CN113681107A - 一种微带板与基板焊接装置及使用方法 - Google Patents

一种微带板与基板焊接装置及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113681107A
CN113681107A CN202111060988.7A CN202111060988A CN113681107A CN 113681107 A CN113681107 A CN 113681107A CN 202111060988 A CN202111060988 A CN 202111060988A CN 113681107 A CN113681107 A CN 113681107A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
plate
microstrip
substrate
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111060988.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113681107B (zh
Inventor
刘贺
胡形成
谢小彤
王晓蓉
薛冰
潘沁梦
朱昳赟
华立巍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Radio Equipment Research Institute
Original Assignee
Shanghai Radio Equipment Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Radio Equipment Research Institute filed Critical Shanghai Radio Equipment Research Institute
Priority to CN202111060988.7A priority Critical patent/CN113681107B/zh
Publication of CN113681107A publication Critical patent/CN113681107A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113681107B publication Critical patent/CN113681107B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08Auxiliary devices therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08Auxiliary devices therefor
    • B23K3/085Cooling, heat sink or heat shielding means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种微带板与基板焊接装置及使用方法,每一所述微带板包括焊接面和与所述焊接面相对设置的安装面,所述焊接面用于焊接所述基板,所述安装面用于贴装元器件;所述微带板与基板焊接装置包括:若干个焊片,每一所述焊片设置于对应的所述基板和所述微带板的所述焊接面之间,且每一所述焊片与对应的所述基板和所述微带板组成一待焊组件;焊接工装,用于承载每一所述待焊组件以及使每一所述待焊组件中的所述微带板平整;焊接设备,用于容置所述焊接工装以及熔融所述焊接工装上每一所述待焊组件中的所述焊片,以使对应的所述基板和所述微带板进行粘接。本发明既能够实现对微带板与基板的焊接,又能够有效提高焊接质量和焊接效率。

Description

一种微带板与基板焊接装置及使用方法
技术领域
本发明涉及微带板制造技术领域,尤其涉及一种微带板与基板焊接装置及使用方法。
背景技术
微带板与基板钎焊是指利用低温钎料重熔并在微带板与基板的焊接面润湿、扩散形成电气与机械冶金结合的一种工艺。焊接后的微带板具备良好的接地能力、导热能力、空洞率低及钎透率高等特点;具备较高钎透率的微带板则可以在高频电路中显著降低电压驻波比,降低插入损耗,提高微波信号传输效率。
