《锡焊润湿机理课堂PPT》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锡焊润湿机理课堂PPT（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1一焊接技术与锡焊一焊接技术与锡焊 焊接是金属加工的基本方法之一。焊接是金属加工的基本方法之一。 通常分为熔焊、压焊和钎焊三大类。通常分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 锡焊，就是将铅锡焊料熔入焊件的缝隙锡焊，就是将铅锡焊料熔入焊件的缝隙使其连接的一种焊接方法，特征：使其连接的一种焊接方法，特征： (1) (1)焊料熔点低干焊件。焊料熔点低干焊件。 (2) (2)焊接时将焊件与焊料共同加热到焊接焊接时将焊件与焊料共同加热到焊接温度，焊料熔化而焊件不熔化。温度，焊料熔化而焊件不熔化。 (3) (3)连接的形式是由熔化的焊料润湿焊件连接的形式是由熔化的焊料润湿焊件的焊接面产生冶金、化学反应形成结合层而的
2、焊接面产生冶金、化学反应形成结合层而实现的。实现的。电子工程基础训练2压焊压焊 焊条电弧焊焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。是生产中应用最多、最普的电弧焊方法。是生产中应用最多、最普遍的焊接方法。它是利用焊条与焊件之间遍的焊接方法。它是利用焊条与焊件之间产生的电弧热，熔化焊件与焊条而进行焊产生的电弧热，熔化焊件与焊条而进行焊接的。接的。 3熔焊熔焊所谓熔焊，是指焊接过程中，将焊接接头所谓熔焊，是指焊接过程中，将焊接接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。法。熔焊可以分为：熔焊可以分为：电弧焊电弧焊、电渣焊电渣焊、气气
3、焊焊、电子束焊电子束焊、激光焊激光焊等。最常见的电弧等。最常见的电弧焊又可以进一步分为：手工电弧焊（焊条焊又可以进一步分为：手工电弧焊（焊条电弧焊）、电弧焊）、气体保护焊气体保护焊、埋弧焊埋弧焊、等离子、等离子焊等。焊等。 4一焊接技术与锡焊一焊接技术与锡焊 (1)(1)铅锡焊料熔点低于铅锡焊料熔点低于200200，适合半导体等电，适合半导体等电子材料的连接。子材料的连接。 (2) (2)只需筒单的加热工具和材料即可加工，投资只需筒单的加热工具和材料即可加工，投资少。少。 (3) (3)焊点有足够强度和电气性能。焊点有足够强度和电气性能。 (4) (4)锡焊过程可逆，易于拆焊。锡焊过程可逆，易
4、于拆焊。5焊焊 锡锡主要指用主要指用锡基合金锡基合金做的焊料。熔融法制锭，压做的焊料。熔融法制锭，压力加工成材力加工成材. .焊锡的种类：焊锡的种类：1.1.有铅焊锡：由锡（融点有铅焊锡：由锡（融点232232度）和铅（熔点度）和铅（熔点327327度）组成的合金度）组成的合金. .其中由锡其中由锡6363和铅和铅3737组成组成的焊锡被称为共晶焊锡，这种焊锡的熔点是的焊锡被称为共晶焊锡，这种焊锡的熔点是183183度度. .2.2.无铅焊锡：为适应欧盟环保要求提出的无铅焊锡：为适应欧盟环保要求提出的ROHSROHS标准标准. .焊锡由锡铜合金做成焊锡由锡铜合金做成. .。6一焊接技术与锡焊一
5、焊接技术与锡焊 图图2.1 焊接分类焊接分类7二锡焊机理二锡焊机理 1、扩散、扩散 扩散现象扩散现象 图图22 金属晶格点阵模型金属晶格点阵模型 图图23 焊料与焊件扩散示意图焊料与焊件扩散示意图 8二锡焊机理二锡焊机理 1、扩散、扩散 金属之间的扩散不是任何情况下都会发生，而是有条件金属之间的扩散不是任何情况下都会发生，而是有条件的。两个基本条件是：的。两个基本条件是： (1) (1)距离，两块金属必须接近到足够小的距离。距离，两块金属必须接近到足够小的距离。 (2) (2)温度，只有在一定温度下金属分子才具有动能，使得温度，只有在一定温度下金属分子才具有动能，使得扩散得以进行。扩散得以进行
