一種噴流焊焊接方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于焊接領域，尤其涉及一種噴流焊焊接方法。
【背景技術】
[0002] 伴隨著電子產品越來越向小型化、多功能化方向發展，電子原件也越來越小，組裝 密度也越來越密集，大多數電子產品逐步W表面貼裝工藝（回流焊接工藝）代替通孔焊接工 藝。
[0003] 然而在大多數不耐高溫卻又需要高強度焊接的電子元器件(連接器等）或電子產 品中（軍用品、服務器等)，w及在大多數不需要小型化的產品或混合技術線路板，仍然需要 使用穿孔（TH)焊接工藝；比如電視機、家庭音像設備等，都必須使用通孔焊接，而該類產品 的PCB板厚度一般都較厚，且面積較大，元件腳的上錫高度嚴重受到影響。高層數，印制板 的厚度增加，多接地連接孔的印制板加劇通孔填錫不良現象；額外的信號層與接地層的高 熱質量對印制板的預熱要求越來越高，現有的波峰焊接工藝已無法滿足此類產品的焊接需 要。隨著高密度化組裝使元件焊接腳間距越來越小，致使連焊(也稱橋接)增多；混裝工藝必 須采用治具，致使波峰焊接工藝中陰影效應增多；可靠性要求更高，致使PCB板厚度加厚， 通孔焊錫爬錫高度增加。為了克服W上問題，業界投入大量的人力物力研發出來的選擇性 波峰焊設備目前還無法全面推廣。在現階段，選擇性波峰焊設備存在的問題主要在W下幾 個方面：
[0004] -、生產效率低：因為要針對特定的位置進行助焊劑涂覆和進行焊接，每片PCB板 在經過該兩處工藝環節時必須短暫停頓，才能保證助焊劑的有效噴涂和元件腳的上錫要 求。生產中的停頓，勢必嚴重影響生產效率。
[0005] 二、工藝要求高、焊接品質低；在進行焊接時，烙融焊料直接接觸到元件腳末段，必 須通過元件腳頂端向上爬升。因此，元件腳要求盡量夠短，焊料的潤濕性及助焊劑的活性要 求足夠好。在進行焊接時，每一個焊點都有要經過潤濕、預熱和焊接H個階段，因此每個焊 點的受熱均勻性W及焊接速度慢都將受到嚴峻的挑戰。
[0006] H、無法焊接密集的元件腳；針對元件腳密集的元器件很容易出現連焊、拉尖等現 象，上錫高度也同樣無法滿足可靠性的要求。

【發明內容】

[0007] 本發明為解決現有焊接方法存在通孔上錫高度不夠及密間距腳焊接連錫的技術 問題，提供一種克服該技術問題的噴流焊焊接方法。
[0008] 本發明提供了一種噴流焊焊接方法，所述焊接方法包括將線路板依次進行噴涂助 焊劑、預熱、第一噴流焊料波焊接、第二噴流焊料波焊接和冷卻；所述焊接方法的溫度控制 包括W下四個階段：
[0009] 預熱階段，將噴涂有助焊劑的線路板的溫度從室溫升到助焊劑中活化劑的活化極 限溫度；
[0010] 升溫階段，將溫度從助焊劑中活化劑的活化極限溫度升到焊料的烙點溫度；
[0011] 潤濕階段，將溫度從焊料的烙點溫度升溫到峰值溫度，將溫度由峰值溫度降溫到 焊料的固化溫度，在此階段，第一噴流焊料波及第二噴流焊料波對線路板進行潤濕、焊接及 再潤濕；
[0012] 冷卻階段，對線路板進行冷卻，將溫度從焊料固化溫度降到室溫。
[0013] 用本發明的焊接方法與現有的波峰焊的焊接方法相比，連錫情況較少，掉溫和陰 影情況有所改善。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發明一實施例提供噴流焊焊接方法在采用SnAgicAi。.。焊料的情況下的 溫度控制曲線。
【具體實施方式】
[0015] 為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，W下結合 實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋 本發明，并不用于限定本發明。
[0016] 本發明提供了一種噴流焊焊接方法，所述焊接方法包括將線路板依次進行噴涂助 焊劑、預熱、第一噴流焊料波焊接、第二噴流焊料波焊接和冷卻；所述焊接方法的溫度控制， 包括W下四個階段：
