CN109332841A - 建立rogers板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法 - Google Patents

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汪宁
陈兴盛
李明
黄晴
聂庆燕
张丽
蔡庆刚
俞畅
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples

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Abstract

本发明公开了一种建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法，包括以下步骤：一、压块设计；二、热电偶的放置位置；三、施加压力；四、摸索回流焊曲线；五、验证。采用上述技术方案，从压块设计、热电偶放置位置、施加压力等方面分析对温度曲线的影响，总结出具体方法，通过该方法摸索出的回流焊工艺参数，使得ROGERS板与腔体焊接焊透率能达到90％以上；其方法科学合理，根据该方法能快速找出的回流焊温度曲线，为模块找出合适的回流焊温度曲线提供参考。

Description

建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法
技术领域
本发明属于电子产品制造工艺的技术领域，涉及电路板与壳体焊接的技术。更具体地，本发明涉及一种摸索ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的具体方法。
背景技术
在微波模块加工中，ROGERS 5880板直接焊接到壳体上是模块接地散热的重要环节。
在现有工艺中，ROGERS 5880板与壳体焊接是放置在加热平台上进行的，在焊接过程中出现如下问题：
1、在热台上焊接，ROGERS 5880板焊接层焊透率不好，没有氮气氛围焊料氧化快；
2、由于壳体尺寸较热台尺寸过大，烧结过程中存在壳体受热不均匀，影响了焊料的融化；
3、在热台上焊接，一次只能烧结一个，并且烧结时间长达5～6分钟，生产效率低，不能满足批量生产。
由于现有工艺出现以上问题，很显然其加热平台已经不适合进行ROGERS 5880板与壳体焊接；
发明内容
本发明的目的是提供一种建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法，包括以下步骤：
步骤一、压块设计；
步骤二、热电偶的放置位置；
步骤三、施加压力；
步骤四、摸索回流焊曲线；
步骤五、验证。
在所述的步骤一中，根据阵列开关模块ROGERS 5880板形状制作压块，压块材料选用导热快的铝材；压块的形状和ROGERS 5880板形状一样；压块的厚度比腔体的深度大2～3mm；阵列开关模块腔体深度为3mm，将压块厚度设计为6mm；在压块不同位置上开两个个通孔，
在所述的步骤二中，准备两个热电偶，将两个热电偶分别穿过压块上的两个通孔，紧贴在腔体底部，然后用胶带将热电偶固定在腔体上，使其测温度曲线时不移动。
在所述的步骤三中，在盖板上开20个M2×5的螺纹孔，螺钉孔位置的选取应尽量使ROGERS 5880板的受力均匀分布，盖板通过螺钉锁紧给压块施加一定的压力，从而烧结时排除ROGERS 5880板与腔体之间气泡，以减少空洞率；在锁紧螺钉时使用固定扭力的电动螺丝刀锁紧螺钉。
在所述的步骤四中，设置回流焊工艺参数，在摸索温度曲线时，用壳体+压块+盖板，过回流炉用热电偶测温度曲线，根据实际测得温度曲线，分析预热区、活性区、回流区以及冷却区的温度、时间，再结合链条传送带的速度，进行工艺参数调整，使焊锡的熔化时间总长不超过120s，峰值温度为237℃。
在所述的步骤五中，将10组实际产品，用最优炉温曲线工艺参数焊接，焊接后观察焊锡表面状态以及用X-RAY机检测电路板焊透率，满足焊锡表面明亮和焊透率要求达到90％视为合格，进入下一个工序。
本发明采用上述技术方案，从压块设计、热电偶放置位置、施加压力等方面分析对温度曲线的影响，总结出具体方法，通过该方法摸索出的回流焊工艺参数，使得ROGERS板与腔体焊接焊透率能达到90％以上；其方法科学合理，根据该方法能快速找出的回流焊温度曲线，为模块找出合适的回流焊温度曲线提供参考。
附图说明
附图所示内容及图中的标记简要说明如下：
图1是本发明方法流程图；
图2是压块结构示意图；
图3是盖板螺钉孔位置示意图；
图中标记为：
1、通孔，2、通孔.
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图2、图3所示本发明的结构。本发明提出用回流焊炉进行ROGERS 5880板与壳体焊接的工艺方法，用回流焊炉进行ROGERS 5880板与壳体焊接，关键在于摸索出最优的回流焊温度曲线，那么怎么摸索出ROGERS 5880板与壳体焊接回流焊温度曲线呢？
