班组长培训教材2.1-手工焊接培训

1、 第二部分第二部分培训大纲一.无铅1.1背景：欧盟指令“WEEE”和“RoHS”简介1.2本公司RoHS形势介绍1.3目前无铅产品生产情况二. 手工焊接1 目前焊接过程中存在的问题2 手工焊接方法2.1焊前准备2.2焊接步骤2.3焊接要领2.4锡珠发生原理2.5烙铁的清洗方法以及海绵的正确的含水量3 焊点外观质量标准?4 不良焊点一、无铅1、无铅化背景：1.1 2003年2月13日欧盟欧盟公布了关于废弃电子电气设备指令(WEEE指令)和关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令(RoHS令) ，旨在对全球生态环境的保护全球生态环境的保护，最大限度减少电子电气工业膨胀式的发展给生态环境所造成的

2、恶劣影响 。 指令对涉及到电子电气产品的范围、产品制造商的责任、指令执行实施的时间等都作了相关的规定。一、无铅1.2 WEEERoHS指令案的实施时间表 ： 2006年7月1日，RoHS指令的六种有害物质将被禁用；1.3 WEEE什么是WEEE？指报废的电子电气设备。1.4 RoHS指令什么是ROHS指令？指限制某种有害物质的指令，所包括电子电气设备种类。 ROHS指令主要限制的是六种有害物质：即铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr6+)、多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)。 一、无铅 1.2本公司本公司RoHS形势介绍形势介绍 为了提高企业的竞争力，为顾客提供满足要求的电

3、源模块，我公司对产品的无铅化转化安排了具体的时间表：1.2.1 敞开式（开放式）DC/AC电源模块，有铅产品的最后供货时间为2006年10月底；1.2.2 铝基板结构封装的DC/DC电源模块，有铅产品的最后供货时间为2006年12月底；1.2.3铜壳和铝壳结构封装的DC/DC电源模块，有铅产品的最后供货时间为2007年1月底；1.2.4客户要求的AC/DC电源模块，有铅产品的最后供货时间为2007年1月底；一、无铅1.3目前无铅产品生产情况目前无铅产品生产情况1.3.1 敞开式（开放式）DC/AC电源模块，无铅产品的批量供货时间为2006年6月30日前；1.3.2 铝基板结构封装的DC/DC电

4、源模块，无铅产品的批量供货时间为2006年8月31日前；1.3.3铜壳和铝壳结构封装的DC/DC电源模块，无铅产品的批量供货时间为2006年8月31日前；1.3.4客户要求的AC/DC电源模块，无铅产品的批量供货时间为2006年8月31日前；二、手工焊接 1.目前焊接过程中存在的问题焊接技术焊接技术 焊接知识焊接知识 焊接的历史相当悠久，在古罗马遗址中曾发现过锡铅焊料。再往前追述，大约在公元前十世纪就已经有这种技术存在。虽然有如此长的历史，但还不能说这方面的技术目前已经达到完善的程度。其原因在于焊接条件中有很多不稳的因素，而且焊接技术是比较难的。 但是还有很多人轻视焊接，理由是焊接时动手一试，

5、总还是粘上了。所以人们都认为它很简单，但他们却忽视了焊接的可靠性。在无线电技术高度发展的今天，焊接技术落后了。 这样说一点不过分。我们从家电及无线电设备的故障原因可以发现，除了器件早期不良和正常消耗外，基本上都是焊接不良照成的。 但是，我们在检验时不可能将焊接不良的焊点一个不漏地查出来 。如果你认识到这一点，就会想到焊接技术并不那么简单，决不是只规定了操作规程和检验标准就可以了。 焊接技术焊接技术 所谓焊接所谓焊接 就是在两个金属之间熔入焊料，通过加热，焊锡和金属互相扩散而形成合金层，通过金属键连接起来。也可以说是由金属表面的润湿现象而形成的连接方法。 这种连接最大的优点就是几乎看不出被焊件的

