專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍍錫加工方法，特別涉及一種電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法， 應(yīng)用于對(duì)基板上焊盤(pán)局部鍍無(wú)鉛純錫以點(diǎn)焊接漆包線的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
目前，在基板焊盤(pán)上鍍無(wú)鉛純錫以焊接漆包線的方法仍使用的是傳統(tǒng)手工做法， 即手工鉻鐵焊漆包線，其具體操作過(guò)程是先將漆包線在錫爐內(nèi)破漆，然后裝配人 員使用鉻鐵加熱錫絲，利用給焊盤(pán)加錫而將漆包線焊接到焊盤(pán)上，從而完成將漆包 線焊接到基板焊盤(pán)上的裝配工序，這種手工焊接方法具有以下缺點(diǎn)1、傳統(tǒng)工藝要 分別操作漆包線破漆、焊盤(pán)加錫程序，生產(chǎn)步驟比較繁瑣，導(dǎo)致生產(chǎn)效率的低下， 由于是人工操作整個(gè)焊接裝配過(guò)程，操作員的焊接操作熟練程度等人為因素會(huì)大大 影響生產(chǎn)效率；2、操作員的專(zhuān)業(yè)性直接與焊接的可靠性相關(guān)，對(duì)焊接操作熟練程度 較高的操作員焊接品質(zhì)較高，如鍍錫厚度均勻、焊盤(pán)上的錫能夠完全包裹漆包線等， 相反，則焊接品質(zhì)較低。專(zhuān)業(yè)性的參差不齊使得焊接品質(zhì)波動(dòng)較大，影響產(chǎn)品的優(yōu) 良率。另外，也可用點(diǎn)焊的方法焊接漆包線，在進(jìn)行基板點(diǎn)焊加工時(shí)，工藝要求基板 上點(diǎn)焊位焊盤(pán)的鍍錫厚度達(dá)15 25微米，才能有良好的焊接可靠性，而基板供應(yīng)商 提供的普通基板鍍錫厚度一般為4 10微米，這樣的鍍錫厚度是無(wú)法達(dá)到焊接要求 的，所以制造商往往向基板供應(yīng)商采購(gòu)特殊基板，該特殊基板是在浸錫環(huán)節(jié)增加了 特別處理程序，來(lái)增加鍍錫厚度。但是，增加鍍錫厚度對(duì)基板加工行業(yè)來(lái)說(shuō)畢竟是 一個(gè)很特殊的要求，基板供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)該工藝非常困難，因而造成基板的加工周期延 長(zhǎng)、加工成本增加，并且所制基板經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)鍍錫厚度不均勻、鍍層偏薄等不合規(guī) 格的現(xiàn)象，當(dāng)使用該種基板進(jìn)行點(diǎn)焊加工時(shí)，焊接的可靠性差，點(diǎn)焊位焊盤(pán)上的錫 不能夠完全包裹漆包線，致使生產(chǎn)不良率高達(dá)10%。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高生產(chǎn)效率、增加產(chǎn)品優(yōu)良率且降低生產(chǎn)成本 的電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法。本發(fā)明的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn): 一種電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法， 通過(guò)鋼網(wǎng)將無(wú)鉛錫漿刷到電路基板的點(diǎn)焊位焊盤(pán)上；刷好無(wú)鉛錫漿的電路基板依次 經(jīng)過(guò)回流焊機(jī)設(shè)定工作參數(shù)的五個(gè)區(qū)域，形成充滿整個(gè)點(diǎn)焊位焊盤(pán)的液態(tài)鍍錫層， 電路基板冷卻后，在點(diǎn)焊位焊盤(pán)上形成固態(tài)鍍錫層。