如图1所示，为一种建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法的流程图。
为了实现本发明的发明目的，本发明采取的技术方案为：本发明方法主要包括下述步骤：
步骤一、压块设计：
图2为压块结构图，根据阵列开关模块ROGERS 5880板形状制作压块，压块材料选用导热快的铝材；压块的形状和ROGERS 5880板形状一样；为了减少压块的吸热量，压块的厚度不易太高，压块的厚度比腔体的深度大2～3mm左右即可；本发明中阵列开关模块腔体深度为3mm，所以将压块厚度设计为6mm；在压块不同位置上开2个通孔，分别为通孔1、通孔2；
步骤二、热电偶的放置位置：
准备两个热电偶，将两个热电偶分别穿过压块上的通孔1、通孔2，紧贴在腔体底部，然后用3M胶带将热电偶固定在腔体上，使其测温度曲线时不移动。
步骤三、施加压力：
图3为盖板螺钉开孔图，在盖板上开20个M2×5的螺纹孔，螺钉孔位置的选取应尽量使ROGERS 5880板的受力均匀分布，盖板通过螺钉锁紧给压块施加一定的压力，从而烧结时排除ROGERS 5880板与腔体之间气泡，以减少空洞率。在锁紧螺钉时使用固定扭力的电动螺丝刀锁紧螺钉，固定盖板的电动螺丝刀扭力设为：1.5N。
步骤四、摸索回流焊曲线：
设置回流焊工艺参数，在摸索温度曲线时，用壳体+压块+盖板(不含ROGERS 5880板以及焊料)过回流炉用热电偶测温度曲线，根据实际测得温度曲线，分析预热区、活性区、回流区以及冷却区的温度、时间，再结合链条传送带的速度，进行工艺参数调整，使焊锡的熔化时间总长不要超过120s，峰值温度为237℃。本发明中阵列开关模块ROGERS 5880板与腔体回流焊工艺参数见下表：
步骤五、验证：
将10组实际产品(加上ROGERS 5880板以及217焊料)，用最优炉温曲线工艺参数焊接，焊接后观察焊锡表面状态以及用X-RAY机检测电路板焊透率，满足焊锡表面明亮和焊透率要求达到90％视为合格，进入下一个工序。
本发明提供一种摸索ROGERS 5880板与壳体焊接回流焊温度曲线的具体方法，其目的是为模块找出合适的回流焊温度曲线提供参考。本发明方法科学合理，根据本发明方法能快速找出的回流焊温度曲线，为模块找出合适的回流焊温度曲线提供参考。
本发明的有益效果是：
从压块设计、热电偶放置位置、施加压力等方面分析对温度曲线的影响，总结出具体方法，通过该方法摸索出的回流焊工艺参数，使得ROGERS板与腔体焊接焊透率能达到90％以上。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、压块设计；
步骤二、热电偶的放置位置；
步骤三、施加压力；
步骤四、摸索回流焊曲线；
步骤五、验证。
2.按照权利要求1所述的建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法，其特征在于：在所述的步骤一中，根据阵列开关模块ROGERS 5880板形状制作压块，压块材料选用导热快的铝材；压块的形状和ROGERS 5880板形状一样；压块的厚度比腔体的深度大2～3mm；阵列开关模块腔体深度为3mm，将压块厚度设计为6mm；在压块不同位置上开两个个通孔。
3.按照权利要求1所述的建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法，其特征在于：在所述的步骤二中，准备两个热电偶，将两个热电偶分别穿过压块上的两个通孔，紧贴在腔体底部，然后用胶带将热电偶固定在腔体上，使其测温度曲线时不移动。
4.按照权利要求1所述的建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法，其特征在于：在所述的步骤三中，在盖板上开20个M2×5的螺纹孔，螺钉孔位置的选取应尽量使ROGERS 5880板的受力均匀分布，盖板通过螺钉锁紧给压块施加一定的压力，从而烧结时排除ROGERS 5880板与腔体之间气泡，以减少空洞率；在锁紧螺钉时使用固定扭力的电动螺丝刀锁紧螺钉。
5.按照权利要求1所述的建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法，其特征在于：在所述的步骤四中，设置回流焊工艺参数，在摸索温度曲线时，用壳体+压块+盖板，过回流炉用热电偶测温度曲线，根据实际测得温度曲线，分析预热区、活性区、回流区以及冷却区的温度、时间，再结合链条传送带的速度，进行工艺参数调整，使焊锡的熔化时间总长不超过120s，峰值温度为237℃。
6.按照权利要求1所述的建立ROGERS板与壳体焊接回流焊温度曲线的方法，其特征在于：在所述的步骤五中，将10组实际产品，用最优炉温曲线工艺参数焊接，焊接后观察焊锡表面状态以及用X-RAY机检测电路板焊透率，满足焊锡表面明亮和焊透率要求达到90％视为合格，进入下一个工序。
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