电子焊接工艺

1、锡焊,焊接工艺,授课教师：杜萌萌 开封技师学院,主要内容,焊接的基本知识,手工焊接的工艺要求及质量分析,自动焊接技术,接触焊接,焊接的目的,锡焊机理,焊接是电子装配及加工的基本方法之一。通常焊接技术分为熔焊、压焊和钎焊三大类。锡焊属于钎焊中钎料熔点低于450的软钎焊。习惯把钎料称为焊料，把铅锡制成焊料进行焊接，称为铅锡焊，简称锡焊。 将表面清洁的焊件与焊料加热到一定温度，焊料熔化并润湿焊件表面，在其界面上发生金属扩散并形成界面层，从而实现金属的焊接。,焊接满足的条件：,1焊件应具有良好的可焊性,金属表面被熔融焊料浸润的特性叫作可焊性。 有些金属材料具有良好的可焊性，但有些金属如钼、铬、钨等，可

2、焊性非常差。即使是可焊性比较好的金属，如紫铜、黄铜等，由于其表面容易产生氧化膜，为了提高可焊性，一般需要采用表面镀锡、镀银等措施。,2焊件表面必须清洁,焊件由于长期储存和污染等原因，其表面有可能产生氧化物、油污等。故在焊接前必须清洁表面，以保证焊接质量。,3 . 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。,4要使用合适的焊剂,焊剂的作用是辅助热传导、去除 氧化物、降低表面张力、防止再氧化。 不同的焊件，不同的焊接工艺，应选

3、择 不同的焊剂。如镍铬合金、不锈钢、铝 等材料，不使用专用的特殊焊剂是很难 实施锡焊的。,松香是一种助焊剂，可以帮助焊接，松香可以直接用，也可以配置成松香溶液，就是把松香碾碎，放入小瓶中，再加入酒精搅匀。注意酒精易挥发，用完后记得把瓶盖拧紧。瓶里可以放一小块棉花，用时就用镊子夹出来涂在印刷板上或元器件上。,4要使用合适的焊剂,市面上有一种焊锡膏（有称焊油） ，这可是一种带有腐蚀性的东西，是用 在工业上的，不适合电子制作使用。还 有市面上的松香水，并不是我们这里用 的松香溶液。,注意：,5要加热到适当的温度,在焊接过程中，既要将焊锡熔化， 又要将焊件加热至熔化焊锡的温度。只 有在足够高的温度下，

4、焊料才能充分浸 润，并扩散形成合金结合层。,不得不提的阻焊剂,常用阻焊剂的主要成分为光固树脂，在高压汞灯照射下会很快固化。阻焊剂的颜色多为绿色，故得俗名“绿油”。,安全注意事项,易燃物不可放于烙铁附近. 配合烙铁台和吸烟器使用. 建议戴上棉质手套. 注意避免烫伤手指.,焊接作业工具,电烙铁 焊锡作业之工具; 烙铁头 焊接时用以传热于焊件; 烙铁座 用以放置烙铁的支架; 湿水海棉 用以清洁烙铁嘴上的杂物. 尖嘴钳、斜口钳、剥线钳 镊子、螺丝刀、剪刀、中空针管、无感起子、有磁起子等,烙铁头的选定,烙铁头的形状根据焊盘的大小和焊接作业性来选定. 圆锥型:用于标准微型元件的焊接与修理. 零件刀口型:用

5、于手动焊接平包集成电路.,新烙铁头的使用方式,当新的烙铁头通电加热时,在加热之初,其热度仅能熔解焊剂时,以锡丝不断涂抹烙铁头,直到锡丝溶解完全均匀的覆盖住烙铁头后,再以湿海绵擦拭干净,重复该程序二至三次,可使烙铁头更易于维护,以减少损耗,延长使用寿命.,电烙铁的维护,烙铁不可重摔或敲打,以避免损坏烙铁.有 锡渣时，烙铁头要放在海绵的边缘，夹角 约为45度,用力自然，边旋转边向后拉动。 严禁抛或甩，以免烫到人或抛到产品中； 烙铁不可作为其他工具之替代工具,以维 护烙铁的寿命. 不可将已取下烙铁头的恒温烙铁通电,以 避免因持续加热,致使内部氧化而缩短烙 铁寿命.,电烙铁的维护,每次进行焊锡作业前,

