电子元器件安装与焊接工艺规范.doc

电子元器件安装与焊接
工艺规范

电子元器件安装与焊接工艺规范
1 范围
本规范规定了设备电气盒制作过程中手工焊接技术要求、工艺方法和质量检验要求。
2 引用标准
下列文件中的有关条款通过引用而成为本规范的条款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改单（不包括勘误的内容）或修订版本都不适用于本规范，但提倡使用本规范的各方探讨试用其最新版本的可能性。凡未注日期或版次引用文件，其最新版本适用于本规范。
HB 7262.1-1995 航空产品电装工艺 电子元器的安装
HB 7262.2-1995 航空产品电装工艺 电子元器的焊接
QJ 3117-1999 航天电子电气产品手工焊接工艺技术要求
IPC-A-610E-2010 电子组件的可接收性
3 技术要求与质量保证
3.1 一般要求
3.1.1参加产品安装和检验的人员必须是经过培训合格的人员。
3.1.2环境温度要求：20℃-30℃。
3.1.3相对湿度要求：30%-75%。
3.1.4照明光照度要求：工作台面不低于500lx。
3.1.5工作场地应无灰尘，及时清除杂物（如污、油脂、导线头、绝缘体碎屑等）工作区域不得洒水。
3.2 安装前准备
3.2.1把安装所用的器材备齐，并放在适当位置，以便使用；
3.2.2所有工具可正常使用，无油脂，按下列要求检查工具：
切割工具刃口锋利，能切出整齐的切口；
绝缘层和屏蔽剥离工具功能良好。
3.2.3按配套明细表检查和清点元器件、印制板、紧固件、零件等的型号规格及数量。
3.2.4凡油封的零件或部件，在安装前均应进行清洗除油，并防止已除过的零件再次糟受污染。
4 元器件在印制板上安装
4.1 元器件准备
4.1.1 安装前操作人员应按产品工艺文件检查待装的各种元器件、零件及印制板的外观质量。
4.1.2 元器件引线按下列要求进行了清洁处理：
a、用织物清线器轻轻地擦拭引线，除去引线上的氧化层。有镀层的引线不用织物清线器处理；
b、清洁后的引线不能用裸手触摸；
c、用照明（CDD）放大镜检验元器件引线清洁质量。
4.2 元器件成型注意事项
a、成型工具必须表面光滑，夹口平整圆滑，以免损伤元器件；
b、成型时，不应使元器件本体产生破裂，密封损坏或开裂，也不应使引线与元器件内部连接断开；
c、当弯曲或切割引线时，应固定住元器件引线根部，防止产生轴向应力，损坏引线根部或元器件内部连接；
d、应尽量对称成型，在同一点上只能弯曲一次；
e、元器件成型方向应使元器件装在印制板上后标记明显可见；
f、不允许用接长元器件引线的办法进行成型；
g、不得弯曲继电器、插头座等元器件的引线。
4.3 元器件成型要求
4.3.1 轴向引线元器件
引线弯曲部分不能延长到元器件本体或引线根部，弯曲半径应大于引线厚度或引线直径；见图1：

图1 轴向引线元器件引脚折弯要求

水平安装的元器件应有应力释放措施，每个释放弯头半径R至少为0.75mm，但不得小于引线直径。

图2 元器件应力释放弯头处理要求

4.3.2 径向引线元器件
反向安装径向引线元器件成型要求见图3：

图3 径向引线元器件弯角要求

4.3.3 扁平封装元器件
引线成型时就有防震或防应力的专门工具保护引线和壳体封接；
用工具挪动扁平组件时，只允许金属工具与外壳接触；
装配扁平组件时，工作台面上应垫有弹性材料。
4.3.4 用圆嘴钳弯曲元器件引线的方法如下：
a、将成型工具夹持住元器件终端封接处到弯曲起点之间的一点上；
b、逐渐弯曲元器件引线。

图4

4.4 元器件在印制板上安装的一般要求
4.4.1 按装配工序，将盛开好的元器件由小到大依次安装，先安装一般元器件最后再安装电敏感元器件。
4.4.2 当具有金属外壳的元器件需要跨接印制导线安装时，必须采取良好的绝缘措施。
4.4.3 安装元器件时，不应使元器件阻挡金属化孔。
4.4.4 质量较重的元器件应平贴在印制板上，并加套箍或用胶粘接。
4.5 元器件在印制板上的安装形式
4.5.1 贴板安装
元器件与印制板安装间隙小于1mm，当元器件为金属外壳面安装面又有印制导线时，应加绝缘衬垫或绝缘管套，如图5：

