手工焊接培训资料-110114神思

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,手工焊接培训资料,编制：刘庆江,2011,年,1,月,2,主要内容,一,、,概述,二、焊接定义及机理,三、焊接材料、工具、方法,四、焊点质量影响因素分析,五、焊点判断标准,六、焊点失效及元件拆除,3,焊接分类,熔焊,焊接种类 压焊,钎焊,钎焊,熔焊,压焊,超声压焊,金丝球焊,激光焊,4,电子制造中焊接技术的地位,电子组装关键技术,连接技术,焊接技术,焊接技术的重要性,焊点是元器件与印制电路板电气连接和机械连接的连接点。焊点的结构和强度就决定了电子产品的性能和可靠性。,5,焊接是金属连接的一种方法。利用两金属件连接处的加热熔化或加压，或两者并用，以造成金属原子之间或分子之间的结合，从而使两种金属永久连接，这个过程称为焊接。,焊接,是通过熔融的焊料合金与两个被焊接金属表面之间生成金属间合金层，从而实现两个被焊接金属之间电气与机械连接的焊接技术。,焊接定义,6,锡焊机理,当焊料被加热到熔点以上，焊接金属表面在助焊剂的活化作用下，对金属表面的氧化层和污染物起到清洗作用，同时使金属表面获得足够的激活能。熔融的焊料在经过助焊剂净化的金属表面上进行浸润、发生扩散、冶金结合，在焊料和被焊接金属表面之间生成金属间结合层，冷却后使焊料凝固，形成焊点。焊点的抗拉强度与金属间结合层的结构和厚度有关。,7,焊接工具,手工烙铁焊接,浸焊,波峰焊,回流焊,8,焊接材料,焊料,(solder),：填充被焊金属空隙的材料。焊接时，焊料受热熔化，与母材金属结合，在母材表面形成合金，将母材连接在一起。铅的作用；共晶焊锡特点。,助焊剂,(flux),：焊接时使用的辅料。是一种能清除焊料和被焊母材表面的氧化物，使表面达到必要的清洁度的活性物质。它能防止焊接期间表面的再次氧化，降低焊料表面张力，提高焊接性能。,9,手工焊接基本方法,1.,准备焊接：清洁烙铁,2.,加热焊件：烙铁头放在被焊金属的连接点,3.,熔锡润湿：添加锡丝，锡丝放在烙铁头对侧处,4.,撤离焊锡：撤离锡丝,5.,停止加热：撤离烙铁（每个焊点焊接时间,23s,）,10,手工焊接基本方法,(,续,1),焊前准备烙铁头清洁,烙铁头前端因助焊剂污染，易引起焦黑残渣，妨碍烙铁头前端的热传导。,清洁频次根据烙铁头残渣程度而定。,每天使用前用清洁剂将海绵清洗干净,，,沾在海棉上的焊锡附着在烙铁头上，会导致助焊剂不足，同时海棉上的,残渣也会造成二次污染烙铁头。,烙铁头的温度超过松香溶解温度时立即插入松香，使其表面涂覆一薄层松香，然后才开始进行正常焊接。,11,手工焊接基本方法,(,续,2),加热焊件,焊件通过与烙铁头接触获得焊接所需要的温度。,1,）接触位置：烙铁头应同时接触需要互相连接的两个焊件，烙铁头一般倾斜,45,度，应该避免只与一个焊件接触或接触面积太小的现象。,2,）接触压力：烙铁头与焊件接触时应施以适当压力，以对焊件表面不造成损伤为原则。,12,手工焊接基本方法,(,续,3),熔锡润湿送上焊锡丝,1,）送锡时机：原则上是焊件温度达到焊锡溶解温度时立即送上焊锡丝；,2,）供给位置：焊锡丝应接触在烙铁头的对侧。因为熔融的焊锡具有向温度高方向流动的特性，在对侧加锡，它会很快流向烙铁头接触的部位，可保证焊点四周均匀布满焊锡。若供给的焊锡丝直接接触烙铁头，焊锡丝很快熔化覆盖在焊接处，若焊件其它部位未达到焊接温度，易形成虚焊点。,3,）供给数量：确保润湿角在,15,45,度，强电焊点适当增加。焊点圆滑且能看清焊件的轮角。,13,手工焊接基本方法,(,续,4),烙铁头的撤离（停止加热）,1,）脱落时机：焊锡已经充分润湿焊接部位，而焊剂尚未完全挥发，形成光亮的焊点时，立即脱离，若焊点表面沙哑无光泽而粗糙，说明撤离时间已晚。,2,）脱离动作：迅速！一般沿焊点的切线方向拉出或沿引线的轴向拉出，即将脱离时又快速的向回带一下，然后快速脱离，以免焊点表面拉出毛刺。