CN101229602B - 热敏电阻的芯片与引线的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

一种热敏电阻的芯片与引线的焊接方法,包括如下步骤:将引线成型,再将芯片插入线排,并启动阶梯式热风焊接机,对炉内低温预热区、高温预热区、焊接区及保温区加热升温至设定温度;插好芯片的线排依次送入低温预热区及高温预热区进行预热;经预热的芯片及线排再被送至焊接区,热风焊枪吹出的热风使引线上的焊锡熔化,而使引线和芯片焊接牢固;焊好的产品再进入保温区保温处理;保温处理后的产品被送至炉外自然冷却至室温,经自检、清洗、晾干后流入下一工序。本发明在充分预热后再焊接,焊接产品经保温后再缓慢冷却,芯片不会骤热骤冷,不易产生微裂纹,产品持久可靠性好;且产品耐电压降低量小;本发明工艺可控性好,可实现连续作业,产量高。

Description

热敏电阻的芯片与引线的焊接方法
技术领域
本发明涉及热敏电阻的制造方法,特别是指热敏电阻的芯片与引线的焊接方法。
背景技术
热敏电阻是一种电阻值随温度变化的电阻元件,阻值随温度升高而增加的称正温度系数(PTC)热敏电阻,反之,则称负温度系数(NTC)热敏电阻。热敏电阻根据其特殊的电性能,用途非常广泛,主要分为:通讯过流保护用;节能灯、整流器预热启动用;彩电、彩显消磁用;冰箱、空调马达启动用;温度探测、补偿、测量、控制用;抑制浪涌电流用等。
现有的热敏电阻制造过程如下:配料球磨→粘合剂配制→造粒→成型→烧结→被电极→分选→打线排→插片→焊接→包封→固化→标志→耐压测试→成品分选→包装入库。其中的焊接工序是用于将热敏电阻芯片1与引线2焊接成一体(如图1所示),目前,国内外厂商所采用的传统焊接方法主要有浸焊、波峰焊等电子元器件常见的焊接方法,以浸焊为例来说,其工艺流程如下:
1、打开焊锡炉电源开关,按要求设定焊接温度;
2、焊锡温度达到设定温度后,刮除锡锅表面锡渣和氧化物,先进行试焊接;
3、调整预热时间,芯片预热深度及焊接速度,接通开关进行焊接;
4、焊接样品经耐压、阻值合格后方可批量投入;
5、超声波清洗,将焊接好的框架芯片放入超声波清洗机,直到清洗干净为准,应随时注意清洗液的清洗效果,发现异常应全部更换新的清洗剂,清洗的产品放置于周转车上晾干后流入下一工序。
采用浸焊方法,由于产品在焊接前未预热或预热时间短、不充分,直接浸入焊锡炉,其直接焊接温度高达230±10℃,无铅锡温则高达270℃,产品发生骤热,芯片瓷体产生局部高温,浸焊完后直接从锡炉取出,又出现骤冷,易损伤芯片内部组织而使产品内部出现微裂纹,导致热敏电阻在长期高温、大电流冲击的工作环境下,裂纹持续扩张使产品早期失效;而且由于焊接温差大,工艺不易控制,人为因素多;导致焊接后耐电压下降明显,经检测,产品耐电压下降10%~15%;而且生产时间歇单框作业,产量较小。而波峰焊也存在与浸焊类似的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种热敏电阻的芯片与引线的焊接方法,其能在焊接热敏电阻时提高焊接性能,并能有效保证产品在焊接前后电性能变化小。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种热敏电阻的芯片与引线的焊接方法,包括如下步骤:
准备步骤,将引线在打线机上按所需线型进行成型,再将被电极好的芯片按标准插入线排上待焊接,并且启动阶梯式热风焊接机,焊接机炉内自入口至出口方向依次设有低温预热区、高温预热区、焊接区及保温区,所述低温预热区、高温预热区、焊接区的温度分别设定为80±10℃、180±10℃、270±50℃,而保温区的温度设定为110~160℃,分别对炉内各区域加热升温至设定温度;
预热步骤,将插好芯片的线排由输送系统依次送入阶梯式热风焊接机的低温预热区及高温预热区进行热风预热,芯片及线排依次在低温预热区及高温预热区预热300±10s、180±10s;
焊接步骤,经充分预热的芯片及线排再被输送至阶梯式热风焊接机的焊接区,焊接区内的热风焊枪口的温度达到400±50℃,热风焊枪吹出的热风使引线上的焊锡迅速熔化,进而使引线和芯片表面焊接牢固并有一定的拉力,在焊接区处理时间为3±1s;
保温步骤,焊接好的产品再进入保温区保温处理200±10s;
冷却步骤,经保温处理后的产品被送至炉外放在周转架上自然冷却至室温,然后自检,清洗后放置于周转车上晾干后即流入下一工序。
