印制电路板通孔元器件装焊工艺技术要求.docx

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印制电路板通孔元器件装焊工艺技术要求

QWGDZ-SC-BZ7.8-2008

印制电路板通孔元器件手工装焊工艺技术要求

（讨论稿）

2008-01-15发布2008-05-01实施

威高电子工程有限公司发布

印制电路板通孔元器件手工装焊工艺技术要求

QWGDZ-SC-BZ7.8-2008

1.范围

1.1主题内容

本标准规定了通孔元器件在印制电路板上安装和焊接的工艺技术要求和质量检验标准

1.2适用范围

本标准适用于以印制电路板作为组装基板时通孔元器件的安装和焊接。

它是设计、生产、检验依据之一。

2.引用文件

下列文件中的有关条款通过引用而成为本标准的条款。

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标准，但提倡使用本标准的各方探讨使用最新版本的可能性。

凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本标准。

QJ165A-95航天电子电气产品安装通用技术要求

QJ3012-98航天电子电气产品元器件通孔安装技术要求

QJ3117-99航天电子电气产品手工焊接工艺技术要求

SJ20882-2003印制电路板组件装焊工艺要求

3.定义

本章无定义。

4.设备和工具的要求

4.1电烙铁

手工焊接用的电烙铁应满足下列要求：

a.手工焊接应使用温度能自动控制的电烙铁，烙铁的温度应定期效验；

b.烙铁头的大小应满足焊接空间和连接点的需要，不应造成临近区域元器件和连接点的损伤；

c.除采用自动调节功率电烙铁外，印制电路板组装见的焊接一般应用30-50w电烙铁。

微型器件及片状元件的焊接建议采用10-20w电烙铁；大型接线端子和接地线的焊接建议采用50-75w电烙铁；

d.电烙铁工作时应保证良好的接地。

4.2剥线工具

4.2.1导线绝缘层的剥除一般应使用热控型剥线工具。

4.2.2机械剥线应采用不可调钳口的精密剥线钳，并做到钳口与导线规格选择的唯一性。

4.3剪切和成型工具

4.3.1剪切工具应保证导线或引线的切口整齐，无毛刺，无多余棱边或尖角。

4.3.2元器件引线成型一般应用专用工具、设备完成。

成型部位无棱角。

弯曲部位应保证一定的弯曲半径，以消除应力。

4.4搪锡锅

4.4.1元器件引线和导线端头搪锡应采用温控型搪锡锅，工作时保证接地良好。

4.5焊料焊剂

4.5.1除特殊要求外，手工焊接一般应采用HLSn60Pb或HLSn63Pb线状焊料，焊料直径按连接点的大小选择。

4.5.2采用焊剂芯焊料或液态焊剂时，应采用R型或RMA型焊剂。

导线、电缆的焊接不应使用RA型焊剂，其它场合使用RA型焊剂应得到有关部门的批准。

4.6溶剂

4.6.1用于清除油脂、污物、焊剂残渣的溶剂应采用非导电和非腐蚀性物质，应根据不同的清洗对象选择相应的清洗溶剂。

常用的溶剂有无水乙醇、异丙醇、航空洗涤汽油、三氯三氟乙烷等。

5.装焊前的准备

5.1装焊前操作者应熟悉图纸、元件目录表及工艺文件等有关要求，并按设计、工艺文件的要求对安装件进行外观质量检查，核对其名称、型号、规格、牌号、数量等。

5.2为了保证焊接的可焊性，应对元器件的引线进行搪锡处理。

搪锡应按照QWGDZ-SC-BZ7.2-2008的要求执行。

镀金引线需经两次搪锡处理。

5.3按设计和工艺文件的要求，对元器件的引线进行弯曲成型。

成型应按QWGDZ-SC-BZ7.3-2008的要求。

6.安装基本要求

6.1为使组装件能满足振动、机械冲击、潮湿以及其它环境条件的要求，元器件应正确选择和安装。

元器件安装还要使其工作温度不至于过高而降低寿命到设计极限以下，还应保证印制电路板在正常工作条件下的板材温度不超过最大允许值。

6.2当轴向引线元器件每根引线承重不小于7g，径向引线元器件每根引线承重不小于3.5g时，元器件应按设计文件要求采用夹子、定位架、粘接、绑扎或其它方法加以固定。

6.3双面印制电路板的界面连接应为金属化孔或弯曲导线。

多层印制电路板或组装件上电路的界面和层间连接应为金属化孔结构。

不起电连接作用的金属化孔应在装配图上标明。

6.4接线端子、铆钉不应作界面或层间连接用。

起界面连接作用的金属化孔不能用来安装元器件。

6.5接线端子应选用平肩结构，如图4所示。

6.6安装在接线柱上的轴向引线元器件，其引线消除应力措施如图5所示。

6.7连接组装件间的互连线应安装在金属化孔或接线端上，不应采用另加绝缘套管的镀锡裸线。

如果为了正常的维修操作需移动导线，则导线应安装在接线端上。

