅線或鍍錫銅包鋼線，導(dǎo)線外徑：Φ0. 5~I. 0mm。
[0025] 焊接時(shí)步驟為
[0026] 1、打線調(diào)整：通過(guò)不同模具的選擇，來(lái)控制引線間的P寬，達(dá)到產(chǎn)品尺寸要求。
[0027] 2、上錫調(diào)整：通過(guò)焊點(diǎn)錫量的調(diào)整，以確保產(chǎn)品焊點(diǎn)的可靠性。
[0028] 3、吸片、插片調(diào)整：通過(guò)調(diào)整，確保產(chǎn)品成型引線與芯片的結(jié)合幾何尺寸。
[0029] 4、插好銀片的導(dǎo)線進(jìn)入預(yù)熱區(qū)，第一預(yù)熱區(qū)溫度為100°C，第二預(yù)熱區(qū)溫度為 140°C，第三預(yù)熱區(qū)溫度為200°C，第四預(yù)熱區(qū)溫度為260°C，第五預(yù)熱區(qū)溫度為280°C，第六 預(yù)熱區(qū)溫度為300°C，六個(gè)預(yù)熱區(qū)預(yù)熱時(shí)間均為140s，總計(jì)預(yù)熱840s，然后進(jìn)入熱風(fēng)焊接 (錫熔）區(qū)焊接，其中第一熱風(fēng)區(qū)溫度為380°C，第二熱風(fēng)區(qū)溫度為400°C，各熱風(fēng)區(qū)處理時(shí) 間為4s共計(jì)8s，確保焊點(diǎn)在錫熔區(qū)長(zhǎng)度4/5處，完全熔錫狀態(tài)為最佳溫度設(shè)置點(diǎn)，最后進(jìn) 入240°C保溫區(qū)保溫280s。每批產(chǎn)品在焊接調(diào)試好后，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)焊接拉力及外觀尺寸確認(rèn) 合格后即可進(jìn)行批量生產(chǎn)；焊接時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的焊接效果要進(jìn)行微調(diào)工藝溫度及帶速頻率。
[0030] 焊接好的產(chǎn)品切斷：焊接好的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)齒輪傳動(dòng)經(jīng)過(guò)切刀，調(diào)整好切刀的時(shí)間使 切斷的每條產(chǎn)品符合工藝要求；引線焊接后超聲波清洗，并在140±10°c八45~60)min工 藝下烘干。陶瓷熱敏電阻器后期制作：經(jīng)焊接后的基片，進(jìn)行后續(xù)加工，包括包封、固化、制 成成品。
[0031] 各個(gè)實(shí)施例所制得的產(chǎn)品與按照【背景技術(shù)】所述專利制得的產(chǎn)品的性能測(cè)試比較 如下表所示，本發(fā)明方法測(cè)試結(jié)果優(yōu)于【背景技術(shù)】所述專利。
[0032]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有高可靠性的引線陶瓷熱敏電阻器焊接方法，包括打線調(diào)整：控制引線間寬 度；上錫調(diào)整：調(diào)整焊點(diǎn)焊錫量；吸片、插片調(diào)整：通過(guò)調(diào)整，確保產(chǎn)品成型引線與芯片的幾 何尺寸；焊接：將引線與芯片依次送入預(yù)熱區(qū)、熱風(fēng)焊接區(qū)和保溫區(qū)，其特征在于：所述預(yù) 熱區(qū)包括第一預(yù)熱區(qū)、第二預(yù)熱區(qū)、第三預(yù)熱區(qū)、第四預(yù)熱區(qū)、第五預(yù)熱區(qū)和第六預(yù)熱區(qū)，所 述熱風(fēng)焊接區(qū)包括第一熱風(fēng)區(qū)和第二熱風(fēng)區(qū)，所述第一預(yù)熱區(qū)溫度為90~IKTC，所述第 二預(yù)熱區(qū)溫度為130~150°C，所述第三預(yù)熱區(qū)溫度為190~210°C，所述第四預(yù)熱區(qū)溫度 為210~300°C，所述第五預(yù)熱區(qū)溫度為240~320°C，所述第六預(yù)熱區(qū)溫度為270~360°C， 所述第一熱風(fēng)區(qū)溫度為360~440°C，所述第二熱風(fēng)區(qū)溫度為360~450°C，所述保溫區(qū)溫 度為200~260°C，所述第一預(yù)熱區(qū)、第二預(yù)熱區(qū)、第三預(yù)熱區(qū)、第四預(yù)熱區(qū)、第五預(yù)熱區(qū)和 第六預(yù)熱區(qū)的預(yù)熱時(shí)間均為130~150s，所述第一熱風(fēng)區(qū)和第二熱風(fēng)區(qū)的處理時(shí)間均為 2~4s，所述保溫區(qū)保溫時(shí)間250~300s。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高可靠性的引線陶瓷熱敏電阻器焊接方法，其特征在 于：所述第一熱風(fēng)區(qū)溫度360~430°C，所述第二熱風(fēng)區(qū)溫度380~450°C，所述第二熱風(fēng)區(qū) 溫度比第一熱風(fēng)區(qū)溫度高20°C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高可靠性的引線陶瓷熱敏電阻器焊接方法，其特征在 于：所述焊錫為SnCu合金錫，其中Cu質(zhì)量百分比為1~3%。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有高可靠性的引線陶瓷熱敏電阻器焊接方法，包括打線調(diào)整：控制引線間寬度；上錫調(diào)整：調(diào)整焊點(diǎn)焊錫量；吸片、插片調(diào)整：通過(guò)調(diào)整，確保產(chǎn)品成型引線與芯片的幾何尺寸；焊接：將引線與芯片依次送入預(yù)熱區(qū)、熱風(fēng)焊接區(qū)和保溫區(qū)，其中預(yù)熱區(qū)分成六段預(yù)熱，熱風(fēng)焊接區(qū)分為兩段熱風(fēng)焊接。該方法增強(qiáng)了熔錫在引線與PTC電極面之間焊錫溶蝕力，加強(qiáng)了焊接的可靠性，確保了陶瓷熱敏電阻器長(zhǎng)時(shí)間耐高壓、抗大電流的要求。
【IPC分類】B23K1/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104942394
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510299651
【發(fā)明人】何正安, 汪鷹, 孫振華
【申請(qǐng)人】常熟市林芝電子有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月3日