6、。 锡焊就其本质上说，是焊料与焊件在其界面上的扩散。锡焊就其本质上说，是焊料与焊件在其界面上的扩散。焊件表面的清洁，焊件的加热是达到其扩散的基本条件。焊件表面的清洁，焊件的加热是达到其扩散的基本条件。 9二锡焊机理二锡焊机理 2、润湿、润湿 润湿是发生在固体表面和液体之间的一种物理现象。这种润湿是发生在固体表面和液体之间的一种物理现象。这种润湿作用是物质所固有的一种性质润湿作用是物质所固有的一种性质( (图图2.4)2.4)。 图图24 干净玻璃表面的水和水银干净玻璃表面的水和水银 图图25 润湿角润湿角 液体和固体交界处形成一定的角度，液体和固体交界处形成一定的角度，这个角称润湿角这个角称润
7、湿角，是定，是定量分析润湿现象的一个物理量。如图量分析润湿现象的一个物理量。如图2.52.5所示，所示，角从角从00到到180180，角越小，润湿越充分。角越小，润湿越充分。实际中我们以实际中我们以9090为润湿为润湿的分界的分界。 10二锡焊机理二锡焊机理 2、润湿、润湿 锡焊过程中，熔化的铅锡焊料和焊件之间的作用，正是锡焊过程中，熔化的铅锡焊料和焊件之间的作用，正是这种润湿现象。观测润湿角是锡焊检测的方法之一，润湿角这种润湿现象。观测润湿角是锡焊检测的方法之一，润湿角越小，焊接质量越好。越小，焊接质量越好。 一般质量合格的铅锡焊料和铜之间润湿角可达一般质量合格的铅锡焊料和铜之间润湿角可达2
8、020，实，实际应用中一般以际应用中一般以4545为焊接质量的检验标准为焊接质量的检验标准( (图图2.6)2.6)。图图2.6 焊料润湿角焊料润湿角 11二锡焊机理二锡焊机理 3、结合层、结合层 焊接过程中，焊料和焊件的界面有扩散现象发生。这种焊接过程中，焊料和焊件的界面有扩散现象发生。这种扩散的结果，使得焊料和焊件界面上扩散的结果，使得焊料和焊件界面上形成一种新的金属合金形成一种新的金属合金层层，我们称之为，我们称之为结合层结合层。( (图图2.7) 2.7) 由于结合层的作用将焊料和焊件结合成一个整体，实现金由于结合层的作用将焊料和焊件结合成一个整体，实现金属连续性。属连续性。( (图图
9、2.8)2.8)焊接过程同黏接物品的机理不同之处即焊接过程同黏接物品的机理不同之处即在于此。在于此。 图图2.7 焊料与焊件扩散示意图焊料与焊件扩散示意图 图图2.8 锡焊结合层示意图锡焊结合层示意图 12三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 1.电烙铁电烙铁 电烙铁是手工施焊的主要工具，选择合适的烙铁，合电烙铁是手工施焊的主要工具，选择合适的烙铁，合理地使用它，是保证焊接质量的基础。理地使用它，是保证焊接质量的基础。 分类及结构分类及结构 由于用途，结构的不同，有各式各样的烙铁，从加热由于用途，结构的不同，有各式各样的烙铁，从加热方式分：有直热式、感应式、气体燃烧式等；从烙铁发热方式分：有直热
10、式、感应式、气体燃烧式等；从烙铁发热能力分：有能力分：有20W20W，30W30W，300W300W等；从功能分等；从功能分: :又有单用又有单用式、两用式、调温式等。最常用的还是单一焊接用的式、两用式、调温式等。最常用的还是单一焊接用的直热直热式电烙铁。它又可分为内热式和外热式两种式电烙铁。它又可分为内热式和外热式两种。 13l 直热式烙铁直热式烙铁 图图29 典型烙铁结构示意图典型烙铁结构示意图 分类及结构分类及结构 图图2 29 9所示为典型烙铁结构，主要由以下几部分组成。所示为典型烙铁结构，主要由以下几部分组成。三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 14l 直热式烙铁组成直热式烙铁组成
