QJ-3117-99-航天电子电气产品手工焊接工艺技术要求

1、中国航天工业总公司航天工业行业标准 QJ 3117-99 航天电子电气产品手工焊接工艺技术要求 代替QJZ16085 1 范围 1.1 主题内容 本标准规定了航天电子电气产品手工焊接全过程的工艺技术要求。 1.2 适用范围 本标准适用于航天电子电气产品手工焊接的操作、检验和验收。 2 引用文件 GB 678-90 化学试剂 乙醇(无水乙醇) GB 3131-88 锡铅焊料 GB 9491-88 锡焊用液态焊剂(松香基) QJ l65A-95 航天电子电气产品安装通用技术要求 QJ 2465-93 片状电阻器、电容器手工表面装联工艺技术要求 QJ 2711-95 静电放电敏感器件安装工艺技术要求

2、 QJ 2940-97 航天电子电气产品修复和改装技术要求 QJ 3011-98 航天电子电气产品焊接通用技术要求 QJ 3012-98 航天电子电气产品元器件通孔安装技术要求 QJZ 146-85 导线端头处理工艺细则 QJZ 147-85 电子元器件搪锡工艺细则3 定义 本章无条文。 4 一般要求 4.1 环境条件 4 手工焊接操作场地的环境条件应符合QJl65A中条的要求。4 静电放电敏感器件的安装和焊接应符合QJ 2711的要求。 中国航天工业总公司1999-04-02批准 1999-11-30实施 操作场地不允许进行使空气中产生悬浮物的工作或其它活动。操作中产生的有害气体应采取措施排

3、除或处理，并符合国家有关标准和法规的要求。4.2 设备和工具 手工焊接使用的设备和工具应符合QJl65A中条的要求。 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，烙铁的温度应定期校验； b烙铁头的大小应满足焊接空间和连接点的需要，不应造成邻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，印制电路板组装件的焊接一般采用3050W电烙铁。微型器件及片状元件的焊接建议采用1020W电烙铁；大型接线端子和接地线的焊接建议采用5075W电烙铁； d 电烙铁工作时应保证良好接地。大地与烙铁头部的电位差不得大于2mV(有效值)，测量方法见附录A(参考件

4、)。电烙铁以及相关工艺设备的磁场，在元器件或零件的任意表面上测量，不应大于210-4T。 剥线工具.1 导线绝缘层的剥除一般应使用热控型剥线工具。.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 剪切和成型工具.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。剪切多余的导线或引线应使用留屑钳。.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。成型时，弯曲部位应保证一定的弯曲半径，以消除应力。 搪锡锅 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。4.3 溶剂 除特殊要求外，手工焊接一般应采用符合GB 3131的H

5、LSn60Pb或HLSn63Pb线状焊料，焊料直径按连接点的大小选择。 采用焊剂芯焊料或液态焊剂时，应采用符合GB 9491的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。44 溶剂 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 详细要求5.1 焊接前准备 导线端头处理按QJZ 146的要求执行。在导线绝缘层剥除后，导线线芯不应出现刻痕、断股及其它形式的损伤。绝缘层根部不应烧焦。 元器件引线或焊接端子的搪锡按QJZ 147

6、的要求执行。 镀金的导线芯线、元器件引线和各种接线端子的焊接部位，需经搪锡处理后才能进行焊接。 元器件引线成型按QJl65A条和QJ 3012条的要求执行。5.2 元器件和导线的安装 元器件在印制电路板上的安装元器件通孔插装应符合QJ 3012的要求。片状元件安装应符合QJ2465的要求。 元器件与接线端子的安装元器件与接线端子安装时，一般应安装在两个接线端子的对中位置，并应采取应力消除措施。 导线与接线端子的安装.1 导线与接线端子的安装应符合条的要求。.2 导线在接线端子上缠绕最少为1/2圈，但不得超过一圈。对于直径小于mm的导线，最多可缠绕3圈。.3 与接线端子连接部位的导线截面积一般不

7、应超过接线端子接线孔的截面积。每个接线端子上一般不应超过三根导线。 焊接 手工焊接应符合QJ 165A和QJ 3011的有关技术要求。 手工焊接的工艺流程.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.2 主要工序说明 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。.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。 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

8、状焊料时，除重焊或返工外，不再使用液态焊剂。 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。 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

9、金属反应形成合金层 F：起热传导作用的焊料桥G：烙铁头 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。 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。 印制电路板组装件的焊接.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。.2 印制电路板组装件的通孔焊接应符合QJ 3011中条的要求，表面安装焊接应符合QJ 3011中条和条的要求。.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。 导线与接线端子的焊接.1 在焊接

10、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。.2 导线与接线端子的焊接应符合QJ 3011中条的要求。.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mm，取二者的较大值，但不应造成相邻导电体的短路。5.4 焊点返工 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。 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

11、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。 需解焊后重新焊接的焊点返工，应符合本标准和QJ2940的要求。 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。5.5 检验 航天电子电气产品的焊点及连接部位均需检验。 采用目测检验焊点外观，并可借助410倍放大镜。 对有争议焊点的仲裁应符合QJ 3011的条规定。 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

12、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。 常见焊点的评判： a塔型接线端子的焊点应符合图4的要求。b. 叉型接线端子的焊点应符合图5的要求。 c钩型接线端子的焊点应符合图6的要求。 d杯型接线端于的焊点应符合图7的要求。 e穿孔型接线端子的焊点应符合图8的要求。

13、 f .印制电路板上宜插引线的焊点应符合图9的要求。 g印制电路板上打弯引线的焊点应符合图10的要求。 h扁平封装器件的焊点应符合图11的要求。 i. 片状元件的焊点应符合图12的要求。附录A测量烙铁头电位差的方法(参考件) A1 测量设备 所用仪表的精度和技术指标应能满足测量要求。电压表应有定期检定标记。 A1.2 仪表及材料： a电压表：精度 土10(2mV有效值)； 频率范围$0500Hz； 输入电阻10M。 b. 连接电缆：屏蔽电缆与鳄鱼夹相连。 c. 地接线柱：测量探针与鳄鱼夹相连。 d. 导电板：厚度0.2m，尺寸19mm48mm的紫铜金属薄片。 e. 带松香芯的HLSn60Pb焊料。 A2 测量方法 准备 A 导电板的准备：清除紫铜金属薄片表面的油污、氧化物。用电烙铁在金属薄片上搪锡，见图A1。A 连接测量电路，见图A2。 测量A 测量试验系统的电压有效值A.1 接通电压表和电烙铁电源，将温控电烙铁的温度调至最高温度。电烙铁应预热15min。A.2 记录电压表的读数U1(试验系统的电压)。A 测量电烙铁的电压有效值A.1 测量电路按图A3的要求连接。A.2 将烙铁头紧紧压在导电板的焊料层上，保持30s，使电压稳定。A.3 记录电压表的读数U2。A 按式A1计算烙铁头与大地的电位