6、变化。还有就是导电性能好、可得到足够的机械强度、焊接所需工具简单、操作温度低。焊接技术焊接技术焊接的基本要求焊接的基本要求焊点应接触良好焊点应接触良好焊点应具有足够的强度焊点应具有足够的强度焊点的外观应美观焊点的外观应美观焊接的基本要求焊接的基本要求 焊点应接触良好焊点应接触良好 保证被焊件间能稳定可靠，通过一定的电流就必须做到焊料与被焊件的表面形成合金层。而决不是把焊料简单的碓附在被焊件的表面上，或只有一部分形成合金，其余部分未形成合金。这样未形成合金层或部分形成合金的焊点被称为虚焊。 虚焊的焊点在短期内可能发现不了问题，但是时间一长，未形成合金的表面经过氧化，使接触电阻变大，就会出现通过的

7、电流变小或通不过电流造成断路。此时，焊点的外观（表面）未发生变化，用眼睛不易检查出来，即使用仪器检查也不容易准确判断。因此，要想使电子产品能长期可靠的工作，至关重要的是一定要消灭虚焊现象。 abc焊接的基本要求焊接的基本要求 图a 90，表示不润湿，即焊料只是碓附在被焊件的表面上，未形成合金层。 图b 90，但远远大于0，只能表示半润湿，即部分形成合金。 图c0，表示完全润湿，即形成了完全的合金层。 一个好的焊点的评定标准就是看焊点是否全部润湿接触。良好的焊接没有半润湿和不润湿。 返回：焊接的条件焊点应接触良好焊点应接触良好aaa焊接的基本要求焊接的基本要求焊点应接触良好焊点应接触良好焊点应具

8、有足够的强度焊点应具有足够的强度焊点的外观应美观焊点的外观应美观 为使焊件不致脱落，焊点必须具有足够的机械强度。锡铅焊料的主要成分是锡和铅，这两种金属的机械强度都比较低，为增加焊点的强度，一般要求被焊件端子的表面形成合金层的面积要足够大，以增加焊接点的机械强度。焊点的焊料太少，强度当然不够。焊料过多，不但不会增加焊点的强度，反而会增加焊料的消耗，还容易造成短路或虚焊等其它问题。焊接的基本要求焊接的基本要求焊点应具有足够的强度焊点应具有足够的强度焊接的基本要求焊接的基本要求焊点应接触良好焊点应接触良好焊点应具有足够的强度焊点应具有足够的强度焊点的外观应美观焊点的外观应美观焊接的基本要求焊接的基本

9、要求 焊点表面应呈现出光滑状态，不应焊点表面应呈现出光滑状态，不应出现棱角或拉尖等现象。出现棱角或拉尖等现象。 产生拉尖的原因与焊接温度、时间、产生拉尖的原因与焊接温度、时间、撤去烙铁头的方向（运动轨迹）、速度撤去烙铁头的方向（运动轨迹）、速度及焊剂、焊锡等因素有关。及焊剂、焊锡等因素有关。焊点的外观应美观焊点的外观应美观拉尖空洞好焊料太少焊料太多虚焊焊接的基本要求焊接的基本要求焊点的外观应美观焊点的外观应美观焊接的条件焊接的条件被焊件必须具备可焊性被焊件必须具备可焊性被焊件表面应保持清洁被焊件表面应保持清洁使用合适的烙铁头、焊锡、直径使用合适的烙铁头、焊锡、直径一定的温度和时间一定的温度和时

10、间焊接的条件焊接的条件1 被焊件必须具备可焊性被焊件必须具备可焊性 可焊性通常有三种机理：完全润湿、半润湿、不润湿。见：焊接的基本要求焊接的基本要求 焊接的条件焊接的条件被焊件必须具备可焊性被焊件表面应保持清洁被焊件表面应保持清洁使用合适的烙铁头、焊锡一定的温度和时间焊接的条件焊接的条件被焊件表面应保持清洁 即使选用可焊性好的材料做为被焊件，但由于各种原因仍然会影响合金层的形成。例如：被焊件表面附有指纹、油污、灰尘和杂质。被焊件由于储存时间较长或保管不善等原因，使其生成氧化膜。因此在进行焊接前必须保证被焊件表面清洁。 对于油脂和灰尘等物质，可用溶剂清洗方法去处，对于氧化膜一类物质，可借助于助焊

