电阻焊十篇

时间:2023-04-09 11:25:11

电阻焊

电阻焊篇1

1、引言

目前汽车白车身的主要连接工艺包括电阻点焊、气体保护焊、钎焊、激光焊等,其中电阻点焊应用最为广泛。一辆乘用车气保焊、钎焊、激光焊等连接工艺通常只应用在前后盖、鼻梁、顶盖等半结构连接位置,电阻点焊白车身焊点数量打4500-6000点,车身强度很大程度取决于电阻点焊焊接质量。所以控制电阻点焊焊接质量,是汽车白车身焊接质量的重点。

随着汽车市场需求的持续增加,各大车企白车身生产线自动化率提高,生产节拍越来越高,上汽通用自动化率达99.5%,节拍达60JPH,华晨宝马自动化率达100%,节拍达60JPH.

自踊率的提高对白车身电阻点焊的质量控制及稳定性提出了更加严格的要求,通过引进自适应电阻点焊技术,对点焊进行实时监控,提高焊接质量稳定性。

2、自适应电阻点焊原理

电阻点焊是将工件装配搭接接头,并压紧在两电极之间,利用电阻热熔化母材金属,形成焊点的电阻焊方法。

电阻点焊工作过程预压、焊接、维持。预压阶段,使工件良好接触,获得稳定接触电阻,为焊接电流顺利工作做必要准备。焊接阶段,焊接电流通过工件,确保形成稳定熔核。维持阶段,焊接电流切断,加压状态下冷却结晶。

根据点焊原理,I和T可以通过设定得到我们需要的参数,但是电阻是一个动态的值,和诸多因素有关,影响因素包括焊接材料、电极材料、电极端面形状、工件厚度、工件表面状态等。动态电阻值直接影响焊接质量稳定性。传统电阻电阻点焊采用恒流模式焊接,无法克服外界因素的变化。

自适应电阻点焊技术是以一个理想焊点的能量输入为参考,在焊枪次级端安装次级电压检测线,根据U=IR,实施监控电压的变化,从而监控出电阻值的变化,绘制出动态电阻曲线,与参考焊点进行电阻曲线对比,自动调节焊接时间和焊接电流,以获得和参考焊点一样优质的焊核。自适应技术解决因工件表面状态不一致,电极头磨损、分流、边缘焊接等问题,大大降低因各种外部因素造成的焊接缺陷,保证焊接质量稳定。

3、自适应技术应用及点焊质量控制

电阻点焊的重要参数包括焊接时间、焊接电流、焊接压力,外部影响因素包括板材搭接状态、电极分流、电极修磨状态等。

(1)焊接时间、焊接电流、焊接压力是由搭接板材的属性决定的,与板材的材质、板厚、板材层数、搭接板厚比有关。焊机恒流模式下,输入参数焊接,开启自适应技术测量功能,对电阻曲线进行采集,记录合格焊点曲线作为自适应电阻参考曲线。焊接时间、焊接电流、焊接压力直接决定熔核尺寸,自适应技术通过合格参考焊点电阻曲线,监控电阻曲线的最大值和电阻最大下降值,能够对形核尺寸提供监控报警。

焊接时间由焊接内部程序设置,实际应用中比较稳定。焊接电流、压力由于设备的老化,会出现衰减波动。

解决方案:焊机内部设置电流、压力上下公差,提供实时监控报警。

进行PM检查,每季度对压力电流进行标定。

(2)焊接参数是由实验室获得,焊接板材搭接状态良好,但实际应用中,由于冲压零件、工装等原因,板材配合间隙总是波动,引起焊接质量波动。板材间隙导致焊接接触电阻增加,引起飞溅,使形核热量散失。应用自适应功能监控电阻曲线间隙引起的陡降,自动调整延长焊接时间,弥补热量散失,达到焊接热量平衡,获得稳定焊核。

(3)电极分流导致形核电流密度降低,引起虚焊缺陷。自适应技术监控次级端电流波动,实时提高焊接电流,达到稳定形核。

(4)电极修磨状态是车企内引起焊接质量缺陷的重点原因。修磨状态不良,导致电极帽端面变大,电流密度降低,引起虚焊。传统电阻焊对修磨质量质量的检查多采用,修磨后进入工位目视化检查修磨端面直径及光洁度。目前自动化率高、节拍高,传统检查方式严重影响现场生产效率,另外采用人工目视化检查,无法快速测量电极帽端面直径,光洁度标准无法统一。应用自适应技术,电极修磨后,自动空焊,测量次级端电阻,与焊枪原始电阻进行对比检查,能够快速判断电极修磨质量,保证焊接质量稳定。

自适应电阻焊技术的应用基础是一个数据积累的过程,随着汽车生产商为降低车重以降低油耗,应用越来越多的新型钢材,高强钢、超高强钢及结构胶。自适应电阻焊技术需要不断丰富,确保焊接质量稳定。

参考文献

[1] 车身制造过程中电阻点焊的应用探讨[J].孟大庆,农胜夫,粟学维.企业科技与发展.2015(18).

电阻焊篇2

引言

电阻焊是一种重要的焊接工艺,具有生产效率高、成本低、节省材料和易于自动化等特点。中频直流逆变电阻焊接电源作为一种新型的控制电源,以其显著的高质低耗的特点成为电阻焊电源的发展方向。

IGBT是一种用MOS管来控制晶体管的电力电子器件,具有电压高、电流大、频率高、导通电阻小等特点。但由于IGBT的耐过流能力与耐过压能力较差,一旦出现意外就容易损坏。为此,必须对IGBT进行保护。本文从实际应用出发,总结了过压、过流与过热保护的相关问题和各种保护方法,实用性强,应用效果好。

中频电阻焊机逆变电源

中频逆变直流电阻焊机的供电电源是由三相工频交流电源经整流电路和滤波电容转换成直流电源,再经由功率开关器件组成的逆变电路转换成中频方波电源,然后输入变压器降压后,经低管压降的大功率二极管整流成直流电源,供给焊机的电极,对工件进行焊接。控制电路部分由DSP和CPLD组成,DSP(TMS320LF2407A)产生的PWM波和检测信号、保护信号在CPLD(EPM7128S)里实现逻辑运算。

逆变器通常采用电流反馈实现PWM,以获得稳定的恒定电流输出。电路原理和波形。图中U电源为电源电压,U初级为逆变器输出中频电压,变压器次级电流为I次级,控制PWM的脉宽可以控制I次级的大小。逆变电路采用全桥结构,主要优点是主变压器工作效率高。其主电路由4个IGBT和中频变压器组成,将直流电压转换成中频方波交流电压并送中频变压器,经降压整流滤波后输出。电路的可靠来自IGBT的稳定运行。

