第2章 焊接工艺.ppt

第二章 电路焊接工艺 焊接 通过加热或加压把二件物体接合在一起 2 1 1焊接的分类热熔焊 母材熔化 电弧焊 压焊 加热或不加热 冷压焊 接触焊 纤焊 母材不熔 焊料熔焊接温度 450 硬纤焊 铜焊 焊接温度 450 软纤焊 锡焊 2 1焊接的基本知识 2 1 2焊接的方法 1 手工焊接 绕焊 钩焊 搭焊 插焊 2 机器焊接 浸焊 波峰焊 再流焊 P6 2 2焊装工具 电烙铁加热方式 感应式直热式气体燃烧式 2 2 1电烙铁 电烙铁功率 20W 25W 20W 200W 300W 一般元器件和集成电路的焊接用20W 50W内热式电烙铁 焊接大焊件时可用100W 300W大功率外热式电烙铁 内热式外热式恒温式 烙铁头的温度 250 400 内热式烙铁头发热体外热式 烙铁头的形状 烙铁头的材料 普通型 紫铜长寿型 新型合金或在紫铜基体表面镀铁镍合金 烙铁头的结构 尖头 A嘴 适合于点焊 扁头 B嘴 适合于拉焊 短扁头 SB嘴 适合于拉焊 斜头 C嘴 马蹄形 适合于拉焊 短斜头 SC嘴 适合于拉焊 小斜头 CC嘴 BC嘴 小马蹄 适合于拉焊 刀头 K嘴 适合于刮焊 弯头 J嘴 适合于伸进去的特殊焊接 点焊 豁口头 H嘴 适合于特殊的点焊 不同的烙铁头形状 使用于不同要求的焊接 1 烙铁头的选择与修整 P8 在使用中要烙铁头保持清洁 烙铁头上始终有焊锡 新的烙铁头首先要上锡 烙铁头容易蚀损及氧化 须经常修整其形状 出现 灰暗 看不见亮光 热烙铁不能蘸上锡 就是烧 死 了 断开电源待烙铁凉了 用锉刀修整刃口后 再用沙布打磨 擦干净 然后再次上锡 烙铁头的修整 2 电烙铁的选用 电烙铁功率种类的选择 一般元器件和集成电路的焊接可选用20W 50W内热式电烙铁 贴片元件和集成电路的焊接可选用20W 30W恒温式电烙铁 较大元器件 较粗的导线的焊接可选用40W 300W外热式电烙铁 3 电烙铁的正确使用 外热式电烙铁一般功率都较大 焊接较粗的导线 较大体积的元器件 外热式电烙铁 内热式电烙铁体积较小 价格便宜 发热效率较高 更换烙铁头方便 内热式电烙铁 恒温式电烙铁防止因静电泄漏而损伤元器件 特别适用于SMD元件和普通直插式元器件的焊接 快速升温 温控精确稳定 有温度锁定和校正功能 电烙铁使用注意事项 1 电烙铁金属部分温度高 请注意人身安全 避免烫伤 2 检查电烙铁电源线是否有裸露的铜线 若有 请用绝缘胶布胶好 3 电烙铁要自然冷却 电源线 橡皮线 塑料电线 P14 2 2 2其它的装配工具 平嘴钳 尖嘴钳 斜口钳 镊子 剪刀 放大镜 一字螺丝刀 十字螺丝刀 吸锡器 剥线钳等 材料 导电硅胶树脂型胶粘剂 2 3焊接材料与焊接机理 2 3 1焊料 焊料是电子焊接的主要用料 焊接电子元器件的焊锡实际上是一种锡铅合金 不同的锡铅比例焊锡的熔点温度不同 一般为180 230 铅锡合金改变其物理特性 有较强的抗腐蚀抗氧化能力 P15 共晶焊锡用于电子线路焊接其特点为 1 熔点最低 2 熔点与凝固点一致 3 流动性好 4 导电性好 机械强度高 P17 手工焊接中最适合使用的是中间夹有助焊的优质松香与活化剂管状焊锡丝 由约60 的锡和40 的铅合成 熔点较低 有0 5 0 8 1 0 多种规格 可以方便选用 2 3 2焊剂 助焊剂 在受热后能对施焊金属表面起清洁及保护作用的材料 空气中的金属表面很容易生成氧化膜 这种氧化膜能阻止焊锡对焊接金属的浸润作用 适当地使用助焊剂可以去除氧化膜 使焊接质量更可靠 焊点表面更光滑 圆润 作用 1 除去氧化膜 2 防止焊接时焊接面氧化 3 减小表面张力 4 修整焊点 P19 焊剂有无机系列 有机系列和松香系列三种 其中无机焊剂活性最强 但对金属有强腐蚀作用 电子元器件的焊接中不允许使用 有机焊剂 例如盐酸二乙胶 活性次之 也有轻度腐蚀性 对于市场上销售的各种助焊剂 一定要了解其成分和对元器件的腐蚀作用后 再行使用 盲目使用 以致日后造成对元器件的腐蚀 其后患无穷 常用助焊剂 1 松香 常温时为中性 绝缘 70 时呈弱酸与氧化物发生还原反应 