11、(1)发热元件，其中能量转换部分是发热元件，俗称发热元件，其中能量转换部分是发热元件，俗称烙烙铁芯子铁芯子。内热式与外热式主要区别在于外热式的发。内热式与外热式主要区别在于外热式的发 热元件在热元件在传热体的外部，而内热式的发热元件在传热体的内部，也就传热体的外部，而内热式的发热元件在传热体的内部，也就是烙铁芯在内部发热。是烙铁芯在内部发热。 (2)烙铁头烙铁头，作为热量存储和传递的烙铁头，一般用紫，作为热量存储和传递的烙铁头，一般用紫铜制成。铜制成。 (3)手柄手柄，一般用木料或胶木制成，设计不良的手柄，一般用木料或胶木制成，设计不良的手柄，温升过高会影响操作。温升过高会影响操作。 (4)接
12、线柱接线柱，这是发热元件同电源线的连接处。，这是发热元件同电源线的连接处。三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 15外热式外热式 25 - 30w16电烙铁芯子电烙铁芯子( (外热式）外热式） 17内热式烙铁芯内热式烙铁芯18烙铁头烙铁头19常用烙铁头20A A型型B B型型C C型型21 内部由高纯度的无氧铜制成内部由高纯度的无氧铜制成, ,外面镀上合金层外面镀上合金层, ,合金层前端镀合金层前端镀上无铅锡上无铅锡, ,后端会镀上抗氧化的铬后端会镀上抗氧化的铬 .22l感应式烙铁感应式烙铁感应式烙铁也叫速热烙铁，俗称焊枪。感应式烙铁也叫速热烙铁，俗称焊枪。 210 感应式烙铁结构示意图感应式烙
13、铁结构示意图 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 23l吸锡烙铁吸锡烙铁 图图2.11所示是一种吸锡烙铁，也可将吸锡器做成单独的所示是一种吸锡烙铁，也可将吸锡器做成单独的种工具，如图种工具，如图2.12所示。所示。图图211 吸锡烙铁吸锡烙铁 图图212 吸锡器吸锡器 三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 24调温及恒温烙铁调温及恒温烙铁 图图 213 调温及恒温烙铁调温及恒温烙铁 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 25烙铁头材料的组成烙铁头材料的组成 铜作为导热体，是烙铁头（紫铜）的主要成分。占85%左右，铜的导热性能好，有利于烙铁头迅速升温，好的烙铁头都是有紫铜做的，但有的厂家用黄铜.铁起抗腐蚀的作用
14、，是影响烙铁头使用寿命的关键因素。好的烙铁头镀铁层晶体结构细而密，耐腐蚀效果好，这样的烙铁头使用寿命长，下锡效果好。镀铁技术不好的厂家主要靠镀铁层的厚度来控制烙铁头的使用寿命，通常会出现镀铁层厚了烙铁头不上锡，薄了不耐用。 镍起到镀铁层防锈的作用，而且便于后面镀鉻。 鉻不粘锡，防止使用时锡往烙铁头身体上跑。一般烙铁头镀鉻时间在5分钟以上，普通的装饰镀鉻都在1分钟左右。 锡在头部，在使用是粘锡的部位。26焊料焊料 焊料是易熔金属，它熔点低于被焊金属，在熔焊料是易熔金属，它熔点低于被焊金属，在熔化时能在被焊金属表面形成合金而将被焊金属连接化时能在被焊金属表面形成合金而将被焊金属连接到一起。按焊料成
15、分，有锡铅焊料、银焊料、钢焊到一起。按焊料成分，有锡铅焊料、银焊料、钢焊料等，在一般电子产品装配中主要使用锡铅焊料。料等，在一般电子产品装配中主要使用锡铅焊料。 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 27铅与锡熔形成合金后，具有一系列铅和锡不具备的优点：铅与锡熔形成合金后，具有一系列铅和锡不具备的优点：（）熔点低；（）熔点低；（）机械强度高；（）机械强度高；（）表面张力小；（）表面张力小；（）抗氧化性好（）抗氧化性好铅锡合金铅锡合金三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 282 焊剂焊剂 助焊剂阻焊剂的作用与要求助焊剂阻焊剂的作用与要求 助焊剂助焊剂( (松香）作用：松香）作用： (1)(1)帮助焊接帮助