上述焊接技术已广泛应用于航空、航天、雷达、军工装备等领域。然而随着科技发展,用于基于微波电路的信号频段越来越高,产量规模也越来越大,采用传统的回流焊接或人工热平台焊接技术对微带板和基板进行批量焊接处理时,已无法满足微波电路对焊接质量(包括空洞率、钎透率、热导率等)以及焊接效率等方面越来越高的要求。目前,限制批量自动焊接微带板与基板的原因主要有以下几点:1、微带板与基板之间的定位精度较高,且定位精度≤±0.05mm;2、微带板的厚度较薄(一般为0.254mm),对压块工装的要求较高;3、焊接过程需要均匀且持续地向微带板和基板加压,以保障焊接后的微带板不会因为热膨胀而导致翘曲;4、焊接空洞率难以通过常规设备和常规工艺方法解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微带板与基板焊接装置及使用方法,可以通过焊片、焊接工装及焊接设备实现对微带板与基板的焊接,并能够有效提高焊接质量和焊接效率。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种微带板与基板焊接装置,每一所述微带板包括焊接面和与所述焊接面相对设置的安装面,所述焊接面用于焊接所述基板,所述安装面用于贴装元器件;所述微带板与基板焊接装置包括:
若干个焊片,每一所述焊片设置于对应的所述基板和所述微带板的所述焊接面之间,且每一所述焊片与对应的所述基板和所述微带板组成一待焊组件;
焊接工装,用于承载每一所述待焊组件以及使每一所述待焊组件中的所述微带板平整;
焊接设备,用于容置所述焊接工装以及熔融所述焊接工装上每一所述待焊组件中的所述焊片,以使对应的所述基板和所述微带板进行粘接。
优选地,所述焊接工装包括:
焊接底板,用于承载每一所述待焊组件,且所述焊接底板与所述微带板的安装面接触;
定位板,设置于所述焊接底板上,用于对每一所述待焊组件进行定位;以及
焊接盖板,设置于所述定位板上,用于压制每一所述待焊组件,以使每一所述微带板平整;且所述焊接盖板与所述基板接触。
优选地,所述焊接工装还包括:若干个磁铁;每一所述磁铁设置于所述焊接底板靠近所述定位板的端面上,用于吸附所述定位板和所述焊接盖板;且所有所述磁铁间隔设置。
优选地,所述定位板上设有若干个定位槽,每一所述定位槽贯穿所述定位板,用于容置一所述待焊组件;且所有所述定位槽间隔设置。
优选地,每一所述焊片的成分为Sn、Ag、Cu,其中Sn的质量比为96.5%,Ag的质量比为3%,Cu的质量比为0.5%。
优选地,所述焊接设备为真空汽相焊接机。
优选地,所述焊接底板的导热系数小于所述焊接盖板的导热系数。
另一方面,本发明还提供一种如上述的微带板与基板焊接装置的使用方法,包括:
将每一待焊组件中的微带板、焊片和基板依序放置于焊接工装上;
使焊接设备进行预热;
将所述焊接工装放入预热后的所述焊接设备中;
根据预设程序调节所述焊接设备,以熔融所述焊接工装上每一所述待焊组件中的所述焊片;以及
将所述焊片熔融后的每一所述待焊组件从所述焊接设备中取出并冷却,以使每一所述待焊组件中的所述基板和所述微带板进行粘接。
优选地,所述将每一待焊组件中的微带板、焊片和基板依序放置于焊接工装上的步骤包括:
将所述焊接工装中的定位板放置于焊接底板上;
将每一所述微带板对应放置于所述定位板的定位槽内,且所述微带板的安装面与所述焊接底板接触;
将每一所述焊片对应放置于所述微带板的焊接面上;
将每一所述基板对应放置于所述焊片上;以及
将焊接盖板放置于所述定位板上,且所述焊接盖板与每一所述基板接触。
优选地,所述根据预设程序调节所述焊接设备的步骤包括:
对已放入所述焊接工装的所述焊接设备进行第一次抽真空,以使所述焊接设备达到第一压强,且所述第一压强为150Pa~250Pa;
使达到所述第一压强的所述焊接设备第一次喷射汽相焊接液,并在第一次喷射所述汽相焊接液后静置第一时长,且所述第一时长为60s~90s;
使静置所述第一时长后的所述焊接设备第二次喷射所述汽相焊接液,并在第二次喷射所述汽相焊接液后静置第二时长,且所述第二时长为25s~55s;
使静置所述第二时长后的所述焊接设备第三次喷射所述汽相焊接液,并在第三次喷射所述汽相焊接液后静置第三时长,且所述第三时长为65s~95s;
对静置所述第三时长后的所述焊接设备进行第二次抽真空,以使所述焊接设备达到第二压强,且所述第二压强为5Pa~15Pa;以及
将达到所述第二压强的所述焊接设备静置第四时长,且所述第四时长为25s~55s。
本发明与现有技术相比至少具有以下优点之一:
本发明提供的一种微带板与基板焊接装置及使用方法,通过焊接工装可以承载由焊片与对应的基板和微带板组成的待焊组件,通过焊接设备则可以熔融焊接工装上每一待焊组件中的焊片,使得对应的基板和微带板进行粘接,从而完成微带板与基板的焊接。
本发明中采用成分为96.5Sn3Ag0.5Cu(SAC305)的焊片,其熔融温度明显高于用于粘接微带板和元器件且成分为60Sn40Pb的焊膏的熔融温度,能够满足进行SMT自动化生产的二次回流温度梯度要求,从而保证微带板与基板之间连接的可靠性。
本发明中焊接底板的导热系数小于焊接盖板的导热系数,且焊接底板与每一待焊组件中的微带板直接接触,焊接盖板则与每一待焊组件中的基板直接接触,使得微带板的受热慢于对应的基板,从而在每一待焊组件中焊片的熔融过程中可以实现温度由基板传导至焊片再传导至微带板,进而实现对焊片熔融后形成的焊料的流向控制。
