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片式元件高可靠性手工焊接

中电天奥子集团第10研究所

陈正浩

一.片式元件手工焊接在PCBA组装工艺中的定义及定位

1.片式元器件手工焊接在PCBA组装工艺中的定义

这里指的PCBA手工焊接，是指以智能型电烙铁、拆消静电吸锡枪及维修工作站为主要焊接/返修工具，

对界定范围内的电子元器件进行PCBA高可靠组装、焊接和返修的装联技术。

2.片式元器件手工焊接在PCBA组装工艺中的定位

在高可靠性电子设备PCBA的焊接方式中，片式元器件的手工焊接主要起什么作用？是作为主要焊接

手段还是辅助焊接手段，需要给出一个定位。

图1THC在A面，A、B面都有SMD的双面混装工艺流程图

图1是THC在A面，A、B面都有SMD的双面混装工艺流程图。图1显示，表面贴装元器件的主

要焊接手段是回流焊，手工焊仅仅是B面通孔插装元器件的辅助焊接手段之一。在高可靠性电子设备PCBA

表面贴装元器件的焊接中，手工焊接只作为单块PCBA焊接或返工返修等补充焊接手段使用。

二.手工焊接片式元器件界定范围

手工焊接适合于PCBA单件或小批量生产中元器件和导线的组装焊接；为确保焊接可靠性，凡仅底部

有焊接端子的元器件（BTC），例如BGA球栅阵列器件、CCGA柱栅阵列器件、QFN盘栅阵列器件，仅底

部有焊接端子的电感，以及PLCC、LCC等J形引脚器件，小于0201封装尺寸的微小型元件等元器件不允

许采用手工焊接。

图2PLCC、LCC等J形引脚器件不推荐手工焊接的原因

三.片式元器件手工焊接基本要求

1.Q/RJ557把“表贴片状瓷介电容手工焊接时未预热直接焊接”作为禁用工艺以及QJ3086A把“采用手工焊

接时，在焊接前对片式瓷介电容器、玻璃封装器件等易受热冲击损坏的元器件进行预烘处理”作为高可靠

焊接的元器件预处理，其根本原因是由于国产片状瓷介电容器的耐焊接热性能太差的一种工艺质量控制手

段，在焊接前对片式瓷介电容器进行预烘处理可以起到手工焊接高温冲击的缓冲作用，其机理与波峰焊的

预热阶段和回流焊的温度曲线的温升阶段是相同的。鉴于目前国产片式瓷介电容器的质量情况，高可靠

PCBA上使用的片式瓷介电容器应按标准或厂方的规定，在焊接前进行预烘处理。

2.手工焊接温度的确定应根据被焊接件（焊盘大小、板材、板层数、元器件引脚或焊端大小以及材质等）热

容量的大小、电烙铁功率、烙铁头的形状、电烙铁的回温速率等来进行确定。应选择匹配的功率和烙铁头

大小及形状。

3.MIL规定：合适的焊接温度为高于焊料熔点40℃左右，焊接时间（烙铁头在焊点的停留时间）为2s~5s。

手工焊接操作时，因被焊接件的热容、环境温度导致烙铁头的热量损失，焊接温度一般取高于熔点60℃

~80℃。

片式表面安装元器件的焊接，推荐焊接温度控制在240℃±5℃范围内，焊接时间2s~3s，焊接次数≤3

次，如未能1次焊接完成，应待焊点自行冷却至室温，再焊接第2次。

4.对于类似片式电容器等“敏感”元件，应在确保不发生冷焊的前提下，尽可能降低焊接温度，片式陶瓷电

容器的焊接温度推荐225±2℃。

5.在上述焊接温度和焊接时间内，具体产品焊接温度与时间应根据焊点和元器件的大小、散热快慢以及电烙

铁的回温速度决定；在确保焊接质量的情况下，应尽可能降低焊接温度，缩短焊接时间，尤其对于微小型

片式元器件更应注意。

4.焊接时烙铁头不应触压焊盘，不应直接加热片式元件的器件本体焊端和元器件引脚的跟部以上部位，不应

反复长时间在一个焊点加热，对同一焊点，若第一次未焊妥，应停留片刻，待焊点自然冷却后再进行二次

焊接，同一焊点不应超过2次。

5.要求元件两端焊盘上的焊料量对称一致；严禁焊料爬升高度触及元件本体，要求焊料爬升高度为元件厚度

的1/2~2/3。

6.焊接时，熔融焊料加在烙铁头、焊盘和元器件电极之间结合部位，保持热传导的焊料热桥，通过焊料热桥

迅速传递覆盖整个连接部位，形成凹形焊锡轮廓线。不允许烙铁头触压片式元件本体焊端及印制电路板焊

盘，如图3和图4所示。

图3手工焊接烙铁头的放置与焊料热桥的传递作用示意图