本發(fā)明利用鋼網(wǎng)將無(wú)鉛錫漿刷到普通基板的焊盤(pán)內(nèi)，并利用回流焊機(jī)，根據(jù)特 定的工作參數(shù)，借助助焊劑潤(rùn)濕性及錫漿的擴(kuò)散、自定位效應(yīng)，完成焊盤(pán)內(nèi)的鍍錫 過(guò)程，加強(qiáng)了焊盤(pán)鍍錫的機(jī)械化操作，大大提高了生產(chǎn)效率；因?yàn)樯鲜龉ば虼蟛糠?是利用設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的操作，依靠設(shè)備的精密度能夠顯著提高產(chǎn)品的合格率，即生 產(chǎn)出符合規(guī)格的局部焊盤(pán)鍍錫電路基板，為以后使用點(diǎn)焊機(jī)焊接漆包線的工序提供 了良好的基礎(chǔ)條件，而且制作商無(wú)需向基板供應(yīng)商采購(gòu)特殊基板，以使企業(yè)降低生 產(chǎn)成本。所述回流焊機(jī)設(shè)定工作參數(shù)的五個(gè)區(qū)域依次分布于回流焊機(jī)的入口與出口之 間，分別為升溫區(qū)A、預(yù)熱區(qū)B、浸潤(rùn)區(qū)C、熔錫區(qū)D及冷卻區(qū)E，升溫區(qū)A的溫度逐 漸上升至100'C，預(yù)熱區(qū)B的溫度為10(TC至15(TC,浸潤(rùn)區(qū)C的溫度為15(TC至220'C， 熔錫區(qū)D的溫度從220。C上升至235。C與24(TC之間、再回降至220'C，接著進(jìn)入冷卻 區(qū)E。本發(fā)明通過(guò)設(shè)定上述特定的工作參數(shù)，并有效地利用助焊劑潤(rùn)濕性、錫漿的擴(kuò) 散及自定位效應(yīng)，使刷到普通基板焊盤(pán)內(nèi)的錫漿充滿每個(gè)焊盤(pán)，達(dá)到滿足焊接要求 的厚度及平整度。所述冷卻方式采用自然冷卻或者風(fēng)冷。所述鋼網(wǎng)包括中心鋼片、與中心鋼片周邊連接的框架，所述中心鋼片上設(shè)有多 組分別對(duì)應(yīng)于基板上所有焊盤(pán)組的通孔框，每個(gè)通孔框形狀及大小與其對(duì)應(yīng)的點(diǎn)焊 位焊盤(pán)的形狀、大小相同，所述通孔框上均勻分布至少兩個(gè)通孔。本發(fā)明在鋼網(wǎng)的中心鋼片上，對(duì)應(yīng)于單個(gè)點(diǎn)焊位焊盤(pán)位置的通孔框上均勻分布 通孔，當(dāng)刷無(wú)鉛錫漿時(shí)，無(wú)鉛錫漿可以通過(guò)通孔進(jìn)入點(diǎn)焊位焊盤(pán)內(nèi)，通孔均勻分布 以保證錫漿經(jīng)過(guò)后續(xù)工序時(shí)形成厚度均勻、具有較好平整度的錫漿層。所述通孔框的通孔的總面積與點(diǎn)焊位焊盤(pán)面積比是1/2 2/3。設(shè)置通孔總面積 要達(dá)到一定的數(shù)值，在經(jīng)過(guò)熱熔及冷卻程序后，以有足量的無(wú)鉛錫漿充滿整個(gè)焊盤(pán)， 確保焊接的可靠性。所述通孔的形狀為正方形、長(zhǎng)方形或者圓形。所述中心鋼片厚度是0.1 0.2111111。中心鋼片厚度較大時(shí)，即通孔較深，刷錫漿 時(shí)，錫漿量過(guò)大，會(huì)造成走錫的現(xiàn)象；而中心鋼片較薄時(shí)，通孔較淺，又會(huì)造成錫 漿量太小，從而無(wú)法滿足焊接的厚度要求。所述冷卻后的固態(tài)鍍錫層厚度為20 25微米。鍍錫層具有足夠厚度以保證后續(xù) 工序焊接的可靠性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是.-(1) .