《焊接技术第讲》PPT课件.ppt

焊接技术,电子电路的焊接、组装与调试在电子工程技术中占有重要位置。任何一个电子产品都是由设计焊接组装调试形成的，而焊接是保证电子产品质量和可靠性的最基本环节，调试则是保证电子产品正常工作的最关键环节。,一. 焊接的基本知识,1.1 焊接的种类 焊接是使金属连接的一种方法，是电子产品 生产中必须掌握的一种基本操作技能。 现代焊接技术主要分为下列三类： 熔焊：是一种直接熔化母材的焊接技术。 钎焊：是一种母材不熔化，焊料熔化的焊接 技术。 接触焊：是一种不用焊料和焊剂，即可获得 可靠连接的焊接技术。,1.2 焊料、焊剂和焊接的辅助材料,1焊料 焊料是一种熔点低于被焊金属，在被焊金属不熔化的条件下，能润湿被焊金属表面，并在接触面处形成合金层的物质。 电子产品生产中，最常用的焊料称为锡铅合金焊料（又称焊锡），它具有熔点低、机械强度高、抗腐蚀性能好的特点。,2焊剂(助焊剂),焊剂是进行锡铅焊接的辅助材料。 焊剂的作用:去除被焊金属表面的氧化物，防止焊接时被焊金属和焊料再次出现氧化，并降低焊料表面的张力，有助于焊接。 常用的助焊剂有： 无机焊剂 有机助焊剂 松香类焊剂：电子产品的焊接中常用。,3常用的锡铅合金焊料（焊锡）,锡铅合金焊料的有多种形状和分类。其形状有粉末状、带状、球状、块状和管状等几种。 手工焊接中最常见的是管状松香芯焊锡丝。这种焊锡丝将焊锡制成管状，其轴向芯内是优质松香添加一定的活化剂组成的。,4清洗剂,在完成焊接操作后，要对焊点进行清洗，避免焊点周围的杂质腐蚀焊点。 常用的清洗剂有： 无水乙醇（无水酒精） 航空洗涤汽油 三氯三氟乙烷,1.3 锡焊的基本过程,锡焊是使用锡铅合金焊料进行焊接的一种焊接形式。其过程分为下列三个阶段： A润湿阶段（第一阶段） B扩散阶段（第二阶段） C焊点的形成阶段（第三阶段）,1.4 锡焊的基本条件,A被焊金属应具有良好的可焊性 B被焊件应保持清洁 C选择合适的焊料 D选择合适的焊剂 E保证合适的焊接温度 对印制板上的电子元器件进行焊接时，一般选择20W35W的电烙铁；每个焊点一次焊接的时间应不大于3秒钟。,焊接工具,常用的手工焊接工具是电烙铁，其作用是加热焊料和被焊金属，使熔融的焊料润湿被焊金属表面并生成合金。 1、电烙铁的结构 常见的电烙铁有直热式、感应式、恒温式，还有吸锡式电烙铁。,（1）、直热式电烙铁 直热式电烙铁它又可以分为内热式和外热式两种。主要由以下几部分组成： 1）发热元件：俗称烙铁芯。它是将镍铬发热电阻丝缠在云母、陶瓷等耐热、绝缘材料上构成的。内热式与外热式主要区别在于外热式发热元件在传热体的外部，而内热式的发热元件在传热体的内部。 2）烙铁头：作为热量存储和传递的烙铁头，一般用紫铜制成。,3）手柄：一般用实木或胶木制成，手柄设计要合理，否则因温升过高而影响操作。 4）接线柱：是发热元件同电源线的连接处。必须注意：一般烙铁有三个接线柱，其中一个是接金属外壳的，接线时应用三芯线将外壳接保护零线。,电烙铁的选择 合理地选用电烙铁，对提高焊接质量和效率有直接的关系。如果使用的电烙铁功率较小，则焊接温度过低，使焊点不光滑、不牢固，甚至焊料不能熔化，使焊接无法进行。如果电烙铁的功率太大，使元器件的焊点过热，造成元器件的损坏，致使印制电路板的铜箔脱落。