11、剂将它除掉，对于氧化严重的也可用酸性清洁剂进行去除。但清洁后必须彻底冲洗并干燥。焊接的条件焊接的条件被焊件必须具备可焊性被焊件表面应保持清洁使用合适的烙铁头、焊锡使用合适的烙铁头、焊锡一定的温度和时间焊接的条件焊接的条件使用合适的烙铁头、焊锡 选择适用的烙铁头和焊锡丝，可以使我们的工作事半功倍。而且要选用含助焊剂的焊锡丝，助焊剂有溶解氧化物、减少表面张力，增加焊锡的流动性等功能，所以选用含助焊剂的焊锡有助于提高被焊件的可焊性。 同时要注意用含助焊剂的焊锡丝时适量，助焊剂的残渣会腐蚀被焊件，而且还会使产品的绝缘性能变差，这就是我们在焊接完成后，必须对其助焊剂残渣用清洗剂进行清洗的原因。烙铁头的选

12、择焊接的条件焊接的条件被焊件必须具备可焊性被焊件表面应保持清洁使用合适的烙铁头、焊锡一定的温度和时间一定的温度和时间焊接的条件焊接的条件一定的温度和时间一定的温度和时间 焊接温度和时间是影响焊接质量的主要工艺参数，通过实验我们知道，焊接强度并不是随着温度和时间的增加而不断的增加，而是当达到一定值后，强度不但不增加，反而减小。 从工作经验中可以总结出，使一个焊点的焊接强度最高时的焊接工艺参数应是： 焊接温度 38020（无铅） 焊接时间 3s5s温度对焊接的影响温度对焊接的影响 将两个物质焊接将两个物质焊接,它有两个目的它有两个目的: 1、电气连接：电功率、电气连接：电功率/信号信号 2、持久牢

13、固的机械连接、持久牢固的机械连接 要达到持久牢固的机械连接，必要达到持久牢固的机械连接，必须将焊点的温度上升到焊锡熔点以上须将焊点的温度上升到焊锡熔点以上30 ，这样的焊锡才有可能在焊盘和器件，这样的焊锡才有可能在焊盘和器件引脚之间形成一种新的化学物质持久的引脚之间形成一种新的化学物质持久的将两者牢固连接。将两者牢固连接。温度对焊接的影响温度对焊接的影响 室温下，所有物质为固态，在器件引脚、焊锡、焊盘之间没有连接温度对焊接的影响温度对焊接的影响 焊锡熔点温度下：260-285 （参考） 依靠表面张力的作用将器件引脚、焊锡、焊盘连接住温度对焊接的影响温度对焊接的影响在发生化学反应的温度310-3

14、20 以上（参考） 在1-2秒钟内，生成的介质厚度为0.5微米 在适当的化学反应中形成了牢固的连接强度温度对焊接的影响温度对焊接的影响 当温度升至太高时,比如400-450 （参考） 化学反应剧烈,形成太厚介质层 反而降低了机械连接强度手工焊接的基本技术（简称五步法）手工焊接的基本技术（简称五步法）手工焊接的基本技术（简称五步法）手工焊接的基本技术（简称五步法）1 准备准备 (图1）2 预热预热 （图2）（图3）3 焊接焊接 （图4）4 移开焊锡丝移开焊锡丝（图5）5 移开烙铁移开烙铁 （图6） 手工焊接按上述步骤进行焊接是获得良好焊点的关键之一。在实际生产中，最容易出现的一种违反操作步骤的做