6、均需使用湿海绵擦拭,将烙铁头上之氧化物及异物清除. 烙铁头若已损伤变形或出现针孔,应立即停用,以避免损坏焊物. 不可以强劲之力拉拔电源线,避免拉断电源线. 海棉需保持有一定量水份，至使海棉一整天湿润.,电烙铁的维护,烙铁不用或暂停使用时,须将烙铁头沾锡,并置放于烙铁架上,且远离可燃物并关闭电源，以保护烙铁,其他物品及人员安全. 电烙铁不工作时，不可长期处于烧热状态下，以免将烙铁头烧坏，影响其寿命。 对于有镀层的烙铁头，一般不要锉或打磨，而是要用松香来解决。,注意：,电烙铁是握在手里的，使用时千万 要注意安全。新买的电烙铁先要用万用 表电阻档检查一下插头与金属外壳之间 的电阻值，万用表指针应该不

7、动。否则 应该彻底检查。,1.检查插头线路处有无短路现象， 检查电烙铁接线处螺丝松紧，检查烙铁头 是否氧化，是否凹凸不平影响受热 ； 2.检查清洁海绵含水量是否适当（半 干状态为佳），是否脏污，否则进行处 理； 3.检查烙铁架上是否有锡渣,若有及时 清除； 4.检查烙铁温度设置是否合理,焊接前对电烙铁点检:,烙铁头的清洗(1),海绵浸湿的方法： 1. 泡在水里清洗。 2. 轻轻挤压海绵，可挤出34滴水珠为宜。 3. 不定时清洗海绵。,烙铁清洗时海绵水份若过多，烙铁头会急速冷却导致电气镀金层脱离，并且锡珠不易弄掉。 海绵清洗时若无水，烙铁会熔化海绵，诱发焊锡不良.,烙铁头的清洗(2),烙铁头在空

8、气中暴露时，烙铁头表面被氧化形成氧化层表面的氧化物与锡珠没有亲合性，焊锡时焊锡强度弱.,海绵孔及边都可以清洗烙铁头，要轻轻的均匀的擦动,海绵面上不要被清洗的异物覆盖,否则异物会再次粘在烙铁头上,碰击时不会把锡珠弄掉，反而会把烙铁头碰坏,电烙铁的维护,使用完毕，烙铁头有污渍,清洁,盖住镀金部位,加入新的焊锡,将烙铁头插入放置台，并切断电源,注意：,近几年生产的内热式电烙铁，厂家 为了节约成本，电源线都不用橡皮花线了， 而是直接用塑料电线，比较不安全。强烈建 议换用橡皮花线，因为它不像塑料电线那样 容易被烫伤、破损，以至短路或触电。,焊接准备,作业台保持干净。注意无焊锡屑。,排烟管,锡丝,防静电手

9、套 防静电手环,海绵 水量确认,烙铁头温度、绝缘电阻确认,印制版和元器件检查,产品在装配前，应对印制版和元器件进行检查，检查内容包括： （1）印制版：图形、孔位及孔径是否符合图纸，有无断线、缺孔、偏孔等，表面处理是否合格，有无污染或变质。 （2）元器件：品种、规格及外封装是否与图纸吻合，元器件引线有无氧化、锈蚀及污物。 对于要求较高的产品，可能还需要考虑操作时的其它条件等。,元器件引线成型,在往印制版上装焊之前，需将元器件进行整形，整成什么形状，取决于元器件本身的外形封装及印制版上预留的位置。但不管整成什么形状，成型时需注意以下几点：,印制板上元器件引线成形示例, 所有元器件引线弯曲时，均不得

