手动焊接基础知识培训

手动焊接基础知识培训第1页，课件共50页，创作于2023年2月培训内容一、概述二、焊接原理三、助焊剂的作用

四、焊锡丝的组成与作用

五、手工焊接过程

六、焊点质量检查

七、不良焊点可能产生的原因第2页，课件共50页，创作于2023年2月一、概述

随着电子元器件的封装更新换代加快，元件由原来的直插式改为了平贴式，连接排线也由FPC软板进行替代，元器件电阻电容经过了1206，0805，0603，0402，0201后已向01005平贴式发展，这无一例外的说明了电子发展已朝向小型化、微型化发展，手工焊接难度也随之增加，在焊接当中稍有不慎就会损伤元器件，或引起焊接不良，所以我们的一线手工焊接人员必须对焊接原理，焊接过程，焊接方法，焊接质量的评定，及电子基础有一定的了解。第3页，课件共50页，创作于2023年2月二、焊接原理

*焊接?-利用比接触的金属(部品LEAD.铜板)温度底的锡相互间连接的合金层.锡焊是一门科学，他的原理是通过加热的烙铁将固态焊锡丝加热熔化，再借助于助焊剂的作用，使其流入被焊金属之间，待冷却后形成牢固可靠的焊接点。

当焊料为锡铅合金焊接面为铜时，焊料先对焊接表面产生润湿，伴随着润湿现象的发生，焊料逐渐向金属铜扩散，在焊料与金属铜的接触面形成附着层，使两则牢固的结合起来。所以焊锡是通过润湿、扩散和金属结合这三个物理,化学过程来完成的。第4页，课件共50页，创作于2023年2月二、焊接原理润湿：润湿过程是指已经熔化了的焊料借助毛细管力沿着母材金属表面细微的凹凸和结晶的间隙向四周漫流，从而在被焊母材表面形成附着层，使焊料与母材金属的原子相互接近，达到原子引力起作用的距离。(图1所示)。引起润湿的环境条件：被焊母材的表面必须是清洁的，不能有氧化物或污染物。

形象比喻：把水滴到荷花叶上形成水珠，就是水不能润湿荷花。把水滴到棉花上，水就渗透到棉花里面去了，就是水能润湿棉花。

第5页，课件共50页，创作于2023年2月二、焊接原理焊接的润湿角度（焊锡与元件或焊锡与焊盘间）不可超过90°（图A，B）。第6页，课件共50页，创作于2023年2月二、焊接原理扩散：伴随着润湿的进行，焊料与母材金属原子间的相互扩散现象开始发生。通常原子在晶格点阵中处于热振动状态，一旦温度升高。原子活动加剧，使熔化的焊料与母材中的原子相互越过接触面进入对方的晶格点阵，原子的移动速度与数量决定于加热的温度与时间。(图二所示)。金属结合：由于焊料与母材相互扩散，在2种金属之间形成了一个中间层---金属化合物，要获得良好的焊点，被焊母材与焊料之间必须形成金属化合物，从而使母材达到牢固的冶金结合状态。(图三所示)

第7页，课件共50页，创作于2023年2月第8页，课件共50页，创作于2023年2月三、助焊剂的作用

1)拨表面氧化膜.要达到一个好的焊点，被焊物必须要有一个完全无氧化层的表面，但金属一旦曝露于空气中会生成氧化层，这中氧化层无法用传统溶剂清洗，此时必须依赖助焊剂与氧化层起化学作用，当助焊剂清除氧化层之后，干净的被焊物表面，才可与焊锡结合。2)表面粘贴力分散.3)防止表面再氧化.当助焊剂在去除氧化物反应的同时，还要形成一个保护膜，防止被焊物表面再度氧化，直到接触焊锡为止。第9页，课件共50页，创作于2023年2月四、焊锡丝的组成与作用

我们使用的有铅SnPb(Sn63%Pb37%)的焊锡丝和无铅SnAgCu（96.5%SN3.0%AG0.5%CU）的焊锡丝里面是空心的，这个设计是为了存储助焊剂（松香），使在加焊锡的同时能均匀的加上助焊剂。焊锡丝的作用：达到元件在电路上的导电要求和元件在PCB板上的固定要求。第10页，课件共50页，创作于2023年2月五、手工焊接过程

1）操作前检查

（1）每天上班前3-5分钟把电烙铁插头插入规定的插座上，检查烙铁是否发热，如发觉不热，先检查插座是否插好，如插好，若还不发热，应立即向管理员汇报，不能自随意拆开烙铁，更不能用手直接接触烙铁头.

