【航天工业行业标准(QJ)】 航天电子电气产品焊接通用技术要求

中国航天工业总公司航天工业行业标准QJ 3011 - 98
航天电子电气产品焊接
通用技术要求
1998- 02 - 06 发布
中国航天工业总公司
1998-10-01实施
1范围
中国航天工业总公司航天工业行业标准航天电子电气产品焊接
通用技术要求
1.1主题内容
QJ3011-98
本标准规定了航天电子电气产品焊接用材料和导线与接线端子、印制电路板组装件等的焊接要求以及质量保证措施。1.2适用范围
本标准适用于航天电子电气产品的焊接和检验。2引用文件
GB3131-88锡铅焊料
GB 9491-88
锡焊用液态焊剂（松香基）
QJ3012-98
航天电子电气产品元器件通孔安装技术要求QI165A-95航天电子电气产品安装通用技术要求静电放电敏感器件安装工艺技术要求QJ2711-95#
3定义
3.1MELFmetalelectrodeleadlessfaceMELF是指焊有金属电极端面，作端面焊接的元器件。4一般要求
4.1环境要求
4.1.1环境条件按QJ165A中3.1.4条要求执行。4.1.2焊接场所所需工具及设备应保持清洁整齐。在焊接工位上应及时清除多余物（导线断头、焊料球、残留焊料等）。禁止在焊接工位上饮食；禁止在工位上有化妆品以及与生产操作无关的东西。
4.2工具、设备及人员要求
4.2.1工具
电烙铁应为温控型的，烙铁头空焊温度应保持在预选温度的土5.5℃之内，烙铁头的中国航天工业总公司1998-0206批准1998-1001实施
QJ3011-98
形状应符合焊接空间要求，并保证良好的接地。4.2.2设备
4.2.2.1波峰焊设备
波峰焊设备（包括焊剂装置、预热装置、焊槽）焊接前应能将印制板组装件预热到120℃以内，在整个焊接过程中，焊料槽焊接温度的控制精度应维持在土5.5℃，并具有排气系统。
4.2.2.2再流焊设备
再流焊设备应可将焊接表面迅速加热，并能在连续焊接操作时，迅速加热到预定温度的土6℃范围内。加热源不应引起印制电路板或元器件的损坏，也不应在加热源与被焊金属直接接触时污染焊料。再流焊设备包括采用平行等距电阻加热、短路棒电阻加热、热风加热、红外线加热、激光加热装置或非电烙铁热传导焊接的设备。4.2.3人员
操作人员应经过专业技术培训，熟悉本标准及相关工艺的规定，具有判别焊点合格或不合格的能力，并经考核合格上岗。4.3焊点
4.3.1外观
4.3.1.1焊点表面应无气孔、非晶态，以及有连续良好的润湿。焊点不应露出基底金属、不应有锐边、拉尖、焊剂残渣以及夹杂。与邻近导电通路之间焊料不应出现拉丝、桥接等现象。
4.3.1.2当存在下列情况时焊点外表呈暗灰色是允许的。a：焊点焊接采用的不是HLSn60Pb焊料；b．焊接部件为镀金或镀银；免费标准下载网bzxz
c.焊点冷却速度缓慢（例如：热容量大的组装件经波峰焊或汽相焊之后），但不应有过热、过冷或受扰动的焊点。4.3.2裂纹和气泡
焊点的焊料与焊接部位间不应有裂纹、裂缝、裂口或隙缝。气泡或气孔若与最小允许焊料量同时发生，则为不合格。4.3.3润湿及焊缝
焊料应润湿全部焊接部位的表面，并围绕焊点四周形成焊缝。焊料润湿不良或润湿不完全，不应超出焊点四周10%，焊料不应收缩成融滴或融球。4.3.4焊料覆盖面
焊料量应覆盖全部焊接部位，但焊料中导线的轮廓应可辨认。4.3.5热缩焊焊点
热缩焊装置形成的焊点其焊缝及焊接部件应清晰可见，焊料环应熔融，焊料沿引线流动，外部套管可以变色，但应可见焊区套管外的导线绝缘层，除轻微变色外，不应受损。4.4印制电路板组装件
4.4.1导电体脱离基板
QJ3011-98