本发明中设置于焊接底板上的磁铁可以持续吸附位于焊接底板上方的定位板和焊接盖板,使得焊接盖板可以均匀且持续地向待焊组件施加压力,从而避免待焊组件中的微带板出现翘曲或偏移,进而保证微带板的平整性;此外通过磁铁吸附定位板和焊接盖板,还使得焊接工装具有拆卸简单、免维护、寿命长及通用性高等优点。
本发明中采用的真空汽相焊接机基于先进的电子焊接技术,使用高温汽体的凝结热作为加热手段,可以使放置于其内的焊接工装升温均匀以及通过真空度控制可以在焊接过程中控制气体溢出,从而能够有效降低微带板与基板之间的钎焊空洞率并提高其焊接钎透率,进而保障焊接质量;此外真空汽相焊接机内可以容置多个焊接工装,每个焊接工装又可以承载多个待焊组件,能够实现对微带板与基板的批量焊接,有效提高了焊接效率。
本发明中定位板上的定位槽可以根据微带板的长度和宽度,并通过激光切孔或模具冲压的方式来进行加工,能够有效提高定位槽的加工精度,且加工精度可达0.02mm,从而能够保证待焊组件中微带板与基板的重合度,进而保证对待焊组件的定位精度。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种微带板与基板焊接装置中焊接工装的结构示意图;
图2是本发明一实施例提供的一种微带板与基板焊接装置的使用方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种微带板与基板焊接装置及使用方法作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂,请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合附图1所示,本实施例提供一种微带板与基板焊接装置,每一所述微带板101包括焊接面和与所述焊接面相对设置的安装面,所述焊接面用于焊接所述基板102,所述安装面用于贴装元器件;述微带板与基板焊接装置包括:若干个焊片201,每一所述焊片201设置于对应的所述基板102和所述微带板101的所述焊接面之间,且每一所述焊片201与对应的所述基板102和所述微带板101组成一待焊组件;焊接工装,用于承载每一所述待焊组件以及使每一所述待焊组件中的所述微带板101平整;焊接设备,用于容置所述焊接工装以及熔融所述焊接工装上每一所述待焊组件中的所述焊片201,以使对应的所述基板102和所述微带板101进行粘接。
可以理解的是,在一些实施例中,所述焊接设备为真空汽相焊接机。
具体的,在本实施例中,相较于采用传统回流焊接或真空焊接技术的设备,所述真空汽相焊接机采用了先进的电子焊接技术,其使用高温汽体的凝结热作为加热手段,可以使放置于其内的所述焊接工装升温均匀,从而促进所述焊接工装内每一所述待焊组件中所述焊片201熔融的均匀性,进而使得所述焊片201熔融后形成的所述焊料可以均匀地铺展于对应的所述微带板101和所述基板102之间;同时所述真空汽相焊接机还可以通过真空度控制在焊接过程中控制气体溢出。由此,采用所述真空汽相焊接机可以有效降低所述微带板101与所述基板102之间的钎焊空洞率并提高其焊接钎透率,且焊接钎透率高于97%,从而保障了焊接质量。此外,所述真空汽相焊接机内一般可以容置多个(例如5~10个)所述焊接工装,能够实现对所述微带板101与所述基板102的批量焊接,从而有效提高焊接效率,但本发明不以此为限。
请继续参考图1,每一所述焊片201的成分为Sn、Ag、Cu,其中Sn的质量比为96.5%,Ag的质量比为3%,Cu的质量比为0.5%。
具体的,每一所述待焊组件中的所述焊片201在熔融后可以形成焊料,使得对应的所述基板102和所述微带板101可以通过所述焊料进行粘接,从而完成所述基板102和所述微带板101的焊接。由于完成所述微带板101与所述基板102的焊接后,还需要在每一所述微带板101的所述安装面上贴装所述元器件,且所述微带板101和所述元器件之间通常采用成分为60Sn40Pb的焊膏来进行粘接,则所述焊片201的熔融温度需高于成分为60Sn40Pb的焊膏的熔融温度,从而防止在SMT(Surface Mounting Technology,表面贴装技术)自动化生产过程中所述微带板101与所述基板102之间发生脱落,进而保证所述微带板101与所述基板102之间连接的可靠性。更具体的,成分为60Sn40Pb的焊膏的熔融温度约为183℃,本实施例中所采用的成分为96.5Sn3Ag0.5Cu(SAC305)的所述焊片201的熔融温度约为217℃,可见所述焊片201的熔融温度明显高于成分为60Sn40Pb的焊膏的熔融温度,能够满足进行SMT自动化生产的二次回流温度梯度要求,但本发明不以此为限。
在本实施例中,每一所述微带板101厚度可以为0.254mm,每一所述基板102的厚度可以为0.7mm~1.0mm,每一所述微带板101的长度和宽度则可以根据应用需求进行设置,且每一所述基板102的长度和宽度同样分别与每一所述微带板101的长度和宽度相同。同时还可以根据每一所述微带板101的长度和宽度,通过激光切割或机械冲压的方式批量制备所述焊片201,使得每一所述焊片201的长度和宽度可以分别与每一所述微带板101的长度和宽度相同,从而保证焊锡量及焊接部位的可控。
