手工焊接技术标准教程_精品文档.ppt

1、1 1 焊接基本原理焊接基本原理电子焊接工艺概述焊接机理分析焊点质量影响因素分析2.1 焊接工艺概焊接工艺概 述（述（1）焊接种类：焊接种类：熔焊熔焊压焊压焊钎焊钎焊钎焊钎焊压焊压焊熔焊熔焊超声压焊超声压焊金丝球焊金丝球焊激光焊激光焊电子组装关键电子组装关键连接技术：焊接工艺技术连接技术：焊接工艺技术焊接技术的重要性焊接技术的重要性 焊点是元器件与印制电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。构和强度就决定了电子产品的性能和可靠性。焊接技术在电子制造焊接技术在电子制造中的地位中的地位2.1 焊接

2、工艺概焊接工艺概 述（述（2）焊接基本方法焊接基本方法手工烙铁焊接手工烙铁焊接浸焊浸焊波峰焊波峰焊再流焊再流焊2.1 焊接工艺概焊接工艺概 述（述（3）软钎焊与电子焊接工艺软钎焊与电子焊接工艺定义定义 焊接学中，把焊接温度低于焊接学中，把焊接温度低于450的焊接称为软钎焊，的焊接称为软钎焊，所用焊料为软钎焊料。所用焊料为软钎焊料。电子产品的焊接一般均为软钎焊电子产品的焊接一般均为软钎焊。软钎焊的特点软钎焊的特点 1）钎料熔点低于焊件熔点；）钎料熔点低于焊件熔点；2）加热到钎料熔化，润湿焊件；）加热到钎料熔化，润湿焊件；3）焊接过程焊件不熔化；）焊接过程焊件不熔化；4）焊接过程需要加焊剂；（清除

3、氧化层）焊接过程需要加焊剂；（清除氧化层）5）焊接过程可逆。（解焊）焊接过程可逆。（解焊）2.1 焊接工艺概焊接工艺概 述（述（4）是是通通过过熔熔融融的的焊焊料料合合金金与与两两个个被被焊焊接接金金属属表表面面之之间间生生成成金金属属间间合合金金层，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。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。电子焊接的定义电子焊接的定义2.1 焊接工艺概焊接工艺概 述（述（5）概述概述 当焊料被加热到熔点以上，焊接金属表面在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助焊剂的活化作用下，对金属表面的氧化

4、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。属间结合层，冷却后使焊料凝固，形成焊点。2.2 焊接机理焊接机理焊接过程分析焊接过程分析物理与化学清洗物理与化学清洗物理与化学清洗物理与化学清洗（1 1 1 1）助焊剂中的溶剂溶解母材表面的污染物）助焊剂中的溶剂溶解母材表面的污染物）助焊剂中的溶剂溶解母材表面

5、的污染物）助焊剂中的溶剂溶解母材表面的污染物物理清洗物理清洗物理清洗物理清洗；（2 2 2 2）助焊剂中的活性物质（有机酸、卤素以及松香等）通过化学）助焊剂中的活性物质（有机酸、卤素以及松香等）通过化学）助焊剂中的活性物质（有机酸、卤素以及松香等）通过化学）助焊剂中的活性物质（有机酸、卤素以及松香等）通过化学反应去除母材（被焊面）的氧化物反应去除母材（被焊面）的氧化物反应去除母材（被焊面）的氧化物反应去除母材（被焊面）的氧化物化学清洗化学清洗化学清洗化学清洗 （松松香香去去除除氧氧化化膜膜松松香香的的主主要要成成分分是是松松香香酸酸，软软化化点点约约为为7474140140。170170呈呈活

6、活性性反反应应，300300以以上上无无活活性性。松松香香酸酸和和CuOCuO反反应应生生成成松松香香酸酸铜铜。松松香香酸酸在在常常温温下下和和300300以以上上不不能能和和CuOCuO起起反反应应。一一般般采采用用氯氯离离子子ClCl-或或有有机机酸，使氧化膜生成氯化物或有机化物而溶解。）酸，使氧化膜生成氯化物或有机化物而溶解。）（3 3 3 3）部分母材被溶解）部分母材被溶解）部分母材被溶解）部分母材被溶解活性强的助焊剂容易溶解母材。活性强的助焊剂容易溶解母材。活性强的助焊剂容易溶解母材。活性强的助焊剂容易溶解母材。2.2 焊接机理（焊接机理（1）焊接过程分析续焊接过程分析续（4 4 4