保证IGBT在安全工作范围内并处于较好状态下,是提高整机可靠性的关键技术。而对IGBT的保护,主要包括过电流保护、过电压保护和IGBT过热保护。

IGBT的保护措施

IGBT的过电流保护

IGBT大功率管通常只能承受10gs以下的短路电流,当IGBT遇到过流或短路时,若不加保护或保护不当,就会使IGBT损坏。

M57962AL是IGBT专用驱动模块,它采用双电源驱动结构,内部集成有2500 V高隔离电压的光耦合器和过电流保护电路,以及过电流保护输出信号端子和与TTL电平相兼容的输入接口。本文主要应用M57962AL来实现驱动和过电流保护功能,电路见图2。

图2所示的IGBT驱动与保护电路的工作原理为:驱动信号输入后,经过高速光耦隔离,由M57962AL内置接口电路传至功放级,在M57962AL的5脚产生+15V开栅和-10V关栅电压,驱动IGBT导通与关断。当过流发生时,IGBT的UCB。会显著高于正常导通值,饱和压降一般为7V以上,就发生退饱和现象,此时,M57962AL的保护电路检测出IGBT的栅极和集电极同为高电平,判断系统过流,M57962AL内置定时器,通过关栅电路和降压电路将短路电流钳制在较低的值,同时发出故障信号,使8脚变为低电平(如为瞬间过流,且在10gs内,1端回到低电平,则保护复位,电路恢复常态),输出短路故障信号(低电平),保护信号传到控制电路,立即关闭PWM的输出,即驱动信号关断,从而起到保护IGBT的作用。

IGBT的过电压保护

关断IGBT时,它的集电极电流下降率较高,极高的下降率将引起集电极过电压。降低IGBT集一射极间电压ucE的方法通常有两种:一种是增大栅极电阻RG,但RG的增大将减缓IGBT的开关速度,从而增加开关损耗,此方法不太理想;还有一种就是采用缓冲吸收电路。

吸收电容CS。与电阻RS串联后跨接在IGBT的C、E两端,就构成了RC吸收电路。由于RS的串入,使IGBT关断时过电压吸收效果较单电容缓冲电路要差,RS越大,吸收效果越差。所以,在缓冲吸收电路中,RS取值较小,这样既有较好的吸收效果,同时开通时的电流尖峰又有抑制作用。

IGBT的过热保护

由于IGBT是大功率半导体器件,损耗功率使其发热较多,加之IGBT的结温不能超过125℃,不宜长期工作在较高温度下,因此要采取恰当的散热措施进行过热保护。

本文采用普通散热器与强迫风冷相结合的措施,并在控制电路上加过热检测保护电路,应付IGBT与散热器接触不良或其它非正常情况。在IGBT散热片上安装热敏电阻,然后通过逻辑判断电路给出信号,供控制电路处理。

U11为LM393AN比较器,JP,处接上具有正温度系数的热敏电阻RT,Thref为参考电压,可以通过调节电位器RP8来调节动作门槛值。电路正常工作时,2点电位比3点电位低,1点输出信号THP为高电平,THP信号在CPLD(EPM7128S)中与PWlV/信号相与;当器件温度超过极限时,热敏电阻值升高,2点电位高于3点电位,1点输出低电平,经CPLD封锁PWM脉冲信号,驱动输出低电平,从而关断IGBT,实现过热保护。

实验结果与分析

根据以上各种保护电路,结合图1主电路,构成本实验电路。加压后使其工作,采用示波器TDS3014B观察和记录实验波形。记录的波形为驱动输出连接IGBT的G极波形。

为工作状态下的情况,波形十分稳定,驱动电压信号为+15V、-9V。能通过调节PWM的宽度来调节IGBT的开关时间,从而调节次级直流电流的大小。为发生短路的情况,当M57962AL检测到过流发生时,迅速产生短路保护信号shortl,并将其送给DSP2407A,立即关闭PWM的输出。

电阻焊篇3

关键字 镀锌钢板;燃油箱;电阻焊

中图分类号TG44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)99-0156-02

0 引言

现在我国汽车的燃油箱一般都是采用镀铅板进行制造,不仅成本过高,还及其容易导致环境污染。在将镀锌钢板用来制造燃油箱后,不仅可以大大降低成本,还可以保证减少对环境的污染以及员工的身体危害,但是必须保证其使用寿命大于原燃油箱。但是,在制造过程中我们遇到一个非常大的挑战,那就是电阻焊难焊的问题,尤其是有气密性要求的缝焊问题。在制造过程中,国外多是采用锌附着量较小的电镀锌钢板来代替缝焊,但是这样将使得燃油箱寿命大大降低。为了找到镀锌钢板电阻焊困难的原因,我们在经过反复研究后,提出了一套确定工艺参数相关的理论,经过跟踪调查发现,效果良好。现将实验情况进行如下分析。

1 实验材料与设备

1)材料情况

燃油箱一般是使用镀铅钢板进行制造,镀层元素的物理性能决定了镀铅板和镀锌板电阻焊之间的差异。实验选用的材料是镀铅钢板,这两种材料镀层元素铅以及锌的物理性能如见表1所示。

2)设备情况

在本次试验中选用了点焊、凸焊以及缝焊设备,他们的详细情况下表2。

2 电阻焊接

2.1 点焊

点焊在汽车燃油箱上主要是用于本体与隔板、加油管支架之间,起到连接的作用。由于镀层以及电极间在高温焊接的条件下会发生合金化反应,当焊接次数到达一定的数量后,会在电极的表面形成一层锌铜合金,这不仅使得电极出现严重的磨损,还扩大了焊接表面的直径,导致电流密度变小,焊接质量严重下降,甚至还会产生坑蚀[1]。

经过详细的分析,我们认为对点焊进行合理的电极冷却是十分重要的,必须保证冷却水流足够充分,从而保证电极能够在温室中工作。试验告诉我们,水流量应该控制在0.5L/min,这是最佳的效果。此外,还要将打点次数增加大2000点左右,不要超过,这与镀铅板点焊差不多[2]。

针对点焊时的飞溅问题,其主要原因是由于锌的沸点过低造成的,只要在操作时把握好焊接的时间以及冷却水的流量即可。试点还确定了点焊接头的工艺参数,详细见表3。

2.2 凸焊

燃油箱内的放油孔其实是将一个直径为16mm的六角螺母内孔和其自身的冲孔相焊接而形成的。螺母其实也有超薄的镀层,但是在焊接时,相比点焊或缝焊,其和镀锌板之间的镀层厚度要减少一半,并且焊接起来较前两者都更加容易,详细可见表4其工艺参数。