[0017] 預熱階段，將噴涂有助焊劑的線路板的溫度從室溫升到助焊劑中活化劑的活化極 限溫度；
[001引升溫階段，將溫度從助焊劑中活化劑的活化極限溫度升到焊料的烙點溫度；
[0019] 潤濕階段，將溫度從焊料的烙點溫度升溫到峰值溫度，將溫度由峰值溫度降溫到 焊料的固化溫度，在此階段，第一噴流焊料波及第二噴流焊料波對線路板進行潤濕、焊接及 再潤濕；
[0020] 冷卻階段，對線路板進行冷卻，將溫度從焊料固化溫度降到室溫。
[0021] 根據本發明所提供的噴流焊焊接方法，所述線路板在潤濕階段被焊接，因此，所述 潤濕階段包括焊接區，所述焊接區為溫度大于焊料烙點3(TCW上的區域，所述焊接區的時 間為3-5S。在該一區間，烙融焊料才開始對被焊線路板面產生浸析現象，焊料與被焊線路板 面之間相互擴散，逐漸形成新的IMC合金層。在低于該一區間的焊接溫度時，時間再長也很 難形成IMC合金層；當溫度太高或時間過長時，IMC合金層的厚度將迅速增加并且變脆，形 成的焊點強度變差而易斷裂。由于不同的焊料的焊接溫度及形成IMC合金層的時間不同， 本領域技術人員可W根據不同的焊料來確定具體的焊接停留時間和焊接溫度，一般情況下 焊接停留的時間與焊接溫度是成反比的。
[002引 WSnAg3. 0化0. 5焊料為例，其焊接溫度曲線如圖1所示，其中橫坐標表示時間，縱 坐標表示線路板實測溫度，其中T1為預熱階段，T2為升溫階段，T3為潤濕階段，T4為焊接 區，焊接區T4處于潤濕階段T3內，T5為冷卻階段，冷卻階段T5為自焊料固化溫度巧P潤濕 階段T3的末端）至室溫該一階段。
[0023] 預熱階段的功能是激活助焊劑中的活化劑對被焊金屬表面進行凈化(去氧化膜)， w增加焊接時烙融焊料的流動性和烙融焊料對被焊金屬面的潤濕性；揮發大部分助焊劑中 的溶劑，避免過多溶劑帶入到焊接區出現炸錫現象；使線路板各部分受熱均勻，并使線路板 各部分的溫度與烙融焊料的溫度溫差盡量減小，避免焊接過程中熱效應的產生。所述預熱 階段的時間控制在120-180S內。
[0024] 升溫階段是線路板從預熱階段到潤濕階段的過渡。助焊劑中的活化劑在達到活化 極限溫度后，活化劑將失去活化的作用，因此此時的線路板一定要迅速進行沾錫；烙融焊料 與凈化(去氧化膜）后的被焊線路板表面接觸時，可將被覆蓋被焊線路板表面與空氣隔離而 起到保護作用，因此，該一升溫區的時間一般越短越好(不超過3-5砂)，如果用的是松香型 助焊劑或使用了充氮氣工藝的，該一區域的時間可W適當的延長，如果是無松香型助焊劑， 那么該一區域的時間越短越好。
[0025] 潤濕階段，被焊線路板表面與烙融焊料在潤濕階段的過程是；潤濕-焊接--再潤 濕。所述潤濕階段的時間控制在5-20S內。
[0026] 根據本發明所提供的噴流焊焊接方法，由于不同的助焊劑中活化劑不同，所述不 同的助焊劑的活化劑的活化極限溫度不同，本領域技術人員可W根據不同的助焊劑及活化 劑確定活化劑極限溫度。例如：免洗助焊劑的活化劑的極限溫度為15(TC。同樣的，所述不 同的焊料有不同的烙點及固化溫度，本領域技術人員可W根據不同的焊料確定其烙點及固 化溫度，例如SnAgs.cAio.s的烙點為217C，固化溫度為250。如圖1所示，焊料為SnAgicAio.s 的噴流焊焊接方法的溫度控制曲線。
[0027] 根據本發明所提供的噴流焊焊接方法，優選地，所述升溫階段的升溫速率為 10-15C/s。該升溫速率可有效縮短被焊接面在經過助焊劑凈化后新金屬界面在空氣中停 留的時間，從而有效保持烙融的焊料對該一新界面的潤濕性和流動性。
[0028] 根據本發明所提供的噴流焊焊接方法，優選地，所述峰值溫度大于焊料烙點 30-4(TC。峰值溫度過高，IMC合金層的厚度將迅速增加并且變脆，形成的焊點強度變差而 易斷裂；同時線路板也可能因此而變形，不耐高溫的元器件也將因高溫而受損。峰值溫度的 時間至少保持在兩砂W上。
[0029] 根據本發明所提供的噴流焊焊接方法，優選地，從預熱階段過渡到潤濕階段的溫 度跌落不超過5C。保證助焊劑活