15、法是烙铁头不是先与被焊件接触，而是先与焊丝接触烙铁头不是先与被焊件接触，而是先与焊丝接触，熔的熔的焊锡滴落在尚未预热的被焊部位焊锡滴落在尚未预热的被焊部位，这样很容易导致虚假焊点的产生。更为重要的是，有的操作者用烙铁头沾一点焊锡带到被焊部位，这时助焊剂已全部挥发或焦化，失去了助接作用，焊接质量就可想而知了。因此在操作时，最重要的是烙铁头必须首先与被焊件接最重要的是烙铁头必须首先与被焊件接触，先对被焊部位进行预热，这是防止产生虚假焊（最严触，先对被焊部位进行预热，这是防止产生虚假焊（最严重的焊接缺陷）的有效手段重的焊接缺陷）的有效手段。手工焊接 焊接要领焊接要领掌握焊接要领是获得良好焊点的关键，

16、一般焊接要领有以下几点： 烙铁头与被焊件的接触方式 焊丝的供给方法焊接要领烙铁头与被焊件的接触方式被焊件通过与烙铁头接触获得焊接所需要的温度，所以接触要掌握下列要领：接触位置：烙铁头应同时接触需要互相连接的2个被焊件（如引线和焊盘），烙铁一般倾斜45，如图2所示，应避免只与其中1个焊件接触。当2个被焊件热容量悬殊时，应适当调整烙铁倾斜角度，使热容量较大的被焊件与烙铁头的接触面积增大，热传导得到加强。2个被焊件能在相同的时间内被加热到相同的温度，被视为加热理想状态。接触压力：烙铁头与被焊件接触时应略施压力，热传导强弱与施加压力大小成正比，但以对被焊件表面不造成损伤为原则。焊接要领焊丝的供给方法主

17、要掌握3个要领，即供给时间、位置和量。| 供给时间：原则上是被焊件升温达到焊料的熔解温度时立即送上锡丝。焊丝的供给方法主要掌握3个要领|供给位置：送进时锡丝应接触在烙铁头的对面一侧，如图2所示，因为熔锡具有向温度高的方向流动的特性，因此在对侧加锡丝，它会很快流向烙铁头接触部位，以保证焊点四周均匀布满焊锡。若供给时锡丝直接与烙铁头接触，锡丝很快熔化很快熔化覆盖在焊接处，而被焊部位尚未达到焊接温度，必然形成假焊点。焊丝的供给方法主要掌握3个要领3、供给数量：要求在焊接部位既要有适量的焊料，焊点表面光洁形如弯月，又要能看出内在构件的轮廓，俗称“皮包骨头”。焊锡过量呈“馒头”状会掩盖假焊点；而焊锡太少

18、又会影响焊点强度。对于需要支撑较重元器件或需要通过大电流（数百毫安以上）且容易受发热器件温度影响（焊点本体60）的焊点，一般在设计时就有所考虑，焊盘大小和形状均与常规焊盘不同，焊点处需要堆积较多的焊锡，一般称为加强焊。在金属化孔焊接时，除需要挑选适当直径的锡丝外，严格控制焊料供给速度和总量，是取得焊点外观一致性的关键。二、手工焊接焊接操作示意图图二返回接触位置返回供给位置手工焊接3 焊点外观质量标准 图3单面焊盘的焊点形与量的关系手工焊接 图4片状器件焊点形与量的关系手工焊接 图5金属化孔焊点形与量的关系手工焊接 图6QFP焊点形与量的关系手工焊接 锡珠发生原理 锡线和烙铁头成度角了 在没融的

19、状态下插入锡线了锡珠是伴随松香飞出产生的 锡珠进入部品中间的话会造成短路等严重性能不良所以下面所说的锡珠进入部品中间的话会造成短路等严重性能不良所以下面所说的烙铁的使用方法禁止烙铁的使用方法禁止手工焊接烙铁头拿开方法不对（用手腕拖了或拿开的速度太快）锡珠发生原理大的锡珠产生啦！手工焊接锡珠发生原理融化的锡量太多烙铁头的清洗不够拖烙铁了在松香中发生的锡珠手工焊接烙铁的清洗方法以及海绵的正确的含水量水要适量太多或太少都不可以烙铁的清洗要在焊锡作业前实施清洗不当的话就会有松香焦在上面，也容易发生碎锡，热传导不好，造成清洗不当的话就会有松香焦在上面，也容易发生碎锡，热传导不好，造成焊锡不良焊锡不良手工