请继续参考图1,所述焊接工装包括:焊接底板211,用于承载每一所述待焊组件,且所述焊接底板211与所述微带板101的安装面接触;定位板212,设置于所述焊接底板211上,用于对每一所述待焊组件进行定位;以及焊接盖板213,设置于所述定位板212上,用于压制每一所述待焊组件,以使每一所述微带板101平整;且所述焊接盖板213与所述基板102接触。
可以理解的是,在一些其他的实施例中,所述焊接工装还包括:若干个磁铁214;每一所述磁铁214设置于所述焊接底板211靠近所述定位板212的端面上,用于吸附所述定位板212和所述焊接盖板213;且所有所述磁铁104间隔设置。
在一些实施例中,所述定位板212上设有若干个定位槽2121,每一所述定位槽2121贯穿所述定位板212,用于容置一所述待焊组件;且所有所述定位槽2121间隔设置。
具体的,在本实施例中,所述焊接底板211靠近所述定位板212的端面上可以间隔设置若干个盲孔2111,每一所述盲孔2111可以容置一所述磁铁214;且每一所述盲孔2111的深度不小于每一所述磁铁214的高度,以使每一所述盲孔2111内的所述磁铁214不暴露于所述焊接底板211上,从而使得所述焊接底板211与所述定位板212可以无缝隙贴合。优选地,所述焊接底板的长度可以为200mm,宽度可以为180mm,厚度可以为5mm~6mm。所述焊接底板上所述盲孔的数量可以为9个,且9个所述盲孔可以呈3×3矩阵排列;每一所述盲孔的直径可以为6.2mm,深度可以为4mm,但本发明不以此为限。
具体的,可以根据所述焊接底板211的长度和宽度,通过激光切割技术制备所述定位板212和所述焊接盖板213,使得所述定位板212和所述焊接盖板213的长度和宽度皆分别与所述焊接底板211的长度和宽度相同,即所述定位板212和所述焊接盖板213的长度皆为200mm,宽度皆为180mm。此外,对切割得到的所述定位板212和所述焊接盖板213还需进行抛光清洁,但本发明不以此为限。
在本实施例中,所述定位板212的厚度可以为1mm;所述定位板212上的每一所述定位槽2121可以根据所述微带板101的长度和宽度,并通过激光切孔或模具冲压的方式来进行加工,以提高每一所述定位槽212的加工精度,且加工精度为0.02mm,从而能够保证每一所述待焊组件中所述微带板101与所述基板102的重合度,进而能够保证对每一所述待焊组件的定位精度。优选地,所述定位槽2121的数量可以为10个,且10个所述定位槽2121可以呈2行5列的矩阵排列。
具体的,在本实施例中,所述磁铁214的数量与所述盲孔2111的数量保持一致,即同样为9个;每一所述磁铁214的材料可以为耐高温磁石,以能够在熔融所述焊片201过程中持续吸附位于所述焊接底板211上方的所述定位板212和所述焊接盖板213;且所述焊接盖板213与每一所述待焊组件中的所述基板102接触,使得所述焊接盖板213可以均匀且持续地向每一所述待焊组件施加压力,从而避免每一所述待焊组件中的所述微带板101出现翘曲或偏移,进而保证每一所述微带板101的平整性。更具体的,每一所述磁铁214的直径可以为6mm,高度可以为2mm,使得每一所述磁铁214可以完全沉入对应的所述盲孔2111内;且可以通过耐高温红胶将每一所述磁铁214粘接固定于所述对应的所述盲孔2111内,以提高所述磁铁214与所述焊接底板211之间连接的可靠性。优选地,每一所述磁铁的材料可以为钐钴磁石,但本发明不以此为限。
请继续参考图1,所述焊接底板211的导热系数小于所述焊接盖板213的导热系数。
具体的,在本实施例中,每一所述待焊组件中从上到下依序为所述基板102、所述焊片201及所述微带板101,且每一所述待焊组件放置于对应的所述定位槽2121内时,每一所述待焊组件中所述微带板101的所述安装面与所述焊接底板211直接接触,所述基板102与所述焊接盖板213直接接触。由于所述焊接底板211的导热系数小于所述焊接盖板213的导热系数,使得每一所述微带板101的受热慢于对应的所述基板102,从而在所述焊片201熔融过程中可以实现温度由所述基板102传导至所述焊片201再传导至所述微带板101,进而实现对所述焊料流向的控制。优选地,所述焊接底板211的材料可以为合成石,所述定位板212和所述焊接盖板213的材料可以皆为304不锈钢;其中,材料为合成石的所述焊接底板的导热系数为0.25W/m.K,材料为304不锈钢的所述焊接盖板的导热系数为16.2W/m.K。
