一種提高鍍鎳殼體與基板焊接焊透率的方法
【專利摘要】一種提高鍍鎳殼體與基板焊接焊透率的方法，本發(fā)明從溫度因素入手，通過在鍍鎳殼體上先預涂覆一層薄薄的焊料，先完成鎳層表面錫化，使殼體與基板之間的焊接由原先鎳層與基板的焊接轉(zhuǎn)換為錫層與基板之間的焊接，一方面降低了焊接所需的溫度，另一方面，提高了焊接的焊透率。
【專利說明】一種提高鍍鎳殼體與基板焊接焊透率的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于混合微電路組封裝【技術領域】，具體涉及一種提高鍍鎳殼體與基板焊接焊透率的一種工藝方法。

【背景技術】
[0002]自20世紀40年代以來，混合微電路在軍事、通信、計算機、汽車、自動化、醫(yī)療、工業(yè)及消費電子等領域得到了廣泛的應用。
[0003]近年來，隨著微波混合微電路以及功率器件的快速發(fā)展，對微電子組封裝工藝的要求越來越嚴格。
[0004]對微波混合微電路而言，對駐波和移相精度等參數(shù)的要求也非常高，這就要求基板與殼體之間必須有可靠的接地，即對基板與殼體焊接的焊透率要求很高。
[0005]對功率器件而言，基板與殼體焊接的焊透率的好壞直接影響功率器件的散熱性能，直接決定其可靠性。
[0006]采用傳統(tǒng)的回流焊工藝，基板與鍍鎳殼體焊接后仍會出現(xiàn)空洞，致使焊透率達不到要求，直接影響產(chǎn)品的可靠性。本發(fā)明主要針對鍍鎳殼體與基板焊接的工藝進行分析、改善，使焊透率達到要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術的不足，本設計的目的是提供一種提高鍍鎳殼體與基板焊接焊透率的方法。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本設計是通過以下技術手段來實現(xiàn)的:
一種提高鍍鎳殼體與基板焊接焊透率的方法，其特征在于:包括以下步驟:
A、鍍鎳殼體的預覆錫
根據(jù)殼體的結(jié)構(gòu)特點，必要時借助于工裝將殼體放置于加熱平臺上，加熱平臺的溫度設置為2300C?250。。，加熱3?5分鐘；
將電烙鐵的溫度設置為35(T450°C，烙鐵頭選用劈型，確保烙鐵頭與殼體表面有充分的接觸面，同時保證了操作人員上錫過程快速、平滑，上錫效果良好；
在殼體內(nèi)部需上錫的面上涂覆助焊劑，在殼體上錫處放置焊料，利用烙鐵頭在上錫面上加熱1(Γ20秒，迅速沿著一個方向借助助焊劑的活化作用快速完成表面上錫過程；
利用吸錫繩去除上錫面上多余的焊料，完成整個預覆錫過程；
B、殼體清洗、烘干
將A步驟中處理的殼體放入溫度為4(T60°C的丙酮溶液中，浸泡15?20分鐘后，放置于酒精中并利用毛刷刷洗干凈；
將殼體放入溫度為8(Tl00°C的烘箱中，烘1(Γ15分鐘；
C、殼體基板焊接將基板背面印刷一層焊錫膏，并放入預涂覆好錫的殼體中，可根據(jù)殼體結(jié)構(gòu)的大小、形狀選擇回流爐焊接或者加熱平臺焊接，并借助焊接工裝對基板施加適當壓力，完成焊接；
D、清洗、烘干
將C步驟中焊接好的殼體與基板組件放入溫度為4(T60°C的丙酮溶液中，浸泡15?20分鐘后，放置于酒精中并利用毛刷刷洗干凈；將基板放入溫度為8(TlO(rC的烘箱中，烘3(Γ60分鐘。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本工藝方法從溫度因素入手，通過在鍍鎳殼體上先預涂覆一層薄薄的焊料，先完成鎳層表面錫化，使殼體與基板之間的焊接由原先鎳層與基板的焊接轉(zhuǎn)換為錫層與基板之間的焊接，一方面降低了焊接所需的溫度，另一方面，提高了焊接的焊透率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明所述的實施例中鍍鎳殼體視圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；
圖3為本發(fā)明所述的實施例基板主視圖，圖4為圖3左視圖。

【具體實施方式】
[0011]目前，鍍鎳殼體與基板之間的焊接一般采用成分為Pb37Sn63或Pb36Sn62Ag2的含鉛錫焊料，前者的熔點為183°C，后者的熔點為179°C。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn):焊錫與鎳之間的焊接在溫度超過220°C時，焊接較易進行，溫度越低，焊接過程隨溫度的降低而變得較難處理；
同時，焊錫隨著溫度的升高，其自身更易氧化，從而影響焊接質(zhì)量；以上均可導致焊接過程中空洞的產(chǎn)生。
[0012]針對上述分析結(jié)論一溫度過低或過高對焊接質(zhì)量均造成的不良影響，本工藝方法從溫度因素入手，通過在鍍鎳殼體上先預涂覆一層薄薄的焊料，先完成鎳層表面錫化，使殼體與基板之間的焊接由原先鎳層與基板的焊接轉(zhuǎn)換為錫層與基板之間的焊接，一方面降低了焊接所需的溫度，另一方面，提高了焊接的焊透率。
