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1、安達電子 深圳 有限公司AndahElectronics Shenzhen Ltd 焊錫技術培訓教材製作 生技課張偉 目錄 焊錫的定義焊錫的材料焊錫的工具焊錫操作方法安全注意事項焊接的檢查項目與判定基準無鉛焊錫的特性與注意事項 焊锡的定义 在金屬表面依據毛細管現象 使用比其融點低的非鐵金屬接合的方法稱為 帶蠟 該非金屬即稱為 蠟 融點在450 以上的稱為 硬蠟 融點在450 以下的稱為 軟蠟 該 軟蠟 又稱之為 焊錫 因此 焊錫 即是將融點低於450 以下的的軟蠟附於金屬表面以進行接合的方法 毛細管現象 將細小的管置於液體中時 管中液面高於外液面的現象焊錫熔化時流入欲接合的金屬間的細縫的現象
2、金屬引腳 基板 銅箔 焊锡 焊錫的材料 焊錫的性質與用途 焊錫的組成與融點 助焊劑的作用 金屬表面一般都有一層氧化物 在這種狀態下使用焊錫無法使金屬接合 助焊劑可以起到洗淨作用去除金屬表面的氧化物 焊錫 氧化物 金屬表面 未使用助焊劑時 使用助焊劑時 焊錫 金屬表面 熔化的焊錫有較大的表面張力 使焊不能很好的附著在金屬表面 助焊劑能降低焊錫的表面張力使焊錫能更好的附著在金屬表面 表面張力就是在液體表面起作用使液體面積收縮至最小的力 加熱金屬表面及熔化狀態的焊錫比在常溫下更容易氧化 助焊劑能較快的覆蓋在金屬和焊錫表面防止氧化 基本金屬 能接合的金屬很多 其中表面的氧化容易度 氧化物的性質與焊錫的
3、親和力等均有差異 可焊錫的程度也非常不同 各類金屬可焊性順序 焊錫的工具 電烙鐵的選定 烙鐵尖須能迅速加熱 且能充分揮發熱量熱效率良好完全電絕緣烙鐵尖達到額定溫度後溫度變化小加熱部分的熱量不會影響把手部分把手部分與加熱部分之間以及烙鐵尖部不可鬆動整體重量較輕 平衡良好更換烙鐵附件簡單 烙鐵嘴的選定 烙鐵嘴的形狀根據焊盤的大小和焊接作業性來選定烙鐵嘴的材料根據焊錫的目的與焊錫膏的種類選定 热传导性良好焊锡附着良好加工性良好硬度较大 焊錫操作方法 焊锡操作的基本要素 焊接 清潔 加熱 焊接 金屬表面的清潔 焊接設備的清潔 附屬設備的清潔 元件表面的清潔 烙鐵嘴的接觸方法 加熱溫度 焊錫的用量 烙鐵
4、嘴的撤離方法 焊接的難易程度 焊接操作五步法 焊盤 烙鐵嘴 錫線 基板 第一步 準備確認焊接位置 同時準備好烙鐵和焊錫 焊盤 烙鐵嘴 錫線 第二步 加熱焊盤用烙鐵先加熱焊盤 焊盤預熱能使焊錫易於和焊盤親和 基板 焊盤 烙鐵嘴 錫線 第三步 熔化焊錫讓焊錫接觸焊盤 使適量焊錫熔化 應注意不要讓焊錫熔化在烙鐵上 基板 焊點 焊盤 烙鐵嘴 錫線 第四步 撤離焊錫當焊錫的量適當後迅速將焊錫從焊點上撤離 基板 焊點 焊盤 烙鐵嘴 錫線 第五步 撤離烙铁當焊錫在焊盘上的预定范围扩散开後迅速將烙铁從焊點上撤離 基板 焊點 END 錫線 烙鐵嘴 焊盤 基板 引腳 正確 供錫方法 錫線 烙鐵嘴 焊盤 基板 引腳
