CN104302120B - 一种Roger基片双面回流焊接方法 - Google Patents

一种Roger基片双面回流焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种Roger基片双面回流焊接方法，该焊接方法包括先将腔体和基片进行清洁、烘干处理；处理好的焊膏涂抹于基片上进行印刷；在基片涂抹好的基片上放置贴片进行贴装；在将贴装后的贴片进行回流焊接。本发明的有益效果为：此焊接方法先进合理，通过设计合理的丝印模板完成基片的双面印刷，通过设计相应的荷重及确定回流焊炉的温度设置方案保证了基片底层与腔体、基片顶层与元器件双面高质量焊接，本方法不但热传导性好、效率高、焊接质量可靠，而且操作简单，成本低，具有极高的推广价值。

Description

一种Roger基片双面回流焊接方法
技术领域
本发明涉及一种Roger基片双面回流焊接方法。
背景技术
Rogers RT/duroid 5880基片越来越广泛地运用到各种频率、功率和探测距离的T/R组件中。Rogers RT/duroid 5880基片是一种适用于高频毫米波领域的柔性印制板材料，中间一层为聚四氟乙烯，双面镀铜18μm，铜层上再镀金，生产过程中采用先蚀刻再电镀的工艺流程，基片整个厚度为0.254mm，见图1与图2。基片薄，易变形，易翘曲。
目前，国内Rogers RT/duroid 5880与腔体、元器件一般采用84-1A导电胶进行粘接，此导电胶不但对基片及其上的元器件进行固定，同时也实现电气上的导通。T/R组件中基片部件的安装图见图3。
用导电胶粘接虽然有其操作简单、灵活，操作场地不限，对专用设备和专用工具也无太高要求，具有较高的粘接强度和较低电阻率，但其点胶量的难于控制，热导性差，效率低下的问题在高频毫米波领域表现愈加严重。
首先，点胶量难于控制，导致点胶的厚度和点胶形状的大小一致性差，使被粘接器件的高低、位置各差异性明显，这样键合金丝的弧长、弧高差异性很大。这些差异在中、低频电路不会造成严重影响，但对公司目的高频T/R组件，会明显影响高频电路的频率、功率，有时甚至会产生难以克服的噪声。
其次，由于导电胶的热导性差，使得组成高频T/R组件的倍频器、放大器、混频器、VCO等功率器件产生的热量难于顺利的传导出去，使得这些器件的温度不断升高，使器件的工作点发生漂移、线性特征变坏，同时滋生内部噪声。
另外，使用导电胶粘接，工艺流程比较复杂，存在多次烘干，多次贴片的过程。生产效率低下，难于满足批产产品的需要。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种Roger基片双面回流焊接方法。
为实现上述目的，本发明提供一种Roger基片双面回流焊接方法，该焊接方法包括以下步骤：
步骤101：先将腔体和基片进行清洁、烘干处理；
步骤102：使用Sn63Pb37锡铅锡膏GB/T 3131，先将锡铅锡膏回温并搅拌均匀，以焊膏能够拉丝为宜，取一块玻璃板，将其清理干净，将底层网板放置在玻璃板上，将基片的底面与底层网板对齐，将基片用高温胶带固定在底层网板上，将顶层网板与基片顶层对正，将底层网板与顶层网板固定，分别用焊膏刮刀在基层和底层印刷焊膏，仔细地拆卸顶层网板和底层网板，检查印刷的焊膏形状挺拔，无桥连、拉丝及坍塌现象；
步骤103：将印刷好焊膏的基片底面与腔体对正，将基片放入腔体内，用镊子轻轻挪动基片，使基片在腔体内居中，将荷重放置在基片上，给基片一个预压力，保证基片妥帖地与腔体底部靠近，保证基片上端面有良好的水平，取出荷重，在基片正面按相应的位号和装配图要求贴放元器件，元器件应在各焊盘的居中位置，元器件放置应端正，与焊锡膏可靠接触，最后将荷重轻轻压在基片上；
步骤104：在将贴装后的贴片进行回流焊接；
底层网板上进行网格化设计，使回流焊时产生的气体容易排出，同时底层网板相对于基片内缩0.5mm。
进一步的，步骤104中，基片印刷焊膏之前，须将基片、荷重装入T/R壳体的腔体内，检测基片焊接部位的炉温曲线，同时检测三个点。
本发明的有益效果为：此焊接方法先进合理，通过设计合理的丝印模板完成基片的双面印刷，通过设计相应的荷重及确定回流焊炉的温度设置方案保证了基片底层与腔体、基片顶层与元器件双面高质量焊接，本方法不但热传导性好、效率高、焊接质量可靠，而且操作简单，成本低，具有极高的推广价值。
附图说明
图1为基片示意图顶层结构示意图；
图2为基片示意图底层结构示意图；
图3为丝印模板正面示意图；
图4为丝印模板反面示意图；
图5为荷重示意图；
图6为贴装示意图；
图7为图6的截面图；
图8为回流焊温度曲线图。
具体实施方式