10、从根部弯曲。因为制造工艺上的原因，大部分元件都容易从根部折断。一般应离开根部11.5mm以上。, 弯曲一般不要成死角，要弯成圆弧形，圆弧半径要大于引线直径12倍。, 要尽量将有字符的元器件面置于容易观察的位置。,RX-4I,元器件成形及插装时注意标记位置,整形后，两引线间的跨距应为2. 54 mm的整数倍（2.54、5.08、7.62、10.16 mm等），这是国际规定的（我国原来规定的是2.5的整数倍）。,受高度限制时这样安装,0.5mm,3. 元器件在线路板上的安装型式,（1）卧式安装：元器件引线的（弯曲）成型方向与元件的轴向垂直。可分为两种情况: a. 紧卧式（贴板式）：元件底部距线路板

11、在0.5 mm左右。,b.悬卧式（悬空式）：元件底部距线路板4 mm以上，大型元件应配有支架。,（2）立式安装，元器件引线（弯曲）成型方向与元件轴向一致。,a.一般垂直式,2mm 以上,b.垂直浮式：大型元件 要配支架,0.5mm 左右,c. 倾斜式：元器件轴向与印板成倾斜安装。,适 合 手 工 焊 接 适 合 自 动 化 焊 接,在以上安装型式中，贴板（紧卧）式安装稳定性好。但不利于散热。 悬浮式安装，适合大功率元件，有利于散热，但不稳定，必要时需配支架。,(4)几种常见元件的安装型式和标注方向,(危险), 以上,焊接一般坐姿,焊接一般坐姿,注意事项：焊接岗位所使用的工具和产品一定摆放整齐有

12、序，且摆放时应考虑人体关节运动的惯性（通常所说的顺手)问题,便于拿取自如,提高效率。焊接操作时正确的坐姿不但可以提高效率，而且能够让人作业后依然感觉轻松。焊接时一般要求是:左手拿锡线,右手握烙铁；两手放台面上(即锡线头、烙铁头和视线同时指在要焊的焊点上。),烙铁的握法,握笔法：适合在工作台上，用中小功率直头烙铁。,反握法：适合大功率直头烙铁，焊件水平放置，长时间工作不易疲劳。,正握法：适合中功率弯头烙铁，焊件竖直放置。,焊锡丝的拿法,焊锡丝的拿法根据连续锡焊和断续锡焊的不同分为两种拿法。 手握焊锡丝，用拇指、食指、中指控制送丝速度，适合连续焊接(图a)。仅用拇指、食指、中指捏住焊锡丝，适合断续

13、焊接（图b）。,焊锡丝一般要直接用手送入被焊处，不要先送烙铁头上再用烙铁头上的焊锡去焊接，这样很容易造成焊料的氧化，焊剂的挥发。因为烙铁头温度一般都在300左右，焊锡丝中的焊剂在高温情况下容易分解失效。,搪锡的操作步骤-元件引脚,一般情况下出厂的元器件引脚均镀有一层薄的焊料，但时间一长，电子元件的属引脚表面会产生一层氧化膜，氧化膜导电性很差，对锡分子的吸力不强，因此焊接前要把焊接处的金属引脚表面用橡皮擦打磨光洁。除少数有镀银或镀金的金属引脚外，对被焊接的元器件引脚都要进行打磨光洁，然后给元件引脚搪上一层薄而均匀的焊锡。,有的人常用刀片去刮引脚上的氧化膜，这是不合理的，因为电子元件的引脚出厂时都

14、经过表面处理，目的是使元件引脚容易焊接。若刀片刮去元件引脚的表面层露出引脚的基材更不容易焊接牢固。只有经过清洁、搪锡处理后电子元件引脚，焊接之后才不会出现“虚焊”。,搪锡的操作步骤-元件引脚,搪锡的操作步骤-焊接导线,将芯线线头先浸助焊剂,如芯线有散开,应先用手把芯线收拢,然后沾助焊剂.(导体沾助焊剂的长度不能超过其总长度的3/4) 将浸好助焊剂的芯线线头上锡. 芯线上锡后要求均匀光亮,不能沾有助焊剂及锡渣,不能烫伤胶皮.,一般焊接的顺序,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。 次序是：电阻电容二级管三级管其它元器件等。