6.8空心铆钉不能用于电气连接。

6.9元器件间隔要求：

a.除有特别规定外，金属体元器件、裸线或其它金属零件之间的间距至少为1.6mm。

b.轴向兀器件安装在有防护表面、元器件与电路有隔离或安装表面无裸露电路时可贴面安装。

元器件若安装在裸露电路之上，引线成形应使元器件本体底部与裸露电路之间至少留有0.25mm的间隙，但最大距离一般不应超过1.0mm。

c.元器件的安装不应伸出印制电路板、接线板或底板的边缘。

元器件的任何部分距印制电路板、接线板或底板边缘的最小距离不得小于1.6mm.

6.10除非一个元器件或部件专门设计成允许另一个元器件与它成为一体，否则部件或元器件不应叠装。

，

7详细要求

7.1安装次序

一般应为先低后高（如先电阻器、后半导体器件），先轻后重（如先电容器后继电器），先非敏感元器件后敏感元器件（如先非静电、非温度敏感器件，后静电、温度敏感器件），先表面安装后通孔安装，先分立元器件后集成电路。

7.2安装方式

7.2.1轴向引线元器件的安装应采用水严安装，如图6所示。

7.2.2单面非轴向引线元器件的安装可分为正向安装和反向安装两种方式。

而正向安装分为正向立式安装，如图7a所示;正向埋头安装，如图7b所示。

反向安装，如图8a所示；反向埋头安装，如图8b所示

7.2.3双列直插式集成电路的安装方式，如图9所示。

7.3元器件定位

元器件应按设计和工艺文件定位，且满足下列要求：

a．元器件不应挡住其他元器件引线，以便于拆装、清洗和焊料的流动。

b．元器件和印制电路板之间的安装应能预防潮气的形成。

c．元器件应能满足产品的振动和机械撞击等要求。

i

d．印制电路板上的金属壳体元器件应能与相邻印制导线和导体元器件绝缘。

绝缘材料应与电路和印制电路板板材相容。

e．轴向引线元器件将平行于印制电路板表面。

7.4导线和引线端头

7.4.1在印制电路板通孔中的导线和引线端头有弯曲型，如图l0a所示；局部弯曲型，如图l0b所示；直线型，如图l0c所示。

弯曲型引线与板面的垂直线之间的夹角为75--90°

7.4.1.1在图10a中，导线或元器件引线端头的弯曲部分长度不应小于焊盘的半径或0.8mm（取较大者），也不应大于焊盘的直径，并朝向与焊盘相连的印制导线的方向，如图11所示。

引线距印制电路板板面高度不大于0.8mm。

7.4.1.2在图l0b中，弯曲的引线从印制导线的表面测量，引线伸出长度应在0.5-1.5mm之间。

7.4.1.3在图l0c中，直插安装的元器件引线伸出焊盘的最小长度为0.5mm，最大长度为1.5mm。

7.4.2双列直插封装的引线或其它型式模块的引脚，硬引线或直径超过l.3mm的引线不采取全部或局部的弯曲。

7.4.3如果通孔为非支承孔（有引线插装的非金属化孔），元器件引线应按弯曲型要求进行弯曲和连接。

7.4.4元器件引线不允许有接头，不允许在元器件引线上或印制导线上搭接其它元器件（高频电路除外），连接线也不允许拼接。

7.5通孔与引线的关系

7.5.1印制电路板元器件安装孔径与元器件引线直径之间，采用手工焊接工艺时应保持0.2～0.4mm的合理间隙，采用波峰焊接工艺时应保持0.2～0.3mm的合理间隙。

当孔径与线径失配时，不允许扩孔。

7.5.2不论是导线还是元器件引线，插入任何一个孔中不应超过一根。

7.5.3安装导线或元器件引线的孔可以是支承孔（金属化孔）或非支承孔（非金属化孔），但不能是中断孔（无引线插装的金属化孔）。

7.5.4元器件引线或导线插装于支承孔时，引线末端的伸出应不小于0.8mm，不大于1.5mm。

如图12所示。

7.5.5非支承孔装有元件引线且不能按5.4.3条要求安装，必须采取直线型安装时，引线末端的伸出应不小于0.8mm，不大于2mm。

如图13所示。

7.5.6元器件的安装应做到不妨碍焊料流向支承孔顶侧的焊盘，不允许的安装方式如图14所示。

7.6轴向引线元器件的安装

7.6.1每根引线承重小于7g，热损耗不足1W，元器件不需用固定夹或其它支撑。

元器件应平行于板面安装，并与板面保持不超过0.25mm的间隙。

7.6.2每根引线承重超过7g的元器件应以固定夹或其它支撑（包括粘固、绑扎等），以分散接点的承受力，如图15所示。

7.6.3跨接线应看作轴向引线元器件，且应符合轴向引线元器件安装的详细要求。

跨接线不应穿越其它元器件（包括跨接线）的上部或下面。

当跨接线的长度小于12.5mm，其路线不经过导电区并符合电气间距要求时，可以采用裸铜线。

跨接线的连接不应过紧，以免产生应力。

7.6.4在实际电路中，热损耗大子1W的轴向引线元器件，安装时一般以散热夹子、散热垫片或具有一定尺寸和形状的散热装置消除热量，保证印制电路板的工作温度不超过最大许可值。