,烙铁头温度的判断,通常情况下，我们用目测法可以判断烙铁头的温度。 根据助焊剂的发烟状态判别：在烙铁头上熔化一点松香芯焊料，根据助焊剂的烟量大小判断其温度是否合适。温度低时，发烟量小，持续时间长；温度高时，烟气量大，消散快；在中等发烟状态，约68秒消散时，温度约为300，这时是焊接的合适温度。,二. 手工焊接的工艺要求及质量分析技术,2.1 手工焊接技术,手工焊接适合于产品试制、电子产品的小批量生产、电子产品的调试与维修以及某些不适合自动焊接的场合。 手工焊接的要点是： 保证正确的焊接姿势 熟练掌握焊接的基本操作步骤 掌握手工焊接的基本要领,正确的焊接姿势,一般采用坐姿焊接，工作台和坐椅的高度要合适。 焊接操作者握电烙铁的方法： 反握法：适合于较大功率的电烙铁（75W）对大焊点的焊接操作。 正握法：适用于中功率的电烙铁及带弯头的电烙铁的操作，或直烙铁头在大型机架上的焊接。 笔握法：适用于小功率的电烙铁焊接印制板上的元器件。,电烙铁的接触及加热方法,（1）电烙铁的接触方法：用电烙铁加热被焊工件时，烙铁头上一定要粘有适量的焊锡，为使电烙铁传热迅速，要用烙铁的侧平面接触被焊工件表面。 （2）电烙铁的加热方法：首先要在烙铁头表面挂有一层焊锡，然后用烙铁头的斜面加热待焊工件，同时应尽量使烙铁头同时接触印制板上焊盘和元器件引线.,（a）小焊盘加热,（b）大焊盘加热,手工焊接操作的基本步骤,焊接操作过程分为五个步骤（也称五步法）,一般要求在23秒的时间内完成。 （1）准备 （2）加热（3）加焊料 （4）移开焊料（5）移开烙铁 在焊点较小的情况下，也可采用三步法完成焊接，即将五步法中的2、3步合为一步，4、5步合为一步。,五步操作法,三步操作法,步骤一,步骤二,步骤三,步骤四,步骤二,手工焊接的工艺要求,1保持烙铁头的清洁 2采用正确的加热方式 3. 焊料、焊剂的用量要适中 4. 烙铁撤离方法的选择 5. 焊点的凝固过程 6. 焊点的清洗,焊点合格的标准,1、焊点有足够的机械强度：为保证被焊件在受到振动或冲击时不至脱落、松动，因此要求焊点要有足够的机械强度。 2、焊接可靠，保证导电性能：焊点应具有良好的导电性能，必须要焊接可靠，防止出现虚焊。 3、焊点表面整齐、美观：焊点的外观应光滑、圆润、清洁、均匀、对称、整齐、美观、充满整个焊盘并与焊盘大小比例合适。 满足上述三个条件的焊点，才算是合格的焊点。,焊点的常见缺陷及原因分析,虚焊（假焊） 拉尖 桥接 球焊 印制板铜箔起翘、焊盘脱落 导线焊接不当,焊点缺陷产生的原因,（1）桥接：桥接是指焊锡将相邻的印制导线连接起来。时间过长、焊锡温度过高、烙铁撤离角度不当造成的。 （2）拉尖：焊点出现尖端或毛刺。原因是焊料过多、助焊剂少、加热时间过长、焊接时间过长、烙铁撤离角度不当。,（3）虚焊：焊锡与元器件引线或与铜箔之间有明显黑色界线，焊锡向界线凹陷。原因是印制板和元器件引线未清洁好、助焊剂质量差、加热不够充分、焊料中杂质过多。 （4）松香焊：焊缝中还将夹有松香渣。主要是焊剂过多或已失效、焊剂未充分挥发作用、焊接时间不够、加热不足、表面氧化膜未去除。,（5）铜箔翘起或剥离：铜箔从印制电路板上翘起，甚至脱落。主要原因是焊接温度过高，焊接时间过长、焊盘上金属镀层不良。 （6）不对称：焊锡末流满焊盘。主要是焊料流动性差、助焊剂不足或质量差、加热不足。,（7）汽泡和针孔：引线根部有喷火式焊料隆起，内部藏有空洞，目测或低倍放大镜可见有孔。主要是引线与焊盘孔间隙大、引线浸润性不良、焊接时间长，孔内空气膨胀。 （8）焊料过多：焊料面呈凸形。主要是焊料撤离过迟。,（9）焊料过少：焊接面积小于焊盘的80，焊料未形成平滑的过渡面。主要是焊锡流动性差或焊丝撤离过早、助焊剂不足、焊接时间太短。 （10）过热：焊点发白，无金属光泽，表面较粗糙，呈霜斑或颗粒状。主要是烙铁功率过大，加热时间过长、焊接温度过高过热。,（11）松动：外观粗糙，似豆腐渣一般，且焊角不匀称， 导线或元器件引线可移动。主要是焊锡未凝固前引线移动造成空隙、引线未处理好（浸润差或不浸润）。 （12）焊锡从过孔流出：焊锡从过孔流出。主要原因是过孔太大、引线过细、焊料过多、加热时间过长、焊接温过高过热。,(a) 芯线过长 (b) 焊料浸过导线外皮 (c) 外皮烧焦 (d) 甩线 (e) 芯线散开,导线的焊接缺陷,焊接的注意事项,一般焊接的顺序是：是先小后大、先轻后重、先里后外、先低后高、先普通后特殊的次序焊装。即先焊分立元件，后焊集成块。对外联线要最后焊接。 （1）电烙铁，一般应选内热式2035W恒温230的烙铁，但温度不要超过300的为宜。接地线应保证接触良好。 （2）焊接时间在保证润湿的前提下，尽可能短，一般不超过3秒。 （3）耐热性差的元器件应使用工具辅助散热。如微型开关、CMOS集成电路、瓷片电容，发光二极管，中周等元件，焊接前一定要处理好焊点，施焊时注意控制加热时间，焊接一定要快。还要适当采用辅助散热措施，以避免过热失效。 （4）如果元件的引线镀金处理的，其引线没有被氧化可以直接焊接，不需要对元器件的引线做处理。,（5）焊接时不要用烙铁头摩擦焊盘。 （6）集成电路若不使用插座，直接焊到印制板上、安全焊接顺序为：地端输出端电源端输入端。 （7）焊接时应防止邻近元器件、印制板等受到过热影响，对热敏元器件要采取必要的散热措施。 （8）焊接时绝缘材料不不允许出现烫伤、烧焦、变形、裂痕等现象。 （9）在焊料冷却和凝固前，被焊部位必须可靠固定，可采用散热措施以加快冷却。 （10）焊接完毕，必须及时对板面进行彻底清洗，以便残留的焊剂、油污和灰尘等赃物。,印刷电路板焊接的要领： 1 印刷电路板面的加热时间要在3秒以下，在不得已情况下需长时间加热时，要一度完全冷却后，再反复加热。 2 烙铁尖部要沿着板面方向脱离。如直角方向脱离，则易使焊料产生尖峰，也易使烙铁尖部附着焊料。 3 为使烙铁能在短时间内对引线和板面完成加热，因而要求烙铁尖部的接触面积尽可能大些。 4 不能把烙铁尖部压着板面移动。 5 焊料要均匀的焊在引线的周围并稍稍隆起，能够确认引线已在其中的程度即可。,1 将电烙铁头靠在元件脚和焊盘的结合部。注：所有元件从焊接面焊接。,正确的焊接方法,不良的焊接方法,1 加热温度不够- 焊锡不向被焊金属扩散生成金属合金，,2 若烙铁头上带有少量焊料， 可使烙铁头的热量较快传到焊点上。将焊接点加热到一定温度后，用焊锡丝触到焊接件处，熔化适量的焊料；焊锡丝应从烙铁头的对称侧加入。,2 焊锡量不够- 造成焊点不完整，焊接不牢固。