（2）已经氧化凹凸不平的或带钩的烙铁头应更换新的：1、可以保证良好的热传导效果；2、保证被焊接物的品质。如果换上新的烙铁嘴，受热后应将保养漆擦掉，立即加上锡保养。烙铁的清洗要在焊锡作业前实施，如果5分钟以上不使用烙铁，需关闭电源。海绵要清洗干净不干净的海绵中含有金属颗粒，或含硫的海绵都会损坏烙铁头。

（3）检查吸锡海绵是否有水和清洁，若没水，请加入适量的水（用手轻捍海绵时滴3~4滴水的程度，水量大烙铁头温度急冷却(易发生虚焊)，水量少烙铁头不能清洗(海绵易烧坏)），海绵要清洗干净，不干净的海绵中含有金属颗粒，或含硫的海绵都会损坏烙铁头。

（4）人体与烙铁是否可靠接地，人体是否佩带静电环。第11页，课件共50页，创作于2023年2月第12页，课件共50页，创作于2023年2月五、手工焊接过程2）焊接操作姿势与卫生

焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的，如果操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于30cm，通常以40cm时为宜。

电烙铁拿法有三种，如图一所示。反握法动作稳定，长时间操作不宜疲劳，适于大功率烙铁的操作。正握法适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在操作台上焊印制板等焊件时多采用握笔法。第13页，课件共50页，创作于2023年2月五、手工焊接过程焊锡丝一般有两种拿法，如图二所示。由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，避免食入。

使用电烙铁要配置烙铁架，一般放置在工作台右前方，电烙铁用后一定要稳妥放置在烙铁架上，并注意导线等物不要碰烙铁头，以免被烙铁烫坏绝缘后发生短路。第14页，课件共50页，创作于2023年2月五、手工焊接过程3）焊接步骤烙铁焊接的正确操作步骤具体可分为五步，称为五步工程法，要获得良好的焊接质量必须严格的按下图四操作。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法就是烙铁头不是先与被焊件接触，而是先与焊锡丝接触，熔化的焊锡滴落在尚末预热的被焊部位，这样很容易产生焊点虚焊，所以烙铁头必须与被焊件接触，对被焊件进行预热是防止产生虚焊的重要手段。第15页，课件共50页，创作于2023年2月五、手工焊接过程4）焊接要领

（1）烙铁头与两被焊件的接触方式接触位置：烙铁与焊接面一般应倾斜45度。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。

（2）焊丝的供给方法

焊丝的供给应掌握3个要领，既供给时间，位置和数量。

供给时间：原则上是被焊件升温达到焊料的熔化温度时立即送上焊锡丝。

供给位置：应是在烙铁与被焊件之间并尽量靠近焊盘。

供给数量：应看被焊件与焊盘的大小，焊锡盖住焊盘后焊锡高于焊盘直径的1/3既可。（3）焊接时间及温度设置

焊接时间：具体参照WI要求，一般贴片器件焊接小于等于3秒、每个焊点焊接次数不大于3次，对于接地点或通孔焊接时间相应延长（具体依产品而定）。温度设置（具体参照WI要求）：有铅产品:310+/-10度;无铅:330+/-10度。

第16页，课件共50页，创作于2023年2月五、手工焊接过程烙铁TIP温度的影响第17页，课件共50页，创作于2023年2月五、手工焊接过程（4）焊接注意事项

1、焊接前应观察各个焊盘是否光洁、氧化等。

2、在焊接物品时,要看准焊接点，以免线路焊接不良引起的短路3、没有预热时不能投入焊锡。4、海棉轻轻的挤时，滴3-4滴水的程度。5、烙铁头每次焊接时必需清洗。6、烙铁不能在作业台上或烙铁盒上敲打。7、作业前必需确认烙铁温度。8、焊接后未成固体时不能冲击和摇晃。9、烙铁头不良时应及时替换。10、作业时确认烙铁温度是否已点检。11、作业结束烙铁头清洗并上新锡进行保护后摆放。第18页，课件共50页，创作于2023年2月五、手工焊接过程5）操作后检查：

（1）用完烙铁后应将烙铁头的余锡在海绵上擦净，在上一层新锡避免烙铁头氧化。

（2）每天下班后必须将烙铁座上的锡珠、锡渣、灰尘等物清除干净，然后把烙铁放在烙铁架上，锡渣放到专用的回收盒中做回收处理。

（3）将清理好的电烙铁放在工作台右上角。第19页，课件共50页，创作于2023年2月五、手工焊接过程总结：焊接所用工具:烙铁、烙铁台（海绵）、焊锡丝、被焊物。焊接参数：温度、烙铁头类型、海绵浸水量、焊接时间及次数。焊接方法：