5、 正確 供錫方法 錫線 焊盤 引腳 基板 烙鐵嘴 錯誤 供錫方法 錫線 焊盤 引腳 基板 烙鐵嘴 供錫方法 錯誤 錯誤 烙鐵的溫度 焊接時的高溫能使焊錫流動性更好 助焊劑順利揮發和增強焊錫與基本金屬的接合強度 但是高溫也會使焊錫氧化助焊劑碳化所以烙鐵的溫度設定是很重要的 烙鐵溫度設定過高 現象 錫線中的助焊劑大量飛濺助焊劑揮發的煙霧彌漫焊錫由有光澤的銀色過度氧化成紫色 結果 助焊劑的洗淨化作用消褪部品特性劣化焊錫用量增加PCB銅箔浮起或剝離 烙鐵溫度設定過低 現象 助焊劑揮發不充分的煙霧很小焊錫由有光澤沒有變化部品與銅箔難上錫 結果 發生冷焊不良助焊劑未揮發導致假焊降低作業效率 安全注意事項
6、易燃物不可放於烙鐵附近配合烙鐵台和吸煙器使用建議戴上棉質手套注意避免燙傷和觸電注意附著於手上與工衣上的鉛污染注意作業場所的清掃 焊接的檢查項目與判定基準 項目 錫橋 現象 與鄰近電路焊錫出現短路 判定基準 電路之間有焊錫連接焊盤之間有焊錫連接部品引腳間有焊錫連接 項目 包焊 冷焊 過熱焊 現象 焊錫表面無光澤 粗糙 呈圓角 判定基準 焊錫量過多 焊點終端未開口焊錫氧化 無光澤衝擊或振動時焊錫易脫落冷焊時焊點呈灰色 過熱焊時呈紫色 項目 松蠟焊錫 現象 部品與電路間助焊劑呈膜狀流入 判定基準 搖動部品時焊點會松動用鑷子撬動焊點會脫落 項目 浸濕不良 現象 雖焊錫已熔化 但焊錫未完全附著 金屬表面
7、仍可見 判定基準 焊錫後金屬表面部分露出 項目 裂縫 現象 焊錫部的裂痕 判定基準 焊錫與安裝面 部品與焊錫出現裂痕 項目 單腳焊 現象 焊接後部品兩個焊點上浮 判定基準 部品一端與安裝面分離 項目 錫渣 現象 PCB板表面附著有焊錫 判定基準 PCB板表面有細線狀 膜狀 點狀焊錫殘留 項目 突起 現象 焊點尖端有圓狀或尖銳狀突起 判定基準 用手摸時時有掛手的感覺突起高度一般小於1mm 无铅焊锡的特性 Sn 3 0Ag 0 5Cu焊錫的特徴 融点 作業温度 的上昇 可焊性的下降 銅的拡散性 半田合金中含有的不純物管理 焊錫接合温度的確保 基板 電子部品的耐熱性確保 融点 作業温度 的上昇 融点
8、 Sn Pb焊錫 Sn 3 0Ag 0 5Cu焊錫 接合富余 接合富余 接合温度 部品耐熱 183 205 235 218 220 250 作業温度 230 過程富余区域 接合富余区域 部品耐熱富余区域 過程富余区域 変小 耐熱富余 耐熱富余 重要 選定作業性 信頼性好的熔接剤 耐熱性高的基板熔接剤的選定 在不活躍氣氛 2 中進行焊接作業 Sn 3 0Ag 0 5Cu焊錫与Sn Pb焊錫相比 由于 容易酸化 表面張力高 導致半田性下降 手工焊錫 特別是修理 時的条件管理 Sn 3 0Ag 0 5Cu半田与Sn Pb焊錫相比 銅的拡散性高 且 拡散性随着 半田温度 半田中的銅濃度 的変化而変化 加熱量 温度 時間 増加 land被腐蝕 部品固着面積減少 接合強度下降 30sec 40sec 50sec 30sec 40sec 50sec 20sec 20sec Sn 3 0Ag 0 5Cu Sn 37Pb 烙鐵温度 350 加熱時間 10sec land厚度 35 m 実験条件 手焊 land腐蝕的試験 根据作業温度 基板 land厚度 来管理総加熱時間 焊錫合金中含有的不純物的管理基本組成 Sn 3 0Ag 0 5Cu 為了対應RoHS規定 使用焊錫合金中含有的不純物是鉛0 1wt 以下
