焊接工藝技術(shù).

1、 1.掌握焊接工藝的操作技巧及測試要求；2.熟練掌握并正確使用電烙鐵；3.熟練掌握電子元件的安裝及焊接工藝.4.了解SMT工藝技術(shù)1.能正確使用電烙鐵焊接出合格的工藝品及印刷 電路板套件；2. .要求焊點(diǎn)光滑無毛刺，機(jī)械強(qiáng)度好；3.掌握電子元件的安裝及焊接要求.4.合理設(shè)計(jì)制作印制電路板它是利用加熱或加壓，或兩者并用來加速工件金屬原子間的擴(kuò)散，依靠原子間的內(nèi)聚力，在工件金屬連接處形成牢固的合金層，從而將工件金屬永久地結(jié)合在一起。它是連接各電子元器件及導(dǎo)線的主要手段. 本節(jié)課 凡是用來凡是用來熔合熔合兩種或兩種以上的金屬面，使之成為一個(gè)整兩種或兩種以上的金屬面，使之成為一個(gè)整體的體的金屬或合金金

2、屬或合金都叫焊料。焊料是一種都叫焊料。焊料是一種易熔易熔金屬，金屬，它能使元器件引線與印制電路板的連接點(diǎn)連它能使元器件引線與印制電路板的連接點(diǎn)連接在一起。接在一起。 錫（錫（Sn）是一種）是一種質(zhì)地柔軟質(zhì)地柔軟、延展性大延展性大的的銀白色銀白色金屬，熔點(diǎn)為金屬，熔點(diǎn)為 232 ，在常溫下化學(xué)性能穩(wěn)定，不易氧化，不失金屬光澤，抗大，在常溫下化學(xué)性能穩(wěn)定，不易氧化，不失金屬光澤，抗大氣腐蝕能力強(qiáng)。氣腐蝕能力強(qiáng)。 鉛（鉛（ Pb ）是一種）是一種較軟較軟的的淺青白色淺青白色金屬，熔點(diǎn)為金屬，熔點(diǎn)為 327 ，高，高純度的純度的鉛耐大氣腐蝕能力強(qiáng)鉛耐大氣腐蝕能力強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好化學(xué)穩(wěn)定性好，但，但對(duì)人

3、體有害對(duì)人體有害。 焊錫按含錫量的多少可分為焊錫按含錫量的多少可分為 15 種，按含錫量種，按含錫量和雜質(zhì)的化學(xué)成分分為和雜質(zhì)的化學(xué)成分分為 S 、 A 、 B 三個(gè)等級(jí)。三個(gè)等級(jí)。手手工焊接常用絲狀焊錫。工焊接常用絲狀焊錫。 錫中加入錫中加入一定比例一定比例的鉛和少量其它金屬可制成的鉛和少量其它金屬可制成熔熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好點(diǎn)低、流動(dòng)性好、對(duì)元件和導(dǎo)線的、對(duì)元件和導(dǎo)線的附著力強(qiáng)附著力強(qiáng)、機(jī)械機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、不易氧化、抗腐蝕性好、焊點(diǎn)強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、不易氧化、抗腐蝕性好、焊點(diǎn)光亮美觀光亮美觀的焊料，一般稱焊錫。的焊料，一般稱焊錫。助焊劑是一種促進(jìn)焊接的化學(xué)物質(zhì)。在錫焊中，它是一種不助焊劑

4、是一種促進(jìn)焊接的化學(xué)物質(zhì)。在錫焊中，它是一種不可缺少的輔助材料?？扇鄙俚妮o助材料。 助焊劑一般可分為無機(jī)助焊劑、有機(jī)助焊劑和樹脂助焊劑。助焊劑一般可分為無機(jī)助焊劑、有機(jī)助焊劑和樹脂助焊劑。 常用助焊劑常用助焊劑-松香。松香。 母材在焊接過程中需要加熱，高溫時(shí)金屬表面會(huì)加速氧母材在焊接過程中需要加熱，高溫時(shí)金屬表面會(huì)加速氧化，因此液態(tài)助焊劑覆蓋在母材和焊料的表面，可防止它們化，因此液態(tài)助焊劑覆蓋在母材和焊料的表面，可防止它們氧化。氧化。助焊劑的作用助焊劑的作用 在大氣中，被焊母材表面總是被氧化膜覆蓋著，其厚度在大氣中，被焊母材表面總是被氧化膜覆蓋著，其厚度大約為大約為 2 2 10-910-92

