CN110139503A - 印刷线路板表面贴装工艺 - Google Patents

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刘德荣
宋日新
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Abstract

本发明公开了一种印刷线路板表面贴装工艺，涉及印刷线路板加工的技术领域，解决了溶剂挥发不充分容易造成锡膏飞溅的问题，其技术方案要点是包括以下步骤：a．印刷锡膏；b．正面元件贴装；c．回流炉焊接；d．印刷线路板翻转；e．印刷锡膏；f．背面元件贴装；g．回流炉焊接；h．视觉识别检查；通过采用超声波震动的方式，在不降低焊接质量的前提下，充分的将锡膏当中的溶剂和水分挥发出，防止了焊料飞溅问题的产生。

Description

印刷线路板表面贴装工艺
技术领域
本发明涉及印刷线路板加工的技术领域，更具体的说，它涉及一种印刷线路板表面贴装工艺。
背景技术
在进行印刷线路板表面贴装的时候，大多都通过回流焊的方式将元件焊接在印刷线路板的表面上；进行焊接的时候大多现在印刷线路板的表面上预涂焊锡，然后在将元件放置到印刷线路板上，最后将放置有元件的印刷线路板送入到回流焊炉中进行回流焊。
在回流焊接工艺当中，涂有锡膏的待焊工件需要在回流焊炉中依次经过预热区、保温区、回流焊接区以及冷却区，现有的预热区主要就是通过加热，尽可能的迫使锡膏当中的溶剂和水分能够充分的挥发，从而避免锡膏当中的溶剂和和水分在回流焊接工艺过程当中挥发导致锡膏飞溅的情况发生，同时也可以通过预热，使得焊料能够充分的润湿待焊工件，在预热区的设置当中，如果预热温升过快或者预热温度过高，容易导致待焊工件受热不均而受到损伤，如果预热温度过低或者是预热温升缓慢，在很难使得焊料充分的润湿待焊工件，并且无法将锡膏当中的溶剂和水分充分的挥发；现有预热温度的范围设定主要取决与焊料的组分以及各组分的相关性质，单纯通过温度的控制很难在防止焊料飞溅和不降低焊接质量之间找到平衡点。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种印刷线路板表面贴装工艺，其通过采用超声波震动的方式，在不降低焊接质量的前提下，充分的将锡膏当中的溶剂和水分挥发出，防止了焊料飞溅问题的产生。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种印刷线路板表面贴装工艺，包括以下步骤：
a．印刷锡膏：印刷锡膏的时候需要保证印刷线路板处于水平位置，防止印刷锡膏的位置出现偏差；
b．正面元件贴装：将需要安装的元件贴装到印刷线路板上；
c．回流炉焊接：将贴装完元件的印刷线路板送入到回流炉当中进行回流焊，进行回流焊的时候首先进行预热，预热时先进入第一升温阶段，第一升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至85℃～90℃，然后进入震动阶段，震动阶段当中实用超声波对印刷线路板进行震动，震动的时间持续6s～7s，震动阶段结束之后，进入到第二升温阶段，第二升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至140℃～150℃；预热结束之后，使得回流炉保持恒温阶段，恒温阶段时将温度加热到170℃～175℃，并且保持该温度1.5min～2min，恒温阶段用作对印刷线路板进行保温，使得印刷线路板的各处温度均匀；之后进入到回流阶段，回流阶段需要将温度加热致超过回流线，回流线根据使用的锡膏的不同而有所区别，大约在180℃～185℃，然后继续进行加热，直至加热至210℃～220℃，然后温度开始回落，降至回流温度一下，此时锡膏凝固；
d．印刷线路板翻转：将焊接完并且冷却结束的印刷线路板翻转过来，进行印刷线路板背面的贴装；
e．印刷锡膏：将印刷线路板的背面朝向，通过锡膏印刷机将锡膏印刷到印刷线路板上需要进行元件安装的位置；印刷锡膏的时候需要保证印刷线路板处于水平位置，防止印刷锡膏的位置出现偏差；