图5 贴板安装要求
4.5.2 悬空安装
元器件与印制安装距离一般为3～5mm，如图6。该形式适用发热元器件的安装。

图6 悬空安装要求

4.5.3 垂直安装
元器件轴线相对于印制板平面的夹角为90°±10°，见图7。该形式适用于安装密度高的印制板俣不适用于较重的细引线的元器件。

图7 元器件垂直安装要求

4.5.4 支架固定安装
用金属支架将元器件固定在印制板上见图8：

图8 元器件支架安装要求

4.5.5 粘接和绑扎安装
对防震要求较高的元器件，巾板安装后，可用粘合剂将元器件与印制板粘接在一起，也可以用绵丝绑扎在印制板上，见图9：

图9 元器件绑线安装要求

4.5.6 反向埋头安装
反向埋头安装形式见图10：

图10 元器件反向埋头安装要求

4.5.7 接线端子和空心铆钉的安装
4.5.7.1 接线端子和空心铆钉的安装要求如下：
a、安装接线端子和空心铆钉时应满足正常指力下，既不转动，也不轴向移动，没有缺损或印制板基材脱落现象；
b、接线端子杆不得打孔、切口、切缝和其它间断点，以免焊料和焊剂漏入孔内；
c、铆接后的接线端子或空心铆钉不得有切口、切缝和其它间断点，铆接事，铆接面周围的豁口或裂缝小于90角分开，且延伸不超过铆接面时，允许有三个弧状豁口或裂缝；
d、接线端子应垂直安装于印制板，倾斜角应不大于5°。
4.5.7.2 按下列步骤安装接线端子和空心铆钉：
a、将印制板置于夹具上，将清洁的接线端子或空心铆钉从印制板的元件面插入相应的孔内，将印制板翻转，翻转时，接线端子或空心铆钉应紧靠住底板；
b、用铆接器（铆压工装）接线端子或空心铆钉铆接到印制板上，应控制好压力。
4.6 焊接面上元器件引线处理
4.6.1 弯曲元器件引线
焊接面上元器件引线可采用全弯曲、部分弯曲和直插式。
a、全弯曲引线：引线弯曲后，引线端与印制板垂线的夹角在75°～90°之间；
b、部分弯曲：引线弯曲后，引线端与印制板垂线的夹角在15°～75°之间，见下图，引线伸出长度为0.5mm～1.5mm；
c、直插引线：引线端与印制板垂线的夹角在0°～15°之间，见图11，引线伸出长度为0.5mm～1.5mm。