5、 2 10-8m10-8m。在焊接時(shí)，氧化膜必然會(huì)阻。在焊接時(shí)，氧化膜必然會(huì)阻止焊料對(duì)母材的潤濕，焊接就不能正常進(jìn)行，因此必須在母止焊料對(duì)母材的潤濕，焊接就不能正常進(jìn)行，因此必須在母材表面涂敷助焊劑，材表面涂敷助焊劑，使母材表面的氧化物還原，使母材表面的氧化物還原，從而達(dá)到消從而達(dá)到消除氧化膜的目的。除氧化膜的目的。 使用焊劑時(shí)，必須根據(jù)被焊件的使用焊劑時(shí)，必須根據(jù)被焊件的面積大小面積大小和和表表面狀態(tài)面狀態(tài)適量適量施用，用量過小則影響焊接質(zhì)量，用施用，用量過小則影響焊接質(zhì)量，用量過多，焊劑殘?jiān)鼘?huì)腐蝕元件或使電路板絕緣量過多，焊劑殘?jiān)鼘?huì)腐蝕元件或使電路板絕緣性能變差性能變差。 熔融焊料表面

6、具有熔融焊料表面具有一定的張力一定的張力，就像雨水落在荷葉上，就像雨水落在荷葉上，由于液體的表面張力會(huì)立即聚結(jié)成圓珠狀的水滴。熔融焊料由于液體的表面張力會(huì)立即聚結(jié)成圓珠狀的水滴。熔融焊料的表面張力會(huì)阻止其向母材表面漫流，影響潤濕的正常進(jìn)行。的表面張力會(huì)阻止其向母材表面漫流，影響潤濕的正常進(jìn)行。當(dāng)助焊劑覆蓋在熔融焊料的表面時(shí)，可降低液態(tài)焊料的表面當(dāng)助焊劑覆蓋在熔融焊料的表面時(shí)，可降低液態(tài)焊料的表面張力，使?jié)櫇裥阅苊黠@得到提高。張力，使?jié)櫇裥阅苊黠@得到提高。 限制焊料只在需要的焊點(diǎn)上進(jìn)行焊接，把不需要焊接的印制電路板的板面部分覆蓋起來，保護(hù)面板使其在焊接時(shí)受到的熱沖擊小，不易起泡，同時(shí)還起到防止橋

7、接、拉尖、短路、虛焊等情況。 我們常見的有印制電路板上的綠色涂層即為阻焊劑。1.21.2、焊接工具、焊接工具焊接熔焊釬焊接觸焊軟焊硬焊錫焊手工錫焊印刷電路板焊接浸焊 波峰焊再流焊1.31.3 焊接的分類焊接的分類1.3.1 1.3.1 錫焊錫焊 錫焊是采用錫鉛焊料進(jìn)行的焊接，是錫鉛焊的簡稱。錫焊方法簡便，整修焊點(diǎn)，拆換元器件，重新焊接都較容易，且使用工具簡單（電烙鐵）。而且它的成本低，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。是在電子裝配中使用最早，適用范圍最廣的一種焊接方法。1.3.21.3.2 錫焊的機(jī)理和工藝要素錫焊的機(jī)理和工藝要素錫焊機(jī)理錫焊機(jī)理浸潤擴(kuò)散界面層的結(jié)晶與凝固1.3.3錫焊的工藝要素錫焊的工藝要素為了

8、提高焊接質(zhì)量，必須注意掌握錫焊的條件。被焊件必須具備可焊性。被焊金屬表面應(yīng)保持清潔。使用合適的助焊劑。具有適當(dāng)?shù)暮附訙囟?。具有合適的焊接時(shí)間。2、 常用手工焊接的工具常用手工焊接的工具 2.1.2.1.烙鐵簡介烙鐵簡介 電烙鐵是手工焊接的基本工具，是根據(jù)電流通過發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量的原理而制成的。 常用的電烙鐵有外熱式、內(nèi)熱式、恒溫式、感應(yīng)式等幾種。另外還有吸錫烙鐵、半自動(dòng)送料電烙鐵、超聲波烙鐵、充電烙鐵等.下面介紹幾種常用電烙鐵的構(gòu)造及特點(diǎn)。常用電烙鐵的構(gòu)造及特點(diǎn)常用電烙鐵的構(gòu)造及特點(diǎn)外熱式電烙鐵外熱式電烙鐵內(nèi)熱式電烙鐵內(nèi)熱式電烙鐵恒溫電烙鐵恒溫電烙鐵感應(yīng)式烙鐵感應(yīng)式烙鐵其他烙鐵其他烙鐵&