助焊一般 2 盐酸二乙胺焊剂 助焊好轻度腐蚀 3 氯化锌焊剂 助焊很好强腐蚀性 应用最广泛的是松香助焊剂 将松香熔于酒精 1 3 形成 松香水 焊接时在焊点处蘸以少量松香水 可以达到良好的助焊效果 用量过多或多次焊接 形成黑膜时 松香已失去助焊作用 需清理干净后再行焊接 1 助焊剂参与焊接全过程 2 松香反复加热将碳化 发黑 失效 3 助焊剂不能清除其它污物 P20 2 3 3阻焊剂 阻焊剂 俗称绿油 一般使用丝网漏印方法涂覆在印制电路板不需焊接的线路和基材上 形成一种保护层 长期保护线路图形 其主要作用如下 1 防止导体电路的物理性断线 2 焊接工艺中 防止因桥连产生的短路 3 在必须焊接部分进行焊接 避免焊料浪费 4 减少对焊接料槽的铜污染 5 具有高绝缘性 使提高电路的高密度 6 防止因灰尘 水份等外界环境因素造成绝缘恶化 腐蚀 P21 2 3 4焊接机理 焊接机理 通过对焊件加热 并使焊料熔化后 在焊件与焊料之间产生了原子扩散 待凝固后 在其交界面上将形成一层合金结合层 该合金结合层必须保证有良好的导电性和机械强度 焊接条件 加热 原子扩散浸润 不能有油膜或氧化层 P22 1 焊件的可焊性 好 紫铜 黄铜一般 铁 铝差 铬 钼 钨2 焊件表面必须清洁 3 使用合适的助焊剂 专用焊剂 松香 4 焊件要加热到熔锡温度 保持一定时间 2 3 5锡焊的条件及特点 1 锡焊的条件 P23 1 焊料的熔点低于焊件的熔点 2 焊接是将焊料加热温度到的最佳熔点 3 焊料的熔化状态是与焊件形成最完美的结合 2 锡焊的特点 P6 2 4手工焊接技术 1 电铬铁的正确使用方法正握 反握 握笔 2 焊锡丝的拿法 连续 断续 2 4 1焊接操作的手法与步骤 电烙铁30 45 3 焊接操作的基本步骤 1 准备施焊 铬铁头与被焊件表面保持干净 必要时对焊件表面先镀锡 2 预热焊件 两个焊件表面应预热至熔焊锡丝的临界温度 3 送焊锡丝 4 移开焊锡丝 5 移开铬铁 准备阶段 加热操作 紧贴 加焊锡 4 焊接操作手法 1 保持铬铁头与被焊件表面干净 2 加热靠铬铁头上的焊锡搭桥 3 两个焊件表面的加热要自然强度和时间 4 在已熔焊锡凝固之前 焊件为静止状态 5 采用正确的方法移开铬铁 6 熔化焊锡丝要适量 7 使用助焊剂要适量 8 焊件接触良好 眼孔大小要合适 焊接要求1 良好的可焊性2 焊件表面必须清洁3 使用合适的助焊剂4 焊接要加热到熔锡温度 以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件 焊接新的元器件时 应对元器件的引线镀锡 若所焊部位焊锡过多 可将烙铁头上的焊锡甩掉 用光烙锡头 粘 些焊锡出来 若焊点焊锡过少 不圆滑时 可以用电烙铁头 蘸 些焊锡对焊点进行补焊 甩焊锡是不要烫伤皮肤和甩到印刷电路板上 检查焊点 看焊点是否圆润 光亮 牢固 是否有与周围元器件连焊的现象 注意 2 4 2焊接温度与加热时间 烙铁头的温度太低 则熔化不了焊锡 或者不能完全熔化 太高又会使烙铁 烧死 焊接温度和时间的掌握 焊接时 当焊锡在焊点周围均匀的流躺开了 同时看到金属光泽 说明焊点加热的时间已使焊锡温度达到了牢固焊接的要求 应将电烙铁马上离开焊点 烙铁离开焊点越及时越好 使焊点光滑整洁 一般一个焊点的焊接时间为2 3秒 1 焊接温度不能超过器件极限 2 尽可能短的时间内完成焊接 3 焊接大功率焊件与大铜箔相连时 烙铁头温度可升高至360 4 焊接敏感怕热零件 LED LCD 传感器等 温度控制在260 300 一般焊接加热的温度320 10 其原则为 1 对焊接点的要求1 可靠的电气连接 具有良好导电性 必须防止虚焊 虚焊是指焊料与被焊件表面没有形成合金结构 只是简单地依附在被焊金属表面上 避免漏焊 2 焊点要有足够的机械强度 保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落 松动 不能用过多焊料堆积 这样容易造成虚焊 焊点与焊点的短路 3 焊点表面要光滑 清洁 焊点表面应有良好光泽 