f．背面元件贴装：将需要安装的元件贴装到印刷线路板上，进行贴装的时候需要采用贴片机进行元件的贴装；
g．回流炉焊接：将贴装完元件的印刷线路板送入到回流炉当中进行回流焊，进行回流焊的时候首先进行预热，预热时先进入第一升温阶段，第一升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至85℃～90℃，然后进入震动阶段，震动阶段当中实用超声波对印刷线路板进行震动，震动的时间持续6s～7s，震动阶段结束之后，进入到第二升温阶段，第二升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至140℃～150℃；预热结束之后，使得回流炉保持恒温阶段，恒温阶段时将温度加热到170℃～175℃，并且保持该温度1.5min～2min，恒温阶段用作对印刷线路板进行保温，使得印刷线路板的各处温度均匀；之后进入到回流阶段，回流阶段需要将温度加热致超过回流线，回流线根据使用的锡膏的不同而有所区别，大约在180℃～185℃，然后继续进行加热，直至加热至210℃～220℃，然后温度开始回落，降至回流温度一下，此时锡膏凝固；然后进行冷却；
h．视觉识别检查：利用自动光学检测设备检测贴装完的印刷线路板是否符合质量要求。
通过采用上述技术方案，在预热的过程当中利用超声波对印刷线路板进行震动，能够使得锡膏当中的溶剂和水分加快逃离锡膏的速度，在不降低焊接质量的前提之下，充分的将锡膏当中的溶剂和水分分离出，从而防止后期出现锡膏飞溅的问题出现。
本发明进一步设置为：所述步骤a中，印刷锡膏之前，需要对PCB板进行清洁，将PCB板上的杂质和灰尘清理下。
通过采用上述技术方案，将PCB板上的杂质和灰尘清理下，防止PCB板上残留的杂质和灰尘对元件的焊接质量造成影响。
本发明进一步设置为：所述步骤a中，对PCB板进行清理时，通过超声波对PCB板进行震荡，将PCB板上的杂质和灰尘从PCB板上震下，然后向PCB板进行吹风，通过风力将PCB板上被震动下的灰尘和杂质清除掉。
通过采用上述技术方案，通过超声波震动能够更好的将PCB板上的杂质和灰尘震落，从而使得灰尘和杂质能够更加彻底的被风力吹下PCB板。
本发明进一步设置为：所述步骤a和步骤e中，进行锡膏印刷的时候，通过锡膏印刷机将锡膏印刷到PCB板上需要进行元件安装的位置。
通过采用上述技术方案，通过锡膏印刷机机进行锡膏的印刷能够提高印刷的效率，提高印刷的精准度。
本发明进一步设置为：所述步骤b和步骤f中，进行贴装的时候需要采用贴片机进行元件的贴装。
通过采用上述技术方案，采用贴片机进行元件的贴装，能够提高元件贴装的效率，提高元件贴装的精准度。
本发明进一步设置为：所述步骤c和步骤g中，在回流阶段也需要通过超声波对PCB板进行震动。
通过采用上述技术方案，震动过程当中气化的助焊剂能够更加容易的从锡膏当中脱离，减少锡膏中出现焊接空洞的几率。
本发明进一步设置为：所述步骤c和步骤g中，冷却的时候需要控制冷却的时间，不能过快也不能过慢，并且冷却速度需要均匀，通常来说冷却时间控制在1.5min～2min。
通过采用上述技术方案，通过均匀的冷却速度，能够防止锡膏因为冷却速度不均匀而出现边缘翘起的问题。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
1、本发明通过在预热的时候对印刷线路板通过超声波进行震动，能够使得锡膏当中的溶剂和水分加快逃离锡膏的速度，在不降低焊接质量的前提之下，充分的将锡膏当中的溶剂和水分分离出，从而防止后期出现锡膏飞溅的问题出现；
2、本发明通过在回流阶段对PCB板进行超声波震动，震动过程当中气化的助焊剂能够更加容易的从锡膏当中脱离，减少锡膏中出现焊接空洞的几率。
具体实施方式
实施例一：一种印刷线路板表面贴装工艺：包括以下步骤：
a．印刷线路板表面清洁：进行印刷线路板贴装之前需要将印刷线路板表面上的杂质和灰尘清理干净，进行清理的时候通过超声波对印刷线路板进行震荡，将印刷线路板上的杂质和灰尘从印刷线路板上震下，然后向印刷线路板进行吹风，通过风力将印刷线路板上被震动下的灰尘和杂质清除掉；
