《手工锡焊培训》PPT课件.ppt

手工锡焊培训 2020 3 25 1 2020 3 25 2 焊接是电子制造工艺中最关键的工序 焊接要提高效率 增强焊接质量 减少缺陷 如虚焊 渣焊 内部应力大 焊点发脆等 焊接是要有良好的机械连接即强度 以及良好的电气连接即导电性 2020 3 25 3 A概述 2020 3 25 4 A概述 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 溶解 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 焊缝 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 2020 3 25 5 B焊接过程 表面清洁 焊件加热 熔锡润湿 扩散结合层 合金 物理学 润湿 黏度 毛细管现象 热传导 扩散 溶解 化学 助焊剂分解 氧化 还原 电极电位 冶金学 合金 合金层 金相 老化现象 冶金学 合金 合金层 金相 老化现象 电学 电阻 热电动势 材料力学 强度 拉力 剥离疲劳 应力集中 焊件加热 焊接过程是焊接金属表面 助焊剂 熔融焊料和空气等之间相互作用的复杂过程 2020 3 25 B焊接过程 润湿角 焊点的最佳润湿角Cu Pb Sn15 45 当 0 时 完全润湿 当 180 时 完全不润湿 焊料和母材之间的界面与焊料表面切线之间的夹角 分子运动 1 润湿 液体在固体表面漫流的物理现象润湿是物质固有的性质润湿是焊接的首要条件 2020 3 25 7 表面张力 表面张力 在不同相共同存在的体系中 由于相界面分子与体相内分子之间作用力不同 导致相界面总是趋于最小的现象 由于液体内部分子受到四周分子的作用力是对称的 作用彼此抵消 合力 0 但是液体表面分子受到液体内分子的引力大于大气分子对它的引力 因此液体表面都有自动缩成最小的趋势 熔融焊料在金属表面也有表面张力现象 2020 3 25 8 润湿条件 a 液态焊料与母材之间有良好的亲和力 能互相溶解 互溶程度取决于 原子半径和晶体类型 因此润湿是物质固有的性质 b 液态焊料与母材表面清洁 无氧化层和其它污染物 清洁的表面使焊料与母材原子紧密接近 产生引力 称为润湿力 当焊料与被焊金属之间有氧化层和其它污染物时 妨碍金属原子自由接近 不能产生润湿作用 这是形成虚焊的原因之一 2020 3 25 9 2 扩散 当金属与金属接触时 界面上晶格紊乱导致部分原子从一个晶格点阵移动到另一个晶格点阵 扩散条件 相互距离 金属表面清洁 无氧化层和其它杂质 两块金属原子间才会发生引力 温度 在一定温度下金属分子才具有动能 2020 3 25 10 2 扩散 Pb Sn 表面扩散 向晶粒内扩散 分割晶粒扩散 选择扩散 Cu表面 熔融Sn Pb焊料侧 晶粒 3 溶解 母材表面的Cu分子被熔融的液态焊料溶解或溶蚀 焊盘和焊锡的持续的加热会使分子运动加剧 铜分子和锡分子会向对方扩散溶解 为合金的产生奠定基础 溶解的度要控制 溶解多了 PCB板上的铜箔会变薄 变脆 4 合金 以63Sn 37Pb焊料为例 共晶点为183 焊接后 210 230 生成金属间结合层 Cu6Sn5和Cu3Sn 锡铜合金 最后冷却凝固形成焊点 4 合金 当温度达到210 230 时 Sn向Cu表面扩散 而Pb不扩散 初期生成的Sn Cu合金为 Cu6Sn5 其中Cu的重量百分比含量约为40 随着温度升高和时间延长 Cu原子渗透 溶解 到Cu6Sn5中 局部结构转变为Cu3Sn Cu含量由40 增加到66 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 Cu6Sn5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 以63Sn 37Pb焊料与Cu表面焊接为例 红色的箭指示的是Cu3Sn 2020 3 25 14 Cu6Sn5与Cu3Sn两种金属间化合物比较 CuCu3SnCu6Sn5富Pb层Sn Pb 4 m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 也会使强度小 厚度为0 5 m时抗拉强度最佳 0 5 4 m时的抗拉强度可接受 