[0013]下面對設計作進一步的說明:
附圖1、2為一表面鍍鎳的可閥金屬外殼,附圖3、4為一表面鍍金的多層羅杰斯電路板結(jié)構(gòu)圖，現(xiàn)要求將電路板焊接到殼體中，具體實施步驟如下:
(1)鍍鎳殼體的預覆錫
根據(jù)殼體的結(jié)構(gòu)特點，該殼體為表面鍍鎳，底部平整，為規(guī)則的矩形腔體，將殼體放置于加熱平臺上，加熱平臺的溫度設置為230°C ?250°C，加熱5分鐘。
[0014]將電烙鐵的溫度設置為35(T450°C，烙鐵頭選用劈型，確保烙鐵頭與殼體表面有充分的接觸面，同時保證了操作人員上錫過程快速、平滑，上錫效果良好；
在殼體內(nèi)部需上錫的面上涂覆助焊劑，在殼體上錫處放置熔點為183°C的Pb37Sn63焊料，利用烙鐵頭在上錫面上加熱1(Γ20秒，迅速沿著一個方向借助助焊劑的活化作用快速完成表面上錫過程；
利用吸錫繩借助電烙鐵去除上錫面上多余的焊料，完成整個預覆錫過程；
(2)殼體清洗、烘干
將(I)步驟中處理的殼體放入溫度為60°C的丙酮溶液中，浸泡15分鐘后，放置于酒精中并利用毛刷刷洗干凈； 將殼體放入溫度為100°c的烘箱中，烘10分鐘取出待用；
(3)殼體基板焊接
在多層電路板的正面貼一層阻焊膠帶保護，利用絲網(wǎng)印刷網(wǎng)板將背面印刷一層熔點為183°C的Pb37Sn63焊錫膏，并放入預涂覆好錫的殼體中，并借助焊接工裝對基板施加適當壓力，工裝的重量約200g。
[0015]考慮到殼體過大(112X72X13)，此處基板與殼體的焊接采用10溫區(qū)回流爐焊接，回流爐各溫區(qū)溫度設置為 120°C、140°C >160 °C>175 °C>185 °C>190 °C>210 °C>2250C >250 °C >260 °C，帶速 65cm/min。
[0016](4)清洗、烘干
將(3)步驟中焊接好的殼體與基板組件放入溫度為60°C的丙酮溶液中，浸泡20分鐘后，放置于酒精中并利用毛刷刷洗干凈；將組件放入溫度為100°C的烘箱中，烘40分鐘；
(5)焊透率檢測
將焊接、清洗好的組件利用X光檢測設備測試焊透率，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)焊錫熔化均勻，單個空洞面積小于5%，整體焊透率優(yōu)于85%，完全滿足國軍標對該工序的要求。
[0017]以上顯示和描述了本設計的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本設計不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本設計的原理，在不脫離本設計精神和范圍的前提下，本設計還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本設計范圍內(nèi)。本設計要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種提高鍍鎳殼體與基板焊接焊透率的方法，其特征在于: 包括以下步驟: A、鍍鎳殼體的預覆錫 根據(jù)殼體的結(jié)構(gòu)特點，必要時借助于工裝將殼體放置于加熱平臺上，加熱平臺的溫度設置為230。。?250。。，加熱3?5分鐘； 將電烙鐵的溫度設置為35(T450°C，烙鐵頭選用劈型，確保烙鐵頭與殼體表面有充分的接觸面，同時保證了操作人員上錫過程快速、平滑，上錫效果良好； 在殼體內(nèi)部需上錫的面上涂覆助焊劑，在殼體上錫處放置焊料，利用烙鐵頭在上錫面上加熱1(Γ20秒，迅速沿著一個方向借助助焊劑的活化作用快速完成表面上錫過程； 利用吸錫繩去除上錫面上多余的焊料，完成整個預覆錫過程； Β、殼體清洗、烘干 將Α步驟中處理的殼體放入溫度為4(T60°C的丙酮溶液中，浸泡15?20分鐘后，放置于酒精中并利用毛刷刷洗干凈； 將殼體放入溫度為8(Tl00°C的烘箱中，烘1(Γ15分鐘； C、殼體基板焊接 將基板背面印刷一層焊錫膏，并放入預涂覆好錫的殼體中，可根據(jù)殼體結(jié)構(gòu)的大小、形狀選擇回流爐焊接或者加熱平臺焊接，并借助焊接工裝對基板施加適當壓力，完成焊接； D、清洗、烘干 將C步驟中焊接好的殼體與基板組件放入溫度為4(T60°C的丙酮溶液中，浸泡15?20分鐘后，放置于酒精中并利用毛刷刷洗干凈；將基板放入溫度為8(TlO(rC的烘箱中，烘3(Γ60分鐘。
【文檔編號】B23K3/00GK104289787SQ201410449063
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】吳華夏, 洪火鋒, 何宏玉, 李明, 夏萍, 趙影, 王秀平 申請人:安徽華東光電技術研究所