CN108391374A - 一种采用转接板进行表贴元器件焊接的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用转接板进行表贴元器件焊接的结构，包括原有印制板和转接板，转接板上设置有转接板SS面焊盘和转接板CS面焊盘，转接板通过转接板SS面焊盘与原有印制板固定连接，表贴元器件通过转接板CS面焊盘与转接板固定连接；采用转接板进行表贴元器件焊接工艺为：根据原有印制板的焊盘尺寸以及表贴元器件的正确焊盘尺寸设计并加工转接板；将转接板与原有印制板及表贴元器件焊接；将原有印制板与转接板粘接；实现不同尺寸的表贴元器件的安装，临时增加元器件也能焊接在转接板上，减小引入导线后可能产生的磨线、断线风险，大大降低了设计初期元器件和整机的报废率，节约成本，提高生产率，满足航天电子产品的质量要求。

Description

一种采用转接板进行表贴元器件焊接的工艺
技术领域
本发明属于印制板组件焊接领域，具体涉及一种采用转接板进行表贴元器件焊接的结构及工艺。
背景技术
一般地，在航天、军工领域，在电子产品印制电路组装件的PCB设计前期，由于表贴元器件的封装尺寸不确定，或在设计完成后元器件的型号更新、尺寸变化，可能会发生元器件尺寸与其焊盘不匹配，导致无法焊接的情况。对大多数产品而言，会选择重新投产原有印制板或通过软连线对器件进行“飞线”处理，但对于某些产品，由于原有印制板生产成本较高或生产周期较长，重新投板带来的损失巨大，或焊盘本身周围空间有限，设计初期未考虑导线走线及操作空间，通过软连线进行“飞线”时操作难度大、导线无法有效固定，长期使用过程中存在磨线、断线的风险，现有技术无法满足生产要求。
发明内容
为了解决了现有技术中存在的问题，本发明公开了一种采用转接板进行表贴元器件焊接的结构及工艺，可以在不对原本印制板进行重新投产的前提下，将封装尺寸与原有焊盘不匹配的QFP和SOP器件可靠焊接，在PCB设计前期，采用该方法能够有效的提高产品的生产效率、降低返工的经济成本，保证焊接的可靠性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种采用转接板进行表贴元器件焊接的结构，包括原有印制板和转接板，转接板上设置有转接板SS面焊盘和转接板CS面焊盘，转接板通过转接板SS面焊盘与原有印制板固定连接，表贴元器件通过转接板CS面焊盘与转接板固定连接。
转接板SS面焊盘的尺寸与原印制板焊盘的尺寸一致，转接板CS面焊盘的尺寸与表贴元器件的焊盘尺寸一致。
转接板SS面焊盘的尺寸与原印制板焊盘通过锡铅焊膏焊接固定，转接板CS面焊盘的尺寸与表贴元器件的焊盘尺寸一致。
转接板的边缘与原有印制板之间还设置有用于提供两者连接强度的粘接剂。
采用转接板进行表贴元器件焊接的工艺，包括以下步骤：
步骤1，根据原有印制板的焊盘尺寸以及表贴元器件的焊盘尺寸，设计并加工出转接板，转接板SS面焊盘的尺寸与原印制板焊盘的尺寸一致，转接板CS面焊盘的尺寸与表贴元器件的焊盘尺寸一致；
步骤2，将转接板与原有印制板进行焊接；
步骤3，对步骤2中的焊接区域进行X光检查；
步骤4，将表贴元器件与转接板进行焊接；
步骤5，将原有印制板与转接板进一步粘接。
步骤1中，转接板内部设置有用于确保转接板CS面焊盘与转接板SS面焊盘电气连接准确性的印制线。
步骤2中，按照表面混合安装印制电路板组装件回流焊接工艺要求，进行预热、焊接、冷却，具体的工艺参数为：回流区时间大于60S，回流温度大于183℃进行可靠回流焊接，将原有印制板的焊盘区域涂覆锡铅焊膏，将转接板SS面焊盘贴装至原有印制板的对应焊盘区域，并对所述焊盘区域进行焊接，使原有印制板与转接板的焊盘区域通过锡铅焊料形成电气连接。
步骤3中对焊接区域焊点进行X光检查，如果焊接区域焊点焊料造影正常，用无水乙醇进行浸渍、清洗；如果焊接区域焊点焊料造影出现缺陷，则进行修复，然后用无水乙醇进行浸渍并清洗。
步骤4中将表贴元器件焊接至转接板CS面对应焊盘区域，采用手工焊接的工艺对表贴元器件进行焊接，所述焊接工艺参数为：焊接温度280℃～330℃，每个点的焊接时间不大于3S。