2.3 缝焊

缝焊在采用镀锌板时对容器气密性要求比较高,通过分析我们知道, 镀锌板与镀铅板电阻焊之间的的差异,其实是由锌和铅物理性质的不同决定的,包括元素的硬度、熔点 等,这些都对焊接性能产生较大的影响。当然,其中影响最大的要数元素沸点温度了。表5中是缝焊最佳工艺参数,它使用的焊接燃料箱长度达到950mm,有效地避开了渗漏。

3 结论

通过试验我们知道,镀锌钢板燃油箱的电阻焊在制造过程中的确存在许许多多的问题,当外界条件一定时,我们要考虑其焊接是否规范合理,这样不仅能够理清思绪,然后针对问问,强势解决。在进行镀锌板焊接时,极其容易导致电极磨损,在这里我们建议选择相对比较廉价的Cu-Cr与Cu-Zr电极。在试验中,我们确定了工艺参数的具体措施,采用镀锌钢板制造燃油箱不仅能获得较好的经济效益,还能得到更好的社会效益。

参考文献

[1]吴志生,,廉金瑞,等.深冷处理提高镀锌钢板电阻焊电极寿命的机理[J].焊接学报,2009,4(4):7-10.

电阻焊篇4

关键字:质量控制、电阻焊、调角器、汽车座椅

0引言

在实际的汽车应用中,对于汽车座椅调角器质量应该做到有效的保证,并能有效控制对调角器电阻焊中的质量控制,提高汽车座椅调角器的质量水平,满足实际中的使用需求。以下就对控制调角器电阻焊质量的方法做具体介绍,如下所示:

1.汽车座椅调角器介绍

1.1汽车座椅调角器概念

对于汽车的座椅靠背以及底座之间,就是由汽车座椅调角器来作为主要承力部件的,当人体的作用力在靠背时,就由调角器锁止机构来承担全部力量,以此来保证车辆中成员的安全,特别是在汽车碰撞时,调角器还可以确保座椅不至于拉脱【1】。因此调角器整体尺寸较小,在汽车生产过程中,对于汽车座椅调角器应该进行严格的实验,确保汽车座椅调角器的电阻焊质量,降低拉脱现象,提高安全标准。

1.2调角器结构组成

在实际中,对汽车座椅调角器来说,主要包括抱箍、内齿轮圈、凸轮轴以及固定座、锁齿板等部分组成。并且在对汽车座椅调角器质量控制中,主要容易发生破坏的部位包括锁齿板、齿轮圈以及固定座凸台端部,因此在对座椅调角器间电阻焊接中,应该特别注重这些焊接部位的质量,提高座椅调角器的质量精度。

2.对汽车座椅调角器实施电阻焊的优势

电阻焊作为一种机械制造技术,可以精确控制电阻的点焊过程,满足现代化汽车工艺的生产需要,并且针对汽车座椅调角器应用电阻焊方式,也可以有效的监控调角器电阻点焊全过程的质量。电阻焊接汽车座椅调角器【2】,极大提高企业的生产效率,使得产品的质量得到大幅的提升,增强企业产品的竞争力,并且在汽车座椅调角器焊接中应用电阻焊,不仅焊接质量稳定,而且,更加易于实现机械化、自动化的焊接方法,生产效率高。在使用电阻焊接汽车座椅调角器的核心件中,焊接深度不应该小于4毫米,起焊接强度也应该大于4800NM,并且在电阻焊接中的焊接定位,其尺寸误差也应该小于0.1mm精度;并且电阻焊在汽车座椅调角器中,可以确保焊缝外形美观,焊接质量高,使得汽车座椅调角器的性能稳定,提高综合工效,为汽车行业加工提供成熟的工艺平台。

3.控制汽车座椅调角器电阻焊质量的措施

汽车座椅调角器电阻焊接过程中,对于电阻焊质量信息提取难度较大,而且影响电阻焊质量的因素也很多,因此如何控制焊接过程中调角器的质量,引起当前汽车制造行业的重视,应该加大对汽车座椅调角器电阻焊全过程的质量控制力度,这样才可以有效确保汽车座椅调角器满足用户的质量。

3.1多工位控制

电阻焊中存在大量随机因素,对于接头设计以及材料性能、工艺方法的选择,都将会影响汽车座椅调角器电阻焊的质量,增加焊接过程的复杂程度,因此实施多工位控制,在焊接中实施全套装置全程互锁,对于任何焊接调角器工位,若是发生意外情况,都可以进行停机待令操作,有效控制调角器质量【3】。应该提高汽车座椅调角器电阻焊中设备的可靠性和稳定性,控制焊工操作水平以及生产环境,提高焊接质量。

3.2监控参数变化

将电阻焊应用到汽车座椅调角器焊接中,应该提高其焊接过程中的质量,综合监控焊接中的参数变化,对于在调角器焊接过程中电极间的电压以及动态电阻、电极位移变化,都做到详细的监督监控,并使用某个焊接过程中参数特征量,监控该调角器焊接部位的焊点质量,实现对汽车座椅调角器焊接参数的上下限设置,并且能够实时监测在焊接过程中的参数,对于故障信息可以给予报警,应用质量监测技术,控制在电阻点焊过程中汽车的特征量以及质量参数,利用焊接电流、时间以及动态电阻等参量组合,形成多元线形回归方法,从而有效建立对电阻点焊汽车座椅调角器质量评判的数学模型分析统计在焊接过程中的汽车调角器质量,实现对汽车座椅调角器电阻焊质量的控制。

3.3创新质量控制技术

随着计算机技术的发展,应用软件模拟仿真方式,创新质量控制方法,利用现代化控制技术,对监测信息以及对电阻点焊调角器的全过程进行质量监控。并且,在电阻焊施工中,应该避免网压变化对电阻焊设备的干扰,合理设计硬件电路,采取屏蔽隔离技术等,排除调角器焊接现场中的电磁干扰。并且在电阻焊全过程中,为提高对焊接汽车座椅调角器质量的控制,可以采用由美国研制生产的军用电阻控制器产品,有效监制在电阻焊接中的电流、压力以及热量参数,动态监测焊接过程中的每个焊点参数,以更好的确保汽车座椅调角器焊接质量,有效判断焊接点质量的好与坏。