任何散热装置应不影响对杂物的清除，如图16所示。

7.6.5轴向引线元器件平行于板面安装时，如元器件本体与印制电路板直接接触。

必须考虑引线折弯处的应力释放。

引线弯曲半径r应不小于0.75mm，而且不得小于引线直径。

安装按下列方式进行：

a．按常规方式，引线折弯后，直接接至安装孔内，如图17a所示。

b．采用曲线弯角，如图17b和17c所示-

c．在印制板和元器件之间加衬垫，并按常规方式，引线90°弯曲，如图17d，所示。

d．在元器件本体下装配尼龙夹，并按常规方式，引线90°弯曲，如图17e所示。

当D≥3.2mm时，一般应采取如图17a所示的安装方式；

当D＜3.2mm时，一般应采取如图17b、c、d、e、f所示的安装方式。

当元器件跨越印制电路板上一个以上的印制导线时，在元器件安装前，必须对板面进行敷形涂覆，以防止潮气的影响，如图18所示。

除装配图上有规定的以外，平行于板面安装的元件引线从本体伸出的总长度（图19中所标X和Y）不得超过25．4mm。

7.7单面伸出的非轴向引线元器件的安装

7.7.1当每根引线所承受的元器件重量小于3.5g时，元器件可采用非支撑安装（即元器件底面与板面不接触，元器件仅以引线支撑）。

元器件底面与印制电路板表面之间的最小值为0.75mm，最大值为3.2rnrn，如图20所示。

在最大或最小间距范围内，任何情况的不平行都是允许的。

注：

留存间隙应控制在最小，以保证因振动和冲击而引起的弯矩尽可能的小。

7.7.2当元器件每根引线的承重大于3.5g时，元器件可采用支座安装，即元器件应支撑在：

a．与元器件本体成一整体的有弹性的支脚或支座上，如图21a和21b所示。

b．采用独立支座，如图21c所示，或特殊结构的非弹性支脚座垫，如图21d所示。

7.7.2.1支座应与元器件和印制电路板接触安装，如图22所示，

7.7.2.2当采用特殊结构的无弹性支脚、支座时，在引线弯曲腔中的那一部分引线应加以成形，方向与从支座的引线插入孔延伸至印制电路板的引线插入孔连成的斜角线相一致。

支座应与元器件和印制电路板相接触，如图23所示。

7.7.2.3支座不应倒放，带脚支座应有最小高度为0.25mm支脚。

7.7.3按设计文件要求，非轴向引线元件进行侧装或倒装时，元器件本体应粘固或用某种方法固定在印制电路板上，防止冲击和振动时产生移动。

7.7.4重心在元器件本体上半部的小型变压器或其它部件，应加支撑安装。

7.7.5双引线非轴向元器件外形结构如图24所示，其中a-e形式的元器件应垂直于印制电路板面安装，但它与板面的不垂直度、平行度和与板面的安装间距应符合图24j的要求：