b．印刷锡膏：将印刷线路板的正面朝向，通过锡膏印刷机将锡膏印刷到印刷线路板上需要进行元件安装的位置；印刷锡膏的时候需要保证印刷线路板处于水平位置，防止印刷锡膏的位置出现偏差；
c．正面元件贴装：将需要安装的元件贴装到印刷线路板上，进行贴装的时候需要采用贴片机进行元件的贴装；
d．回流炉焊接：将贴装完元件的印刷线路板送入到回流炉当中进行回流焊，进行回流焊的时候首先进行预热，预热时先进入第一升温阶段，第一升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至85℃，然后进入震动阶段，震动阶段当中实用超声波对印刷线路板进行震动，震动的时间持续6s，震动阶段结束之后，进入到第二升温阶段，第二升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至140℃；在预热的过程当中利用超声波对印刷线路板进行震动，能够使得锡膏当中的溶剂和水分加快逃离锡膏的速度；预热结束之后，使得回流炉保持恒温阶段，恒温阶段时将温度加热到170℃，并且保持该温度1.5min，恒温阶段用作对印刷线路板进行保温，使得印刷线路板的各处温度均匀；之后进入到回流阶段，回流阶段需要将温度加热致超过回流线，回流线根据使用的锡膏的不同而有所区别，大约在180℃，然后继续进行加热，直至加热至210℃，然后温度开始回落，降至回流温度一下，此时锡膏凝固；在回流阶段也需要通过超声波对印刷线路板进行震动，震动过程当中气化的助焊剂能够更加容易的从锡膏当中脱离，减少锡膏中出现焊接空洞的几率；然后进行冷却，冷却的时候需要控制冷却的时间，不能过快也不能过慢，并且冷却速度需要均匀，通常来说冷却时间控制在1.5min；
e．印刷线路板翻转：将焊接完并且冷却结束的印刷线路板翻转过来，进行印刷线路板背面的贴装；
f．印刷锡膏：将印刷线路板的背面朝向，通过锡膏印刷机将锡膏印刷到印刷线路板上需要进行元件安装的位置；印刷锡膏的时候需要保证印刷线路板处于水平位置，防止印刷锡膏的位置出现偏差；
g．背面元件贴装：将需要安装的元件贴装到印刷线路板上，进行贴装的时候需要采用贴片机进行元件的贴装；
h．回流炉焊接：将贴装完元件的印刷线路板送入到回流炉当中进行回流焊，进行回流焊的时候首先进行预热，预热时先进入第一升温阶段，第一升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至85℃，然后进入震动阶段，震动阶段当中实用超声波对印刷线路板进行震动，震动的时间持续6s，震动阶段结束之后，进入到第二升温阶段，第二升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至140℃；在预热的过程当中利用超声波对印刷线路板进行震动，能够使得锡膏当中的溶剂和水分加快逃离锡膏的速度；预热结束之后，使得回流炉保持恒温阶段，恒温阶段时将温度加热到170℃，并且保持该温度1.5min，恒温阶段用作对印刷线路板进行保温，使得印刷线路板的各处温度均匀；之后进入到回流阶段，回流阶段需要将温度加热致超过回流线，回流线根据使用的锡膏的不同而有所区别，大约在180℃，然后继续进行加热，直至加热至210℃，然后温度开始回落，降至回流温度一下，此时锡膏凝固；在回流阶段也需要通过超声波对印刷线路板进行震动，震动过程当中气化的助焊剂能够更加容易的从锡膏当中脱离，减少锡膏中出现焊接空洞的几率；然后进行冷却，冷却的时候需要控制冷却的时间，不能过快也不能过慢，并且冷却速度需要均匀，通常来说冷却时间控制在1.5min；
i．视觉识别检查：利用自动光学检测设备检测贴装完的印刷线路板是否符合质量要求。
实施例二：一种印刷线路板表面贴装工艺：包括以下步骤：
a．印刷线路板表面清洁：进行印刷线路板贴装之前需要将印刷线路板表面上的杂质和灰尘清理干净，进行清理的时候通过超声波对印刷线路板进行震荡，将印刷线路板上的杂质和灰尘从印刷线路板上震下，然后向印刷线路板进行吹风，通过风力将印刷线路板上被震动下的灰尘和杂质清除掉；
