手动焊接基础知识培训.

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1、手动焊接基础知识培训 20102010年年1010月月1010日日 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 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

2、程，焊接方法，焊接质量的评定，及电子基础有一定的 了解。 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。 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

3、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。 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）。 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

4、 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) 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

5、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。 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。 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

6、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34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

7、烙铁头。 （4）人体与烙铁是否可靠接地，人体是否佩带静电环。 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。 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

8、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。 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。 五、手工焊接过程

9、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

10、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。 五、手工焊接过程 烙铁TIP温度的影响 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、11、作业结束烙铁头清洗并上新锡进行保护后摆放。 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。 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 六、焊点质量检查 六、焊点质量检

12、查 六、焊点质量检查 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。 七、不良焊点可能产生的原因 冷焊 特点 焊点呈不

13、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。 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。 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。

14、影响性 外观不良且焊点强度较差。 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80100烘烤23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。 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。

15、 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。 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。 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