步骤5中，粘接剂包括WSR618型环氧树脂胶黏剂和TY-650聚酰胺树脂固化剂，粘接前将WSR618型环氧树脂胶黏剂和TY-650聚酰胺树脂固化剂混合均匀。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：使用该方法可以在不对原有印制板进行重新投产的前提下，将封装尺寸与原有焊盘不匹配的表贴元器件可靠焊接；且此种工艺方法焊接时对器件周围的空间尺寸要求不大，焊接后不存在断线和磨线的技术风险；在PCB设计前期，采用该方法能够有效的提高产品的生产效率、降低返工的经济成本，保证焊接的可靠性，原有印制板不会因个别元器件封装与焊盘不匹配而整体报废，大大降低了设计初期元器件和整机的报废率，有较好的经济效益；与采用导线“飞线”的方式进行焊接相比，缩短了焊接的时间，减少了导线束所需的空间，提高生产效率；根据焊盘及转接板尺寸的不同能焊接不同大小的表贴元器件，同时转接板上能增加表贴电阻和电容元件，具有较好的普适性；转接板及元器件在焊接完成后均能进行三防加固处理，提高了器件在环境试验过程中的可靠性。
附图说明
图1为现有器件飞线示意图。
图2为转接板与印制板连接效果示意图。
图3为原有印制板焊盘。
图4为转接板示意图。
图5实施例中转接板与原印制板连接效果示意图。
附图中，1.原有印制板；2.原印制板焊盘；3.锡铅焊膏；4.转接板SS面焊盘；5.转接板；6.转接板CS面焊盘；7.表贴元器件；8.胶黏剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明进行详细解释说明。
如图2所示，一种采用转接板进行表贴元器件焊接的结构，包括原有印制板1和转接板5，转接板5上设置有转接板SS面焊盘4和转接板CS面焊盘6，转接板5通过转接板SS面焊盘4与原有印制板1固定连接，表贴元器件7通过转接板CS面焊盘6与转接板5固定连接。
转接板SS面焊盘4的尺寸与原印制板焊盘2的尺寸一致，转接板CS面焊盘6的尺寸与表贴元器件7的焊盘尺寸一致。
转接板SS面焊盘4的尺寸与原印制板焊盘2通过锡铅焊膏3焊接固定，转接板CS面焊盘6的尺寸与表贴元器件7的焊盘尺寸一致。
转接板5的边缘与原有印制板1之间还设置有用于提供两者连接强度的粘接剂8。
其结构示意图如图2所示，有效地减小了设计初期的印制板报废率及生产成本，提高了产品的生产效率及可靠性。本发明所述工艺已成功应用于多个航天型号产品中，应用示意图见图5。
步骤1，根据原有印制板1的焊盘尺寸以及正确的焊盘尺寸，设计并加工出新的印制板，即转接板5，其中转接板SS面焊盘4的尺寸与原有印制板1的焊盘尺寸一致，转接板CS面焊盘6尺寸为该表贴元器件7正确的焊盘尺寸，通过转接板5内部的印制线保证转接板CS面焊盘6与转接板SS面焊盘4电气连接的正确性。
步骤2，将转接板5与原有印制板1进行焊接：按照QJ3086《表面和混合安装印制电路板组装件的高可靠性焊接》中的要求，将原有印制板1的焊盘区域涂覆S-Sn63Pb锡铅焊膏3，将转接板SS面焊盘4贴装至原有印制板1的对应焊盘区域，具体的工艺参数为：回流区时间大于60S，回流温度大于183℃进行可靠回流焊接；焊接完成后原有印制板1与转接板5的焊盘区域通过锡铅焊膏焊3接形成电气连接，所述锡铅焊膏采用S-Sn63Pb锡铅焊料。
步骤3，对焊接区域不可检焊点进行X光检查，如果焊接区域焊点焊料造影正常，焊锡量均匀、无短路、造影无影响电气连接的气泡，用无水乙醇进行浸渍、清洗，确保焊接区域无焊盘短路，无多余残留物；如果焊接区域焊点焊料造影中出现焊锡量不均匀、桥连或大面积汽泡的缺陷则进行修复，然后用无水乙醇进行浸渍、清洗。
步骤4，将表贴元器件7与转接板5进行焊接：按照QJ3117A《航天电子电气产品手工焊接工艺技术要求》中的要求，将表贴元器件7焊接至转接板CS面对应焊盘区域；采用手工焊接的工艺对表贴元器件进行焊接，将需增加的电阻、电容元件一并焊接在转接板上相应的区域；所述焊接工艺参数为：焊接温度280℃～330℃，每个点的焊接时间不大于3S。
