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1、金 华 职 业 技 术 学 院JINHUA COLLEGE OF PROFESSION AND TECHNOLOGY毕业教学环节成果 （2011届）题 目 学 院 专 业 班 级 学 号 姓 名 杨开鹏 指导教师 2011年5月18日理工类金华职业技术学院毕业教学成果目 录摘要1英文摘要.2引言31 焊接工艺的一些基本定义介绍41.1 基本定义41.2 焊点的质量要求41.3 焊接工艺的技术及原理42 手工焊接缺陷及解决方法52.1 手工焊接的应用52.2 手工焊接的步骤52.3 手工焊接的设备62.4 工艺缺陷及解决方法72.4.1 桥接72.4.2 虚焊72.4.3 铜箔翘起、焊盘脱落83
2、 波峰焊接工艺缺陷及解决方法83.1 波峰焊的应用83.2 波峰焊接的步骤83.3 波峰焊接的设备83.4 波峰焊的工艺参数的设置93.5 工艺缺陷及解决方法。103.5.1 沾锡不良103.5.2 焊料过多113.5.3 焊点桥接或者短路123.5.4 润湿不良、漏焊、虚焊133.5.5 焊点拉尖144 SMT（表面贴装技术）焊接工艺缺陷及解决方法154.1 SMT的应用154.2 SMT的设备154.3 SMT的工艺参数设置154.4 SMT工艺生产过程中容易出现的缺陷及解决方法。164.4.1 锡珠164.4.2 立片问题（曼哈顿现象）174.4.3 桥接184.4.4 吸料现象194.
3、4.5 引脚焊接后引脚虚焊20总结21谢辞22参考文献23电子产品制造工艺焊接缺陷及解决方法研究信息工程学院应用电子技术专业 杨开鹏摘要：本文介绍电子产品焊接工艺行业的一些基础知识，重点介绍手工焊、波峰焊、SMT这3种最常见的焊接方法的定义、焊接的应用、焊接原理、焊接设备、工艺参数和在焊接过程中容易出现的工艺缺陷及解决方法。关键词：焊接工艺 焊接缺陷 工艺参数 - 1 -Electronic products manufacturing process of welding defects and their solutions(Information college, Jinhua Coll
4、ege of Profession & Technology, Yang kaipeng)Abstract: this article describes some basics of welding technology of electronic products industry, focused on manual welding, wave soldering, SMT welding method of the 3 most common definitions, principles, welding equipment, welding, welding and applica
5、tion of process parameters and prone to defects during the welding process and solutions.Keywords: Welding Technology Weld defects Parameters- 21 -引言中国成为全球电子信息产品制造基地已经是不争的事实，而且这一地位在今后较长一段时间内将不会改变。中国生产的程控交换机、手机、彩电、空调、电冰箱、激光视盘机、组合音响等产品产量已位居全球第一位。目前中国SMT产业仍主要集中在珠江三角洲地区和长江三角洲地区，这两个地区产业销售收入占到了整体产业规模的90以上
6、，其中仅珠江三角洲地区就占到了整体比重的67.5。但是国内的电子成品无论是从外观、价格、质量都逊于国外发达国家的产品，其中一个重要的原因是生产过程中的工艺水平有差距，焊接是电子产品制造过程中非常重要的工艺，焊接质量直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度等。本文主要对手工焊接、波峰焊、SMT三种焊接工艺在电子产品生产制造中存在的缺陷问题进行分析，提出一些可行性的解决方法，希望对提高生产工艺有所帮助。1 焊接工艺的一些基本定义介绍1.1 基本定义焊接的定义两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接.