b．印刷锡膏：将印刷线路板的正面朝向，通过锡膏印刷机将锡膏印刷到印刷线路板上需要进行元件安装的位置；印刷锡膏的时候需要保证印刷线路板处于水平位置，防止印刷锡膏的位置出现偏差；
c．正面元件贴装：将需要安装的元件贴装到印刷线路板上，进行贴装的时候需要采用贴片机进行元件的贴装；
d．回流炉焊接：将贴装完元件的印刷线路板送入到回流炉当中进行回流焊，进行回流焊的时候首先进行预热，预热时先进入第一升温阶段，第一升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至90℃，然后进入震动阶段，震动阶段当中实用超声波对印刷线路板进行震动，震动的时间持续7s，震动阶段结束之后，进入到第二升温阶段，第二升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至150℃；在预热的过程当中利用超声波对印刷线路板进行震动，能够使得锡膏当中的溶剂和水分加快逃离锡膏的速度；预热结束之后，使得回流炉保持恒温阶段，恒温阶段时将温度加热到175℃，并且保持该温度2min，恒温阶段用作对印刷线路板进行保温，使得印刷线路板的各处温度均匀；之后进入到回流阶段，回流阶段需要将温度加热致超过回流线，回流线根据使用的锡膏的不同而有所区别，大约在185℃，然后继续进行加热，直至加热至220℃，然后温度开始回落，降至回流温度一下，此时锡膏凝固；在回流阶段也需要通过超声波对印刷线路板进行震动，震动过程当中气化的助焊剂能够更加容易的从锡膏当中脱离，减少锡膏中出现焊接空洞的几率；然后进行冷却，冷却的时候需要控制冷却的时间，不能过快也不能过慢，并且冷却速度需要均匀，通常来说冷却时间控制在2min；
e．印刷线路板翻转：将焊接完并且冷却结束的印刷线路板翻转过来，进行印刷线路板背面的贴装；
f．印刷锡膏：将印刷线路板的背面朝向，通过锡膏印刷机将锡膏印刷到印刷线路板上需要进行元件安装的位置；印刷锡膏的时候需要保证印刷线路板处于水平位置，防止印刷锡膏的位置出现偏差；
g．背面元件贴装：将需要安装的元件贴装到印刷线路板上，进行贴装的时候需要采用贴片机进行元件的贴装；
h．回流炉焊接：将贴装完元件的印刷线路板送入到回流炉当中进行回流焊，进行回流焊的时候首先进行预热，预热时先进入第一升温阶段，第一升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至90℃，然后进入震动阶段，震动阶段当中实用超声波对印刷线路板进行震动，震动的时间持续7s，震动阶段结束之后，进入到第二升温阶段，第二升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至150℃；在预热的过程当中利用超声波对印刷线路板进行震动，能够使得锡膏当中的溶剂和水分加快逃离锡膏的速度；预热结束之后，使得回流炉保持恒温阶段，恒温阶段时将温度加热到175℃，并且保持该温度2min，恒温阶段用作对印刷线路板进行保温，使得印刷线路板的各处温度均匀；之后进入到回流阶段，回流阶段需要将温度加热致超过回流线，回流线根据使用的锡膏的不同而有所区别，大约在185℃，然后继续进行加热，直至加热至220℃，然后温度开始回落，降至回流温度一下，此时锡膏凝固；在回流阶段也需要通过超声波对印刷线路板进行震动，震动过程当中气化的助焊剂能够更加容易的从锡膏当中脱离，减少锡膏中出现焊接空洞的几率；然后进行冷却，冷却的时候需要控制冷却的时间，不能过快也不能过慢，并且冷却速度需要均匀，通常来说冷却时间控制在2min；
i．视觉识别检查：利用自动光学检测设备检测贴装完的印刷线路板是否符合质量要求
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种印刷线路板表面贴装工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a．印刷锡膏：印刷锡膏的时候需要保证印刷线路板处于水平位置，防止印刷锡膏的位置出现偏差；