图11 焊接面元器件引脚处理要求

全弯曲引线一般要求:
a、引线弯曲部分的长底不得短于焊盘最大尺寸的一半或0.8mm，但不大于焊盘的直径（或长度）；
b、向印制导线方向弯曲引线；
c、引线全弯曲后与印制板平面允许的最大回弹角为15°；
d、引线弯曲后相邻元器件的间隙不小于0.4mm；
e、不许弯曲硬引线继电器、电连接器插针或工艺文件规定的其它元器件引线。
4.6.2 切割引线
用切割器切除引线，不许损坏印制制导线；
不许切割直插式集成电路、硬引线继电器插针或工艺文件规定的其它元器件引线。
4.6.3 固定引线
用玻璃纤维焊接工具压倒已切割过的引线。
4.7 各类元器件在印制板上的安装
4.7.1 轴向引线元器件安装
a、轴向引线元器件应按工艺文件规定进行近似平行安装；
b、将引线穿过通孔，弯曲并焊到印制板的焊盘上。弯曲部分应满足要求。
4.7.2 径向引线元器件安装
4.7.2.1 金属壳封装的元器件反向埋头安装要求见4.5.6条的要求。
4.7.2.2 伸出引线的基面应平行于印制板的表面，且有一定的间隙。
4.7.2.3 引线应从元器件的基点平直地延长，引线的弯头不应延伸到元件的本体或焊点处。
4.7.2.4 当元器件每根引线承重小于3.5g时，元器件可不加支撑面独立安装，此时，元器件的基面和印制板表面间距为1.3mm～2.5mm。基准面应平行印制板表面，倾斜角在10度以内。
4.7.2.5 当元器件每根引线承重大于3.5g时，元器件基面将平行于印制板表面安装，元器件应以下列方式加支撑：
a、元器件本身所具备的弱性支脚或支座，与元器件形成一个整体与底板相接；
b、采用弹性或非弹性带脚支架装置，支座不堵塞金属化孔，也不与印制板上的元器件内连；
c、当弹性支座或非弹性带脚支座的元器件安装到印制板时，元器件每个支脚都应与印制板相连，支脚的最小高度为0.25mm，当使用一个分离式弹性支座或分离式弹性无脚支座时，元器件基面与印制板表面平行安装的要求， 使用非弹性支座连接元器件基面并平行安装于印制板表面时，则基面应与支座完全接触，支脚应与印制板完全接触。
4.7.2.6 侧面或端部安装的元器件应与印制板粘接或固定住，以防因冲击或震动而松动。
4.7.2.7 引线带有金属涂层的元器件安装，涂层与印制板表面焊盘处距离不得小于0.25mm。禁止修整引线涂层。
4.7.3 双引线元器件安装要求：
距印制板表面最近的元器件本体边缘与印制板表的平行角度在10度以内，且与印制板间距在1.0mm～2.3mm以内，元器件与印制板垂线成最大角度为±15°。
4.7.4 扁平封装元器件安装
扁平封装元器件的安装要求见4.3.3条。
4.7.5 双列直插式集成电路的安装
双列直插式元器件基面应与印制板表面隔开，其间距为0.5mm～1mm或引线的凸台高度。
4.8 焊接方法
4.8.1 单面印制板的焊接

图12 单面印制板的焊接

4.8.2 金属化孔双面印制板的焊接
金属化孔双面印制板的焊接应符合图要求。
对有引线或导线插入的金属孔，通孔就充填焊料，焊料应从印制电路板一侧连续流到另一侧的元器件面，并覆盖焊盘面积90%以上，焊料允许凹缩进孔内，凹缩量如图13：

图13 元器件在金属化孔双面印制板上的焊接

4.8.3 多层印制板的焊接
多层印制板的焊接应符合图14要求。
严禁两面焊接以防金属化孔内出现焊接不良。

图14 元器件在多层印制板上的焊接

4.8.4 扁平封装集成电路的焊接
采用对角线焊接方法，并符合以下规定：
扁平应沿印制导线平直焊接，元器件引线与印制板的焊盘应匹配；
引线最小焊接长度为1.5mm且引线在焊盘中间；
元器件的型号规格标识必须在正面，严禁反装；
扁平封装集成电路未使用的引线应焊接在相应的印制导线上；
焊点处引线轮廓可见。

图15 扁平封装元器件的焊接

4.8.5 断电器的焊接
焊接时非密封继电器应防止焊济、焊料渗入继电器内部，在接线端子之间应塞满条形吸水纸带，焊接时继电器焊接面倾斜不大于90°。
焊接密封继电器时，要防止接线端子根部绝缘子受热破裂，可用蘸乙醇的棉球在绝缘子周围帮助散热。
4.8.6 开关元器件的焊接
焊接时可采用接点交叉焊接的方法，使加热温度分散，减少损坏。
5 元器件焊接判定标准
元器件焊接质量判定可根据附表1～附表16内的图示。

附表1 焊点润湿
目标
可接受
不可接受
1焊点表层总体呈现光滑和与焊接零件由良好润湿；部件的轮廓容易分辨；焊接部件的焊点有顺畅连接的边缘；
2表层形状呈凹面状。