不应有毛刺 空隙 无污垢 尤其是焊剂的有害残留物质 要选择合适的焊料与焊剂 2 4 3合格焊接点及质量检查 3 焊点的质量检查 焊点要圆滑 光亮 牢固大小一致 扁圆 锥形元件的引线外露 0 5 1mm1 5 2mm 焊后剪腿会减小焊料的附着面积 4 焊点的缺陷与分析1 堆积 焊料太多2 虚焊 温度或时间不够3 尖角 焊料太少4 铜皮上翘 下压用力太大5 拖焊 电烙铁撤离太慢6 焊点太小 焊料太少7 焊点不对称 时间不够8 漏焊 要仔细 焊接的操作要领 焊前准备 焊剂的用量要合适 焊接时 接触位置的掌握 焊接的温度和时间要掌握好 焊接时手要扶稳 焊接时手要扶稳 焊点的重焊 焊接后的处理 片式元件的手工焊接 2 焊点的外观要求 焊锡过多 元件焊脚太长 焊件处理不干净时的焊点形状 正常焊点形状 焊锡较少的焊点形状 2 4 4拆焊 1 基本原则 1 不损坏被拆焊件 2 不损坏印刷电路板上的焊盘和导线 3 避免拆动其它元器件 2 拆焊工具 1 吸锡器 2 镊子 3 吸锡电烙铁 1 严格控制加热时间和温度 2 拆焊是不要用力过度 3 减少拆焊点上的焊料 3 拆焊的操作要点 拆除元件时烙铁头温度 210 350 根据焊件尺寸不同 应使用不同的烙铁头 防止过长时间 过高稳定温度造成焊盘剥落 4 拆焊的操作方法 2 用吸锡器在焊点融化后将融锡吸除 拆下元器件 3 多焊点 且焊点间隔小的 可通过电烙铁在焊点间快速移动 使焊点融化后用工具把元器件拔出 1 用电烙铁将焊点加热融化后 在用工具把元器件拔出 4 对一些带有塑料骨架的器件 其焊接点既集中又比较多 要采用间断加热拆焊 5 拆焊后重新焊接时应注意的问题 1 要保持重焊元器件与原拆件高低 引脚长度一致 高频电路 2 拆焊是不要用力过度拆焊后 检查印刷电路上焊盘和导线的完好性 3 恢复拆焊前拆焊件周围元器件的状态 在焊接过程中 由于焊剂 焊料的影响 板面上焊接处滞留下一定数量的残余物 这些残余物直接影响着产品的质量 必须进行清洗才能保证电子产品的可靠性 工作寿命和电气性能 手工焊接采用工业酒精 机器焊接采用二次焊接 剪齐焊点的元器件引脚 2 4 5焊后清理 1 元器件 导线镀锡 元器件 连接导线成形 焊接工具与材料 2 5实用焊接技艺 2 5 1焊前准备 1 元器件和印刷电路的检查1 元器件的型号规格 参数 引脚镀锡等2 印刷电路板铜箔电路腐蚀的质量 焊盘孔是否打偏 穿孔的金属化质量等 2 5 2元器件的安装与焊接 2 元器件的安装 1 元器件的安装要可靠 安全 美观 整齐 2 元器件的安装顺序从小到大 从低到高 3 考虑固定的稳定度和散热 美观等因素 元器件一般与印刷电路板有2 6mm的悬空高度 3 印刷电路的焊接根据焊盘的大小 控制好焊接时间和温度 4 焊后处理1 印刷电路板铜箔电路有无损伤 2 焊后对印刷电路板的清洁 5 导线的焊接 1 印刷电路板上或面板上接线端子与导线的焊接 绕焊 钩焊 搭焊 2 导线与导线的连接 剥胶皮 交合 多股线 上锡 焊接 1 注意集成电路的引脚排列方向 集成电路的按引脚排列从左到右顺序焊接 CMOS集成电路要特别注意电烙铁的接地 焊料先少再补 避免间隙拖焊 2 5 3集成电路的焊接 1 注塑元件的焊接 严格控制加热温度和时间 2 簧片类元件的焊接 要注意焊接过程中的用力 2 5 4几种易损元器件的焊接 2 5 3电子工业中的焊接简介 浸焊 波峰焊 再流焊 焊接与拆焊训练 一 目的与要求理解锡焊机理 掌握焊接的方法及操作技能 二 训练内容1 用练习板按要求进行焊接训练2 将电路板中的元器件进行拆卸与装焊训练 1 将电路板中的元器件焊拆下来 分类收集后由班长交实验室老师 2 将电路板上的其它元件焊拆下来 挑选一些管形元件对其元件脚修整后 焊入练习板上 参考展示板 注意 焊拆时要会使用镊子等工具 慎防烫伤 元器件引线的成型要求 1 引线成形后元器件无破裂 表面封装无损坏和裂纹 2 引线弯折处距离引线根部应大于2mm 以防止引线折断或被拉出 3 引线弯曲半径应大于两倍引线直径 以减少弯折处的机械应力 对立式安装 引线弯曲半