焊接技术指标标准

1 范围范围 1 1 主题内容主题内容 本标准规定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 适用范围适用范围 本标准适用于电子电气产品的焊接和检验 2 引用文件引用文件 GB 3131 88 锡铅焊料 GB 9491 88 锡焊用液态焊剂 松香基 QJ 3012 98 电子电气产品元器件通孔安装技术要求 QJ 165A 95 电子电气产品安装通用技术要求 QJ 2711 95 静电放电敏感器件安装工艺技术要求 3 定义定义 3 1 MELF metal electrode leadless face MELF 是指焊有金属电极端面 作端面焊接的元器件 4 一般要求一般要求 4 1 环境要求环境要求 4 1 1 环境条件按 QJ 165A 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清洁整齐 在焊接工位上应及时清除多余物 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 设备及人员要求工具 设备及人员要求 4 2 1 工具工具 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士 5 5 之内 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 设备设备 4 2 2 1 波峰焊设备波峰焊设备 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 120 以内 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 5 并具有排气系统 4 2 2 2 再流焊设备再流焊设备 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 迅速加热到预定温度 的士 6 范围内 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 焊点焊点 4 3 1 外观外观 4 3 1 1 焊点表面应无气孔 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 润湿及焊缝润湿及焊缝 焊料应润湿全部焊接部位的表面 并围绕焊点四周形成焊缝 焊料润湿不良或润湿 不完全 不应超出焊点四周 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 热缩焊焊点热缩焊焊点 热缩焊装置形成的焊点其焊缝及焊接部件应清晰可见 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 印制电路板组装件印制电路板组装件 4 4 1 导电体脱离基板导电体脱离基板 焊接后 从印制电路板面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的清洁 组装件焊接后应清除杂质 焊剂残渣 绝缘层残渣等 4 5 热膨胀系数失配补偿热膨胀系数失配补偿 元器件安装工艺或印制电路板设计 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 使用多余的内连线连接 无引线芯片载体仅底部端接时最小焊点高度一般为 0 2mm 4 6 互连线的焊接点互连线的焊接点 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 表面安装的焊接表面安装的焊接 手工焊接表面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 2mm 4 8 焊接温度 时间焊接温度 时间 4 8 1 手工焊接温度一般应设定在 260 300 范围之内 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 若在规定时间未完成焊接 应待焊点冷却后再复焊 非修 复性复焊不得超过 2 次 4 8 2 波峰焊机焊槽内温度应控制在 250 士 5 范围 焊接时间为 3 3 5s 4 8 3 再流焊焊接温度 时间按有关文件规定 4 9 通孔充填焊料的要求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 焊料只能从焊接面一侧流入小孔内 的另一侧 5 详细要求详细要求 5 1 焊接准备焊接准备 5 1 1 被焊导电体表面在焊接操作前应进行清洁处理 5 1 2 导线 引线与接线端子在焊接前 应使用机械方法将其固定 防止导线 引线在端 子上移动 5 1 3 对镀金的元器件应经搪锡处理 高频器件 微电路除外 5 1 4 元器件安装应按 QJ 3012 要求执行 5 2 焊接材料焊接材料 5 2 1 焊料 应采用符合 GB 3131 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 RM A 型 5 2 2 膏状焊料膏状焊料 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 焊剂焊剂 应采用符合 GB 9491 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 焊接焊接 5 3 1 导线 引线与接线端子的焊接导线 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廓 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内侧 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印制电路板组装件的焊接 5 3 2 1 通孔焊接通孔焊接 5 3 2 1 1 引线或导线插装用孔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 到另一侧的元器件面 并覆盖焊盘面积的 90 以上 焊料允许凹缩进孔内 凹缩量如图 5 所示 5 3 2 1 2 引线弯曲半径部位的焊料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 但弯曲半径应暴露 焊料沿引线 润湿如图 6 所示 5 3 2 1 3 导线界面连接导线界面连接 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 并与印制电路板两面的焊盘焊接 如图 7 所示 5 3 2 1 4 非支承孔合格焊点非支承孔合格焊点 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 表面安装焊接表面安装焊接 5 3 2 2 1 片状元器件的焊缝片状元器件的焊缝 芯片在焊盘上面应 75 以上的金属端帽覆盖 并有一条焊缝 焊缝向元器件端面 上方延伸 高度为 25 或 1 0mm 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 5 3 2 2 2 MELF 的焊点外形的焊点外形 MELF 在焊盘上面应有 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 侧面上方延伸高度为 0 1mm 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槽形元器件上的焊缝 无引线芯片载体在焊盘上面应有 75 以上的金属化槽面宽度覆盖 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 5 3 2 2 4 无引线元器件平行度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 5 3 2 2 5 引线弯曲部位的外形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 9 0 如图 16 所示 5 3 2 2 6 引线和焊盘的接触引线和焊盘的接触 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 所示范围内 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离开焊盘的高度 引线最小安装面翘离焊盘表面的最大值 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 最小安装面内各点均应在直径一半或两倍 引线高度这个最大间隙内 如图 20 所示 最小安装面范围取决于引线接触长度以及引线直 径或厚度 5 3 2 2 8 最小焊料覆盖面最小焊料覆盖面 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 高度处应有一条清晰可见的焊缝 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 5 3 2 2 9 引线根部焊缝引线根部焊缝 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 根部不能伸出焊盘 5 3 2 2 10 J 形和形和 V 形引线的焊缝形引线的焊缝 焊盘上应有 75 以上的引线宽度覆盖并有一条焊缝 焊缝应向引线侧面上方延伸 到引线内表面的高度 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 11 J 形和形和 V 形元器件安装的平行度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 质量保证措施质量保证措施 5 4 1 潜在失效的预防潜在失效的预防 5 4 1 1 静电放电静电放电 焊接时为防止元器件及电子部件的静电损伤 应按 QJ 2711 规定执行 5 4 1 2 元器件安装 焊接元器件安装 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 引脚的剪断引脚的剪断 引脚不应采用产生内应力的剪切工具剪断 5 4 1 5 焊后引线剪断焊后引线剪断 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面安装 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 检验检验 焊接质量应在清洗后检验 5 4 2 1 焊点的检验焊点的检验 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 定 各焊缝的要求 应按 5 3 条规定 对返工