7.7.6金属外壳功率管的安装应符合下列要求：

a.金属外壳功率管，如引线既不是硬引线（回火引线）或直径也不大于1.3mm、又有应力消除措施，它们可以侧向安装、穿板安装或安装于无弹性底座上。

如考虑应力消除，散热器和安装面之间可加弹性垫片，如图25所示。

这些安装要求应便于清洗和焊点的检验。

b.金属外壳功率管本体与印制电路板直接接触时，则引线孔不采用金属化孔。

如果引线孔是界面连接或层间连接（允许焊料流到元器件的引脚），则元器件安装时必须离开板面至少0.5mm间距。

c.金属外壳功率管引线如为硬引线或线径超过1.3mm时，引线不应弯曲。

d.安装在弹性支座上的金属功率管引线应以直线型插入金属化孔，或在非金属化中呈局部弯曲型。

8.焊接

8.1手工焊接的工艺流程

8.1.1工艺流程图

手工焊接的工艺流程图见图1。

图1手工焊接工艺流程图

8.1.2主要工序说明

8.1.2.1电烙铁准备：

烙铁头应完全插入加热器内，加热部分与手柄应牢固可靠。

将烙铁头加热至可以熔化焊料的温度，在头部浸一层薄而均匀的焊料，并用清洁潮湿的海绵或湿布擦拭烙铁头表面。

8.1.2.2清洁处理：

待焊的导线、元器件引线、接线端子及印制电路板均应进行清洁处理，并保证其可焊性。

8.1.2.3加焊剂：

所有焊接部位均应使用焊剂。

使用液态焊剂时，应薄而均匀地涂于连接部位；使用带焊剂芯的线状焊料时，除重焊或返工外，不再使用液态焊剂。

8.1.2.4加热：

将电烙铁置于连接部位，热能通过焊剂迅速传递并达到焊接温度。

应避免过长的加热时间，过高的压力和温度。

对电子元器件的焊接，建议烙铁头部温度为280℃，但任何情况下不得超过320℃。

8.1.2.5加焊料：

焊料应加在烙铁头和连接部位的结合部，并保持作为热传导的焊料桥的存在（见图2），焊料应适量，并要覆盖住整个连接部位，形成凹形焊锡轮廓线。

根据连接部位的结构特征，焊接操作时间一般不超过3s。

热敏元件焊接时应采取必要的散热措施。

图2焊料应用和焊料桥

图中：

A：

母材金属上的氧化膜

B：

沸腾的焊剂溶液在氧化膜上流动

C：

与焊剂接触的裸金属

D：

代替焊剂的液态焊料

E：

焊料与母材金属反应形成合金层．

F：

起热传导作用的焊料桥

G：

烙铁头

8.1.2.6冷却：

焊点应在室温下自然冷却，严禁用嘴吹或用其它强制冷却方法。

在焊料冷却和凝固的过程中，焊点不应受到任何外力的影响。

8.1.2.7清洗：

焊点及周围表面的焊剂残留物、油污、灰尘等应进行100％的清洗。

8.1.3印制电路板组装件的焊接

8.1.3.1待焊的印制电路板及元器件应妥善保管，保持板面和引线清洁，严禁用裸手触摸。

印制电路板应存放在专用支架上，切勿叠放。

8.1.3.2印制电路板组装件的通孔焊接应符合QJ3011中5.3.2.1条的要求，表面安装焊接应符合QJ3011中5.3.2.2条和QJ2465中4.5条的要求。

8.1.3.3金属化孔的焊接应采用单面焊，焊料从印制电路板的一侧连续流到另一侧。

8.1.4导线与接线端子的焊接

8.1.4.1在焊接过程中，导线与接线端子之间不应出现相对移动。

在焊料凝固时，导线不应因受回弹力的作用而在焊接部位产生残余应力。

8.1.4.2导线与接线端子的焊接应符合QJ3011中5.3.1条的要求。

8.1.4.3导线绝缘层与焊点之间应有可见间距，并符合如下要求：

a．最小间距：

绝缘层不应被焊料埋没或包围，不应被熔化、烧焦或使其直径缩小。

b.最大间距：

应为导线直径（包括绝缘层）的二倍或1.6mm，取二者的较大值，但不应造成相邻导电体的短路。

8.2焊点返工

8.2.1对有缺陷的焊点允许返工，每个焊点的返工次数不得超过三次。

8.2.2对以下类型的焊点缺陷，可以对焊点重熔，必要时，可添加焊剂和焊料。

a．焊料不足或过量；

b．冷焊点；

c．焊点裂纹或焊点位移；

d．焊料润湿不良；

e．焊点表面有麻点、孔或空洞；

f.连接处母材金属暴露；

g．焊点拉尖、桥接。

8.2.3需解焊后重新焊接的焊点返工，应符合本标准和QJ2940的要求。

8.2.4经返工的焊点均应符合本标准及相关标准的技术要求，并重新检验。

8.3检验

8.3.1航天电子电气产品的焊点及连接部位均需检验。

8.3.2采用目测检验焊点外观，并可借助4～10倍放大镜。

8.3.3合格焊点的判定：

只有符合下列要求的焊点，才能判定为合格焊点。

a．焊点表面光滑、明亮，无针孔或非结晶状态；

b．焊料应润湿所有焊接表面，形成良好的焊锡轮廓线，润湿角一般应小于30°；

c.焊料应充分覆盖所有连接部位，但应略显导线或引线外形轮廓，焊料不足或过量都是不允许的，见图3；

d．焊点和连接部位不应有划痕、尖角、针孔、砂眼、焊剂残渣、焊料飞溅物及其它异物；

e．焊料不应呈滴状、尖峰状，相邻导电体间不应发生桥接；

f.焊料或焊料与连接件之间不应存在裂缝、断裂或分离；

g．不应存在冷焊或过热连接；

h．印制电路板、导线绝缘层和元器件不应过热焦化发黑。

印制电路板基材不应分层起泡，印制导线和焊盘不应分离起翘。