本发明的有益效果是:通过采用本发明方法,使芯片与引线在焊接前均进行了充分的预热,然后再通过高温热风使焊锡熔化进行焊接,且焊接好的产品经过保温后再缓慢降温冷却,芯片不会骤热骤冷,对内部组织无损伤,不易产生微裂纹,在长期工作中不易因大电流冲击而失效,从而减少产品的失效机率,提高了产品的持久可靠性;而且,焊接后产品耐电压降低量小,经检测,一般为1%~2%,其影响基本可忽略;此外,本发明采用热风焊接工艺,均由设备自动控制,工艺可控性好,并可实现连续作业,产量高。
附图说明
图1是热敏电阻的外形图。
图2是本发明热敏电阻的芯片与引线的焊接方法所采用的阶梯式热风焊接机的内部结构示意图。
图3是本发明热敏电阻的芯片与引线的焊接方法的温度曲线图。
下面结合附图对本发明做进一步描述。
具体实施方式
本发明提供一种热敏电阻的芯片与引线的焊接方法,其用于热电阻制造过程中将前序步骤制造好的芯片与引线焊接成一体,其包括如下步骤:
准备步骤,将引线在打线机上按所需线型进行成型,再将被电极好的芯片按标准插入线排上待焊接,并且启动阶梯式热风焊接机,如图2所示,焊接机炉内自入口至出口方向依次设有低温预热区、高温预热区、焊接区及保温区,如图3所示,所述低温预热区、高温预热区、焊接区的温度分别设定为80±10℃、180±10℃、270±50℃,而保温区温度一般设定为110~160℃,其根据产品尺寸大小而还可有所不同,例如,小尺寸产品(如¢10MM)以下的产品其保温区温度在120±10℃完全可以,而大尺寸(¢10MM至15MM)时则温度要需调高至150±10℃,以免突然降温过大,分别对炉内各区域加热升温至设定温度;
预热步骤,将插好芯片的线排由输送系统依次送入阶梯式热风焊接机的低温预热区及高温预热区进行热风预热,所述输送系统可采用常见的皮带输送系统,芯片及线排依次在低温预热区及高温预热区预热300±10s、180±10s;
焊接步骤,经充分预热的芯片及线排再被输送至阶梯式热风焊接机的焊接区,焊接区内的热风焊枪口的温度达到400±50℃,热风焊枪吹出的热风使引线上的焊锡迅速熔化,进而使引线和芯片表面焊接牢固并有一定的拉力,在焊接区处理时间一般为3±1s;
保温步骤,焊接好的产品再进入保温区保温处理200±10s;
冷却步骤,经保温处理后的产品被送至炉外放在周转架上自然冷却至室温,然后自检,清洗后放置于周转车上晾干后即流入下一工序。清洗也采用常规的超声波清洗方式,直到清洗干净为准,应随时注意清洗液的清洗效果,发现异常应全部更换新的清洗剂。
所述阶梯式热风焊接机可采用电阻丝加热,并在整个处理过程中,在炉内应通有相应温度的热风。在具体实施本发明的方法时,待阶梯式热风焊接机内各区段温度达到设定的温度并稳定2~3分钟后,可先按照上述步骤进行产品试焊,根据试焊样品的性能参数对温度、速度进行调节,焊接的产品经耐压、阻值检验合格后方能批量生产。
另外,工作中若出现异常现象,一时找不出原因时,应关断热风机电源。且工作结束后,应先关掉热风机及其它加热电源,待温度降到室温再关掉输送系统电源及冷风机电源。
下面以MZ71-9R0产品为例详细描述热敏电阻的芯片与引线的焊接方法的具体过程:
1、打线排,将引线在打线机上按所需线型进行成型;
2、插片:将被电极好的芯片按标准插入线排上待焊接;
3、设定及启动阶梯式热风焊接机,将低温预热区、高温预热区、焊接区、保温区的温度分别设定为80±10℃、180±10℃、270±50℃、150±10℃,然后启动焊接机的吹风炉,对各区域进行加热升温至设定温度;
4、启动皮带输送系统,将速度调到合适的速度,再启动焊接机的热风机及冷风机,在整个产品处理过程中,炉内均应通有相应温度的热风;
5、将插有芯片的线排插入专用铝框上,由皮带输送系统送入阶梯式热风焊接机中,首先进入低温预热区预热300s,再进入高温预热区预热180s;
6、经过两级预热后,插有芯片的线排再被送入焊接区,焊接区内的热风枪口温度为400±15℃,热风焊枪吹出的热风使引线上的焊锡迅速熔化,进而使引线和芯片表面焊接牢固并有一定的拉力,焊接时间为3s;
7、焊接完成后,产品再进入保温区保温处理200s;
8、保温处理之后产品被送至炉外放在周转架上自然冷却至室温,自检后再经超声波清洗后即可流入下一工序。
在上述过程中,待设定温度稳定2~3分钟后,可以先按照上述步骤进行产品试焊,根据试焊样品对温度、速度进行调节;而在工作结束时,应先关掉热风机及其它加热电源,待温度降到室温再关皮带输送系统电源及冷风机电源。
经检测,采用本发明方法与传统浸焊方法生产的热敏电阻的电性能比较如下表:
Figure G2008100656405D00051