3.4 确保安全性

对于汽车制造行业,在对汽车座椅调角器进行电阻焊过程中,应该对座椅骨架结构进行改进,确保焊接的安全性。由于座椅头枕吸能特性,根据不同的碰撞方式以及碰撞强度,因此在实际的焊接中应该采取有效的措施,有效减轻座椅重量,保证分析座椅安全带固定点位置的强度,以满足调角器在实际使用中的安全性。针对汽车座椅的塑性变形,应该改进设计方案,并在电阻焊的全过程中,针对座椅强度过剩部位进行改进,建立详细机械可调式有限元模型,提高汽车座椅调角器电阻焊过程中的质量控制水平。

结论

综上所述,在汽车座椅调角器的电阻焊全过程中,应该严格控制对调角器焊接中的参数设置,并且及时检查焊接过程中的参数与曲线,制定相应的报警机制,以确保对于汽车座椅调角器的焊接质量,有效实现对汽车座椅调角器整个电阻焊过程的质量控制。

参考文献

[1] 邱少波. 汽车座椅系统的安全性要求及评价[J]. 汽车技术,2012,07(18):41-42.

电阻焊篇5

【关键词】电焊机 接地保护 技术浅析

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)01-0238-02

一、引言

随着我国经济建设的不断发展,建筑施工领域金属焊接工作大量存在于建筑施工阶段,而电焊机正是一种利用电能转换为热能对金属进行加热焊接的熔接设备,由于其体积小、移动方便、价格适中,已成为金属焊接施工现场最常见、使用频率最高的焊接施工工具。尽管电焊机在金属焊接施工中作用不可忽视,但必须对其进行合理而可靠的接地保护,防止因人为操作不当、防护措施不到位、检测维修不及时而导致引发触电和火灾事故的发生,给建筑施工人员的生命财产安全造成不可挽回损失。因此,本文从电焊机接地保护的原理入手,分析了在三相四线制和三相三线制下的电焊机接地保护的技术要领,供同行业者参考。

二、电焊机工作原理简介

电焊机的工作原理是利用电弧热将沿焊缝间隙运动的焊条前端和工件局部熔化,形成焊缝连接。而通过通电产生的电弧是电焊机的电源,它将电能转换成热能对金属进行加热焊接,因而,稳定的电源是保证焊接工作的必备条件。我们知道,在电焊机内有变压器,但该变压器比普通变压器多了一个活动的铁芯,它的主要作用是调节线圈电流大小。其一次侧线圈的电压为380V,由于线圈的感应作用,一次侧线圈在通电以后,便会在二次侧产生空载电压,为了能够使得产生电弧并引燃电弧使其在短时间内产生大量热量燃烧,一般要求空载电压不能低于60V,此外,为了保证电焊机安全工作,空载电压最大不能超出80V,这样当开始进行焊接工作时,由于电流的增大,产生电压降,可以使得工作电压维持在30V以内。因而,交流电焊机的工作特性是呈“陡降型”曲线变化趋势,这种特性的优点在于能调节电流,满足不同焊接厚度和金属材料的焊接要求。由于在实际施工现场,工作环境多变,存在诸多不安全因素,特别是在引弧之前和更换焊条时,对操作人员的威胁很大,因此,在掌握上述电焊机工作原理之后,需要对电焊机进行接地保护,从而最大限度的对工作人员进行保护,减少因操作不当引起的伤亡和损失。

三、电焊机接地保护的实施

1.不同电源制式下的电焊机接地保护规则

(1)三相四线制

三相四线制中,电源的中性线与保护接地线是不分开的,中性线带电, 保护线不带电,电焊机在此电源系统中使用时, 应将其机壳和二次侧与焊件相接的一端连接到电源的保护线上, 构成保护接零, 但不得连接中性线, 也不得连接独立的接地系统。

(2)三相三线制

在三相三线制时,任何带电部分严禁直接接地 , 电源系统对地应保持良好的绝缘状态。因此, 电焊机在此电源系统中使用时, 应将其机壳和二次侧与焊件相接的一端连接到独立的接地系统,这是必须要保证的一点。

2.接地系统的技术要点

(1)接地电阻要求

接地电阻选择电焊机接地保护的重要一环,在具体选择接地电阻时,应该根据电气设备的接地保护要求和电焊机的实际功率、以及电网接线方式来选择。就电焊机接地保护电阻来说,确定其接地电阻大小的标准是发生漏电事故时所允许的对地电压。由于中性线不接地,因而当故障电流没有直接返回电源时,只能通过另外的非故障导体对地分布电容和对地绝缘电阻返回电网系统。在正常情况下,线路对地绝缘电阻为数百千欧姆至数百兆欧姆,近似等于无穷大,因而,故障电流对地所表现的分布电容的向量和一般很小,所以可以限定电焊机的接地保护电阻不超过4欧姆。这种情况下,即使线路对地绝缘性能遭到破坏,不大于 4欧姆的保护接地电阻也足以确保电焊机机壳及二次回路上的对地电压不超过 25 V。经大量工程实践证明这是安全可靠的,完全满足施工工地等工作环境比较恶劣场合的安全要求。

(2)接地保护线路要求

用于电焊机的接地系统的接地线通常应选用铜芯绝缘导线, 截面积不得小于6平方毫米,此外,导线中间不得有接头,在该导线上也不准装设开关或熔断器, 以确保其接触良好。

在电焊机的接地保护中,重点是要对机壳和二次回路进行接地保护。一般的在电焊机的机壳上设有专门的固定螺栓,需要将螺栓固定牢固。需要注意的是,在振动作业场所,需要加装弹簧垫圈、 防松螺帽等防松动措施。但是在二次侧设有一组接线端子,供连接焊钳电缆和焊件电缆之用。在进行保护接地线安装时,采用铜芯绝缘导线将机壳与二次侧连接焊件电缆的接线端子相连,在用导线将其中一端接在螺栓上,另一端接到干线上,特别需要注意的是,接地线的所有连接部位不得出现污迹或者锈迹等,若有这样的锈迹存在,会无形中使得接触电阻增大,在接地保护时务必去除干净。

(3)接地体要求

关于接地体的要求,首先可以尽量利用自然接地体,例如埋入地下的金属管道,或者大型金属柱桩等钢筋结构,都可以作为接地体使用,但是需要注意的是,无论是接地体的掩埋还是接地线的铺设,都要考虑防雷接地网的距离,防止因雷电反击和雷电感应作用对电焊机及相关设备和人员造成伤害。

