手工焊接技术培训

2024/5/51电子焊接工艺技术2024/5/52电子焊接工艺技术n主要内容n焊接基本原理n焊接材料n手工焊n波峰焊n再流焊n电子焊接工艺新进展2024/5/53一 焊接基本原理n焊接的三个理化过程：n1.润湿n2.扩散n3.合金化2024/5/54Young方程：0o90o,意味着液体能够润湿固体；90o180o,则液体不能润湿固体。slgslssgs1.1润湿润湿角解析Liquid 液体液体Gas 气相气相Solid固体固体2024/5/55G单位面积内母材的溶解量；ry液态钎料的密度；Cy母材在液态钎料中的极限溶解度；Vy液态钎料的体积；S液-固相的接触面积；a母材的原子在液态钎料中的溶解 系数；t接触时间。1.2焊接过程扩散溶解母材向液态钎料的扩散溶解溶解量计算公式：2024/5/561.3焊接过程合金化界面处金属间化合物的形成d金属间化合物层厚度;t时间;D0材料常数,=1.6810-4m2/s;Q金属间化合物长大激活能,=1.09eV;n时间指数,=0.52024/5/571.4不良焊接图例焊接不良即润湿角大于90o，和/或铺展界面存在缺陷。主要原因有两点：(1)母材表面的氧化物未被钎剂去除干净，使得钎料难以在这种表面上铺展。(2)焊料本已良好润湿母材，但由于工艺不当，使得母材表面的金属镀层完全溶解到液态钎料中，或是形成了连续的化合物相，使已经铺展开的液态钎料回缩，接触角增大。2024/5/581.5良好焊接图例良好焊点的图示元器件引线焊接良好即意味着钎料在其表面润湿良好，润湿角小于90o。2024/5/592 焊接材料铅锡焊料n铅锡焊料的特性n1.锡铅比例锡铅比例n2.熔点熔点n3.机械性能机械性能（抗拉强度与剪切强度）n4.表面张力与粘度表面张力与粘度（/mm2和/mm2,SnBB,PbNB）2024/5/5102.1.1 焊料的物理性能焊料的物理性能 序号熔化温度（）密度（g/3）电导率（设铜为100）抗拉强度（MPa）延伸率（）剪切强度（MPa）锡铅1234567810095605042353000540505865701002322221882142432472523277.297.408.458.869.159.459.7311.3413.913.611.610.710.29.79.37.914.630.952.646.443.244.846.4139554730403825223919.330.934.030.930.932.934.013.62024/5/5112.1.2 SnPb组成与表面张力和粘度的关系组成（重量）组成（重量）表面张力表面张力（dyh/dyh/）粘度粘度（mPa.smPa.s）SnSnPbPb20203030505063638080808070705050373720204674674704704764764904905145142.722.722.452.452.192.191.971.971.921.92 *测试温度为2802024/5/5122.1.3 铅锡焊料杂质影响n焊料的杂质含量及其影响2024/5/5132.2 焊接材料助焊剂n1.助焊剂的作用2024/5/514固体金属的表面结构2.2.1助焊剂作用助焊剂作用助焊剂要去除的对象母材金属表面的氧化膜固体金属最外层表面是一层的气体吸附层。接下来是一层34nm厚的氧化膜层。所谓氧化膜层并不是单纯的氧化物，而是由氧化物的水合物、氢氧化物、碱式碳酸盐等组成。在氧化膜层之下是一层110m厚的变形层，这是由于压力加工所形成的晶粒变形结构，与氧化膜之间还有12m厚的微晶组织。2024/5/5152.2.2 助焊剂性能n助焊剂应具备的性能（1）助焊剂要有适当的活性温度范围、助焊效果。）助焊剂要有适当的活性温度范围、助焊效果。（2）助焊剂要有良好的热稳定性、化学性能稳定。）助焊剂要有良好的热稳定性、化学性能稳定。（3）助焊剂的残留物不应有腐蚀性且容易清洗；）助焊剂的残留物不应有腐蚀性且容易清洗；（4）不不应应析析出出有有毒毒、有有害害气气体体，符符合合环环保保的的基基本本要要求；求；(5)(5)要要有有符符合合电电子子工工业业规规定定的的水水溶溶性性电电阻阻和和绝绝缘缘电电阻；阻；2024/5/5162.2.3 助焊剂分类2024/5/5173.1 手工烙铁焊工具2024/5/5183.2 手工烙铁焊工具选择2024/5/5193.3 手工烙铁焊工具特性n烙铁头的特性n1.温度n2.形状n3.耐腐蚀性2024/5/5203.4 焊锡丝选择焊锡丝线径的选择被焊对象被焊对象锡丝直径锡丝直径/1印制板焊接点印制板焊接点0.81.22小型端子与导线焊接小型端子与导线焊接1.01.23大型端子与导线焊接大型端子与导线焊接1.22.02024/5/5213.5 手工烙铁焊方法n1.焊前准备 2.焊接步骤 3.焊接要领2024/5/5224.波峰焊2024/5/5234.1.1 波峰焊工艺流程2024/5/5244.1.2 波峰焊工艺流程比较2024/5/5254.1.3波峰的形状ExtendedWave2024/5/5264.1.3波峰的形状DoubleWave2024/5/5274.1.3波峰的形状湍流层流波2024/5/528工艺主要步骤-1涂覆焊剂涂覆焊剂作用：作用：溶解焊盘与引线脚表面的氧化膜，并覆盖在其表面防止其再度氧化；降低熔融焊料的表面张力，使润湿性明显提高。4.2.1波峰焊工艺步骤2024/5/529工艺主要步骤-1涂覆焊剂涂覆焊剂方法：方法：Form fluxingSpray fluxingElectrostatic sprayWave fluxing4.2.1波峰焊工艺步骤2024/5/5304.2.1 波峰焊工艺步骤n2.预热预热90120n3.焊接n2455n35Sn挥发助焊剂中的溶剂n活化助焊剂，增加助焊能力n减少高温对被焊母材的热冲击n减少锡槽的温度损失2024/5/5314.2.2 波峰焊工艺参数的设定n1.助焊剂比重（保持恒定）n2.预热温度（90110，调温或调速）n3.焊接温度（2455）n4.焊接时间（35S）n5.波峰高度（2/3 Board）n6.传送角度 (57)2024/5/5324.2 波峰焊参数的影响高度与角度高度与角度2024/5/5334.2 波峰焊焊后补焊n补焊内容n1.插件高度与斜度n2.漏焊、假焊、连焊n3.漏插n4.引脚长度2024/5/534插件高度与斜度的规定2024/5/5354.3 波峰焊设备波峰焊机 波峰焊机功能示意图2024/5/5364.3 波峰焊设备助焊剂涂覆装置2024/5/5374.3.1 波峰焊设备部件n预 热 器n强迫对流式（热风）n石英灯加热（短红外）n热棒（板）加热（长红外）2024/5/5384.3.1波峰焊设备部件波峰发生器2024/5/5394.3.1 波峰焊设备部件n切引线机n纸基砂轮式n镶嵌式硬质合金刀n全硬质合金无齿刀2024/5/5404.3.1 波峰焊设备部件n传输机构1.夹持印刷电路板的宽度能够调整,以满足不同尺寸类型的印刷电路板的需求.2.运行必需平稳,在运行中能维持一个恒定的速度3.为满足产量及最佳焊接时间的需要,传输速度一般要求在0.253m/min范围内可无级调速4.印刷电路板通过波峰时有微小的仰角,其角度一般要求在49范围内可调整2024/5/5414.3.1 波峰焊设备部件