,14,手工焊接工具选择,选择加热效率高且具有温度补偿控温的烙铁，使迅速达到熔化温度，且不损伤焊件。,烙铁头前端的形狀和尺寸要有利于热传导,，烙铁头与焊盘的接触面积要适当，以,满足热传导与焊点质量的要求，烙铁头的形状应该与焊点的大小与密度相适应。,长寿命,15,手工焊接焊料选择,焊锡丝选择：,原则上以焊点需要的焊锡量而定，量大选用大线径的。,焊件对象,焊锡丝线径,SMT,焊点,0.3,0.5,一般线路板焊点,0.5,1.0,小型端子与导线焊接,1.0,1.2,大型端子与导线,1.2,2.0,16,焊点质量影响因素,影响焊点强度的主要因素：,PCB,板材铜箔与基板结合强度、铜箔厚度、板面清洁度、焊接温度、焊接时间、金属间化合物种类与厚度。,焊接材料的质量,(,焊锡成分及杂质、母材材料,),。,焊料量。,17,焊点质量影响因素,(,续,1),金属间化合物种类：,以,63Sn/37Pb,焊料与,Cu,表面焊接为例：,当温度达到,210-230,时，,Sn,向,Cu,表面扩散，而,Pb,不扩散，初期生成,Sn-Cu,合金；随着温度升高和时间延长，,Cu,原子渗透到,Cu6Sn5,中，局部结构转变为,Cu,3,Sn,，当温度继续升高和时间进一步延长，,Sn/Pb,焊料中的,Sn,不断向,Cu,表面扩散，在焊料一侧只留下,Pb,，形成富,Pb,层。,Cu,6,Sn,5,和富,Pb,层之间的的界面结合力非常脆弱，当受到温度、振动等冲击，就会在焊接界面处发生裂纹。,18,焊点质量影响因素,(,续,2),金属间化合物厚度：,厚度为,0.5,1.5m,时，,抗拉强度最佳；,厚度为,0.5,4m,时，抗拉强度可接受；,厚度,0.5m,时，由于金属间合金层太薄，几乎没有强度；,厚度,4m,时，由于金属间合金层太厚，使连接处失去弹性，由于金属间结合层的结构疏松、发脆，也会使强度变小。,19,金属间结合层的质量与厚度的影响因素,焊料合金成份和氧化程度,要求焊膏的合金组分尽量达到共晶或近共晶；,被焊金属表面氧化程度（只有在净化表面，才能发生化学扩散反应）,焊接温度和焊接时间,金属间结合层的厚度与焊接温度和时间成正比。,例如,SnPb,焊料在,183,以上，没有达到一定的温度时在,Cu,和,Sn,之间的扩,散，不能生成足够的金属间结合层。一般只有在约,220,维持,2,秒钟的条件,下才能生成良性的结合层。但焊接温度更高时，扩散反应率就加速，就会,生成过多的恶性金属间结合层。焊点变得脆性而多孔。,20,焊点判断标准,理想情况：,无空洞区域或表面瑕疵；,引脚和焊盘润湿良好；,引脚形状可辨识；,引脚周围,100%,有焊锡覆盖；,焊锡覆盖引脚，在焊盘或导线上有薄而顺畅边缘。,21,焊点判断标准,(,续,1),可接受情况：,焊点表层是凹面的；,润湿良好的；,有顺畅连接的边缘；,焊点内引脚形状可,辨识。,22,焊点判断标准,(,续,2),不合格情况：,焊点表层凸面，焊锡过多；,无顺畅连接的边缘；,孔的垂直填充不符合要求。,虚焊点。,23,PCB,焊点主要失效模式,主要失效模式,假焊虚焊,机械强度低,疲劳寿命低,腐蚀,其它,24,PCB,焊点主要失效原因分析,主要失效原因,2.PCB,焊盘不良,1.,元器件引脚不良,3.,焊料质量缺陷,4.,焊剂质量缺陷,5.,工艺参数控制缺陷,6.,其它辅助材料缺陷,镀层、污染、氧化、共面,镀层、污染、氧化、翘曲,组成、杂质超标、氧化,低助焊性、高腐蚀、低,SIR,设计、控制、设备,胶粘剂、清洗剂,25,元件拆除方法,通孔元件：,用吸锡器,(,手动或电动,),将焊盘上熔融的焊料逐个吸走后移开。,用吸锡条,(,并用电烙铁,),将焊盘上熔融焊料吸净后移开。,将焊盘上焊锡熔化后使焊盘突受外力将其带走。注意其它元件受力情况。,将被拆元件焊点放至锡炉，待焊点焊锡熔化后将元件移走。时间要短。,片状元件,(,表面贴装,),：,引脚较少时可用两把电烙铁同时加热元件引脚，将其移走。,多引脚元件，应用热风枪,(,选用不同型号枪头,),将其元件各引脚均匀加热后，用摄子或钢针将其撬起后移开。,26,结束,谢谢！,