结合附图2所示,本实施例还提供一种如上述的微带板与基板焊接装置的使用方法,包括:步骤S110、将每一待焊组件中的微带板101、焊片201和基板102依序放置于焊接工装上;步骤S120、使焊接设备进行预热;步骤S130、将所述焊接工装放入预热后的所述焊接设备中;步骤S140、根据预设程序调节所述焊接设备,以熔融所述焊接工装上每一所述待焊组件中的所述焊片201;以及步骤S150、将所述焊片201熔融后的每一所述待焊组件从所述焊接设备中取出并冷却,以使每一所述待焊组件中的所述基板和所述微带板进行粘接。
可以理解的是,在一些其他的实施例中,所述步骤S110包括:步骤S1101、将所述焊接工装中的定位板212放置于焊接底板211上;步骤S1102、将每一所述微带板101对应放置于所述定位板212的定位槽2121内,且所述微带板101的安装面与所述焊接底板211接触;步骤S1103、将每一所述焊片201对应放置于所述微带板101的焊接面上;步骤S1104、将每一所述基板102对应放置于所述焊片201上;以及步骤S1105、将焊接盖板213放置于所述定位板212上,且所述焊接盖板213与每一所述基板102接触。
在一些实施例中,所述步骤S140包括:步骤S1401、对已放入所述焊接工装的所述焊接设备进行第一次抽真空,以使所述焊接设备达到第一压强,且所述第一压强为150Pa~250Pa;步骤S1402、使达到所述第一压强的所述焊接设备第一次喷射汽相焊接液,并在第一次喷射所述汽相焊接液后静置第一时长,以使所述焊接工装的内部温度升至且所述第一时长为60s~90s;步骤S1403、使静置所述第一时长后的所述焊接设备第二次喷射所述汽相焊接液,并在第二次喷射所述汽相焊接液后静置第二时长,且所述第二时长为25s~55s;步骤S1404、使静置所述第二时长后的所述焊接设备第三次喷射所述汽相焊接液,并在第三次喷射所述汽相焊接液后静置第三时长,且所述第三时长为65s~95s;步骤S1405、对静置所述第三时长后的所述焊接设备进行第二次抽真空,以使所述焊接设备达到第二压强,且所述第二压强小于10Pa;以及步骤S1406、将达到所述第二压强的所述焊接设备静置第四时长,且所述第四时长为25s~55s。
具体的,在本实施例中,所述步骤S1101中,可以通过固定于所述焊接底板211内的所述磁铁214将所述定位板212稳定地吸附于所述焊接底板211上。执行所述步骤S1103之前还包括:采用酒精溶液超声的方式清洗每一所述焊片201,以避免油污或氧化物对所述焊片201表面造成影响;以及在每一所述微带板101的所述焊接面上均匀涂覆助焊剂(例如松香水溶液等),以保证焊接质量。执行所述步骤S1104之前还包括:在每一所述焊片201远离所述微带板101的端面上均匀涂覆所述助焊剂(例如松香水溶液等),以保证焊接质量;所述步骤S1105中,同样可以通过所述磁铁214将所述焊接盖板213稳定地吸附于所述定位板212上,以向每一所述微带板101持续施加压力,从而使得每一所述微带板101平整。此外,若存在多余的所述焊片201,则对多余的所述焊片201进行清洗后可以放置在玻璃皿中进行防尘保存,但本发明不以此为限。
具体的,在本实施例中,所述步骤S120中可以将所述焊接设备的炉腔温度预热至290℃。由于所述焊接设备的炉腔内一般可以容置多个(例如5~10个)所述焊接工装,则所述步骤S130中可以在所述焊接设备的炉腔温度预热至290℃后,将多个放置有所述待焊组件的所述焊接工装放入所述焊接设备炉腔内,从而实现对所述微带板101与所述基板102的批量焊接,进而有效提高焊接效率,但本发明不以此为限。
具体的,在本实施例中,所述汽相焊接液可以为全氟聚醚(PFPE,PerfluorinatedPolyether);对所述焊接设备进行抽真空则可以防止所述焊片201熔融后形成的所述焊料氧化,从而保证焊接质量。更具体的,步骤S1401中所述第一压强可以为200pa;所述步骤S1402中第一次喷射的所述汽相焊接液可以为1000ml,所述第一时长可以为75s,且静置所述第一时长后所述焊接设备炉腔中所述焊接工装的内部温度可以升至约150℃~170℃;所述步骤S1403中第二次喷射的所述汽相焊接液可以为600ml,所述第二时长可以为40s,且静置所述第二时长后所述焊接设备炉腔中所述焊接工装的内部温度可以升至约210℃~230℃;所述步骤S1404中第三次喷射的所述汽相焊接液可以为450ml,所述第三时长可以为80s,且静置所述第三时长后所述焊接设备炉腔中所述焊接工装的内部温度可以升至约235℃~240℃,以使所述焊接工装中每一所述待焊组件内的所述焊片发生熔融;步骤S1406中所述第四时长可以为40s,但本发明不以此为限。
具体的,在本实施例中,所述步骤S150中每一所述焊片201熔融后形成的所述焊料在冷却后可以使对应的所述基板102和所述微带板101进行粘接,以得到所述微带板101与所述基板102的焊接件,从而完成对所述微带板101与所述基板102的焊接。此外,在完成所述步骤S150后,还需要拆下所述焊接工装中的所述焊接盖板203和所述定位板202,以取出所述微带板101与所述基板102的焊接件并进行X光检验;且检验合格后的所述微带板101与所述基板102的焊接件可以放置于汽相清洗设备内进行自动批量清洗,但本发明不以此为限。