9、; & 吸錫電烙鐵吸錫電烙鐵: : 將活塞式吸錫器與電烙鐵溶 于一 體的拆焊工具。& & 汽焊烙鐵汽焊烙鐵: :一種用液化氣、甲烷等可燃 氣體燃 燒加熱烙鐵頭的烙鐵。& & 儲(chǔ)能式烙鐵儲(chǔ)能式烙鐵: : 適應(yīng)集成電路，特別是對(duì) 電荷敏感的MOS電路的焊接工具。& & 碳弧烙鐵碳弧烙鐵；用蓄電池供電& & 超聲波烙鐵超聲波烙鐵；可除去焊件氧化膜& & 自動(dòng)烙鐵自動(dòng)烙鐵:具有自動(dòng)送進(jìn)焊錫裝置。2.2 2.2 電烙鐵的選擇電烙鐵的選擇 選用電烙鐵一般遵循以下原則： 烙鐵頭的形狀要適應(yīng)被焊件物面要求和產(chǎn)品裝配密度。

10、烙鐵頭的頂端溫度要與焊料的熔點(diǎn)相適應(yīng)。 電烙鐵熱容量要恰當(dāng)。2.32.3 選擇電烙鐵的功率原則：選擇電烙鐵的功率原則： 焊接集成電路，晶體管及其它受熱易損件的元器件時(shí)，考慮選用 20W 內(nèi)熱式或 25W 外熱式電烙鐵。 焊接較粗導(dǎo)線及同軸電纜時(shí)，考慮選用 50W 內(nèi)熱式或 45 75W 外熱式電烙鐵。 焊接較大元器件時(shí)，如金屬底盤接地焊片，應(yīng)選 100W 以上的電烙鐵。2.42.4電烙鐵使用：電烙鐵使用： 手握鉻鐵的姿勢手握鉻鐵的姿勢 掌握正確的操作姿勢，可以保證操作者的身心健康，減輕勞動(dòng)傷害。為減少焊劑加熱時(shí)揮發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)對(duì)人的危害，減少有害氣體的吸入量，一般情況下，烙鐵到鼻子的距離應(yīng)該不

11、少于 20cm ，通常以 30cm 為宜。握電烙鐵的手法示意握電烙鐵的手法示意 電烙鐵有三種握法：焊錫絲的拿法焊錫絲的拿法 焊錫絲一般有兩種拿法。2.42.4 電烙鐵的使用與保養(yǎng)電烙鐵的使用與保養(yǎng)(1)電烙鐵的電源線最好選用纖維編織花線或橡皮軟線，這兩種線不易被燙壞。(2)使用前，先用萬用表測量一下電烙鐵插頭兩端是否短路或開路，正常時(shí)20 W內(nèi)熱式電烙鐵阻值約為2.4 kQ左右(烙鐵芯的電阻值)。再測量插頭與外殼是否漏電或短路，正常時(shí)阻值應(yīng)為無窮大。(3)新烙鐵刃口表面鍍有一層鉻，不易沾錫。使用前先用鏗刀或砂紙將鍍鉻層去掉,通電加熱后涂上少許焊劑，待烙鐵頭上的焊劑冒煙時(shí)，即上焊錫，使烙鐵頭的刃

12、口鍍上一層錫，這時(shí)電烙鐵就可以使用了。(4)在使用間歇中，電烙鐵應(yīng)擱在金屬的烙鐵架上，這樣既保證安全，又可適當(dāng)散熱，避免烙鐵頭“燒死”。對(duì)已“燒死”的烙鐵頭，應(yīng)按新烙鐵的要求重新上錫。 (5)烙鐵頭使用較長時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)凹槽或豁口，應(yīng)及時(shí)用銼刀修整，否則會(huì)影響焊點(diǎn)質(zhì)量。對(duì)經(jīng)多次修整已較短的烙鐵頭，應(yīng)及時(shí)調(diào)換，否則會(huì)使烙鐵頭溫度過高。 (6)在使用過程中，電烙鐵應(yīng)避免敲打碰跌，因?yàn)樵诟邷貢r(shí)的振動(dòng)，最易使烙鐵芯損壞。 3 3 焊點(diǎn)的質(zhì)量要求焊點(diǎn)的質(zhì)量要求1）電氣性能良好2）具有一定的機(jī)械強(qiáng)度3）焊點(diǎn)上的焊料要適量4）焊點(diǎn)表面應(yīng)光亮且均勻5）焊點(diǎn)不應(yīng)有毛刺、空隙6）焊點(diǎn)表面必須清潔4、手工焊接技術(shù)、手