焊接后，从印制电路板面至焊盘外侧下部边缘最大允许上翘距离，应为焊区或焊盘的厚度（高度)。
4.4.2组装件的洁
组装件焊接后应清除杂质（焊剂残渣、绝缘层残渣等）。4.5热膨胀系数失配补偿
元器件安装工艺或印制电路板设计，应能补偿元器件与印制电路板之间的热膨胀系数失配，安装工艺的补偿应限于元器件引线、元器件的特殊安装以及常规焊点。禁止设计特殊的焊点外形作部分热膨胀系数失配补偿之用。无引线元器件不应在槽形面和焊盘之间使用多余的内连线连接，无引线芯片载体仅底部端接时最小焊点高度一般为0.2mm。4.6互连线的焊接点
组装件间的互连线，应焊接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。
4.7表面安装的焊接
手工焊接表面贴装多引线元器件时，应使用对角线方法依次焊接引线，最小焊接长度为1~2mm。
4.8焊接温度、时间
4.8.1手工焊接温度一般应设定在260～300℃范围之内，焊接时间一般不大于3s，对热敏元器件、片状元器件不超过2s，若在规定时间未完成焊接，应待焊点冷却后再复焊，非修复性复焊不得超过2次。
4.8.2波峰焊机焊槽内温度应控制在250±5℃范围，焊接时间为3～3.5s。4.8.3再流焊焊接温度、时间按有关文件规定。4.9通孔充填焊料的要求
对有引线或导线插入的金属化孔充填焊料时，焊料只能从焊接面一侧流入小孔内的另一侧。
5详细要求
5.1焊接准备
5.1.1被焊导电体表面在焊接操作前应进行清洁处理。5.1.2导线、引线与接线端子在焊接前，应使用机械方法将其固定，防止导线、引线在端子上移动。
5.1.3对镀金的元器件应经塘锡处理（高频器件、微电路除外）。5.1.4元器件安装应按QI3012要求执行。5.2焊接材料
5.2.1焊料
应采用符合GB3131的焊料制品HLSn60Pb或HLSn63Pb，焊料外形任选，带芯焊料的焊剂应为R型或RMA型。
5.2.2膏状焊料
QJ3011-98
选用时应考虑焊料粉的颗粒形状、粘性、印刷性能、分解温度等技术指标，对焊料粉的氧化物应有控制。
5.2.3焊剂
应采用符合GB9491的R型或RMA型松脂剂液体焊剂。导线电缆焊接不应使用RA型焊剂，其它场合使用RA型焊剂时应得到有关部门批准。5.3焊接
5.3.1导线、引线与接线端子的焊接5.3.1.1导线、引线与接线端的缠绕导线、引线在接线端子上缠绕最少为3/4圈，但不得超过一圈。如图1所示。对于直径小于0.3mm的导线，最多可缠绕3圈。5.3.1.2导线、引线最大截面积
导线、引线与接线端连接部位的截面积，不应超过接线端子接线孔的截面积。5.3.1.3接线端最多焊点数
每个接线端子一般不应有三个以上的焊点。5.3.1.4绝缘层间隙
焊点焊料与导线的绝缘层间隙：a：最小间隙：绝缘层可紧靠焊料，但不能嵌入焊料，绝缘层不能熔融，烧焦或缩小直径；
b最大间隙：为两倍导线直径或1.6mm。5.3.1.5导线、引线与接线端子的焊接焊料应在导线与接线端接触部分形成焊缝，焊料不应掩盖导线的轮廓，对槽形接线端，焊料可以充满焊槽。如图2所示。5.3.1.6导线、引线与焊杯的焊接不应有超过三根的导线插入焊杯，多股芯线保持整齐，不应折断，并全部插人焊杯的底部，焊缝沿接触表面形成，焊料应润湿焊杯整个内侧，并至少充满杯口的75%，如图3、4所示。
5.3.2印制电路板组装件的焊接
5.3.2.1通孔焊接
5.3.2.1.1引线或导线插装用孔
对有引线或导线插入的金属化孔，通孔应充填焊料，焊料应从印制电路板一侧连续流到另一侧的元器件面，并覆盖焊盘面积的90%以上，焊料允许凹缩进孔内，凹缩量如图5所示。
