焊接技术方案43课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019年10月17,谢谢你的阅读,单击此处编辑母版标题样式,第九章 焊接技术,现代印制电路原理和工艺,1,谢谢你的阅读,2019年10月17,第九章 焊接技术现代印制电路原理和工艺1谢谢你的阅读2019,第九章 焊接技术,焊料,1,焊料预制件与焊料膏,2,助焊剂,3,锡铅合金镀层的热熔技术,4,焊接工艺,5,2,谢谢你的阅读,2019年10月17,第九章 焊接技术 焊料1焊料预制件与焊料膏2助焊剂3锡铅合,锡铅焊料,在电子工业中常用的金属都能同锡形成合金。因此，可以用锡对这些金属实现机械连接和电气连接。,Sn:Pb=63:37,合金焊料的共晶温度为,183,，传统电子装配线都是为适应这一温度而设计的,9,1,焊料,锡合金焊料,3,谢谢你的阅读,2019年10月17,锡铅焊料 91 焊料锡合金焊料3谢谢你的阅,1.,锡铅焊料中铅的作用与影响,由于纯锡存在一些缺点，加入一定量的铅，可获得锡与铅都不具备的优良特性。加入铅的作用主要有：,（,1,）降低熔点,（,2,）改善机械特性,（,3,）降低表面能力,（,4,）可增强焊料的抗氧化能力,4,谢谢你的阅读,2019年10月17,1.锡铅焊料中铅的作用与影响4谢谢你的阅读2019年10,图,9-1,锡铅二元合金相图,5,谢谢你的阅读,2019年10月17,图9-1 锡铅二元合金相图5谢谢你的阅读2019年10月17,9.1.2,无氧化焊料,无氧化焊料（锡铅系列焊料）为粗大的纯合金。这类焊料是采用真空熔炼的方法制造的。,焊料的扩散性比空气中熔炼的要高得多。,6,谢谢你的阅读,2019年10月17,9.1.2 无氧化焊料6谢谢你的阅读2019年10月17,改善锡铅焊料性质的措施,掺银,掺铋,掺镉,7,谢谢你的阅读,2019年10月17,改善锡铅焊料性质的措施 掺银掺铋掺镉7谢谢你的阅读2019,9.1.4,耐各种环境的焊料,1.,高温焊料,含锡量低于,19.5,的焊料，固相温度升高,可以作为高温焊料使用。,2.,低温环境下使用的焊料,含锡量超过,60,的焊料，在低温环境下发生“锡病”。为此，一般添加少量的锑、铋或铟,3.,低熔点焊料,这类焊料大多为铋、锡、镉、铟等金属组成的合金。,4.,易熔合金,不是作为焊料使用，制成各种报警器,开关,阀门等零件,8,谢谢你的阅读,2019年10月17,9.1.4 耐各种环境的焊料8谢谢你的阅读2019年10月1,名称,成分（）,熔点,（）,锡,铅,镉,铋,其它,伍德合金,洛兹合金,牛顿合金,埃尔哈特合金（四元共晶）,利波淮兹合金,铅锡铋易熔合金,铋锡铅易熔合金,三元共晶合金,铋钎料,12.5,22.0,19.0,13.1,13.3,20.0,25.0,15.5,49.8,20.0,8.3,19.0,40.0,25.0,28.0,31.0,27.3,26.6,30.0,25.0,40.2,32.0,32.0,40.0,22.6,17.0,12.5,10.1,10.0,8.2,18.2,5.3,50.0,50.0,50.0,49.5,50.1,50.0,50.0,51.6,52.5,40.0,44.7,53.5,56.5,铟,19.1,汞,10.5,锌,4.0,60.5,100,94.5,70.0,68.0,92.0,93.0,91.5,96.0,145,113,46.7,60.0,130,表,9-7,易熔合金的成分和熔点,9,谢谢你的阅读,2019年10月17,名称成分（）熔点锡铅镉铋其它伍德合金12.525.012.,9.1.5,微型元件焊接用焊料,在半导体器件组装过程中，焊接不只是单纯的接合，而且对电气可靠性,机械可靠性和成本都有很高的要求。因此，不仅对焊料材料要求很高,10,谢谢你的阅读,2019年10月17,9.1.5 微型元件焊接用焊料10谢谢你的阅读2019年10,2.,各种微型元件用焊料的性能,微型元件焊接用焊料分为两类：,硬焊料,软焊料,当基金属是金或金合金时，则应使用金系列焊料。