15、,晶体管焊接一般是在其它元件焊接好后进 行，要特别注意，每个管子的连续焊接时 间不要超过510s，并使用钳子或镊子 夹持管脚散热，防止烫坏管子。 集成块若不使用插座，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。,一般焊接的顺序,手工焊锡 5步法,确认焊锡位置 同时准备焊锡,使烙铁头母材与元 器件焊接部位同时 大面积加热,将锡丝放在母材及 烙铁之间，不要放 在烙铁上面,确认焊锡量后按正 确的角度正确方向 取回锡丝,要注意取回烙铁的 速度和方向，必须 确认焊锡扩散状态,45o,手工焊锡3步法,准备,放烙铁和锡,取回烙铁焊锡,焊接操作步骤详解,1. 准备施焊 焊接表面应无污物，干干

16、净净，如氧化过于严重，还要人工清除氧化层。根据焊点大小，准备好粗细合适的焊丝。烙铁头温度要达到，表面无氧化现象，无焊渣，保持有少量焊锡。 一手拿焊丝，一手拿烙铁，如图所示。,烙铁,焊锡丝,2. 加热焊件 将烙铁头放在焊点上，同时加热要焊接的两个焊件。并注意使烙铁头的大斜面部分接触热容量较大焊件，小斜面接触较小焊件，如图所示，使两焊件同时均匀加热。,3. 送焊丝 大约经12秒钟，焊件能熔化焊锡时，送焊丝至焊点，焊丝要即接触焊件，又接触烙铁头。如图所示,4. 移开焊丝 焊丝熔化后，当达到焊点所需量后，要及时移开焊丝。若移开过早，则焊锡量不够，焊点太小，达不到一定强度。若移开太晚，焊点会过大。即浪费

17、焊锡，又容易与周围焊点桥接。如图所示。,5. 移开烙铁 当熔化的液体焊锡完全均匀润湿焊点周围，并形成规则焊点后，应及时撤去烙铁。烙铁撤离时，沿与水平面呈450角方向撤离，如图所示。,上述过程，从第2第5步，对一般焊点来说，约需23秒，较大焊点不超过45秒钟。,焊锡丝含铅量大，操作时，不应直接抓拿焊锡丝，应戴手套，工作结束后，要洗脸洗手。 烙铁使用时，要配置烙铁架，烙铁架一般放于右（左）前方，并注意电源线不要与烙铁头相碰，以防造成事故。 焊接时不要用烙铁头摩擦焊盘。,操作注意事项,一般一两秒内要焊好一个焊点，若没完成，宁愿等一会儿再焊一次。焊接时电烙铁不能移动，应该先选好接触焊点的位置，再用烙铁

18、头的搪锡面去接触焊点。 焊接时勿施压过大； 焊锡时不得敲击或甩动烙铁嘴；,操作注意事项,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。 经常保持烙铁头上锡:这样可以减低烙铁头的氧化机会，使烙铁头更耐用。 必要时需带静电环操作，人体可产生10000伏以上的静电，而IC在300伏以上电压时就会损坏，因此人体静电需通过地线放电。,操作注意事项,要经常检查海绵中的含水量，同时注意清洁海绵中的锡渣等杂物。 焊接时锡量及助焊剂应适当，焊锡过多，易造成连锡或掩盖焊接缺陷，焊锡太少，不仅机械强度低，而且由于表面氧化层随时间逐渐加深，容易导致焊点失效。助焊剂过多会污染腐蚀PCB板,可能会导致漏电等电气不良,过少起不到作用.,操作注意事项,焊接时绝缘材料不不允许出现烫伤、烧焦、变形、裂痕等现象。 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。 焊接完毕，必须及时对板面进行彻底清洁（必要时进行清洗），去除残留的焊剂、油污和灰尘等赃物。,操作注意事项,加热时间的长短，焊件被加热温度的高低对焊件和焊点