5.3.2.1.2引线弯曲半径部位的焊料正常的润湿，焊料应在元器件引线弯曲成形部位，但弯曲半径应暴露，焊料沿引线润湿如图6所示。
5.3.2.1.3导线界面连接
作为界面连接的单股镀锡铜线穿过通孔弯钩，弯钩要求应符合元器件引线弯钩要求，4
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导线和引线的缠绕及连续缠绕
QJ3011--98
并与印制电路板两面的焊盘焊接。如图7所示。焊料沿导线或引线的最小量
接地端中.导线或引线端部可见
（A）最小量
焊料充满焊槽
焊料在接线端顶部堆积
整个接线端中导线或引线不可见(B）最大量
接线端中导线和引线可辨别
(C）推荐的
图2导线或引线与小型槽型接线端的焊接5.3.2.1.4非支承孔合格焊点
焊料与被焊表面应有小于90°的接触角。5.3.2.1.5无引线或导线插装的金属化孔这种通孔可不填充焊料。当需填充焊料时焊料塞应满足图5所示的要求。5.3.2.2表面安装焊接
5.3.2.2.1
片状元器件的焊缝
1焊料不足或润湿不充分
（A）不足
焊料过多
焊料流至焊杯外侧
(B）过多
(C）推荐的
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焊料几乎充满焊杯并沿焊杯入口的外形流动导线或引线与焊杯之间润湿明显2
焊料在焊杯外侧表面呈薄层状
图3导线和引线与焊杯的焊接
芯片在焊盘上面应有75%以上的金属端帽覆盖，并有一条焊缝，焊缝向元器件端面上方延伸，高度为25%T或1.0mm。侧面不需要焊缝，焊料对元器件和焊料对焊盘的润湿角都应小于90。焊料不能把元器件本体上的非金属化部位包住。如图8、9、10、11所示。
1在检验孔焊料可见
2导线或引线与焊杯之间焊料润湿明显3焊料在焊杯外侧表面呈薄层状
1焊料稍微高出检验孔
2导线或引线与焊杯之间焊料润湿明显（A）完全合格
焊料过多，溢出至接头外侧
2导线或引线与焊杯之间焊料润湿不明显1在检验孔焊料不可见
2导线与引线与焊杯之间焊料润湿不明显（B）要求采取工艺纠正措施
图4导线和引线与焊杯的焊接
电镀金属
总收缩盘=a+b<25%d
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最小0.127mm
合格的（最小限度）焊料塞
典型的焊料塞
焊料下凹最大为25%板厚
推荐的
焊料离引线封口至少
应为一个引线直径
合格的（最小限度）
金属化孔的界面和层间连接
图6引线弯曲部位的焊料
金属箱
跨接线
常温焊料
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焊接前
焊接后
高温焊料
图7钩弯导线的界面连接
最小75%
图8芯片在焊盘上的最小搭接量
最大25%W
最大25%W
图9芯片侧向外伸
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25%T或最小1.0mm
图10片状元器件的焊缝
焊料过多一部分本体被包住
5.3.2.2.2MELF的焊点外形
MELF在焊盘上面应有75%以上的金属端帽的宽度和长度覆盖，如图12所示。焊点应形成一条焊缝，焊缝向MELF侧面上方延伸高度为0.1mm或25%D（金属端帽直径），如图13所示。
5.3.2.2.3无引线槽形元器件上的焊缝无引线芯片载体在焊盘上面应有75%以上的金属化槽面宽度覆盖，并有一条焊缝，焊料垂直上升到外侧槽面的下部边缘，焊料对元器件和焊盘的润湿角都应小于90°，当无引线芯片载体仅有底部端接时，最小的焊点高度一般为0.2mm，如图14所示。25%L
图12MELF的安装