这种焊料不需要助焊剂和保护气氛，可用于有源元件的焊接和外壳之类的密封焊接等方面。,软焊料中有锡铅系列和锡铅银系列，具有消除热应力和易更换元件等优点，可用于焊接有源元件和无源元件。,11,谢谢你的阅读,2019年10月17,2.各种微型元件用焊料的性能11谢谢你的阅读2019年10,下面就常用的焊料作简单的介绍：,金系列焊料：,金的化学和电气性能非常良好，但它与锡,铅系列金属之间生产的化合物机械强度较差。,铝系列焊料,对于硅和锗，铝是,P,型惨杂源，所以纯铝和铝硅合金可作为半导体器件的焊料。铝与,11.7,的硅可形成共晶合金,铅锡系列焊料,这类焊料种类繁多且用途十分广泛。一般多使用含锡为,55,65,的焊料,铅系列焊料,金,银,锑等金属与铅形成的共晶合金可用作焊料。,12,谢谢你的阅读,2019年10月17,下面就常用的焊料作简单的介绍：金系列焊料：12谢谢你的阅读,锡系列焊料,在锡中加入金、银、锑后，可以制成所谓的高温焊料，但在半导体的焊接，仍属于熔点较低的焊料。,铟焊料,铟对金,银,钯的溶蚀作用远比锡小，因此，它大量用于厚膜电路的焊接。这类铟焊料常加入锡、铅、银、锌等金属元素。但铟的价格非常昂贵，仅用于特定的场合。,锌系列焊料,在锌中加入一定量的锡或铅后，可以用于焊接铝。但因锌的化学性质不稳定，所以电子产品基本上不用这类焊料,。,13,谢谢你的阅读,2019年10月17,锡系列焊料13谢谢你的阅读2019年10月17,9.1.6,无铅焊料,欧盟领导下的电子电气设备废弃组织（,WEEE,）要求在,2006,年前停止在电子装配工业中使用含铅材料。,美国国家电子制造协会（,NEMI,）为此专门实施一个名为“,NEMI,的无铅焊接化计划”来系统研究无铅装配在电子工业中的使用。,无铅焊料助焊剂,14,谢谢你的阅读,2019年10月17,9.1.6无铅焊料无铅焊料助焊剂14谢谢你的阅读2019,组织或机构,原推荐的焊料合金,现推荐的焊料合金,NEMI(Nat.Elec.Manaf.Initiative),Sn0.7Cu,Sn3.5Ag,SnAgCu,Sn3.9Ag0.6Cu(,再流焊,),Sn0.7Cu(,波峰焊,),NCMS,Sn3.5Ag,SnAgCu,Sn3.5Ag0.5Cu1.0Zn,ITRI,SnAgCu,Sn2.5Ag0.8Cu0.5Sb,Sn0.7Cu3.5Ag,BRITE.EURAM IDEALS(EU),Sn3.8Ag0.7Cu,最佳合金，其他有潜力的合金为：,Sn0.7Cu,Sn3.5Ag,SnAgBi,JIEDA&JIETA,波峰焊：,Sn0.7Cu,Sn3.5Ag,再流焊：,Sn3.5Ag,Sn(2-4)Ag(0.5-1)Cu,Sn3.0Ag0.5Cu,表,9-11,推荐使用的锡铅共晶焊料替代合金,15,谢谢你的阅读,2019年10月17,组织或机构原推荐的焊料合金现推荐的焊料合金NEMI(Nat.,9.2.1,焊料预制件,1.,冲制的焊料预制件,焊料预制件是精密的焊料零件，是按使用要求的精确形状制成的。焊料预制件由含金焊料带冲制而成。使用标准模具或者使用定做的模具冲制专业零件。对于那些难于锡焊的表面，该预制件铜片将提供一个可焊表面。,另一种十分有用的焊料预制件焊料球。,9-2,焊料预制件与焊料膏,16,谢谢你的阅读,2019年10月17,9.2.1 焊料预制件 9-2 焊料预制件与焊料膏16谢,9.2.2,焊料膏,焊料膏是细粉末焊料与粘液混合而成的。可用松香基材制做，也可用水溶性助焊剂材料制成，能控制焊料的流动性。因此对任何一种助焊剂均可使用。对不常见的印制板部件结构进行焊接时，焊料膏是最通用的。,Ag,焊料膏,17,谢谢你的阅读,2019年10月17,9.2.2 焊料膏Ag焊料膏17谢谢你的阅读2019年,焊料膏的使用,使用焊料膏的最普遍的一种方法是用网印法。