可接受的焊点必须是焊接与待焊接表面，形成一个小于或等于90度的连接角时能明确表现出浸润和粘附，当焊锡量过多导致蔓延出焊盘或阻焊层的轮廓时除外。

1不润湿，导致焊点形成表面的球状或珠粒状物，颇似蜡层面上的水珠；表面凸状，无顺畅连接的边缘；
2移位焊点；
3虚焊点。

附表2 有引脚的支撑孔-焊接主面
目标
可接受
不可接受
•引脚和孔壁润湿角＝360°
•焊盘焊锡润湿覆盖率＝100%

•引脚和孔壁润湿角≥270°
•焊盘焊锡润湿覆盖率≥0

•引脚和孔壁润湿角＜270°

附表3 有引脚的支撑孔-焊接辅面
目标
可接受
不可接受
•引脚和孔壁润湿角＝360°
•焊盘焊锡润湿覆盖率＝100%

•引脚和孔壁润湿角≥330°
•焊盘焊锡润湿覆盖率≥75%

•引脚和孔壁润湿角＜330°
•焊盘焊锡润湿覆盖率＜75%

附表4 焊点状况
目标
可接受
不可接受
•无空洞区域或表面瑕疵；
•引脚和焊盘润湿良好；
•引脚形状可辨识；
•引脚周围100%有焊锡覆盖；
•焊锡覆盖引脚，在焊盘或导线上有薄而顺畅的边缘。

•焊点表层是凹面的、润湿良好的焊点内引脚形状可以辨识。

•焊点表面凸面，焊锡过多导致引脚形状不可辨识，但从主面可以确认引脚位于通孔中；
•由于引脚弯曲导致引脚形状不可辨识。

附表5 有引脚的支撑孔-垂直填充
目标
可接受
不可接受
•周边润湿角度＝360°
•焊盘焊锡润湿覆盖率＝100%

•周边润湿角度≥330°
•焊盘焊锡润湿覆盖率≥75%

•周边润湿角度＜330°
•焊盘焊锡润湿覆盖率＜75%

附表6 焊接异常-暴露基底金属
目标
可接受
不可接受
·无暴露基底金属

·基底金属暴露于：
a) 导体的垂直面
b) 元件引脚或导线的剪切端
c) 有机可焊保护剂覆盖的盘
·不要求焊料填充的区域露出表面涂敷层

·元件引脚/导体或盘表面由于刻痕、划伤或其它情况形成的基底金属暴露不能超过对导体和焊盘的要求

附表7 焊接异常-针孔/吹孔
目标
可接受
不可接受
·润湿良好、无吹孔

·润湿良好、无吹孔

·针孔/吹孔/空洞等使焊接特性降低到最低要求以下

附表8 焊接异常-焊锡过量-锡桥
目标
可接受
不可接受
·无锡桥

·无锡桥

·横跨在不应相连的两导体上的焊料连接
·焊料跨接到非毗邻的非共接导体或元件上

附表9 焊接异常-焊锡过量-锡球
目标
可接受
不可接受
·无锡球现象

·锡球被裹挟/包封，不违反最小电气间隙
注：锡球被裹挟/包封连接意指产品的正常工作环境不会引起锡球移动

·锡球未被裹挟/包封
·锡球违反最小电气间隙

附表10 引脚折弯处的焊锡
目标
可接受
不可接受
·引脚折弯处无焊锡

·引脚折弯处的焊锡不接触元件体

·引脚折弯处的焊锡接触元件体或密封端

附表11 焊接异常-反润湿
目标
可接受
不可接受
·润湿良好、无反润湿现象

·润湿良好、无反润湿现象

·反润湿现象导致焊接不满足表面贴装或通孔插装的焊料填充要求

附表12 焊接异常-焊料受拢
目标
可接受
不可接受
·无焊料受拢

·无焊料受拢

·因连接产生移动而形成的受拢焊点，其特征表现为应力纹

附表13 焊接异常-焊料破裂
目标
可接受
不可接受
·无焊料破裂

·无焊料破裂

·焊料破裂或有裂纹

附表14 焊接异常-锡尖
目标
可接受
不可接受
·焊锡圆润饱满没有锡尖

·焊锡圆润饱满没有锡尖

·锡尖违反组装的最大高度要求或引脚凸出要求1.5毫米
·锡尖违反最小电气间隙

附表15 镀金插头
目标
可接受
不可接受
·镀金插头上无焊锡

·镀金插头上无焊锡

·在镀金插头的实际连接区域有焊锡、合金以外其它金属

附表16 焊接后的引脚剪切
目标
可接受
不可接受
·引脚和焊点无破裂
·引脚凸出符合规范要求

·引脚和焊点无破裂
·引脚凸出符合规范要求

·引脚与焊点间破裂

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