b．正面元件贴装：将需要安装的元件贴装到印刷线路板上；
c．回流炉焊接：将贴装完元件的印刷线路板送入到回流炉当中进行回流焊，进行回流焊的时候首先进行预热，预热时先进入第一升温阶段，第一升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至85℃～90℃，然后进入震动阶段，震动阶段当中实用超声波对印刷线路板进行震动，震动的时间持续6s～7s，震动阶段结束之后，进入到第二升温阶段，第二升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至140℃～150℃；预热结束之后，使得回流炉保持恒温阶段，恒温阶段时将温度加热到170℃～175℃，并且保持该温度1.5min～2min，恒温阶段用作对印刷线路板进行保温，使得印刷线路板的各处温度均匀；之后进入到回流阶段，回流阶段需要将温度加热致超过回流线，回流线根据使用的锡膏的不同而有所区别，大约在180℃～185℃，然后继续进行加热，直至加热至210℃～220℃，然后温度开始回落，降至回流温度一下，此时锡膏凝固；
d．印刷线路板翻转：将焊接完并且冷却结束的印刷线路板翻转过来，进行印刷线路板背面的贴装；
e．印刷锡膏：将印刷线路板的背面朝向，通过锡膏印刷机将锡膏印刷到印刷线路板上需要进行元件安装的位置；印刷锡膏的时候需要保证印刷线路板处于水平位置，防止印刷锡膏的位置出现偏差；
f．背面元件贴装：将需要安装的元件贴装到印刷线路板上，进行贴装的时候需要采用贴片机进行元件的贴装；
g．回流炉焊接：将贴装完元件的印刷线路板送入到回流炉当中进行回流焊，进行回流焊的时候首先进行预热，预热时先进入第一升温阶段，第一升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至85℃～90℃，然后进入震动阶段，震动阶段当中实用超声波对印刷线路板进行震动，震动的时间持续6s～7s，震动阶段结束之后，进入到第二升温阶段，第二升温阶段温度以小于或者等于4℃/s的速度上升至140℃～150℃；预热结束之后，使得回流炉保持恒温阶段，恒温阶段时将温度加热到170℃～175℃，并且保持该温度1.5min～2min，恒温阶段用作对印刷线路板进行保温，使得印刷线路板的各处温度均匀；之后进入到回流阶段，回流阶段需要将温度加热致超过回流线，回流线根据使用的锡膏的不同而有所区别，大约在180℃～185℃，然后继续进行加热，直至加热至210℃～220℃，然后温度开始回落，降至回流温度一下，此时锡膏凝固；然后进行冷却；
h．视觉识别检查：利用自动光学检测设备检测贴装完的印刷线路板是否符合质量要求。
2.根据权利要求1所述的印刷线路板表面贴装工艺，其特征在于：所述步骤a中，印刷锡膏之前，需要对PCB板进行清洁，将PCB板上的杂质和灰尘清理下。
3.根据权利要求1所述的印刷线路板表面贴装工艺，其特征在于：所述步骤a中，对PCB板进行清理时，通过超声波对PCB板进行震荡，将PCB板上的杂质和灰尘从PCB板上震下，然后向PCB板进行吹风，通过风力将PCB板上被震动下的灰尘和杂质清除掉。
4.根据权利要求1所述的印刷线路板表面贴装工艺，其特征在于：所述步骤a和步骤e中，进行锡膏印刷的时候，通过锡膏印刷机将锡膏印刷到PCB板上需要进行元件安装的位置。
5.根据权利要求1所述的印刷线路板表面贴装工艺，其特征在于：所述步骤b和步骤f中，进行贴装的时候需要采用贴片机进行元件的贴装。
6.根据权利要求1所述的印刷线路板表面贴装工艺，其特征在于：所述步骤c和步骤g中，在回流阶段也需要通过超声波对PCB板进行震动。
7.根据权利要求1所述的印刷线路板表面贴装工艺，其特征在于：所述步骤c和步骤g中，冷却的时候需要控制冷却的时间，不能过快也不能过慢，并且冷却速度需要均匀，通常来说冷却时间控制在1.5min～2min。
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