7、工艺的定义工艺技术又叫工艺方法、工艺过程。工艺技术就是通过对设备参数、环境条件控制、生产过程编制、原辅材料选择和生产过程质量 达到均衡稳定生产优质产品目的。我们把设备参数、环境参数叫工艺参数，辅助材料叫工艺材料，生产过程叫工艺流程。所以又可以把工艺技术叫工艺流程编制、工艺材料选择和工艺参数控制技术。焊锡的定义用焊接剂(锡线),在可溶化的温度度下加热熔化，将两种或两种以上的材料连接在一起。焊接缺陷的定义由焊接引起的在焊接接头中的金属不连续、不致密或连接不良的现象。1.2 焊点的质量要求 1）表面润湿程度 熔融焊料在被焊金属表面上应铺展，并形成完整、均匀、连续的焊料覆盖层，其接触角应不大于90度。
8、 2）焊料量 焊料量应适中，避免过多或过少。 3）焊点表面 焊点表面应完整、连续和圆滑，但不要求极光亮的外观。 4）焊点位置 元器件的焊端或引脚在焊盘上的位置偏差，应在规定的范围内。1.3 焊接工艺的技术及原理焊接的原理焊接是通过将固态焊料加热熔化，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。手工焊接的定义手工焊的意思是手持焊炬、焊枪、电烙铁或焊钳进行操作的焊接方法，也就是锡焊。波峰焊的定义波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫波峰焊。SMT的定义SMT是英文SURF
9、ACE MOUNT TECHNOLOGY的缩写，表面贴装技术是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。2 手工焊接缺陷及解决方法2.1 手工焊接的应用随着电子元器件的封装更新换代加快，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，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，而电子产品的维修必须用到手工焊接。2.2 手工焊接的步骤掌握好电烙铁的温度和焊接时间，选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置，才可能得到良好的焊点。正确的手工焊接操作过程可以分成4个步骤，如图2-1、2-2、2-3、2-4所示。图2-1预热图 图2-2
10、加热焊料图图2-3移开焊料图图2-4移开烙铁图2.3 手工焊接的设备焊烙铁的结构：手柄、发热丝、烙铁头、电源线、恒温控制器、烙铁头。焊烙铁用来焊接电子原件、五金线材及其它一些金属物体的工具。如图2-5所示。图2-5焊烙铁图2.4 工艺缺陷及解决方法2.4.1 桥接 桥接是指俩个引脚焊点相互连接的不良焊接。在手工焊接的过程中容易形成桥接的现象。如图2-6所示图2-6引脚桥接图产生原因： 1）PCB设计不合理，焊盘间距过窄； 2）插装元件引脚不规则或插装歪斜，焊接前引脚之间已经接近或已经碰上；解决方法： 1）使用可焊性好的元器件和PCB板。2）提高助焊剂的活性2.4.2 虚焊虚焊是指焊丝融化的铁水
11、跟焊件之间有个缝隙或没有连接上，图2-7所示图2-7焊点虚焊图产生的原因：1）焊接焊烙铁温度太低，预热不够。2）焊接是如果速度过快，锡来不及熔化也会造成虚焊。解决方法：1）掌握好预热时间，在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。2）保持合适的温度烙铁头在合适的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50较为适宜，大概范围为300到350。2.4.3 铜箔翘起、焊盘脱落铜箔翘起、焊盘脱落如图2-8所示图2-8铜箔翘起图产生的原因：1）本身PCB板的质量不好。2）电烙铁的温度过高。解决方法：1）在用之前先检查PCB板的质量。2）控制电烙铁的温度，保持在300到350。3 波峰焊接工艺缺陷及解
12、决方法3.1 波峰焊的应用现在中国的电子公司生产的大多数不需要小型化的产品上仍然在使用穿孔或混和技术线路板，比如电视机、家庭音像设备以及即将推出的数字机顶盒等，仍然都在用穿孔元件，因此需要用到波峰焊。但从工艺角度上看，波峰焊机器只能提供很少一点最基本的设备运行参数调整。3.2 波峰焊接的步骤元器件引线成型印制板贴阻焊胶带插装元器件印制板装入焊机夹具涂覆助焊剂预热波峰焊冷却取下印制板撕掉阻焊胶带检验清洗放入专用运输箱。3.3 波峰焊接的设备图3-1波峰焊机图波峰焊机是指将熔化的铅锡合金，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件引脚与印制板焊盘之间
13、机械与电气连接的软钎焊的机器设备。如图3-1所示，典型的波峰焊设备。3.4 波峰焊的工艺参数的设置波峰焊的温度曲线如图3-2所示。图3-2波峰焊温度曲线图波峰焊工设置注意事项1）润湿时间 指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间 2）停留时间 PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间 计算方式是 时间=波峰宽/速度 3）预热温度 预热温度是指PCB与波峰面接触前达到 元器件预设温度单面板组件 通孔器件与混裝 90 到100C单面板组件 通孔器件 100到110C双面板组件 混裝 100到110C多层板 通孔器件 115 到125C多层板 混裝 115到125C 4）焊接温度：温度是非常重要的
14、焊接参数，通常高于焊料熔点(183C )50C 到60C大多数情况是指焊锡炉的温度实际运行时，所焊接的PCB 焊点温度要低于炉温这是PCB吸热的结果。5）波峰高度:波峰高度是指波峰焊接中的PCB吃锡高度。其数值通常控制在PCB板厚度的1/2到2/3,过大会导致熔融的焊料流到PCB的表面，形成“桥连”。6）传送倾角：波峰焊机在安装时除了使机器水平外，还应调节传送装置的倾角，通过倾角的调节，可以调控PCB与波峰面的焊接时间，适当的倾角，会有助于焊料液与PCB更快的剥离，使之返回锡锅内。4）焊料纯度的影响波峰焊接过程中，焊料的杂质主要是来源于PCB上焊盘的铜浸析，过量的铜会导致焊接缺陷增多。3.5 工艺缺陷及解决方法3.5.1 沾锡不良沾锡不良是波峰焊生产过程中容易出现的缺陷包括焊点干瘪、不完整、有空洞，插装孔及导通孔焊料不饱满，会影响整个机器的电器性能如图3-3所示。图3-3沾锡不良图形成的原因：1)PCB预热和焊接温度过高，使焊料的黏度过低导致。2)