步骤5，配置胶黏剂8和固化剂，搅拌均匀后，对原印制板1及转接板5之间进行粘固，粘固后如图5所示。
本发明优选的，步骤5中胶黏剂8选用WSR618环氧树脂胶粘剂，固化剂选用TY-650聚酰胺树脂对原印制板1及转接板5之间进行粘固。
对于不同尺寸SOP和QFP等器件安装时，通过设计不同外形尺寸及焊盘尺寸的转接板来进行焊接，实现不同尺寸的表贴元器件7的安装，若有需临时增加的电阻和电容元件，也能焊接在转接板上，该工艺方法有较强的普适性；使用该工艺方法进行表贴元器件7的安装后，减小了引入导线后可能产生的磨线、断线等风险，大大降低了设计初期元器件和整机的报废率，节约了生产成本，提高了生产效率，满足航天电子产品的质量要求。

Claims (10)

1.一种采用转接板进行表贴元器件焊接的结构，其特征在于，包括原有印制板(1)和转接板(5)，转接板(5)上设置有转接板SS面焊盘(4)和转接板CS面焊盘(6)，转接板(5)通过转接板SS面焊盘(4)与原有印制板(1)固定连接，表贴元器件(7)通过转接板CS面焊盘(6)与转接板(5)固定连接。
2.根据权利要求1所述的采用转接板进行表贴元器件焊接的结构，其特征在于，转接板SS面焊盘(4)的尺寸与原印制板焊盘(2)的尺寸一致，转接板CS面焊盘(6)的尺寸与表贴元器件(7)的焊盘尺寸一致。
3.根据权利要求1所述的采用转接板进行表贴元器件焊接的结构，其特征在于，转接板SS面焊盘(4)的尺寸与原印制板焊盘(2)通过锡铅焊膏(3)焊接固定，转接板CS面焊盘(6)的尺寸与表贴元器件(7)的焊盘尺寸一致。
4.根据权利要求1所述的采用转接板进行表贴元器件焊接的结构，其特征在于，转接板(5)的边缘与原有印制板(1)之间还设置有用于提供两者连接强度的粘接剂(8)。
5.采用转接板进行表贴元器件焊接的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据原有印制板1的焊盘尺寸以及表贴元器件(7)的焊盘尺寸，设计并加工出转接板(5)，转接板SS面焊盘(4)的尺寸与原印制板焊盘(2)的尺寸一致，转接板CS面焊盘(6)的尺寸与表贴元器件(7)的焊盘尺寸一致；
步骤2，将转接板(5)与原有印制板(1)进行焊接；
步骤3，对步骤2中的焊接区域进行X光检查；
步骤4，将表贴元器件(7)与转接板进行焊接；
步骤5，将原有印制板(1)与转接板(5)进一步粘接。
6.根据权利要求5所述的采用转接板进行表贴元器件焊接的工艺，其特征在于，步骤1中，转接板(5)内部设置有用于确保转接板CS面焊盘(6)与转接板SS面焊盘(4)电气连接准确性的印制线。
7.根据权利要求5所述的采用转接板进行表贴元器件焊接的工艺，其特征在于，步骤2中，按照表面混合安装印制电路板组装件回流焊接工艺要求，进行预热、焊接、冷却，具体的工艺参数为：回流区时间大于60S，回流温度大于183℃进行可靠回流焊接，将原有印制板(1)的焊盘区域涂覆锡铅焊膏(3)，将转接板SS面焊盘(4)贴装至原有印制板(1)的对应焊盘区域，并对所述焊盘区域进行焊接，使原有印制板(1)与转接板(5)的焊盘区域通过锡铅焊料形成电气连接。
8.根据权利要求5所述的采用转接板进行表贴元器件焊接的工艺，其特征在于，步骤3中对焊接区域焊点进行X光检查，如果焊接区域焊点焊料造影正常，用无水乙醇进行浸渍、清洗；如果焊接区域焊点焊料造影出现缺陷，则进行修复，然后用无水乙醇进行浸渍并清洗。
9.根据权利要求5所述的采用转接板进行表贴元器件焊接的工艺，其特征在于，步骤4中将表贴元器件(7)焊接至转接板CS面对应焊盘区域，采用手工焊接的工艺对表贴元器件进行焊接，所述焊接工艺参数为：焊接温度280℃～330℃，每个点的焊接时间不大于3S。
10.根据权利要求5所述的采用转接板进行表贴元器件焊接的工艺，其特征在于，步骤5中，粘接剂(8)包括WSR618型环氧树脂胶黏剂和TY-650聚酰胺树脂固化剂，粘接前将WSR618型环氧树脂胶黏剂和TY-650聚酰胺树脂固化剂混合均匀。
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