如图4、5、6所示，本发明实施例所述的一种Roger基片双面回流焊接方法，该焊接方法包括以下步骤：先将腔体和基片进行清洁、烘干处理；处理好的焊膏涂抹于基片上进行印刷；在基片涂抹好的基片上放置贴片进行贴装；在将贴装后的贴片进行回流焊接。网板及荷重的设计，网板主要给基片印刷焊膏，一块基片有两个网板，顶层网板和底层网板。底层网板主要给基片底部印刷焊膏，顶层网板主要给基片顶部印刷焊膏。网板的尺寸应与基片外形尺寸相适应，底层网板上应进行网格化设计，使回流焊时产生的气体容易排出。基片的厚度仅为0.254mm，回流焊时，基片底部的焊料极易被吸附到基片正面，造成正面微带线与底面短路，设计及制造模板时应让网板内缩0.5mm。顶层网板开口应与元器件像匹配，网板的开口缩放系数以0.9为适宜。荷重主要用来给基片提供一个预压力，预压力既要保证能够将基片的翘曲压平，使基片的每处与腔体稳妥的接触，又要使回流焊熔融的焊料不溢出。荷重设计时预压力以20g/cm2为宜。荷重的设计还要保证让开正面的元器件部位。此焊接方法先进合理，通过设计合理的丝印模板完成基片的双面印刷，通过设计相应的荷重及确定回流焊炉的温度设置方案保证了基片底层与腔体、基片顶层与元器件双面高质量焊接，本方法不但热传导性好、效率高、焊接质量可靠，而且操作简单，成本低，具有极高的推广价值。
进一步的，步骤101中，将腔体和基片进行清洗，清洗干净后的腔体与基片在进行烘干等待使用。
进一步的，步骤102中，常使用Sn63Pb37锡铅锡膏GB/T 3131，应先将锡铅锡膏回温并搅拌均匀，以焊膏能够拉丝为宜，取一块玻璃板，将其清理干净，将底层网板放置在玻璃板上，将基片的底面与底层网板对齐，将基片用高温胶带固定在底层网板上，将顶层网板与基片顶层对正，将底层网板与顶层网板固定，分别用焊膏刮刀在基层和底层印刷焊膏，仔细地拆卸顶层网板和底层网板，检查印刷的焊膏形状挺拔，无桥连、拉丝及坍塌等现象。
如图7所示，进一步的，步骤103中，将印刷好焊膏的基片底面与腔体对正，将基片放入腔体内，用镊子轻轻挪动基片，使基片在腔体内居中，将荷重放置在基片上，给基片一个预压力，保证基片妥帖地与腔体底部靠近，保证基片上端面有良好的水平，取出荷重，在基片正面按相应的位号和装配图要求贴放元器件，元器件应在各焊盘的居中位置，元器件放置应端正，与焊锡膏可靠接触，最后将荷重轻轻压在基片上。
如表1-2以及图8所示，进一步的，步骤104中，基片印刷焊膏之前，须将基片、荷重装入T/R壳体的腔体内，检测基片焊接部位的炉温曲线，同时检测三个点。
表1
序号 参考因素 指标
1 上升区时间(25℃～150℃) 70s～90s
2 上升速率 ≤2℃/s
3 冷却速率 ≤4℃/s
4 恒温区时间(150℃～183℃) 70s～90s
5 回流区时间(≥183℃) 50s～90s
6 峰值温度(Tp) 212℃～240℃
经过多次试验，7温区回流焊炉(HELLER1707EXL)设置见表2.
表2：回流焊炉温区设置
温区 1 2 3 4 5 6 7
温度 210 230 230 210 210 260 285
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种Roger基片双面回流焊接方法，其特征在于，该焊接方法包括以下步骤：
步骤101：先将腔体和基片进行清洁、烘干处理；
步骤102：使用Sn63Pb37锡铅锡膏GB/T 3131，先将锡铅锡膏回温并搅拌均匀，以焊膏能够拉丝为宜，取一块玻璃板，将其清理干净，将底层网板放置在玻璃板上，将基片的底面与底层网板对齐，将基片用高温胶带固定在底层网板上，将顶层网板与基片顶层对正，将底层网板与顶层网板固定，分别用焊膏刮刀在基层和底层印刷焊膏，仔细地拆卸顶层网板和底层网板，检查印刷的焊膏形状挺拔，无桥连、拉丝及坍塌现象；
步骤103：将印刷好焊膏的基片底面与腔体对正，将基片放入腔体内，用镊子轻轻挪动基片，使基片在腔体内居中，将荷重放置在基片上，给基片一个预压力，保证基片妥帖地与腔体底部靠近，保证基片上端面有良好的水平，取出荷重，在基片正面按相应的位号和装配图要求贴放元器件，元器件应在各焊盘的居中位置，元器件放置应端正，与焊锡膏可靠接触，最后将荷重轻轻压在基片上；
步骤104：在将贴装后的贴片进行回流焊接；
底层网板上进行网格化设计，使回流焊时产生的气体容易排出，同时底层网板相对于基片内缩0.5mm。
2.根据权利要求1所述的Roger基片双面回流焊接方法，其特征在于：步骤104中，基片印刷焊膏之前，须将基片、荷重装入T/R壳体的腔体内，检测基片焊接部位的炉温曲线，同时检测三个点。
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