7、 4）助焊剂与焊料的反应）助焊剂与焊料的反应）助焊剂与焊料的反应）助焊剂与焊料的反应A A 助焊剂中活性剂在加热时能释放出的活性剂（如助焊剂中活性剂在加热时能释放出的活性剂（如助焊剂中活性剂在加热时能释放出的活性剂（如助焊剂中活性剂在加热时能释放出的活性剂（如HClHCl）与）与）与）与焊料表面的氧化焊料表面的氧化焊料表面的氧化焊料表面的氧化物（物（物（物（SnOSnO）起反应。起反应。起反应。起反应。B B 活性剂的活化反应产生激活能，减小焊料的界面张力，提高浸润性。活性剂的活化反应产生激活能，减小焊料的界面张力，提高浸润性。活性剂的活化反应产生激活能，减小焊料的界面张力，提高浸润性。活性剂

8、的活化反应产生激活能，减小焊料的界面张力，提高浸润性。C C C C 焊料与助焊剂反应，产生部分锡渣。焊料与助焊剂反应，产生部分锡渣。焊料与助焊剂反应，产生部分锡渣。焊料与助焊剂反应，产生部分锡渣。（5 5 5 5）焊料与母材的反应）焊料与母材的反应）焊料与母材的反应）焊料与母材的反应 润湿、扩散、润湿、扩散、润湿、扩散、润湿、扩散、冶金结合，形成冶金结合，形成冶金结合，形成冶金结合，形成结合层结合层结合层结合层2.2 焊接机理（焊接机理（1）6 无铅手工焊工艺无铅手工焊工艺定义与用途典型工艺曲线工艺流程手工焊过程控制工具选择材料选择定义使用电烙铁与焊锡丝形成焊点的过程。用途1）自动焊接后焊接

9、面的修补与加强焊；2）整机中各部件的装联焊接；3）产量很小或单件生产产品的焊接；4）温度敏感元器件与有特殊静电要求的元器件的焊接；5）产品设计人员与维修人员的修正焊接。6.1 手工焊工艺定义与用途手工焊工艺定义与用途6.2 手工焊工艺曲线（手工焊工艺曲线（1）表示助焊剂活化区绿色区代表回流焊区粉色区代表器件损坏红色区代表PCB损坏无铅加工窗口无铅加工窗口,回流焊回流焊有铅加工窗口有铅加工窗口,接回流焊接回流焊典型典型典型典型手工锡焊手工锡焊手工锡焊手工锡焊（焊点）实时（焊点）实时（焊点）实时（焊点）实时温度温度温度温度 时间曲线时间曲线时间曲线时间曲线无铅曲线有铅曲线6.2 手工焊工艺曲线（手

10、工焊工艺曲线（2）330330380380240240275275160160200200温度温度/无铅取上限无铅取上限有铅取下限有铅取下限6.2 烙铁头温度的设定（烙铁头温度的设定（3）焊料名称焊料名称熔点（熔点（）焊接温度焊接温度（熔点（熔点50）烙铁头温度烙铁头温度（焊接温度（焊接温度100）Sn-Pb共共晶焊料晶焊料183233333Sn-0.7Cu227277377SACSnAg(3-4)Cu(0.5-0.7)2172673676.3 工艺流程工艺流程1.准备焊接：准备焊接：清洁烙铁清洁烙铁2.加热焊件：加热焊件：烙铁头放在被焊金属的连接点烙铁头放在被焊金属的连接点3.熔锡润湿：熔锡

11、润湿：添加锡丝，锡丝放在烙铁头对侧处添加锡丝，锡丝放在烙铁头对侧处4.撤离焊锡：撤离焊锡：撤离锡丝撤离锡丝5.停止加热：停止加热：撤离烙铁（确保每个焊点焊接时间撤离烙铁（确保每个焊点焊接时间23s）6.4 手工焊工艺过程控制（手工焊工艺过程控制（1）焊前准备烙铁头清洁焊前准备烙铁头清洁n n烙铁头前端因助焊剂污染，易引起焦黑残渣，妨碍烙铁头前烙铁头前端因助焊剂污染，易引起焦黑残渣，妨碍烙铁头前烙铁头前端因助焊剂污染，易引起焦黑残渣，妨碍烙铁头前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。端的热传导。端的热传导。端的热传导。n n最好每最好每最好每最好每个焊点焊接前都要对烙铁