1、预热

2、喂锡

3、流动、扩散焊锡

4、取走焊锡丝、烙铁

5、固化

6、自检第20页，课件共50页，创作于2023年2月六、焊点质量检查

第21页，课件共50页，创作于2023年2月六、焊点质量检查

第22页，课件共50页，创作于2023年2月六、焊点质量检查第23页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因不良焊点可能产生的原因：

（1）形成锡球，锡不能散布到整个焊盘？

烙铁温度过低，或烙铁头太小；焊盘氧化。

（2）拿开烙铁时候形成锡尖？

烙铁不够温度，助焊剂没熔化，不起作用。烙铁头温度过高，助焊剂挥发掉，焊接时间太长。

（3）锡表面不光滑，起皱？

烙铁温度过高，焊接时间过长。

（4）松香散布面积大？

烙铁头拿得太平。

（5）锡珠？锡线直接从烙铁头上加入、加锡过多、烙铁头氧化、敲打烙铁。烙铁温度过高。

（6）PCB离层？

烙铁温度过高，烙铁头碰在板上。

（7）黑色松香？

温度过高；烙铁嘴氧化。

第24页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因冷焊特点焊点呈不平滑之外表，严重时于线脚四周，产生绉褶或裂缝。允收标准

无此现象即为允收，若发现即需二次补焊。影响性焊点寿命较短，容易于使用一段时间后，开始产生焊接不良之现象，导致功能失效。第25页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.焊点凝固时，受到不當震动(如输送皮带震动)。2.焊接物(线脚、焊垫)氧化。3.润焊时间不足。补救处置1.排除焊接时之震動来源。2.检查线脚及焊垫之氧化状况，如氧化过于严重，可事先Dip去除氧化。3.调整焊接速度，加長润焊时间。第26页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因针孔特点于焊点外表上产生如针孔般大小之孔洞。允收标准无此现象即为允收，若发现即需二次补焊。影响性外观不良且焊点强度较差。第27页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.PcB含水气。2.零件线脚受污染(如硅油)。3.倒通孔之空气受零件阻塞，不易逸出。补救处置1.PWB过炉前以80~100℃烘烤2~3小时。2.严格要求PWB在任何时间任何人都不得以手触碰PWB表面，以避免污染。3.变更零件脚成型方式，避免Coating落于孔内，或察看孔径与线径之搭配是否有风孔之现象。第28页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因短路特点在不同线路上两个或两个以上之相邻焊点间，其焊垫上之焊锡产生相連现象。允收标准无此现象即为允收，若发现即需二次补焊。影响性严重影响电气特性，并造成零件严重损害。第29页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.板面预熱温度不足。2.输送带速度过快，润焊时间不足。3.助焊剂活化不足。4.板面吃锡高度过高。5.锡波表面氧化物过多。6.零件间距过近。7.板面过炉方向和锡波方向不配合。补救处置1.调高预热温度。2.调慢输送带速度，并以Profile确认板面温度。3.更新助焊剂。4.确认锡波高度为1/2板厚高。5.清除锡槽表面氧化物。6.变更设计加大零件间距。7.确认过炉方向，以避免并列线脚同时过炉，或变更设计并列线脚同一方向过炉。第30页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因漏焊特点零件线脚四周未与焊锡熔接及包覆。允收标准无此现象即为允收，若发现即需二次补焊。影响性电路无法导通，电气功能无法显现，偶尔出现焊接不良，电气测试无法检测。第31页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.助焊剂发泡不均匀，泡沫颗粒太大。2.助焊剂未能完全活化。3.零件设计过于密集，导致锡波阴影效应。4.PWB变形。5.锡波过低或有搅流现象。6.零件脚受污染。7.PWB氧化、受污染或防焊漆沾附。8.过炉速度太快，焊锡时间太短。补救处置1.调整助焊剂发泡槽气压及定时清洗。2.调整预热温度与过炉速度之搭配。3.PWBLayout设计加开气孔。4.调整框架位置。5.锡波加高或清除锡渣及定期清理锡炉。6.更换零件或增加浸锡时间。7.去厨防焊油墨或更换PWB。8.调整过炉速度。第32页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因线脚长特点零件线脚吃锡后，其焊点线脚长度超过规定之高度者。允收标准

