选择性波峰焊工艺参数优化的试验研究

论文摘要

现代电子信息技术的飞速发展,集成电路芯片封装形式也层出不穷,封装密度越来越高,极大的推动着电子产品向多功能、高性能、高可靠和低成本等方向发展。然而元器件尚未彻底片式化,由于通孔组装具有成本低的优势使插装通孔元件在许多场合仍有广泛应用。随着电子组装件越来越密集,部分通孔插装件已无法用传统波峰焊实现焊接。选择性波峰焊是为了满足通孔元器件焊接发展要求而发展起来的一种特殊形式的波峰钎焊技术,其工艺可作为波峰焊的一种取代,能够对逐个焊点的工艺参数进行优化以达到最佳的焊接质量。它一般由助焊剂喷涂、预热和焊接三个模块构成,通过设备编程装置,助焊剂喷涂模块可对每个焊点依次完成助焊剂选择性喷涂,经预热模块预热后,再由焊接模块对每个焊点逐点完成焊接。选择性波峰焊作为新引进的工艺,对选择性波峰焊进行工艺研究,找到合适的工艺参数对降低生产成本、提高焊接质量是十分必要的。本文通过对选择性波峰焊工艺流程分析并采用DOE试验设计方法,对助焊剂喷涂,预热温度,焊接温度,焊接时间和焊嘴等方面进行试验分析,利用RSM响应曲面和全析因试验方法,寻找出影响选择性波峰焊焊接质量的主要影响因子,并对这些因子进行参数优化和假设检验验证。试验结果表明,焊接时间和焊嘴是影响选择性波峰焊焊接质量的主要影响因素,在优化参数——助焊剂喷涂参数（线性喷洒时设定为速度15mm/s,70%的喷洒量、点喷时设定为喷涂时间1s,70%的喷洒量）、顶部预热温度100℃、锡波温度290℃、焊接时间1～4s（按实际的PCB板设计,零件类型等设定）和恰当的焊嘴后,可以使选择焊焊点的质量达到IPC-A-610的要求,使焊点不良率在控制在目标值1%以下。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 无铅钎焊技术提出的背景
• 1.2 无铅钎焊材料（钎料、焊剂）的选择
• 1.3 无铅钎焊技术方法简介
• 1.4 选择性波峰焊工艺简介
• 1.5 问题的提出和项目目标
• 第二章 优化前选择性波峰焊焊点质量分析
• 2.1 优化前的焊点质量
• 2.2 焊点缺陷分类
• 2.3 试验结果分析
• 2.4 小结
• 第三章 主要影响参数的分析确立
• 3.1 DOE试验设计方法简介
• 3.2 影响因子（工艺参数）的选定
• 3.3 助焊剂喷涂方式和喷涂量的影响
• 3.4 预热温度、焊接时间、钎焊温度和焊嘴的影响
• 3.5 小结
• 第四章 选择性波峰焊工艺参数优化试验
• 4.1 助焊剂喷涂的分析及其参数优化
• 4.1.1 助焊剂的作用和试验方法
• 4.1.2 试验结果分析和参数优化
• 4.1.3 线喷和点喷的选择
• 4.2 焊接部分参数优化试验
• 4.2.1 试验方法
• 4.2.2 助焊剂的作用和试验方法
• 4.2.3 实验结果分析
• 4.3 式验后的检查验证
• 4.4 优化参数
• 4.5 小结
• 第五章 假设检验
• 5.1 假设检验的原理
• 5.2 试验结果和参数优化的假设实验
• 5.3 小结
• 结论及展望
• 1 论文的主要结论
• 2 展望
• 参考文献
• 致谢