(4)降阻技术措施

降阻措施是在接地体和接地线路铺设完成后进行,如果接地电阻达不到接地保护要求,则需要进行降阻技术处理。一般来说,常用的方法有浇水、更换土壤从而降低土壤的电阻率,此外还可以添加降阻剂,强制改变土壤的电阻率,例如在砂石,岩石等土质较坚硬的地方,采用降阻剂降阻效果很好。

四、结束语

电焊机的接地保护工作是关乎操作人员人身安全的重要保护措施,同样也是安全生产的重要保证。在实际生产中,要根据不同的施工现场,合理运用接地保护技术,只要运用得当, 安全效果是可以得到保证的。对于不同形式的供电电源系统,需要采取不同的保护接地措施,因此,在电焊机接地保护措施上,应当具体问题具体分析,不能一概而论。本文仅对其基本技术进行了探讨,关于电焊机及安全保护工作还有许多方面,限于篇幅要求这里不再详细论述。

参考文献:

[1]王水成.电焊机保护接地技术探究[J].林业劳动安全. 2008(04):15-17

电阻焊篇6

关键词:汽车车身 焊接质量 因素 措施

引言:

汽车车身由成百上千个钣金零部件组成,这些零件通过焊接形成车身各分总成,这些总成再次通过焊接合成完整的白车身整体。焊接质量的好坏不仅影响整车美观,还直接影响整个车身质量,甚至会危及人类生命,因此,必须对车身焊接质量进行严格控制。本文主要通过焊接质量缺陷产生的原因,结合实际应用,对如何预防及控制汽车车身焊接质量进行详细论述。

3. 焊接的定义:

焊接是通过加热或者加压,或者两者并用,加或不加填充材料,使两分离的金属表面达到原子间的结合,形成永久性连接的一种工艺方法。

2.汽车车身主要焊接工艺方法:

典型的汽车车身主要焊接方法有:电阻点焊、凸焊、螺柱焊等。本文主要针对上述几种汽车车身常用焊接方法展开论述,详细说明每种焊接方式产生焊接缺陷的因素及控制措施。

3.汽车车身电阻点焊

汽车车身点焊的质量问题,直接影响汽车的使用性、安全性、可靠性及使用寿命,必须引起高度的重视,并采取相应的措施。

3.1.电阻点焊的工作原理:

电阻点焊是利用电流通过金属件产生的电阻热融化金属达到两金属件间原子结合的目的。

3.2.焊件装配质量对电阻点焊的质量影响及控制措施:

车身覆盖件装配时易产生的缺陷是间隙过大或位置错移,均造成焊后变形。一般装配间隙不大于0.6~0.8mm,当制件尺寸小且刚度大时,装配间隙应控制在0.1~0.2mm。

针对被焊件间隙过大的问题,须及时消除部件折边不垂直或弧度上的半径不符合,进而消除配合间隙,确保焊接质量。

3.3.焊接分流对电阻点焊的质量影响及控制措施:

点焊时不经过焊接区,未参加形成焊点的那一部分电流称为焊点时分流电流,简称分流。影响分流的因素主要如下:

3.3.1.点距与材料,为了减小分流电流的影响,导电性好的材料,点距必须加大,如铝合金的点距比低碳钢大10%。

3.3.2.焊件的层数,焊件的层数增加,并联后分路电阻降低,而且各层间接触点也增加,使得电流增加。

3.3.3.焊件的厚度,分路电阻减小,电流增加,因此焊件越厚,点距应越大;

3.4.生产过程中电阻点焊的质量管理:

3.4.1.各生产区域操作者针对关重焊点定期进行焊点非破检试验,检验频次为1次/20台车,试验结果符合技术要求后方可继续进行焊接作业。

3.4.2.为确保车身点焊焊接质量,相关人员每周进行电极头端面直径检验测量一次,并将测量结果记录化。

3.4.3.相关人员定期对点焊钳电流参数、焊接周波及电极压力进行测量,测量频次为1次/周,并将测量结果记录化。

4.凸焊

4.1.凸焊工作原理:

焊件预先加工出凸点,或利用焊件上原有的能使用电流集中的型面、倒角等作为焊接时的局部接触部位。提高了单位面积上的压力与电流,有利于板件表面氧化膜的破裂与热量的集中,提高了生产率。

4.2.生产过程中凸焊的质量管理:

4.2.1、凸焊螺母焊后不得有以下缺陷:

a 螺母脱焊; b 螺母严重退火;

c 螺母内有飞溅焊渣; d 螺母变形且强度差。

4.2.2、凸焊螺母性能要求:

用专用表码式扭力扳手按规定扭力值检验螺母的扭矩,扭矩值必须符合工艺要求。

5.螺柱焊焊接:

电容放电螺柱焊可焊接小螺柱和螺母,可焊异种金属;对焊接表面清理要求不很高,因此得到广泛应用。

5.1.螺柱焊的原理概述:

在螺柱的端面与另一板状工件之间利用电弧热使之熔化并施加压力完成连接的焊接方法称螺柱焊。

5.2.影响螺柱焊质量的因素及控制措施:

5.2.1.焊件表面清理:螺柱焊端面和母材表面应清洁,无漆层、轧鳞和油水污垢。

5.2.2.定位:根据螺柱预定用途和要求确定定位方法,推荐采用特殊定位夹具或固定式螺柱焊设备,用手提式螺柱焊枪时,最简单和常用的定位方法是在工件上用样板画线和打中心孔,然后把螺柱尖端放在中心孔标记处,使螺柱定位。

5.2.3.操作焊接时,应保持焊枪与工件表面垂直,施焊过程中不能移动或摇晃焊枪。焊后不能立即提枪,以防拔起螺柱(脱焊)。

5.3.生产过程中螺柱焊的质量管理:

5.3.1.弯矩检测:用锤子或套管使螺柱弯曲60°,如果焊接区和热影响区无断裂或裂纹,则为合格,

5.3.2.扭转负荷检查:焊接完成后,要对螺柱性能进行测试。根据不同规格的螺栓加载相应的扭矩后,螺柱不能脱焊。

总而言之,汽车车身是汽车各零部件的装配基础,焊接质量直接影响零部件装配的稳定性及整车的安全性能。在汽车车身生产过程中,无论是工程技术人员,或是现场操作人员都应引起高度重视,并积极采取相应措施予以控制,确保车身焊接质量符合产品技术要求。

参考文献:

电阻焊篇7

实习内容及目的:收音机的安装、焊接及调试,让学生了解电子产品的装配过程;掌握电子元器件的识别及质量检验;学习整机的装配工艺;培养动手能力及严谨的工作作风。

辨认测量:①学会了怎样利用色环来读电阻,然后用万用表来验证读数和实际情况是否一致,再将电阻别在纸上,标上数据,以提高下一步的焊接速度;②学会了怎样测量二极管及怎样辨认二极管的“+”,“—”极,③学会了怎样利用万用表测量三极管的放大倍数,怎样辨认三极管的“b”,“e”,“c”的三个管脚;④学会了电容的辨认及读数,“╫”表示元片电容,不分“+”、“—”极;“┥┣+”表示电解电容(注意:电解电容的长脚为“+”,短脚为“—”)。

焊接体会:在电焊的收音机的时候,学会电焊应该是我最大的收获,下面简单介绍以下焊接的体会,焊接最需要注意的是焊接的温度和时间,焊接时要使电烙铁的温度高于焊锡,但是不能太高,以烙铁接头的松香刚刚冒烟为好,焊接的时间不能太短,因为那样焊点的温度太低,焊点融化不充分,焊点粗糙容易造成虚焊,而焊接时间长,焊锡容易流淌,使元件过热,容易损坏,还容易将印刷电路板烫坏,或者造成焊接短路现象。

焊接顺序:①焊接中周,为了使印刷电路板保持平衡,我们需要先焊两个对角的中周,在焊接之前一定要辨认好中周的颜色,以免焊错,千万不要一下子将四个中周全部焊在上面,这样以后的小元件就不好安装②焊接电阻,前面我们已经将电阻别在纸上,我们要按R1——R13的顺序焊接,以免漏掉电阻,焊接完电阻之后我们需要用万用表检验一下各电阻是否还和以前的值是一样(检验是否有虚焊)③焊接电容,先焊接元片电容,要注意上面的读数(要知道223型元片电阻&103型元片电阻的区别,元片电容的读数方法——前两数字表示电容的值,后面的数字表示零的个数),紧接着就是焊电解电容了,特别要注意长脚是“+”极,短脚是“—”极④焊接二极管,红端为“+”,黑端为“—”⑤焊接三极管,一定要认清“e”,“b”,“c”三管脚(注意:[V1,V2,V3,V4]和[V5,V6,V7]按放大倍数从大到小的顺序焊接)⑥剩下的中周和变压器及开关都可以焊了⑦最需要细心的就是焊接天线线圈了,用四根线一定要按照电路图准确无误的焊接好⑧焊接印刷电路板上 “”状的间断部分,我们需要用焊锡把它们连接起来⑨焊接喇叭和电池座。

电阻焊篇8

关键词:冷压焊;铝电磁线

1 冷压焊的概述

冷压焊是在室温下,借助压力使待焊金属产生塑性变形而实现固态焊接的方法。通过塑性变形挤出连接部位界面上的氧化膜等杂质,使纯洁金属紧密接触,达到晶间结合。试验证明:冷压焊过程中可行的变形速度不会引起接头的升温,也不存在界面原子的相对扩散。因此,冷压焊不会产生热焊接头常见的软化区、热影响区和脆性金属中间相。

经过焊接时严重变形的冷压焊接头,其结合界面均呈现复杂的峰谷和犬牙交错的空间形貌,其结合面面积比简单的几何截面大。因此,在正常情况下,同各金属的冷压焊接头强度不低于母材;异种金属的冷压焊接头强度不低于较金属的强度。由于结合界面大,又无中间相,所以接头的导电性、抗腐蚀性能优良。

搭接冷压焊时,将工件搭放好后,用钢制制压头加压,当压头压入必要深度后,焊接完成。用柱状压头形成焊点,称为冷压点焊;用滚轮式压头形成长缝,称为冷压滚焊。搭接主要用于箔材、板材的连接。

冷压焊用于制造同种或异种金属线材、棒材或管材的结合接头。将工件分别夹紧在左右钳口中,并伸出一定长度,施加足够的顶锻压力,使伸出部分产生经向塑性变形,将被焊界面上的杂质挤出,形成金属飞边,紧密接触的纯洁金属形成焊缝,完成焊接过程,但常需重复顶锻2~4次才能使界面完全焊合。

冷压焊由于不需加热、不需填料,设备简单;焊接的主要工艺参数已由模具尺寸确定,故易于操作和自动化,焊接质量稳定,生产率高,成本低;不用焊剂,接头不会引起腐蚀;焊接时接头温度不升高,材料结晶状态不变,特别适于异种金属和热焊法无法实现的一些金属材料和产品的焊接。冷压焊已成为电气行业、铝制品业和太空焊接领域中最重要的有限几种焊接方法之一。

在模具强度允许的前提下,很多不会产生快速加工硬化或未经严惩硬化的延性金属如Cu、Al、Ag、Au、Ni、Zn、Cd、Ti、Su、Pb及其合金均适于冷压焊;它们之间的任意组合,包括液相、固相不相溶的非共格金属如Al与Pb、Zn与Pb等的组合,也可进行冷压焊。但是对于某些异种金属,如Cu与Al,形成的焊缝,在高温下会因扩散作用而产生脆性的化合物,使其延展性明显下降。这类组合的冷压焊接头只宜在较低温度下工作。

冷压焊的搭接厚度或对接断面受焊机吨位的限制而不能过大;工件硬度受模具材质的限制而不能过高。因此,冷压焊主要适用于硬度不高、延展性好的金属薄板、线材、棒材和管材的连接。特别适宜于焊接中不允许接头升温的产品。目前,国内外干式空心电抗器的线圈绕组广泛使用铝电磁线来制造。由于受每盘电磁线质(重)量的限制,在线圈绕制过程中,需要将不同线盘的铝电磁线对焊起来。由于干式空心电抗器用在高压电力系统中,所以它的线圈绕组要能够承受短路电流的冲击,因此要求铝电磁线对焊接头焊接牢固,抗拉强度不低于母材,同时要求接头的电阻要小,导电性能优良。

2 冷压焊技术在焊接铝电磁线上的应用

现在,国内干式空心电抗器生产厂家和铝电磁线生产厂家大多采用电阻焊焊接铝电磁线。采用电阻焊焊接铝电磁线时,存在以下问题:首先,焊接电流通电时间的控制,由于铝电磁线直径较小,所以焊接电流通电时间很短,且电阻焊机的焊接电流通电时间依靠手工控制。当焊接电流通电时间过长时,焊接能量输入过剩,使接头被烧断;当焊接电流通电时间过短时,焊接能量输入不够,使接头不能完全熔合,导致焊接失败。其次,焊接质量和铝电磁线伸出长度、电磁线和电极表面接触状态等,也有很大关系。随着铝电磁线直径的变化,操作工人需不断调整电磁线伸出长度。电极使用一段时间后,会出现下凹,要求工人及时修磨电极。因此,采用电阻焊焊接铝电磁线时,要靠工人的焊接经验和工作状态保证焊接质量,因而焊接质量不稳定。采用冷压焊焊接铝电磁线有很多优点,首先,焊接质量稳定可靠,焊接质量主要由焊接模具保证。第二,焊接操作简单,对操作工人的操作技能和经验要求不高。第三,冷压焊焊接接头电气性能好,接头电阻与母材相比变化很小。

2.1 冷压焊原理

冷压焊是在室温下,借助压力使待焊金属产生塑性变形而实现固态焊接的方法。通过塑性变形挤出连接部位界面上的氧化膜等杂质,使纯洁金属紧密接触,达到晶间结合,见图1。冷压焊的焊接过程不会引起接头升温,也不存在界面原子的相对扩散。因此,冷压焊的焊接接头不会产生软化区、热影响区和脆性金属中间相。冷压焊过程中,由于变形硬化作用,使冷压焊接头的强度一般不低于母材。经冷压形成的接头,其结合界面呈现复杂的峰谷和犬牙交错的空间形貌,结合界面面积比简单几何截面面积大,所以冷压焊接头的导电性良好。

2.2 冷压焊机型号规格及结构

2.2.1 选用国产冷压焊机,型号:LHJ3。

2.2.2 焊机主要技术参数

冷压焊线材范围:铝线&1.00--4.74mm

2.2.3 焊机主要结构

(1)操作手柄:通过凸轮,把操作者的作用力传递到滑动V 形块上,使焊接模具动作。

(2)进料门操作旋钮:用它打开进料门,使待焊铝电磁线进入冷压焊模具。

(3)盖板:使形块固定并使焊接模具装置定位好。

(4)导向装置:使待焊铝电磁线在进行顶锻时,只能作单方向的运动。

2.3 铝电磁线对焊工艺流程

根据待焊铝电磁线直径选择并安装相应冷压焊模具用小刀去除铝电磁线表面的绝缘层转动进料操作旋钮,打开进料门,从模具的凹口把待焊铝电磁线塞入至模缝中间位置,然后松开旋钮将操作手柄向下用力压到它的行程下限,如此重复4―5 次,直到在模具中间可以清晰看到顶锻毛刺为止!打开送料门,取出焊好的电磁线!用剪刀、锉刀、砂纸去除焊接飞边、毛刺。

2.4 焊接试验

2.4.1 焊缝接头强度试验

取3mm铝电磁线,按2.3流程,焊接试样做拉伸试验。结果:断口全部在焊缝接头以外的母材上。说明焊缝接头抗拉强度不低于母材的强度,见表1

2.4.2 焊接接头电阻变化测试;

(1)测试方法:取1-3mm长铝电磁线一根,测量其在20 ℃下电阻值。用同根铝电磁线,在中部剪断2次,按2.3流程,相隔100 mm焊接2mm个焊接头,再测量其在20 ℃的电阻值,观察其电阻的变化

(2)用冷压焊和电阻焊的方法, 各做3 个试样,测量数据如下表:

从表2 看出,冷压焊接头的电阻值与母材相比增加量非常小,变化不大,冷压焊接头电阻值和木材的相对增加量也明显低电阻焊的焊接接头和木材的相对增加量

3 应用效果

经过6 年多的应用表明,采用冷压焊焊接铝电磁线,焊接质量稳定可靠,焊缝接头强度高,焊缝接头电阻变化小,提高了空心电抗器整体的电气性能和稳定可靠性。同时焊接操作工艺简单,焊接成本低。相信冷压焊焊接技术,一定会越来越多地应用于铝电磁线的焊接生产。

参考文献

[1] 中国机械工程学会焊接学会. 焊接手册(第1卷)[M]. 北京:机械工业出版社,1992.

电阻焊篇9

1.焊接前应检查焊接处10米范围内有无可燃、易燃、易爆物品。若有这些物品,必须彻底清理,否则,严禁进行焊接作业。

2.每次使用电焊机前,要检查焊机电源线、引出线、外壳接地线、夹头等绝缘是否良好;检查焊机的输入电缆和焊机输出电缆与焊机输入、输出端子的连接是否可靠,若发现因接触电阻的增加,造成氧化和局部烧毁现象,要及时维修;对有车辆通过道路上的电缆线,必须有防护措施。因为焊机电路连接不牢固,连接部位出现松动或松脱、绝缘损坏等都会造成局部过热或产生电火花,有可能引起火灾和爆炸。另外,电焊机连接电源线时一定要注意:焊机初、次级线不能接错,否则,不但焊机冒烟被烧坏,而且还将导致接触焊机的人员发生触电事故。

3.检查冷却系统,确保正常运行,避免焊机温度过高。对于自然风冷和强迫风冷的焊机要确保风道的畅通。在进风口和出风口不能有阻挡物,强迫风冷的焊机,风扇应完好无损。对于水冷的焊机要保证冷却水的畅通。

4.在易燃、易爆气体或液体扩散区域内,承压状态的压力容器及管道、带电设备,装有易燃、易爆物品的容器内,以及受力构件上严禁焊接。必须在这些地方焊接的,焊接前必须关闭或用盲板封堵隔断与其连通的设备、管道的联系,并按规定对其进行吹扫、清洗、置换、取样化验,经分析合格后才能施焊。例如焊接储放油品的容器前,首先要把残剩的油品除尽,排除可燃性气体,再使用气体探测器检查,在确证没有爆炸的危险性之后才可以焊接。储放易燃、易爆物品的容器,未经彻底清洗,严禁焊接。

5.焊接管子、容器时,必须把孔盖、阀门打开,以防管子、容器内气体因受热急剧膨胀,引发爆炸事故。

6.焊机电缆要满足防火要求。由于焊接电缆在操作中经常在地面上拖动,易被损坏,造成短路,引起触电、火灾等事故。所以,焊机电缆应具备以下要求:轻便柔软,便于弯曲和扭转;应用紫铜芯线,截面积足够,并具有良好的绝缘外层;中间无接头,焊接导线与电焊机、焊钳的连接应用螺栓和螺母,并拧紧;回路线不到处乱放,假若回路接头处存有可燃、易燃、易爆物质或搭在油罐、油槽车上,都有引起火灾和爆炸事故的危险。

7.连续焊接超过一小时后,检查焊机和电缆,若温度达到80℃时,必须切断电源,停止焊接。以防烧坏焊机或引起火灾。

8.定期维护保养焊机。一是保持清洁。定期用压缩空气(常用皮老虎)、打扫电焊机内沉积的尘埃和异物,保持清洁。不允许有水、油污和其它杂物落入电焊机内,以免形成短路而烧毁焊机甚至引起火灾。二是定期加注油。对采用机械机构调节焊接电流的电焊机,在机械调节机构的运动面上,至少每隔半年加注一次油,确保机构正常运行。三是定期测量绝缘电阻。定期请电工用摇表测量电焊机输入回路对焊机外壳和输出回路的绝缘电阻,对停用3个月以上或受潮的电焊机,使用前也要测量绝缘电阻。国家标准要求,如果绝缘电阻低于此值,说明电焊机受潮或绝缘老化,必须经过烘干处理或维修,待绝缘电阻值达到国家标准要求后,才能继续使用。

电阻焊篇10

[关键词]印制电路板;导通孔;厚径比;阻焊

中图分类号:TN928 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)46-0356-01

印制电路板(Printed Circuit Board,以下简称为PCB)是电子产品的关键电子互连件,是组装电子元器件用的基板。在PCB出现之前,电子元器件之间的互连都是依托电线直接完成。而如今,PCB板在电子工业中占据了绝对控制的地位,PCB也从简单的单面板发展到现在的多层板、高密度互联板(High density board,简称HDI)、软板等,技术水平不断进度,制板手段也是层出不穷。导通孔(Via)是PCB的重要组成部分,导通孔的设计已经成为PCB设计的重要部分之一,通常钻孔的费用占PCB制作费用的30%-40%,另导通孔设计不合理也会影响焊接质量。

1 孔的分类

PCB板上的孔根据孔壁是否镀覆有金属,分为镀覆孔(Plated-Through Hole)和非镀覆孔(Non Plated-Through Hole),一般定位孔、螺丝孔是非镀覆孔。镀覆孔从作用上可以分成两大类:一类是用做插装元器件引线的固定或定位,俗称为通孔焊盘或焊盘(Pad);另一类是只用做各层间的电气连接,俗称为导通孔或过孔(Via,以下统称为导通孔)。从工艺制作上来说,导通孔一般又分成三类,即盲孔(Blind Via)、埋孔(Buried Via)和通孔(Through Via)。盲孔是指只延伸至印制板一个表面的导通孔,位于PCB的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过整个PCB板的厚度;埋孔是指未延伸至PCB表面的导通孔,位于线路板的内层;通孔是指贯穿整个PCB板。

2 导通孔的设计

2.1 导通孔孔径和焊盘

从设计的角度来看,一个导通孔主要由两部分组成,一是中间的钻孔(Drill Hole)即孔径,二是钻孔周围的孔环(也称环宽),这两部分的尺寸大小决定了导通孔的大小。孔环是指孔边缘与外接连接盘外缘之间的金属宽度(多层板内层从钻孔孔壁起,多层板外层和双面板从镀层边沿起度量。),导通孔焊盘是指孔径加上两边环宽。

导通孔主要用作多层板层间电路的连接,在PCB工艺可行条件下孔径和焊盘越小布线密度越高。对导通孔来讲,一般外层焊盘最小环宽不应小于0.127mm(5mil),一般内层焊盘最小环宽不应小于0.2mm(8mil)。显然,在设计高速高密度的PCB时,电路板设计者总是希望孔越小越好,这样PCB上可以留出更多的布线空间;另外,过孔越小,其自身的寄生电容也越小,更适合用于高速电路。但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加,而且过孔的尺寸不可能无限制的减小,它受到钻孔(Drill)和电镀(Plating)等工艺技术的限制:孔越小,钻孔需花费的时间越长,也越容易偏离中心位置;就目前的PCB制作技术水平,当PCB基板厚度与孔径之比(即厚径比)极限是12,但一般超过10时,就无法保证孔壁的均匀镀铜,而镀层厚度的不均匀,特别是镀层中间位置的镀层疏松、过薄会严重影响孔的疲劳寿命,推荐值是6。

2.2 导通孔的阻焊设计

为长期保护PCB上的线路图形,通常会在特定区域涂覆一层保护层,即阻焊膜(Solder Mask),俗称绿油,以使该区域在制造或测试过程中不受蚀刻剂、电镀和焊接等影响。

导通孔阻焊的方式主要有4种:覆盖(单面绿油入孔)、开小窗、开满窗、塞孔,如图2-1~2-4所示。

3 BGA导通孔设计

BGA(Ball Grid Array,球栅阵列)是一种端子凸缘以栅格形式排列于封装底部的表面贴装封装。?BGA封装技术是采用将圆型或者柱状焊点隐藏在封装体下面,其特点是引线间距大、引线长度短。在组装过程中,它的优点是消除了精细间距器件(如0.5mm间距以下QFP)由于引线而引起的共平面度差和翘曲度的问题。缺点是由于BGA的焊端位于封装体的下面,其焊接质量的好坏不能依靠可见焊点的形状等进行判断,运用市面上昂贵的专用检测设备,也不能对BGA的焊接质量进行定量判定。因此,在设计阶段充分考虑其可制造性,能有效提高BGA芯片的焊接质量,确保通信产品的可靠性和稳定性。

3.1 BGA焊盘及导通孔

BGA焊盘与导通孔采用印制导线连接,杜绝导通孔直接与焊盘连接或直接打在焊盘上,且导通孔必须位于4个BGA焊盘的中心,其尺寸如表3-1所示。

3.2 BGA焊盘和导通孔阻焊设计

由于BGA的焊点在底部,不易观察,且导通孔距离焊盘较近,为防止短路及藏锡珠,无特殊情况其导通孔需要塞孔处理,即使导通孔作为测试点,也需在顶层需绿油覆盖、底层开窗。BGA的焊盘阻焊一般有2种方式,一种是阻焊层围绕铜箔焊盘并留有间隙,即焊盘阻焊开满窗;另一种是阻焊层在焊盘上,焊盘铜箔直径比阻焊开孔尺寸大即焊盘阻焊开小窗。这两种阻焊方式设计中,一般优选设计形式一,其优点是铜箔直径比阻焊尺寸容易控制,且BGA焊点应力集中较小,焊点有充分的空间沉降,增加了焊点的可靠。

4 结束语

导通孔由于看似简单,往往得不到应有的重视,设计者总是希望孔越小越好,与焊盘越近越好,而孔的尺寸和位置受PCB制作工艺和SMT生产工艺的限制不可能随便设计,一旦突破目前的PCB制作和SMT生产技术水平,势必会影响孔的可靠性,最终影响电子产品的可靠性。

参考文献