13、工焊接技術(shù) 錫焊五步操作法錫焊五步操作法 5.3 5.3 基本操作步驟基本操作步驟 掌握好電烙鐵的溫度和焊接時(shí)間，選擇恰當(dāng)?shù)睦予F頭和焊點(diǎn)的接觸位置，才可能得到良好的焊點(diǎn)。正確的手工焊接操作過程可以分成五個(gè)步驟，如圖所示。 步驟一：準(zhǔn)備施焊（圖 (a) ）步驟二：加熱焊件（圖 (b) ）步驟三：送入焊絲（圖 (c) ）步驟四：移開焊絲（圖 (d) ）步驟五：移開烙鐵（圖 (e) ） 錫焊五步操作法錫焊五步操作法4.4 4.4 錫焊三步操作法錫焊三步操作法 對(duì)于熱容量小的焊件，例如印制板上較細(xì)導(dǎo)線的連接，可以簡化為三步操作。 準(zhǔn)備： 加熱與送絲：。 去絲移烙鐵：4. 5 4. 5 造成焊接質(zhì)量不高

14、的常見原因造成焊接質(zhì)量不高的常見原因:焊錫用量過多,形成焊點(diǎn)的錫堆積；焊錫過少,不足以包裹焊點(diǎn)；冷焊；夾松香焊接,焊錫與元器件或印刷板之間夾雜著一層松香,造成電連接不良；焊錫連橋；焊劑過量,焊點(diǎn)明圍松香殘?jiān)芏?；焊點(diǎn)表面的焊錫形成尖銳的突尖；4.6 4.6 手工焊接的操作要領(lǐng)手工焊接的操作要領(lǐng) 在保證得到優(yōu)質(zhì)焊點(diǎn)的目標(biāo)下，具體的焊接操作手法可以有所不同。 保持烙鐵頭的清潔 靠增加接觸面積來加快傳熱 加熱要靠焊錫橋 烙鐵撤離有講究 如圖所示為烙鐵不同的撤離方向?qū)更c(diǎn)錫量的影響。在焊錫凝固之前不能動(dòng) 焊錫用量要適中 焊劑用量要適中 不要使用烙鐵頭作為運(yùn)送焊錫的工具 4 .7 4 .7 焊點(diǎn)質(zhì)量及檢

15、查焊點(diǎn)質(zhì)量及檢查 對(duì)焊點(diǎn)的質(zhì)量要求，應(yīng)該包括電氣接觸良好、機(jī)械結(jié)合牢固和美觀三個(gè)方面。保證焊點(diǎn)質(zhì)量最重要的一點(diǎn)，就是必須避免虛焊。 可靠的電氣連接 足夠的機(jī)械強(qiáng)度 光潔整齊的外觀4.7.1 4.7.1 對(duì)焊點(diǎn)的要求對(duì)焊點(diǎn)的要求 4.7.2 典型焊點(diǎn)的形成及其外觀 在單面和雙面（多層）印制電路板上，焊點(diǎn)的形成是有區(qū)別的：見圖，在單面板上，焊點(diǎn)僅形成在焊接面的焊盤上方；但在雙面板或多層板上，熔融的焊料不僅浸潤焊盤上方，還由于毛細(xì)作用，滲透到金屬化孔內(nèi)，焊點(diǎn)形成的區(qū)域包括焊接面的焊盤上方、金屬化孔內(nèi)和元件面上的部分焊盤，如圖所示。典型焊點(diǎn)的外觀 焊點(diǎn)的形成5 5、 拆焊與重焊拆焊與重焊 5.1. 5