12、头进行清洁。个焊点焊接前都要对烙铁头进行清洁。个焊点焊接前都要对烙铁头进行清洁。个焊点焊接前都要对烙铁头进行清洁。n n每天使用前清洁剂将海绵清洗干净每天使用前清洁剂将海绵清洗干净每天使用前清洁剂将海绵清洗干净每天使用前清洁剂将海绵清洗干净，沾在海棉上的焊锡附着，沾在海棉上的焊锡附着，沾在海棉上的焊锡附着，沾在海棉上的焊锡附着在烙铁头上，会导致助焊剂不足，同时海棉上的在烙铁头上，会导致助焊剂不足，同时海棉上的在烙铁头上，会导致助焊剂不足，同时海棉上的在烙铁头上，会导致助焊剂不足，同时海棉上的残渣也会造残渣也会造残渣也会造残渣也会造成二次污染烙铁头。成二次污染烙铁头。成二次污染烙铁头。成二次污染

13、烙铁头。n n烙铁头的温度超过松香溶解温度后插入松香，使其表面涂覆烙铁头的温度超过松香溶解温度后插入松香，使其表面涂覆烙铁头的温度超过松香溶解温度后插入松香，使其表面涂覆烙铁头的温度超过松香溶解温度后插入松香，使其表面涂覆一薄层松香，然后才开始进行正常焊接。一薄层松香，然后才开始进行正常焊接。一薄层松香，然后才开始进行正常焊接。一薄层松香，然后才开始进行正常焊接。加热焊件加热焊件工（焊）件通过与烙铁头接触获得焊接所需要的温度。1 1）接触位置：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 2）接触压力：接触压力：烙铁头

14、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。6.4 手工焊工艺过程控制（手工焊工艺过程控制（2）熔锡润湿送上焊锡丝与撤离熔锡润湿送上焊锡丝与撤离1 1）送上焊锡丝时机）送上焊锡丝时机：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 2）供给的位置：）供给的位置：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，如工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1545度，强电焊点适当增加。焊点圆滑且能看清工件

15、的轮角。6.4 手工焊工艺过程控制（手工焊工艺过程控制（3）1）脱落时机：）脱落时机：焊锡已经充分润湿焊焊锡已经充分润湿焊接部位，而焊剂尚未完全挥发，形接部位，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，说明撤点表面沙哑无光泽而粗糙，说明撤离时间晚了。离时间晚了。2）脱离动作）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。6.4 手工焊工艺过程控制（手工焊工艺过程控制（4）烙铁头的撤离（停止加热）烙铁头的撤离（停止加热）n n无铅手工焊接注意事项无铅手工

16、焊接注意事项n选择适当的设备和工具选择适当的设备和工具n正确使用设备和工具正确使用设备和工具n正确选择焊膏、焊剂、焊锡丝等材料正确选择焊膏、焊剂、焊锡丝等材料n正确设置焊接参数正确设置焊接参数适应无铅焊料的高熔点和低润湿性。同时返修过程中一定适应无铅焊料的高熔点和低润湿性。同时返修过程中一定要小心，将任何潜在的对元件和要小心，将任何潜在的对元件和PCB的可靠性产生不利影响的因的可靠性产生不利影响的因素降至最低。素降至最低。6.4 手工焊工艺过程控制（手工焊工艺过程控制（5）1.1.过大的压力：对热传导未有任何帮助，导致凹痕、焊盘翘起。过大的压力：对热传导未有任何帮助，导致凹痕、焊盘翘起。2.2.错误的烙铁头尺寸：接触面积、热容量、形状长度。错误的烙铁头尺寸：接触面积、热容量、形状长度。3.3.过高的温度和过长时间，导致焊盘脱离。过高的温度和过长时间，导致焊盘脱离。4.4.锡丝放置位置不正确，锡丝放置位置不正确，不能不能形成热桥。形成热桥。5.5.不合适的使用助焊剂。不合适的使用助焊剂。6.6.其他：剪腿、元件不平、导线之间的连接、热缩管。其他：剪腿、元件不平、导线之间的连接、热缩管。6