综上所述,本实施例提供的一种微带板与基板焊接装置及使用方法,每一焊片可以与对应的基板和微带板组成一待焊组件;焊接工装可以承载每一待焊组件;焊接设备则可以熔融焊接工装上每一待焊组件中的焊片,使得对应的基板和微带板进行粘接,从而完成微带板与基板的焊接。本实施例中焊片的成分为96.5Sn3Ag0.5Cu,能够满足进行SMT自动化生产的二次回流温度梯度要求,从而保证微带板与基板之间连接的可靠性;焊接底板的导热系数小于焊接盖板的导热系数,可以使得微带板的受热慢于对应的基板,从而在每一待焊组件中焊片的熔融过程中可以实现温度由基板传导至焊片再传导至微带板,进而实现对焊片熔融后形成的焊料的流向控制;焊接设备采用了基于先进电子焊接技术的真空汽相焊接机,可以有效降低微带板与基板之间的钎焊空洞率并提高其焊接钎透率,从而保障焊接质量,同时还能够实现对微带板与基板的批量焊接,从而有效提高焊接效率。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种微带板与基板焊接装置,每一所述微带板(101)包括焊接面和与所述焊接面相对设置的安装面,所述焊接面用于焊接所述基板(102),所述安装面用于贴装元器件;其特征在于,所述微带板与基板焊接装置包括:
若干个焊片(201),每一所述焊片(201)设置于对应的所述基板(102)和所述微带板(101)的所述焊接面之间,且每一所述焊片(201)与对应的所述基板(102)和所述微带板(101)组成一待焊组件;
焊接工装,用于承载每一所述待焊组件以及使每一所述待焊组件中的所述微带板(101)平整;
焊接设备,用于容置所述焊接工装以及熔融所述焊接工装上每一所述待焊组件中的所述焊片(201),以使对应的所述基板(102)和所述微带板(101)进行粘接。
2.如权利要求1所述的微带板与基板焊接装置,其特征在于,所述焊接工装包括:
焊接底板(211),用于承载每一所述待焊组件,且所述焊接底板(211)与所述微带板(101)的安装面接触;
定位板(212),设置于所述焊接底板(211)上,用于对每一所述待焊组件进行定位;以及
焊接盖板(213),设置于所述定位板(212)上,用于压制每一所述待焊组件,以使每一所述微带板(101)平整;且所述焊接盖板(213)与所述基板(102)接触。
3.如权利要求2所述的微带板与基板焊接装置,其特征在于,所述焊接工装还包括:若干个磁铁(214);每一所述磁铁(214)设置于所述焊接底板(211)靠近所述定位板(212)的端面上,用于吸附所述定位板(212)和所述焊接盖板(213);且所有所述磁铁(104)间隔设置。
4.如权利要求2所述的微带板与基板焊接装置,其特征在于,
所述定位板(212)上设有若干个定位槽(2121),每一所述定位槽(2121)贯穿所述定位板(212),用于容置一所述待焊组件;且所有所述定位槽(2121)间隔设置。
5.如权利要求1所述的微带板与基板焊接装置,其特征在于,每一所述焊片(201)的成分为Sn、Ag、Cu,其中Sn的质量比为96.5%,Ag的质量比为3%,Cu的质量比为0.5%。
6.如权利要求1所述的微带板与基板焊接装置,其特征在于,所述焊接设备为真空汽相焊接机。
7.如权利要求2所述的微带板与基板焊接装置,其特征在于,所述焊接底板(211)的导热系数小于所述焊接盖板(213)的导热系数。
8.一种如权利要求1~7中任意一项所述的微带板与基板焊接装置的使用方法,其特征在于,包括:
将每一待焊组件中的微带板、焊片和基板依序放置于焊接工装上;
使焊接设备进行预热;
将所述焊接工装放入预热后的所述焊接设备中;
根据预设程序调节所述焊接设备,以熔融所述焊接工装上每一所述待焊组件中的所述焊片;以及
将所述焊片熔融后的每一所述待焊组件从所述焊接设备中取出并冷却,以使每一所述待焊组件中的所述基板和所述微带板进行粘接。
9.如权利要求8所述的微带板与基板焊接装置的使用方法,其特征在于,所述将每一待焊组件中的微带板、焊片和基板依序放置于焊接工装上的步骤包括:
将所述焊接工装中的定位板放置于焊接底板上;
将每一所述微带板对应放置于所述定位板的定位槽内,且所述微带板的安装面与所述焊接底板接触;
将每一所述焊片对应放置于所述微带板的焊接面上;
将每一所述基板对应放置于所述焊片上;以及
将焊接盖板放置于所述定位板上,且所述焊接盖板与每一所述基板接触。
10.如权利要求8所述的微带板与基板焊接装置使用方法,其特征在于,所述根据预设程序调节所述焊接设备的步骤包括:
对已放入所述焊接工装的所述焊接设备进行第一次抽真空,以使所述焊接设备达到第一压强,且所述第一压强为150Pa~250Pa;
使达到所述第一压强的所述焊接设备第一次喷射汽相焊接液,并在第一次喷射所述汽相焊接液后静置第一时长,且所述第一时长为60s~90s;