Claims (4)

1.一种热敏电阻的芯片与引线的焊接方法,其特征在于,包括如下步骤:
准备步骤,将引线在打线机上按所需线型进行成型,再将被电极好的芯片按标准插入线排上待焊接,并且启动阶梯式热风焊接机,焊接机炉内自入口至出口方向依次设有低温预热区、高温预热区、焊接区及保温区,所述低温预热区、高温预热区、焊接区的温度分别设定为80±10℃、180±10℃、270±50℃,而保温区的温度则设定为110~160℃,分别对炉内各区域加热升温至设定温度;
预热步骤,将插好芯片的线排由输送系统依次送入阶梯式热风焊接机的低温预热区及高温预热区进行热风预热,芯片及线排依次在低温预热区及高温预热区预热300±10s、180±10s;
焊接步骤,经充分预热的芯片及线排再被输送至阶梯式热风焊接机的焊接区,焊接区内的热风焊枪口的温度达到400±50℃,热风焊枪吹出的热风使引线上的焊锡迅速熔化,进而使引线和芯片表面焊接牢固并有一定的拉力,在焊接区处理时间为3±1s;
保温步骤,焊接好的产品再进入保温区保温处理200±10s;
冷却步骤,经保温处理后的产品被送至炉外放在周转架上自然冷却至室温,然后自检,清洗后放置于周转车上晾干后即流入下一工序。
2.如权利要求1所述的热敏电阻的芯片与引线的焊接方法,其特征在于:所述输送系统为皮带输送系统。
3.如权利要求1所述的热敏电阻的芯片与引线的焊接方法,其特征在于:所述阶梯式热风焊接机采用电阻丝加热,且在处理过程中,炉内通有相应温度的热风。
4.如权利要求1所述的热敏电阻的芯片与引线的焊接方法,其特征在于:清洗采用超声波清洗方式,以清洗干净为准,清洗过程中需随时注意清洗液的清洗效果,发现异常应全部更换新的清洗剂。
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