20、焊接适量是指把海绵按到常态的一半厚时有水渗出 水水海绵 海绵海绵水要适量，太多或太少都不可以焊接不良现象图3 元件偏移 图1焊盘剥离图2 立碑 图4 焊端超出焊盘焊接不良现象图5 元件偏移图6 元件贴装方向错误图7 元件断裂图8 元件裂痕 焊接不良现象图9 白色残留物图10 锡渣图 11 印刷板表面其它残留物 图12 引脚折弯处焊锡接触元件体 焊接不良现象图13 引脚与焊盘间破裂 良品图1 良品元件位置图2 板面清洁，元件排列整齐图3 焊点良好 图4 引脚折弯处标准焊接 烙铁头的使用及保养烙铁头的使用及保养 1 、不应使用太高温进行焊接、不应使用太高温进行焊接 高温会使焊铁头加速氧化，降低焊铁

21、头的寿命。如焊铁头温度超过470,它的氧化速度是380的两倍。焊接时应使用尽可能低之温度，最理想的焊接温度大约是焊锡熔点加100。此外，亦需考虑焊铁头及锡接部份的大小、形状来设定温度。 2、不应选用活动性高和具腐蚀、不应选用活动性高和具腐蚀 性的助焊剂性的助焊剂 活性高或腐蚀性强的助焊剂在受热时会加速腐蚀焊铁头，所以应选用低腐蚀性的助焊剂。 3 、不应使用未湿润之清洁海绵、不应使用未湿润之清洁海绵用未经湿润之清洁海绵清洁焊铁头，会使镀锡层剥落而导致焊铁头不上锡。所以海绵必须先湿水再挤干。 4 、不应施加过大的压力、不应施加过大的压力在焊接时，如过分施压或磨擦会使焊铁头容易变形，严重降低焊铁头的

22、耐用程度。焊接时应以接触式方法，不需要用力，只需要跟元件脚和电路板接触便可顺利焊接。 烙铁头的使用及保养烙铁头的使用及保养 1 、不应使用太高温进行焊接、不应使用太高温进行焊接 高温会使焊铁头加速氧化，降低焊铁头的寿命。如焊铁头温度超过470,它的氧化速度是380的两倍。焊接时应使用尽可能低之温度，最理想的焊接温度大约是焊锡熔点加100。此外，亦需考虑焊铁头及锡接部份的大小、形状来设定温度。 2、不应选用活动性高和具腐蚀、不应选用活动性高和具腐蚀 性的助焊剂性的助焊剂 活性高或腐蚀性强的助焊剂在受热时会加速腐蚀焊铁头，所以应选用低腐蚀性的助焊剂。 3 、不应使用未湿润之清洁海绵、不应使用未湿润

23、之清洁海绵 用未经湿润之清洁海绵清洁焊铁头，会使镀锡层剥落而导致焊铁头不上锡。所以海绵必须先湿水再挤干。 4 、不应施加过大的压力、不应施加过大的压力 在焊接时，如过分施压或磨擦会使焊铁头容易变形，严重降低焊铁头的耐用程度。焊接时应以接触式方法，不需要用力，只需要跟元件脚和电路板接触便可顺利焊接。 烙铁头的使用及保养烙铁头的使用及保养、应把焊铁摆放在焊铁架上、应把焊铁摆放在焊铁架上 不需使用焊铁时，应小心地把焊铁摆放在合适的焊铁架上，以免焊铁头受到碰撞而损坏。、应选择合适的焊铁头、应选择合适的焊铁头 选择正确的焊铁头尺寸和形状是非常重要的，选择合适的焊铁头能使工作更有效率及增加焊铁头之耐用程度。选择错误的焊铁头影响焊铁不能发挥最高