使静置所述第一时长后的所述焊接设备第二次喷射所述汽相焊接液,并在第二次喷射所述汽相焊接液后静置第二时长,且所述第二时长为25s~55s;
使静置所述第二时长后的所述焊接设备第三次喷射所述汽相焊接液,并在第三次喷射所述汽相焊接液后静置第三时长,且所述第三时长为65s~95s;
对静置所述第三时长后的所述焊接设备进行第二次抽真空,以使所述焊接设备达到第二压强,且所述第二压强为5Pa~15Pa;以及
将达到所述第二压强的所述焊接设备静置第四时长,且所述第四时长为25s~55s。
CN202111060988.7A 2021-09-10 2021-09-10 一种微带板与基板焊接装置及使用方法 Active CN113681107B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111060988.7A CN113681107B (zh) 2021-09-10 2021-09-10 一种微带板与基板焊接装置及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111060988.7A CN113681107B (zh) 2021-09-10 2021-09-10 一种微带板与基板焊接装置及使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113681107A true CN113681107A (zh) 2021-11-23
CN113681107B CN113681107B (zh) 2023-07-04

Family

ID=78585911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111060988.7A Active CN113681107B (zh) 2021-09-10 2021-09-10 一种微带板与基板焊接装置及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113681107B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116133354A (zh) * 2022-12-15 2023-05-16 中国电子科技集团公司第十研究所 一种金属凹腔内微带板元器件组装方法
US20230241725A1 (en) * 2022-01-19 2023-08-03 Ning-Cheng Lee Solder pastes and methods of using the same

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010098320A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Shu Kisei フレキシブルプリント基板の表面実装工程と、当該工程において使用される磁性治具およびスチールメッシュ
CN103071876A (zh) * 2013-01-05 2013-05-01 烟台睿创微纳技术有限公司 一种封装焊接方法和装置
CN105789071A (zh) * 2016-03-29 2016-07-20 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种用于微波芯片共晶加压的装置及加压方法
CN106180954A (zh) * 2016-08-08 2016-12-07 华东光电集成器件研究所 一种多芯片共晶焊施压装置
CN106513899A (zh) * 2016-11-10 2017-03-22 北京工业大学 三明治式微型钎焊接头及其制备时所用夹具和方法
CN108376669A (zh) * 2018-03-20 2018-08-07 深圳市华讯方舟微电子科技有限公司 共晶焊接组件及共晶焊接方法
CN109175568A (zh) * 2018-11-01 2019-01-11 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种大尺寸天线与微带板大面积接地的钎焊方法
CN111097988A (zh) * 2020-01-15 2020-05-05 上海航天电子通讯设备研究所 一种微波组件回流焊装夹定位装置
CN211135854U (zh) * 2019-12-23 2020-07-31 扬州扬杰电子科技股份有限公司 多层芯片焊接模具
CN211588843U (zh) * 2020-08-25 2020-09-29 江苏协和电子股份有限公司 一种电路板焊接夹具