制造商無(wú)需向基板供應(yīng)商采購(gòu)特殊基板，只使用普通基板利用本發(fā)明鍍錫， 即可獲得符合焊接要求的錫層厚度，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。(2) .本發(fā)明鍍錫過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作，相比于手工操作，能夠顯著提高鍍 錫層的質(zhì)量，從而提高焊接的可靠性，增加產(chǎn)品優(yōu)良率。(3) .本發(fā)明完成鍍錫之后，可直接利用點(diǎn)焊機(jī)將漆包線與固態(tài)鍍錫層點(diǎn)焊焊接， 從而完成漆包線焊接到基板焊盤(pán)上的裝配工序，將破漆、漆包線與焊盤(pán)焊接程序一 次性完成，省去分別獨(dú)立操作程序，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有技術(shù)的繁瑣工序，大大提高了生產(chǎn) 效率。(4) .本發(fā)明實(shí)現(xiàn)成本比較低，縮短了采購(gòu)周期，使制造商可以按自己不同的需 要來(lái)制作，便于大范圍的推廣和應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。 圖1是本發(fā)明鋼網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖，此時(shí)將鋼網(wǎng)置于電路基板的點(diǎn)焊位焊盤(pán)上， 通孔框與點(diǎn)焊位焊盤(pán)相對(duì)應(yīng)；圖2是圖1中F的放大示意圖；圖3是刷有無(wú)鉛錫漿的電路基板經(jīng)過(guò)回流焊機(jī)五個(gè)溫度區(qū)域的溫度一時(shí)間變化 曲線圖。圖中，l-中心鋼片，2-框架，3-通孔框，4-點(diǎn)焊位焊盤(pán)，5-通孔。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明一種電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法，包括以下步驟通過(guò)鋼網(wǎng)將無(wú)鉛錫 漿刷到電路基板的點(diǎn)焊位焊盤(pán)內(nèi)；刷好無(wú)鉛錫漿的電路基板依次經(jīng)過(guò)回流焊機(jī)設(shè)定 工作參數(shù)的五個(gè)區(qū)域，形成充滿整個(gè)點(diǎn)焊位焊盤(pán)的液態(tài)鍍錫層，電路基板冷卻后，在點(diǎn)焊位焊盤(pán)內(nèi)形成固態(tài)鍍錫層。上述電路基板是選用材質(zhì)為FR-4的覆銅鍍無(wú)鉛錫印刷電路板；焊盤(pán)指基板上設(shè) 計(jì)放置元器件位置相應(yīng)裸露出來(lái)的金屬面，即鍍錫面，而點(diǎn)焊位焊盤(pán)指需使用點(diǎn)焊工藝進(jìn)行加工的焊盤(pán)位置，上述無(wú)鉛錫膏成份為Sn96.5X、 Ag3%、 Cu0.5X的膏狀軟釬焊料。如圖l、圖2所示，上述鋼網(wǎng)包括中心鋼片l、中心鋼片周邊的框架2，中心鋼片 上設(shè)有多組分別對(duì)應(yīng)于點(diǎn)焊位焊盤(pán)組的通孔單元，每組通孔單元由八個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)焊位 焊盤(pán)4的通孔框3組成，每個(gè)通孔框3的大小及形狀與其對(duì)應(yīng)的單個(gè)點(diǎn)焊位焊盤(pán)4的大 小、形狀相同，位于通孔框3上均勻分布四個(gè)長(zhǎng)方形通孔5，該通孔5的總面積是點(diǎn)悍 位焊盤(pán)4面積的1/2 2/3，鋼網(wǎng)中心鋼片l的厚度是0.1 0.2mm，在刷無(wú)鉛錫漿時(shí)， 無(wú)鉛錫漿通過(guò)上述四個(gè)通孔5進(jìn)入電路基板的點(diǎn)焊位焊盤(pán)上，這樣在一個(gè)焊盤(pán)上均勻 分布了四滴無(wú)鉛錫漿，這些錫漿就會(huì)焊盤(pán)上均勻擴(kuò)散，形成均勻的液態(tài)鍍錫層，在 每個(gè)點(diǎn)焊位焊盤(pán)4周?chē)O(shè)置的阻焊層使無(wú)鉛錫槳不會(huì)流到相鄰焊盤(pán)內(nèi)，能夠防止走錫 現(xiàn)象；中心鋼片l的適宜厚度保證所刷的錫漿量不會(huì)過(guò)量，也不會(huì)過(guò)少。另外，通孔5的形狀還可以為正方形或者圓形等形狀，通孔5的個(gè)數(shù)也可以為兩 個(gè)、三個(gè)或五個(gè)等，根據(jù)焊盤(pán)的不同大小來(lái)確定。如圖3所示，回流焊機(jī)設(shè)定工作參數(shù)的五個(gè)區(qū)域依次分布于回流焊機(jī)的入口與出 口之間，分別為升溫區(qū)A、預(yù)熱區(qū)B、浸潤(rùn)區(qū)C、熔錫區(qū)D及冷卻區(qū)E，升溫區(qū)A的溫 度逐漸上升至100。C，預(yù)熱區(qū)B的溫度為10(TC至15(TC，浸潤(rùn)區(qū)C的溫度為150。C至220 。C，熔錫區(qū)D的溫度從22(TC上升至235。C與240。C之間、再回降至220。C，接著進(jìn)入 冷卻區(qū)E，刷好無(wú)鉛錫漿的電路基板位于傳送帶上，按照65cm/min的傳送速度依次 經(jīng)過(guò)上述五個(gè)區(qū)域，電路基板在經(jīng)過(guò)各區(qū)域的時(shí)間不等，在傳送過(guò)程中，電路基板 上點(diǎn)焊位焊盤(pán)內(nèi)的液態(tài)無(wú)鉛錫漿借助助焊劑潤(rùn)濕性、錫漿的擴(kuò)散及自定位效應(yīng)，使 得錫漿溶解而形成充滿整個(gè)點(diǎn)焊位焊盤(pán)的鍍錫層冶金結(jié)構(gòu)，上述自定位效應(yīng)是指基 板上的阻焊層設(shè)于點(diǎn)焊位焊盤(pán)周?chē)?，其作用是使無(wú)鉛錫漿進(jìn)入焊盤(pán)并溶解后不會(huì)向 周邊溢出。在上述冷卻區(qū)E，電路基板逐漸自然冷卻，在點(diǎn)焊位焊盤(pán)內(nèi)形成固態(tài)鍍錫層， 該固態(tài)鍍錫層厚度為20 25微米，能夠滿足焊接要求的厚度及平整度；另外，也可 以采用風(fēng)冷方式進(jìn)行冷卻，加速電路基板的冷卻過(guò)程，縮短制作時(shí)間。本發(fā)明以上鍍錫工序確保了點(diǎn)焊位焊盤(pán)上具有符合焊接要求的鍍錫厚度，后續(xù)工序是使用現(xiàn)有點(diǎn)焊機(jī)，在設(shè)定了點(diǎn)焊機(jī)的瞬時(shí)電流及壓力參數(shù)之后，將漆包線與 固態(tài)鍍錫層點(diǎn)焊焊接，從而完成漆包線焊接到基板焊盤(pán)上的裝配工序，實(shí)現(xiàn)機(jī)械點(diǎn) 焊焊接，而不用單獨(dú)操作漆包線破漆、焊盤(pán)加錫等步驟，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有技術(shù)的繁瑣工序。完成點(diǎn)焊后，錫能完全包裹漆包線，焊接的可靠性高，經(jīng)測(cè)試，采用本發(fā)明方 法鍍錫后，再進(jìn)行點(diǎn)焊焊接工序，焊接的不良率僅有0.6%，相比于現(xiàn)有技術(shù)焊接的 不良率10%有了十分顯著的提高。
權(quán)利要求
1. 一種電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法，其特征在于通過(guò)鋼網(wǎng)將無(wú)鉛錫漿刷到電路基板的點(diǎn)焊位焊盤(pán)上；刷好無(wú)鉛錫漿的電路基板依次經(jīng)過(guò)回流焊機(jī)設(shè)定工作參數(shù)的五個(gè)區(qū)域，形成充滿整個(gè)點(diǎn)焊位焊盤(pán)的液態(tài)鍍錫層，電路基板冷卻后，在點(diǎn)焊位焊盤(pán)上形成固態(tài)鍍錫層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法，其特征在于所述 回流焊機(jī)設(shè)定工作參數(shù)的五個(gè)區(qū)域依次分布于回流焊機(jī)的入口與出口之間，分別 為升溫區(qū)A、預(yù)熱區(qū)B、浸潤(rùn)區(qū)C、熔錫區(qū)D及冷卻區(qū)E，升溫區(qū)A的溫度逐漸上升 至100'C，預(yù)熱區(qū)B的溫度為100。C至15(TC，浸潤(rùn)區(qū)C的溫度為150'C至22(TC，熔錫 區(qū)D的溫度從220。C上升至235。C與24(TC之間、再回降至22(rC，接著進(jìn)入冷卻區(qū)E。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法，其特征在于所述 冷卻方式采用自然冷卻或者風(fēng)冷。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法，其特征在于所述 鋼網(wǎng)包括中心鋼片、與中心鋼片周邊連接的框架，所述中心鋼片上設(shè)有多組分別 對(duì)應(yīng)于基板上所有焊盤(pán)組的通孔框，每個(gè)通孔框形狀及大小與其對(duì)應(yīng)的點(diǎn)焊位焊 盤(pán)的形狀、大小相同，所述通孔框上均勻分布至少兩個(gè)通孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法，其特征在于所述 通孔框上通孔的總面積與其對(duì)應(yīng)點(diǎn)焊位焊盤(pán)面積比是1/2 2/3。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法，其特征在于所述 通孔的形狀為正方形、長(zhǎng)方形或者圓形。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法，其特征在 于所述中心鋼片厚度是0.1 0.2mm。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法，其特征在于所述 冷卻后的固態(tài)鍍錫層厚度為20 25微米。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電路基板上焊盤(pán)局部鍍錫方法，通過(guò)鋼網(wǎng)將無(wú)鉛錫漿刷到電路基板的點(diǎn)焊位焊盤(pán)內(nèi)；刷好無(wú)鉛錫漿的電路基板依次經(jīng)過(guò)回流焊機(jī)設(shè)定工作參數(shù)的五個(gè)區(qū)域，形成充滿整個(gè)點(diǎn)焊位焊盤(pán)的液態(tài)鍍錫層，電路基板冷卻后，在點(diǎn)焊位焊盤(pán)內(nèi)形成固態(tài)鍍錫層。本發(fā)明利用鋼網(wǎng)將無(wú)鉛錫漿刷到普通基板的焊盤(pán)內(nèi)，并利用回流焊機(jī)，借助助焊劑潤(rùn)濕性及錫漿的擴(kuò)散、自定位效應(yīng)，完成焊盤(pán)的鍍錫過(guò)程，鍍錫層滿足厚度及平整度的工藝要求，為后續(xù)點(diǎn)焊焊接工序提供了良好的基礎(chǔ)條件，制作商無(wú)需向基板供應(yīng)商采購(gòu)特殊基板，可以大大提高生產(chǎn)效率、增加產(chǎn)品優(yōu)良率且降低企業(yè)生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H05K3/34GK101252815SQ20081002713
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者尹向陽(yáng) 申請(qǐng)人:廣州金升陽(yáng)科技有限公司