16、焊接 . . (2)(2)防止氧化防止氧化 . . (3)(3)减小表面张力减小表面张力. .阻焊剂（绿油）作用阻焊剂（绿油）作用: : 目前常用的是紫外线光固化型阻焊剂，也称为光敏阻焊剂目前常用的是紫外线光固化型阻焊剂，也称为光敏阻焊剂。 (1) (1)耐高温、节约焊料耐高温、节约焊料. . (2) (2)防止桥接防止桥接 、短路短路. . (3) (3)保护集成电路、保护集成电路、防止氧化防止氧化 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 29四四 手工锡焊基本操作手工锡焊基本操作 1焊接操作姿势焊接操作姿势 电烙铁拿法有三种电烙铁拿法有三种: 一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于一般烙铁离开鼻子的距离
17、应至少不小于30cm30cm，通常以，通常以40cm40cm时为宜时为宜 30四四 手工锡焊基本操作手工锡焊基本操作 1焊接操作姿势焊接操作姿势 焊锡丝一般有两种拿法焊锡丝一般有两种拿法 : 注意：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于烙铁架上，并注意导线等物不要碰烙铁头。 31五步法训练五步法训练 （1 1）准备施焊）准备施焊 （2 2）加热焊件）加热焊件 （3 3）熔化焊料）熔化焊料 （4 4）移开焊锡）移开焊锡 （5 5）移开烙铁）移开烙铁 四四 手工锡焊基本操作手工锡焊基本操作 32焊盘孔与引线间隙影响焊接质量焊盘孔与引线间隙影响焊接质量33焊锡用量要
18、适中焊锡用量要适中34常见焊点及质量分析常见焊点及质量分析 焊点外形外观特点原因分析结果以焊接导线为中心，匀称、成裙形拉开，外观光洁、平滑a =(11.2)bc 1mm焊料适当、温度合适，焊点自然成圆锥状 外形美观、导电良好，连接可靠焊料过多，焊料面呈凸形到焊丝撤离过迟浪费焊料，可能包藏缺陷焊料过少 到焊丝撤离过早 机械强度不足 焊料未流满焊盘焊料流动性不好；助焊剂不足或质量差 强度不够出现拉尖烙铁撤离角度不当；助焊剂过；加热时间过长外观不佳，易造成桥接松动焊料未凝固前引线移动；引线氧化层未处理好导通不良或不导通35锡焊基本条件锡焊基本条件 1 焊件可焊性焊件可焊性 一般铜及其合金，金，银，锌
19、，镍等具一般铜及其合金，金，银，锌，镍等具有较好可焊性，而铝，不锈钢，铸铁等可焊性很有较好可焊性，而铝，不锈钢，铸铁等可焊性很差差,需采用特殊焊剂及方法才能锡焊。需采用特殊焊剂及方法才能锡焊。 2 焊料合格焊料合格 3 焊剂合适焊剂合适 4 焊点焊点设计合理设计合理 合理的焊点几何形状，保证焊点足合理的焊点几何形状，保证焊点足够的强度够的强度 . 36手工锡焊要点手工锡焊要点 1 掌握好加热时间掌握好加热时间 2 保持合适的温度保持合适的温度 3 用烙铁头对焊点施力是有害的用烙铁头对焊点施力是有害的 37操作要领操作要领 1 焊件表面处理焊件表面处理 2 预焊预焊-元器件引线镀锡，上锡，搪锡等
20、。元器件引线镀锡，上锡，搪锡等。 3 不要用过量的焊剂不要用过量的焊剂 4 保持烙铁头的清洁保持烙铁头的清洁 5 焊件要牢固焊件要牢固6 烙铁撤离有讲究烙铁撤离有讲究 38元器件插装形式元器件插装形式39电子元器件的引线成型和插装电子元器件的引线成型和插装 元器件的引线成型要求元器件的引线成型要求 手工插装焊接的元器件引线加工形状有卧手工插装焊接的元器件引线加工形状有卧式和竖式。式和竖式。 引线不应该在根部弯曲，应留引线不应该在根部弯曲，应留1.5mm 1.5mm 弯曲处的圆角半径弯曲处的圆角半径 R R 应要大于两倍的引脚应要大于两倍的引脚直径，直径， 弯曲后的两根引线要与元件本体垂直，弯曲后的两根引线要与元件本体垂直， 元气件的符号标志应方向一致。元气件的符号标志应方向一致。 403.63.6伏电动螺丝批伏电动螺丝批41维修工具维修工具42水口钳43手工贴片机 (SMT)44