φ≦0.8mm→线脚长度小于2.5mmφ＞0.8mm→线脚长度小于3.5mm影响性1.易造成锡裂。2.吃锡量易不足。3.易形成安距不足。第33页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.插件时零件倾斜，造成一长一短。2.加工时裁切过长。补救处置1.确保插件时零件直立，亦可以加工Kink

的方式避免倾斜。2.加工时必须确保线脚长度达到规长度。3.注意组装时偏上、下限之线脚长。第34页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因锡少特点焊锡未能沾满整个锡垫，且吃锡高度未达线脚长1/2者。允收标准焊角须大于15度，未达者须二次补焊。影响性锡点强度不足，承受外力时，易导致锡裂，其二为焊接面积变小，长时间易引响焊点寿命。第35页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.锡溫过高、过炉时角度过大、助焊剂比重过高或过低、后档板太低。2.线脚過长。3.焊垫(过大)与线径之搭配不恰当。4.焊垫太相邻，产生拉锡。补救处置1.调整锡炉。2.剪短线脚。3.变更Layout焊垫之设计。4.焊垫与焊垫间增加防焊漆区隔。第36页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因锡多特点焊点锡量过多，使焊点呈外突曲线。允收标准焊角须小于75度，未达者须二次补焊。影响性过大的焊点对电流的导通并无太大帮助，但却会使焊點强度变弱。第37页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.焊锡温度过低或焊锡时间过短。2.预热温度不足，Flux未完全达到活化及清洁的作用。3.Flux比重过低。4.过炉角度太小。补救处置1.调高锡溫或调慢过炉速度。2.调整预熱温度。3.调整Flux比重。4.调整锡炉过炉角度。第38页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因特点在零件线脚端点及吃锡路线上，成形为多余之尖锐锡点者。允收标准锡尖长度须小于0.2mm，未达者须二次补焊。锡尖影响性1.易造成安距不足。2.易刺穿绝缘物，而造成耐压不良或短路。第39页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.较大之金属零件吸热，造成零件局部吸热不均。2.零件线脚過长。3.锡温不足或过炉时间太快、预熱不够。4.手焊烙铁温度传导不均。补救处置1.增加预熱温度、降低过炉速度、提高锡槽温度来增加零件之受热及吃锡时间。2.裁短线脚。3.调高温度或更换导热面积较大之烙铁头。第40页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因特点于焊点外表上产生肉眼清晰可见之贯穿孔洞者。允收标准无此现象即为允收，若发现即需二次补焊。锡洞OKNG影响性1.电路无法导通。2.焊点强度不足。第41页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.零件或PWB之焊墊焊锡性不良。2.焊垫受防焊漆沾附。3.线脚与孔径之搭配比率过大。4.锡炉之锡波不稳定或输送帶震动。5.因预熱温度过高而使助焊剂无法活化。6.导通孔内壁受污染或线脚度锡不完整。7.AI零件过緊，线脚紧偏一边。补救处置1.要求供货商改善材料焊性。2.刮除焊垫上之防焊漆。3.缩小孔径。4.清洗锡槽、修護输送带。5.降低预热温度。6.退回厂商处理。7.修正AI程序，使线脚落于导通孔中央。第42页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因特点于PWB零件面上所产生肉眼清晰可见之球状锡者。允收标准无此现象即为允收，若发现即需二次补焊。锡珠NGNG影响性1.易造成“线路短路”的可能。2.会造成安距不足，电气特性易受引响而不稳定。第43页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.助焊剂含水量过高。2.PWB受潮。3.助焊剂未完全活化。补救处置1.助焊剂储存于阴凉且干燥处，且使用后必须将盖盖好，以防止水氣进入；发泡气压加装油水过滤器，并定时检查。2.PWB使用前需先放入80℃烤箱两小时。3.调高预热温度，使助焊剂完全活化。第44页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因特点焊点上或焊点间所产生之线状锡。允收标准无此现象即为允收，若发现即需二次补焊。锡渣NGNG影响性1.易造成线路短路。2.造成焊点未润焊。第45页，课件共50页，创作于2023年2月七、不良焊点可能产生的原因造成原因1.锡槽焊材杂度过高。2.助焊劑发泡不正常。3.焊锡时间太短。4.焊锡温度受熱不均匀。5.焊锡液面太高、太低。6.吸锡枪內锡渣掉入PWB。补救处置1.定时清除锡槽内之锡渣。2.清洗发泡管或调整发泡气压。3.调整焊锡炉