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010098320A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Shu Kisei フレキシブルプリント基板の表面実装工程と、当該工程において使用される磁性治具およびスチールメッシュ
CN103071876A (zh) * 2013-01-05 2013-05-01 烟台睿创微纳技术有限公司 一种封装焊接方法和装置
CN105789071A (zh) * 2016-03-29 2016-07-20 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种用于微波芯片共晶加压的装置及加压方法
CN106180954A (zh) * 2016-08-08 2016-12-07 华东光电集成器件研究所 一种多芯片共晶焊施压装置
CN106513899A (zh) * 2016-11-10 2017-03-22 北京工业大学 三明治式微型钎焊接头及其制备时所用夹具和方法
CN108376669A (zh) * 2018-03-20 2018-08-07 深圳市华讯方舟微电子科技有限公司 共晶焊接组件及共晶焊接方法
CN109175568A (zh) * 2018-11-01 2019-01-11 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种大尺寸天线与微带板大面积接地的钎焊方法
CN211135854U (zh) * 2019-12-23 2020-07-31 扬州扬杰电子科技股份有限公司 多层芯片焊接模具
CN111097988A (zh) * 2020-01-15 2020-05-05 上海航天电子通讯设备研究所 一种微波组件回流焊装夹定位装置
CN211588843U (zh) * 2020-08-25 2020-09-29 江苏协和电子股份有限公司 一种电路板焊接夹具

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230241725A1 (en) * 2022-01-19 2023-08-03 Ning-Cheng Lee Solder pastes and methods of using the same
CN116133354A (zh) * 2022-12-15 2023-05-16 中国电子科技集团公司第十研究所 一种金属凹腔内微带板元器件组装方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113681107B (zh) 2023-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113681107B (zh) 一种微带板与基板焊接装置及使用方法
CN103920956B (zh) 一种回流工艺焊接方法
CN106475702B (zh) 一种限高型预成型焊片
JP4856014B2 (ja) 回路モジュールとその製造方法
CN109256337B (zh) 一种周长毫米级元件共晶焊接装置及焊接方法
CN107755837B (zh) 靶材组件的制造方法
US4334646A (en) Method of solder reflow assembly
US3786228A (en) Electric soldering iron tip
CN103152996A (zh) 一种密间距长镀金插针的通孔回流工艺
CN110937911A (zh) 靶材组件形成方法
CN102123562B (zh) 采用回流焊接制作金属基板的方法
CN113319454A (zh) 一种表贴自带固态焊料连接器焊端焊料预置方法
JPS63166774A (ja) 銅板とアルミナ基板との接合体の製造方法
WO2022127748A1 (zh) 一种超薄焊接垫片及制备方法、焊接方法与半导体器件
JP6832675B2 (ja) 予備半田成形システムおよび方法
CN109202200A (zh) 一种微波组件一体化焊接方法
CN113953618A (zh) 一种上锡工装及载片上锡方法
CN108070834B (zh) 背板及其形成方法
CN113500264A (zh) 一种锗靶钎焊焊接方法以及焊接结构
CN110587053A (zh) 采用聚四氟乙烯块降低焊接印制板焊接空洞率的工艺
CN112820652A (zh) 一种用于qfn封装器件l形焊接端子除金搪锡的方法
CN111774682A (zh) 异形多孔印制板焊接方法
CN203057706U (zh) 金属基板刷锡装置
CN110660678A (zh) 一种芯片结构组装方法及芯片结构
JP2004006818A (ja) リフロー法とソルダペースト

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant