本发明涉及电子板卡加工领域，特别是涉及一种保障板卡的可靠性和寿命的方法、装置。
背景技术：
目前，在电子板卡生产的表面贴装技术(surfacemountingtechnology，smt)工段。常规做法是，完成贴片及炉前插件(如果有炉前插件)后，板卡整体进入回焊炉内进行热风回流焊接(空气回流焊或氮气回流焊)。所有电子元件本体暴露在热风中进行热风回流加热，没有根据各种电子元件本体耐热特性不同而加以区别处理。
部分电子元件耐热性差，升温速度要求小于3℃/s，且要求回流焊接时液相线以上时间短(如小于35s)，但元件本身体积小升温速度又快，常规回流焊接方式会超过元件受热规格值，引起元件电气性能衰退和寿命衰减；尤其是当板卡pcb厚度≥3.0mm，整体尺寸≥300mm*300mm，且有尺寸≥30mm*30mm的bga或cpu底座时，由于要保证bga或cpu底座焊接，锡球受热≥217℃时间一般都超过60s。此种情况下耐热性差体积小的电子元件，按常规方式不加保护措施，进回焊炉内直接暴露热风回流中焊接，在液相线以上(≥217℃)时间会达到100s以上，严重影响元件电气性能及寿命。
因此，如何保障板卡的可靠性及寿命，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种保障板卡的可靠性和寿命的方法、装置，可以避免耐热性差的电子元件在回流焊接时出现电气性能衰退和寿命衰减，进而保障板卡的可靠性和寿命。其具体方案如下：
一种保障板卡的可靠性和寿命的方法，包括：
在板卡生产准备阶段，根据电子元件规格书或有关资料库，对物料清单进行梳理，整理出所有电子元件焊接时受热规格值；
根据整理结果，挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出所述受热规格值的耐热性差的电子元件；
制作测温板时在挑选出的所述耐热性差的电子元件本体及焊点上布置测温点，并开发对应的隔热保护装置；
回流焊接前在挑选出的所述耐热性差的电子元件上安装所述隔热保护装置。
优选地，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的方法中，所述受热规格值包括最高热风回流焊接温度、最高热风回流焊接温度的最长停留时间、液相线以上最长时间、升温速率、恒温区最低温度、恒温区最高温度、恒温区最长加热时间。
优选地，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的方法中，满足下述任一所述受热规格值的电子元件可判定为耐热性差的电子元件：
最高热风回流焊接温度小于250℃，最高热风回流焊接温度的最长停留时间小于5s，液相线以上最长时间小于100s，升温速率不超过3℃/s，恒温区最低温度小于150℃，恒温区最高温度小于200℃，恒温区最长加热时间小于120s。
优选地，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的方法中，开发对应的隔热保护装置，具体包括：
通过耐高温且导热率低的材料开发与挑选出的所述耐热性差的电子元件一一对应的隔热保护装置。
优选地，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的方法中，在回流焊接前在挑选出的所述耐热性差的电子元件上安装所述隔热保护装置之后，还包括：
将已安装有所述隔热保护装置的板卡送入回焊炉内进行板卡回流焊接受热温度曲线测试；
根据测试所得的炉温曲线，判断板卡整体受热是否超过规格要求，以及板卡上安装所述隔热保护装置的耐热性差的电子元件的实际受热参数是否超过所述受热规格值；若否，则测试结果合格；若是，则调整所述回焊炉的炉温设定值或调整所述隔热保护装置，使所述炉温曲线满足规格要求，同时安装所述隔热保护装置的所述耐热性差的电子元件的实际受热曲线也在所述受热规格值内。
本发明实施例还提供了一种保障板卡的可靠性和寿命的装置，包括：
电子元件焊接时受热规格值整理模块，用于在板卡生产准备阶段，根据电子元件规格书或有关资料库，对物料清单进行梳理，整理出所有电子元件焊接时受热规格值；
耐热性差电子元件挑选模块，用于根据整理结果，挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出所述受热规格值的耐热性差的电子元件；
隔热保护装置开发模块，用于制作测温板时在挑选出的所述耐热性差的电子元件本体及焊点上布置测温点，并开发对应的隔热保护装置；
隔热保护装置安装模块，用于回流焊接前在挑选出的所述耐热性差的电子元件上安装所述隔热保护装置。
优选地，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的装置中，所述隔热保护装置开发模块，具体用于通过耐高温且导热率低的材料开发与挑选出的所述耐热性差的电子元件一一对应的隔热保护装置。
优选地，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的装置中，还包括：
回流焊接受热曲线测试模块，用于将已安装有所述隔热保护装置的板卡送入回焊炉内进行板卡回流焊接受热温度曲线测试；根据测试所得的炉温曲线，判断板卡整体受热是否超过规格要求，以及板卡上安装所述隔热保护装置的耐热性差的电子元件的实际受热参数是否超过所述受热规格值；若否，则测试结果合格；若是，则调整所述回焊炉的炉温设定值或调整所述隔热保护装置，使所述炉温曲线满足规格要求，同时安装所述隔热保护装置的耐热性差的电子元件的实际受热曲线也在所述受热规格值内。
从上述技术方案可以看出，本发明所提供的一种保障板卡的可靠性和寿命的方法、装置，包括：在板卡生产准备阶段，根据电子元件规格书或有关资料库对物料清单进行梳理，整理出所有电子元件回流焊接时受热规格值；根据整理结果，挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出所述受热规格值的耐热性差的电子元件；制作测温板时在挑选出的这些耐热性差的电子元件本体及焊点上布置测温点，并开发对应的隔热保护装置；回流焊接前在挑选出的这些耐热性差的电子元件上安装隔热保护装置。
通过本发明提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的方法，可以有效地从板卡物料清单上挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出元件受热规格值的耐热性差的电子元件，当板卡整体进入回焊炉内进行热风回流焊接时，这些耐热性差的电子元件本体由于隔热保护装置的作用，电子元件本体温度能比没有加装隔热治具时降低20℃至30℃之间，即通过相应隔热治具降低了这些耐热性差的电子元件本体在回流焊接过程中会受热温度和时间，从而实现这些电子元件本体在回流焊接时受热不超元件规格书或有关资料库中的限定值，避免耐热性差的电子元件出现老化和电气性能衰退，进而实现了板卡整体寿命的延长，提高了产品的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的保障板卡的可靠性和寿命的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的保障板卡的可靠性和寿命的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种保障板卡的可靠性和寿命的方法，如图1所示，包括以下步骤：
s101、在板卡生产准备阶段，根据电子元件规格书或有关资料库，对物料清单进行梳理，整理出所有电子元件焊接时受热规格值；
需要说明的是，该步骤的汇总工作耗时较长，需要长期积累。但有利于保障电子板卡可靠性与寿命，尤其是商用电子产品、车载电子产品、医疗电子产品领域；
s102、根据整理结果，挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出受热规格值的耐热性差的电子元件；
s103、制作测温板时在挑选出的耐热性差的电子元件本体及焊点上布置测温点，并开发对应的隔热保护装置；
s104、回流焊接前在挑选出的耐热性差的电子元件上安装隔热保护装置。
在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的方法中，首先在板卡生产准备阶段，根据电子元件规格书或有关资料库，对物料清单进行梳理，整理出所有电子元件焊接时受热规格值；然后根据整理结果，挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出元件受热规格值的耐热性差的电子元件；之后制作测温板时在挑选出的耐热性差的电子元件本体及焊点上布置测温点，并开发对应的隔热保护装置；最后回流焊接前在挑选出的这些耐热性差的电子元件上安装隔热保护装置。当板卡整体进入回焊炉内进行热风回流焊接时，这些耐热性差的电子元件本体由于隔热保护装置的作用，这些耐热性差的电子元件本体温度能比没有加装隔热治具时降低20℃至30℃之间，从而避免这些耐热性差的电子元件出现老化和电气性能衰退，进而保障了板卡的可靠性和寿命。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的方法中，为了提高整理的工作效率，步骤s101整理出所有电子元件焊接时受热规格值，这里的受热规格值可以包括最高热风回流焊接温度、最高热风回流焊接温度的最长停留时间、液相线以上最长时间、升温速率、恒温区最低温度、恒温区最高温度、恒温区最长加热时间。
进一步地，由于常规电子元件能承受最高热风回流焊接温度达250℃以上，液相线以上(≥217℃)时间超过100s，恒温区最低温为150℃，恒温区最高温为200℃，恒温区最长加热时间为120s，升温速率能达到3℃/s。在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的方法中，满足下述任一受热规格值条件的电子元件可判定为耐热性差的电子元件：最高热风回流焊接温度小于250℃，最高热风回流焊接温度的最长停留时间小于5s，液相线以上最长时间小于100s，升温速率低于3℃/s，恒温区最低温度小于150℃，恒温区最高温度小于200℃，恒温区最长加热时间小于120s。也就是说，低于其中任一受热规格值条件的电子元件可称之为耐热性差的电子元件。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的方法中，步骤s103开发对应的隔热保护装置，具体可以包括：通过耐高温且导热率低的材料(如合成石)开发与完全暴露在热风回流焊接中会超出元件受热规格值的耐热性差的电子元件一一对应的隔热保护装置。需要说明的是，将耐高温且导热率低的材料(如合成石)设计成隔热保护装置，回流焊接前安装到这些耐热性差的电子元件上，可以有效降低这些耐热性差的电子元件受热温度及受热时间；隔热保护装置是根据这些电子元件的形状设计的，当这些电子元件的外形不一样时，隔热保护装置的外形也不一样。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的方法中，在执行步骤s104回流焊接前在耐热性差的电子元件上安装隔热保护装置之后，还包括：将已安装有隔热保护装置的板卡送入回焊炉内进行板卡回流焊接受热温度曲线测试；根据测试所得的炉温曲线(包括炉温曲线的曲线斜率)，判断板卡整体受热是否超过规格要求，以及板卡上增加隔热治具的耐热性差的电子元件的实际受热参数是否超过这些元件受热规格值；若否，则测试结果合格；若是，则调整回焊炉的炉温设定值或调整隔热保护装置，使炉温曲线满足规格要求，同时耐热性差的电子元件的实际受热参数也在这些元件受热规格值内。
这样结合炉温曲线要求有针对性地对这些耐热性差的电子元件设计相应隔热保护装置，在经过回焊炉热风回流焊接时，这些电子元件本体承受的温度会降低到电子元件本体能承受的受热规格范围内，避免电子元件本体在回流焊接过程中出现电气性能衰退，从而保障了板卡的可靠性和使用寿命。
下面以a机种进行举例，通过bom及元件规格书或有关资料库整理出下表一：
表一
通过对表一数据进行分析，可以得出以下结论：
一、第12项电子元件最高热风回流焊接温度为235℃，此温度最长停留时间为10s，说明第12项电子元件为耐热性差的电子元件；
二、第1、2、12项电子元件在液相线以上时间分别是70s、90s、50s，其它电子元件为150s或没有要求，说明第1、2、12项电子元件为耐热性差的电子元件；
三、板卡最大的升温速率为3℃/s。
针对以上三点结论，可以通过采取以下对策来避免第1项、第2项、第12项电子元件性能衰退；
首先，根据上面的第一、二项结论，根据电子元件本体结构特性增加相应隔热保护装置，将电子元件回流焊接时本体温度降到元件的受热规格值范围内；
然后，根据上面的第三项结论，板卡整体升温速率不超过3℃/s。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种保障板卡的可靠性和寿命的装置，由于该保障板卡的可靠性和寿命的装置解决问题的原理与前述一种保障板卡的可靠性和寿命的方法相似，因此该保障板卡的可靠性和寿命的装置的实施可以参见保障板卡的可靠性和寿命的方法的实施，重复之处不再赘述。
在具体实施时，本发明实施例提供的保障板卡的可靠性和寿命的装置，如图2所示，具体包括：
电子元件焊接时受热规格值整理模块11，用于在板卡生产准备阶段，根据电子元件规格书或有关资料库，对物料清单进行梳理，整理出所有电子元件焊接时受热规格值；
耐热性差电子元件挑选模块12，用于根据整理结果，挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出元件受热规格值的耐热性差的电子元件；
隔热保护装置开发模块13，用于制作测温板时在这些耐热性差的电子元件本体及焊点上布置测温点，并开发对应的隔热保护装置；
隔热保护装置安装模块14，用于回流焊接前在这些耐热性差的电子元件上安装隔热保护装置。
在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的装置中，可以通过上述四个模块的相互作用，有效地从板卡物料清单里挑选出耐热性差的电子元件，并在这些耐热性差的电子元件上安装隔热保护装置，在经过回焊炉热风回流焊接时，这些电子元件本体承受的温度会降低到电子元件本体能承受的规格范围内，避免这些电子元件本体在回流焊接过程中出现电气性能衰退，从而提高了产品的可靠性和使用寿命，也提高了整体产品品质。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的装置中，隔热保护装置开发模块13，具体可以通过耐高温且导热率低的材料(如合成石)开发与完全暴露在热风回流焊接中会超出元件受热规格值的耐热性差的电子元件一一对应的隔热保护装置。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保障板卡的可靠性和寿命的装置中，还可以包括：
回流焊接受热曲线测试模块，用于将已安装有隔热保护装置的板卡送入回焊炉内进行板卡回流焊接受热温度曲线测试；根据测试所得的炉温曲线(包括炉温曲线的曲线斜率)，判断板卡整体受热是否超过规格要求，以及板卡上安装隔热保护装置的耐热性差的电子元件的实际受热参数是否超过这些元件受热规格值；若否，则测试结果合格；若是，则调整回焊炉的炉温设定值或调整隔热保护装置，使炉温曲线满足规格要求，同时安装隔热保护装置的耐热性差的电子元件的实际受热参数也在这些元件受热规格值内。
关于上述各个模块更加具体的工作过程可以参考前述实施例公开的相应内容，在此不再进行赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本发明实施例提供的一种保障板卡的可靠性和寿命的方法、装置，包括：在板卡生产准备阶段，根据电子元件规格书或有关资料库，对物料清单进行梳理，整理出所有电子元件焊接时受热规格值；根据整理结果，挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出元件受热规格值的耐热性差的电子元件；制作测温板时在这些元件本体及焊点上布置测温点，并为这些耐热性差的电子元件开发对应的隔热保护装置；回流焊接前在这些耐热性差的电子元件上安装隔热保护装置。通过上述保障板卡的可靠性和寿命的方法，可以有效地从板卡物料清单上挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出元件受热规格值的耐热性差的电子元件，当板卡整体进入回焊炉内进行热风回流焊接时，这些耐热性差的电子元件本体由于隔热保护装置的作用，电子元件本体温度能比没有加装隔热治具时降低20℃至30℃，即降低了这些耐热性差的电子元件本体在回流焊接过程中受热温度和时间，从而实现这些电子元件本体在回流焊接时受热不超元件规格书或有关资料库中的限定值，避免这些耐热性差的电子元件出现老化和电气性能衰退，保障了板卡的可靠性和寿命。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的保障板卡的可靠性和寿命的方法、装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
1.一种保障板卡的可靠性和寿命的方法，其特征在于，包括：
在板卡生产准备阶段，根据电子元件规格书或有关资料库，对物料清单进行梳理，整理出所有电子元件焊接时受热规格值；
根据整理结果，挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出所述受热规格值的耐热性差的电子元件；
制作测温板时在挑选出的所述耐热性差的电子元件本体及焊点上布置测温点，并开发对应的隔热保护装置；
回流焊接前在挑选出的所述耐热性差的电子元件上安装所述隔热保护装置。
2.根据权利要求1所述的保障板卡的可靠性和寿命的方法，其特征在于，所述受热规格值包括最高热风回流焊接温度、最高热风回流焊接温度的最长停留时间、液相线以上最长时间、升温速率、恒温区最低温度、恒温区最高温度、恒温区最长加热时间。
3.根据权利要求2所述的保障板卡的可靠性和寿命的方法，其特征在于，满足下述任一所述受热规格值的电子元件可判定为耐热性差的电子元件：
最高热风回流焊接温度小于250℃，最高热风回流焊接温度的最长停留时间小于5s，液相线以上最长时间小于100s，升温速率小于3℃/s，恒温区最低温度小于150℃，恒温区最高温度小于200℃，恒温区最长加热时间小于120s。
4.根据权利要求3所述的保障板卡的可靠性和寿命的方法，其特征在于，开发对应的隔热保护装置，具体包括：
通过耐高温且导热率低的材料开发与挑选出的所述耐热性差的电子元件一一对应的隔热保护装置。
5.根据权利要求4所述的保障板卡的可靠性和寿命的方法，其特征在于，在回流焊接前在挑选出的所述耐热性差的电子元件上安装所述隔热保护装置之后，还包括：
将已安装有所述隔热保护装置的板卡送入回焊炉内进行板卡回流焊接受热温度曲线测试；
根据测试所得的炉温曲线，判断板卡整体受热是否超过规格要求，以及板卡上安装所述隔热保护装置的耐热性差的电子元件的实际受热参数是否超过所述受热规格值；若否，则测试结果合格；若是，则调整所述回焊炉的炉温设定值或调整所述隔热保护装置，使所述炉温曲线满足规格要求，同时安装所述隔热保护装置的耐热性差的电子元件的实际受热参数也在所述受热规格值内。
6.一种保障板卡的可靠性和寿命的装置，其特征在于，包括：
电子元件焊接时受热规格值整理模块，用于在板卡生产准备阶段，根据电子元件规格书或有关资料库，对物料清单进行梳理，整理出所有电子元件焊接时受热规格值；
耐热性差电子元件挑选模块，用于根据整理结果，挑选出完全暴露在热风回流焊接中会超出所述受热规格值的耐热性差的电子元件；
隔热保护装置开发模块，用于制作测温板时在挑选出的所述耐热性差的电子元件本体及焊点上布置测温点，并开发对应的隔热保护装置；
隔热保护装置安装模块，用于回流焊接前在挑选出的所述耐热性差的电子元件上安装所述隔热保护装置。
7.根据权利要求6所述的保障板卡的可靠性和寿命的装置，其特征在于，所述隔热保护装置开发模块，具体用于通过耐高温且导热率低的材料开发与挑选出的所述耐热性差的电子元件一一对应的隔热保护装置。
8.根据权利要求7所述的保障板卡的可靠性和寿命的装置，其特征在于，还包括：
回流焊接受热曲线测试模块，用于将已安装有所述隔热保护装置的板卡送入回焊炉内进行板卡回流焊接受热温度曲线测试；根据测试所得的炉温曲线，判断板卡整体受热是否超过规格要求，以及板卡上安装所述隔热保护装置的耐热性差的电子元件的实际受热参数是否超过所述受热规格值；若否，则测试结果合格；若是，则调整所述回焊炉的炉温设定值或调整所述隔热保护装置，使所述炉温曲线满足规格要求，同时安装所述隔热保护装置的耐热性差的电子元件的实际受热参数也在所述受热规格值内。
技术总结