,在不锈钢丝网上按要求所做出所需要的焊料膏图形。零件放在掩膜网的下面，用刮板加力迫使焊料膏通过掩膜网被挤下去。,这个方法类似于丝网漏印法。掩膜网可以做为粗加工技术使用，它也是一种精密、准确的沉积焊料膏的方法。,18,谢谢你的阅读,2019年10月17,焊料膏的使用 18谢谢你的阅读2019年10月1,铜的表面被这些许多化合物的混合物所覆盖。焊接时铜容易和卤化物生成各种卤化铜解决这个问题有两个途径：,一是,:,预先在基金属表面镀一层锡,再一个办法是用化学的办法在焊接的同时，清除上述的“污物”。所使用的,化学清洗试剂,就称为“,助焊剂,”。顾名思义，它是在焊接温度下，能有效地帮助焊接工作得以顺利进行。,9-3,助焊剂,19,谢谢你的阅读,2019年10月17,铜的表面被这些许多化合物的混合物所覆盖。焊接时铜容易和卤化物,助焊剂在焊接中有三个作用：,（,1,）除去氧化膜的作用；,（,2,）在焊接温度下，防止基金属与焊料被氧化；,（,3,）降低焊料的表面能力，增加其流动性，有利于对基金属的浸润，为合金化创造条件。,20,谢谢你的阅读,2019年10月17,助焊剂在焊接中有三个作用：20谢谢你的阅读2019年10月1,9.3.3,助焊剂的分类,从助焊剂的外形可分为三种,液体状,膏状,固体,按用途可分为,刷涂用,喷涂用,浸渍用,21,谢谢你的阅读,2019年10月17,9.3.3 助焊剂的分类21谢谢你的阅读2019年10,序号,活性,主要成分,1,未活化纯树脂助焊剂,松香、酒精,2,低度活化树脂助焊剂,松香、酒精、硬脂酸甘油酯等,3,适度活化树脂助焊剂,松香、酒精、邻苯二甲酸、三乙醇胺、甘油等,4,全活化树脂助焊剂,松香、环氧松香酯、溴化水杨酸、二甲苯、丙酮等,5,活化,树脂助焊剂,松香、盐酸二乙胺、三乙醇胺、乙醇等,6,有机助焊剂,酒精、水杨酸、三乙醇胺、凡士林等,7,无机助焊剂,氯化锌、氯化氨、盐酸、水等,表,9-13,助焊剂按活性大小分类,22,谢谢你的阅读,2019年10月17,序号活性主要成分1未活化纯树脂助焊剂松香、酒精2低度活化树脂,9.3.4,助焊剂的成分,一般助焊剂大致都由：,活性剂,成膜剂,助剂,溶剂,等成分组成。,固体助焊剂不使用溶剂。,无铅助焊剂,23,谢谢你的阅读,2019年10月17,9.3.4 助焊剂的成分无铅助焊剂23谢谢你的阅读201,9.3.5,助焊剂的助焊原理,焊接的最终目的是使焊接原子与基金属原子形成稳定的合金组织将焊缝填满。,为了做到这一点，必须去除焊料与基金属表面所附着的各种杂物。因此，助焊剂必须在焊接温度下能完成上述任务。,24,谢谢你的阅读,2019年10月17,9.3.5 助焊剂的助焊原理24谢谢你的阅读2019年,1.,化学活性多相络合催化去膜理论,助焊剂的化学活性主要表现在其亲氧性。即在达到焊接温度以前，它能有效地将熔解焊料与基金属表面上氧化物还原或置换，形成新的金属盐类化合物或是金属离子的络合物上述络合物能在钎焊温度时增强助焊剂的浸润能力。,反应是在熔融的焊料、助焊剂和固体基金属接触的表面上进行，所以又是一种多相络合催化反应。正是由于这个反应过程的存在，才使钎焊过程进行得完全。这一理论观点便是软钎焊过程中的多相络合催化去膜理论。,25,谢谢你的阅读,2019年10月17,1.化学活性多相络合催化去膜理论25谢谢你的阅读2019,电路图形外面的,Sn,Pb,合金镀层为薄片状和颗粒状，在加工过程及以后的焊接工艺中，易氧化变色，而影响其可焊性。,为此，它必须进行热处理。把它加热到,Sn,Pb,合金镀层的熔点以上，使这一镀层的合金再熔化，促进熔融状态的合金与基体金属合金化。同时使镀层变为致密、光亮、无针孔的结构。这一过程通常称为“热熔”。,9,4,锡铅合金镀层的热熔技术,26,谢谢你的阅读,2019年10月17,电路图形外面的SnPb合金镀层为薄片状和颗粒状，在加工过程,9.4.2,印制电路板的热熔方法,印制板热熔的方法有下列四种：,红外热熔,热油热熔,蒸汽冷凝热熔,热空气热熔