16、.1. 拆焊技術(shù)拆焊技術(shù) 引腳較少的元件的拆法引腳較少的元件的拆法 多焊點(diǎn)元件且元件引腳較硬拆法多焊點(diǎn)元件且元件引腳較硬拆法 采用吸錫器或吸錫烙鐵逐個(gè)將焊點(diǎn)上焊錫吸掉后，再將元件拉出。 用吸錫材料將焊點(diǎn)上的錫吸掉。 采用專用工具，一次將所有焊點(diǎn)加熱熔化，取下焊件。5.2. 5.2. 重焊技術(shù)重焊技術(shù) 重焊電路板上元件。首先將元件孔疏通，再根據(jù)孔距用鑷子彎好元件引腳，然后插入元件進(jìn)行焊接。 連接線焊接。首先將連線上錫，再將被焊連線焊端固定（可鉤、絞），然后焊接。6 6、 焊接中應(yīng)注意的幾個(gè)環(huán)節(jié)焊接中應(yīng)注意的幾個(gè)環(huán)節(jié) 印刷線路板或鉚釘板上的焊盤及元件引線上氧化層的刮除。焊盤及元件引線表面的及時(shí)上錫

17、。選用合適的方法進(jìn)行焊接，一般初學(xué)者用帶錫焊接法。焊接時(shí)如怕燙，可用鑷子、尖嘴鉗夾住元件的引線或用布?jí)|在元件上進(jìn)行焊接。焊接時(shí)在焊點(diǎn)上焊錫未凝固以前不得搖動(dòng)元件的引線，以免造成虛焊或假焊。焊點(diǎn)形成后烙鐵頭應(yīng)從板子斜上45度離去。 電烙鐵在長期使用過程中，由于溫度過高，和焊劑的腐蝕作用會(huì)造成烙鐵頭燒死，出現(xiàn)沾不上錫的現(xiàn)象，此時(shí)需對(duì)刀口重新整形和上錫。 電烙鐵使用時(shí)應(yīng)防止機(jī)械撞擊，不用時(shí)應(yīng)切斷電源以延長烙鐵壽命。7 7、 印制電路板的焊接裝配工藝印制電路板的焊接裝配工藝元件安裝元件安裝- -引腳成型引腳成型- -彎曲 7.27.2 (2)(2)整機(jī)的布線與接地問題整機(jī)的布線與接地問題 接地可分為兩

18、種：一是安全接地；另一種是工作接地。 當(dāng)模擬電路和數(shù)字電路組成模數(shù)混合電子系統(tǒng)時(shí)，通常要將“模擬地”和“數(shù)字地隔離出來，以確保整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。 一般情況下，為合理接地需要注意如下幾點(diǎn)：一般情況下，為合理接地需要注意如下幾點(diǎn)： （a）電路盡可能一點(diǎn)接地，以避免地電流干擾和寄生反饋。 （b）輸出級(jí)和輸入級(jí)不要共用一條地線。 （c） 輸入信號(hào)的“地”應(yīng)就近在輸入級(jí)放大器的地端，不要和其他地方的地線公用。 （d）各種高頻和低頻去耦電容的地 SMT電路板安裝方案元器件安裝大功率支撐孔支撐孔- -焊料焊料- -主面主面- -焊盤區(qū)覆蓋焊盤區(qū)覆蓋支撐孔支撐孔- -焊接焊接- -輔面輔面- -引腳和內(nèi)壁引

19、腳和內(nèi)壁支撐孔支撐孔- -焊料焊料- -輔面輔面- -焊盤區(qū)覆蓋焊盤區(qū)覆蓋支撐孔-導(dǎo)線/引腳伸出電氣間隙電氣間隙檢查放大倍數(shù)（焊盤寬度）檢查放大倍數(shù)（焊盤寬度）8 8、印刷電路板焊接、印刷電路板焊接。靜電MOSFETMOSFET及集成電路的焊接及集成電路的焊接 9、SMT工藝簡介 （1） 波峰焊方式焊盤膠翻轉(zhuǎn)錫波(2) 再流焊（reflow)方式 典型工藝可貼裝各種SMD焊盤焊膏導(dǎo)電膠連接（conductive adhesive） 工藝簡單 環(huán)保 性能適中 可靠性 價(jià)格 局限性綠色制造的探索綠色制造的探索1010、 實(shí)習(xí)任務(wù)實(shí)習(xí)任務(wù)焊接工藝品：焊接工藝品：穩(wěn)壓電源的制作穩(wěn)壓電源的制作音響電路音響電路 數(shù)字萬用表或收音機(jī)制作數(shù)字萬用表或