0 5 m时 由于金属间合金层太薄 几乎没有强度 金属间结合层的厚度与抗拉强度的关系 金属间结合层厚度 m 拉伸力 千lbl in2 2020 3 25 16 PCB板材 FR 4 双面玻纤板 铜箔厚 1OZ 35um 2OZ 70um 3OZ 105um 铝基板 LED行业应用广泛 散热性好 2020 3 25 17 焊料 solder 1 作用 用于电子装配过程中的低温焊接 使器件与PCB板是要有良好的机械连接即强度 以及良好的电气连接即导电性 2020 3 25 18 焊料 solder 2 种类按形状分 焊锡丝 焊条 焊膏 2020 3 25 19 焊料 solder 2 种类按含铅分 含铅焊锡 常用sn63pt37183oC 无铅焊锡 种类较多 发展很快 一般焊点温度高于含铅焊锡 Sn Cu系列Sn 0 75Cu227 Sn Ag系列Sn 3 5Ag221 Sn Ag Cu系列Sn 3 5Ag 0 75Cu217 219 Sn 3 0Ag 0 7Cu217 219 Sn 3 0Ag 0 5Cu217 219 2020 3 25 20 焊料 solder 3 焊接温度 sn63pt37 由锡63 和铅37 组成的焊锡被称为共晶焊锡 这种焊锡的熔点是183度 2020 3 25 21 焊料 solder 4 助焊剂 以松香为例 A 松香去除氧化膜 松香的主要成分是松香酸 融点为74 170 呈活性反应 230 250 转化为不活泼的焦松香酸 300 以上无活性 松香酸和Cu2O反应生成松香酸铜 松香酸在常温下和300 以上不能和Cu2O起反应 B 减小表面张力C 母材被溶蚀 活性强的助焊剂容易溶蚀母材 D 助焊剂中的金属盐与母材进行置换反应 去污助焊 2020 3 25 22 手工焊接设备 电烙铁 焊台 热风枪 2020 3 25 23 辅助工具 镊子 斜口钳 吸锡绳 静电手环 24 通孔器件 表面贴装器件 25 表面贴装器件 26 焊接一般摆姿 注意事项 焊接试验台上所使用的工具和元件一定摆放整齐有序 且摆放时应考虑人体关节运动的惯性 通常所说的顺手 问题 便于拿取自如 提高效率 焊接时一般要求是 左手拿锡线 右手握烙铁 两手放台面上 即锡线头 烙铁头和视线同时指在要修补的焊点上 27 焊接一般摆姿 28 烙铁的正确拿法 29 锡丝的握法 连续作业时连续供给的握法 连续作业 但不连续供给的握法 30 五步法焊接步骤 根据焊接机理 焊接最重要的参数是温度和时间 手工焊接的温度变化不大 通过控制焊接的时间就可以控制焊接的温度 传递 从而控制合金层的产生 一般焊接心里默数1 2 3 31 焊点初判 形如富士山 光亮 圆润 32 焊点初判 33 焊点初判 2020 3 25 34 2020 3 25 35 2020 3 25 36 2020 3 25 37 2020 3 25 38 2020 3 25 39 2020 3 25 40 55 45 标题说明 请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容 请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容 2020 3 25 41 标题说明 请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容 2020 3 25 42 标题说明 请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容 请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容 2020 3 25 43 75 28 标题说明 请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容 请输入相关内容请输入相关内容 2020 3 25 44 内容说明 内容来自 AI矢量图 出处不明 所用字体 华康俪金黑 微软雅黑 Impact所用色彩 120 188 40233 78 1257 176 230 2020 3 25 45 POWERPOINT THEENDTHANKS PPT模板下载 2020 3 25 46 2020 3 25 47