,3 当焊锡丝适量熔化后，迅速移开焊锡丝；当焊接点上的焊料流散接近饱满，助焊剂尚未完全挥发，也就是焊接点上的温度最适当、焊锡最光亮、流动性最强的时刻， 迅速移开电烙铁。,3 焊锡过量- 容易将不应连接的端点短接。,4 焊锡冷却后就得到一个理想的焊接了。,4 焊锡桥接- 焊锡流到相邻通路，造成线路短路。这个错误需用烙铁横过桥接部位即可。,焊接质量的检查,1、目视检查：就是从外观上检查焊接质量是否合格，有条件的情况下，建议用310倍放大镜进行目检，目视检查的主要内容有： （1）是否有错焊、漏焊、虚焊。 （2）有没有连焊、焊点是否有拉尖现象。 （3）焊盘有没有脱落、焊点有没有裂纹。 （4）焊点外形润湿应良好，焊点表面是不是光亮、圆润。 （5）焊点周围是无有残留的焊剂。 （6）焊接部位有无热损伤和机械损伤现象。 2、手触检查：在外观检查中发现有可疑现象时，采用手触检查。主要是用手指触摸元器件有无松动、焊接不牢的现象，用镊子轻轻拨动焊接部或夹住元器件引线，轻轻拉动观察有无松动现象。,拆焊,一般电阻、电容、晶体管等管脚不多，且每个引线能相对活动的元器件可用烙铁直接拆焊。将印制板竖起来夹住，一边用烙铁加热待拆元件的焊点，一边用镊子或尖嘴钳夹住元器件引线轻轻拉出。重新焊接时，需先用锥子将焊孔在加热熔化焊锡的情况下扎通，需要指出的是，这种方法不宜在一个焊点上多次用，因为印制导线和焊盘经反复加热后很容易脱落，造成印制板损坏。,三 常用工具 装接工具 （1)尖嘴钳 头部较细，用于夹小型金属零件或弯曲元器件引线。不宜用于敲打物体或夹持螺母。,（2）、偏口钳 用于剪切细小的导线及焊后的线头，也可与尖嘴钳合用剥导线的绝缘皮。,（3）、平口钳 其头部较平宽，适用于重型作业。如螺母、紧固件的装配操作，夹持和折断金属薄板及金属丝。,（4）、剥线钳 专用于剥有包皮的导线。使用时注意将需剥皮的导线放入合适的槽口，剥皮时不能剪断导线。剪口的槽并拢后应为圆形。,（5）、镊子 有尖嘴镊子和圆嘴镊子两种。尖嘴镊子用于夹持较细的导线，以便于装配焊接。圆嘴镊子用于弯曲元器件引线和夹持元器件焊接等，用镊子夹持元器件焊接还起散热作用。 （6）、螺丝刀 又称起子、改锥。有“一”字式和“十”字式两种，专用于拧螺钉。根据螺钉大小可选用不同规格的螺丝刀。但在拧时，不要用力太猛，以免螺钉滑口。,一 电阻、电容器 1 电阻、电容器的装入，原则上要把导线插入到根部 再弯曲。 2 带有管子的零件也如此。 3 在电容器中，仅电解电容器有极性。 二 二极管 1 二极管组装时要充分注意极性。 2 从根部弯曲导线很容易受到损坏，要十分注意。,常用元器件的安装要求：,三 晶体管 1 晶体管（E、B、C）、二极管（+、-）都各有极性，要注意。 2 导线完全弯曲安装后，不要有倾斜。 四 变压器、线圈 1 对线圈绕线头和绕线尾有极性，要注意。 2 端子要完全弯曲与铜框的面紧密接触。 3 安装的倾向，特别是端子，要注意向图形一侧完全露出,万用表零件识别,万用表安装注意事项,在没有特别指明的情况下，元件必须从线路板正面装入。线路板上的元件符号图指出了每个元件的位置和方向，根据元件符号的指示，按正确的方向将元件脚插入线路板的焊盘孔中，在线路板的另一面将元件脚焊接在焊盘上。,将锰铜丝电