焊接工藝基礎(chǔ)

1、 課 題： 錫鉛焊接工藝教學(xué)目的： 1、掌握常用焊接工具和設(shè)備的使用和維護。 2、了解錫鉛焊接的基本知識。 3、掌握手工踢鉛焊接和拆焊的步驟和方法。 4、掌握自動錫鉛焊的工藝過程及要求。教學(xué)重點： 1、常用焊接工具使用和維護。 2、手工焊接的步驟和方法。教學(xué)難點： 自動錫鉛焊的工藝過程及要求教學(xué)方法：講授法教 具：常用焊接工具課 時：2教 學(xué) 過 程1組織教學(xué)： 維持秩序,清點人數(shù).2課題導(dǎo)入：（1）本章內(nèi)容:主要講述電子產(chǎn)品的安裝和聯(lián)接的方法和要求。（2）本節(jié)內(nèi)容:主要講述錫鉛悍接工藝及要求。3新課講授：5.1 常用手工焊接工具及正確使用：電烙鐵5.2常用焊接設(shè)備：普通浸錫爐；波峰焊接機；表

2、面安裝使用的波峰焊接機；再流焊接機5.3焊接工藝：接焊定義； 焊接的基本知識；手工烙鐵焊接步驟；焊接操作要領(lǐng)第5章 電子產(chǎn)品裝連工藝5.1 常用手工焊接工具及正確使用1.電烙鐵（1）電烙鐵外形： 外熱式電烙鐵內(nèi)熱式電烙鐵（2）烙鐵頭根據(jù)使用需要可以加工成如下形狀： （3）使用： 1)焊接印制電路板元件時般選用25W的外熱式或2OW的內(nèi)熱式電烙鐵2)裝配時必須用有三線的電源插頭 3)烙鐵頭一般用紫銅制作4)電烙鐵在使用一段時間后，應(yīng)及時將烙鐵頭取出，去掉氧化物再重新配使用5.2常用焊接設(shè)備 1普通浸錫爐 普通浸錫爐是在一般錫鍋的基礎(chǔ)上加焊錫滾動裝置和溫度調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成的，如圖左所示。它既可用于對元

3、器件引線、導(dǎo)線端頭、焊片等進行浸錫，也適用于小批量印制焊接,為了保證浸錫質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)鍋內(nèi)焊料消耗情況，及時增添 焊料，并及時清理錫渣和適當補充焊劑。 2. 波峰焊接機(a) 圓周式 (b) 直線式印制電路板波峰焊接機（1）波峰焊是印制電路板的主要焊接方法。 （2）波峰焊接機通常由涂助焊劑裝置、預(yù)熱裝置、焊料槽、冷卻風(fēng)扇和傳送裝置等部分組成，其結(jié)構(gòu)形式有圓周式和直線式兩種，如上圖（a）所示為圓周式，焊接機的有關(guān)裝置沿圓周排列，臺車運行一周完成一塊印制板的焊接任務(wù)。圖上（b）所示為直線式，通常傳送帶安裝在焊接機的兩側(cè)，印制板可用臺車傳送。 3表面安裝使用的波峰焊接機 （1）表面安裝使用的波峰焊是在

4、傳統(tǒng)波峰焊的基礎(chǔ)上進行重大革新，以適應(yīng)高密度組裝的需要。主要改進在波峰上，有雙峰、噴身式峰和氣泡峰等新型波峰，形成湍流波，以提高滲透性，焊接時間3s4s。（2 表面安裝使用的波峰焊接機工作原理和性能表如下圖： 4再流焊接機（1） 再流焊接是精密焊接，熱應(yīng)力小，適用于全表面貼裝元件的焊接。（2） 常用的再流焊接技術(shù)有：用于整件再流焊的紅外線再流焊、氣相再流焊、熱板再流焊；用于局部再流焊的專用加熱工具、激光束、紅外光束和熱氣流等。 （3） 應(yīng)用最多的是紅外再流焊、熱風(fēng)再流焊和氣相再流焊。（4） 各種再流焊的原理和性能見下表所示: 。 再流焊的原理和性能表5. 接焊工藝1接焊定義：用加熱加壓或其它方

5、法使兩種金屬原子相互作用形成合金的過程2 . 焊接的基本知識（1）錫焊的條件1）被焊件必須是具有可焊性。可焊性也就是可浸潤性，它是指被焊接的金屬材料與焊錫在適當?shù)臏囟群椭竸┳饔孟滦纬闪己媒Y(jié)合的性能。在金屬材料中、金、銀、銅的可焊性較好，其中銅應(yīng)用最廣，鐵、鎳次之，鋁的可焊性最差。2)被焊金屬表面應(yīng)保持清潔。氧化物和粉塵、油污等會妨礙焊料浸潤被焊金屬表面。在焊接前可用機械或化學(xué)方法清除這些雜物。3)使用合適的助焊劑。使用時必須根據(jù)被焊件的材料性質(zhì)、表面狀況和焊接方法來選取。4)具有適當?shù)暮附訙囟?。溫度過低，則難于焊接，造成虛焊。溫度過高會使焊料處于非共晶狀態(tài)，加速助焊劑的分解，使焊料性能下降，

6、還會導(dǎo)致印制板上的焊盤脫落。5)具有合適的焊接時間。應(yīng)根據(jù)被焊件的形狀、大小和性質(zhì)等來確定焊接時間。過長易損壞焊接部位及元器件，過短則達不到焊接要求。（2）錫焊的要求1）焊點機械強度要足夠。因此要求焊點要有足夠的機械強度。用把被焊元器件的引線端子打彎后再焊接的方法可增加機械強度。 ）焊接可靠，保證導(dǎo)電性能。為使焊點有良好的導(dǎo)電性能，必須防止虛焊，虛焊是指焊料與被焊物表面沒有形成合金結(jié)構(gòu)，只是簡單地依附在被焊金屬的表面上，如下圖所示: 直插式焊點 半折彎式焊點 引腳浸滑不好 印制侵滑不好 焊點正確好的剖面 虛焊的剖面 3）焊點上焊料應(yīng)適當。過少機械強度不夠、過多浪費焊料、并容易造成焊點短路。4）

7、焊點表面應(yīng)有良好時光澤。主要跟使用溫度和助焊劑有關(guān)5）焊點要光滑、無毛刺和空隙。6）焊點表面應(yīng)清潔。 3手工烙鐵應(yīng)按以下五個步驟進行操作（簡稱五步焊接操作法）。（1）準備。將被焊件、電烙鐵、焊錫絲、烙鐵架等放置在便于操作的地方。 (（2）加熱被焊件。將烙鐵頭放置在被焊件的焊接點上，使接點上升溫。（3）熔化焊料。將焊接點加熱到一定溫度后，用焊錫絲觸到焊接處，熔化適量的焊料，。焊錫絲應(yīng)從烙鐵頭的對稱側(cè)加入，而不是直接加在烙鐵頭上。（4）移開焊錫絲。當焊錫絲適量熔化后，迅速移開焊錫絲。（5）移開烙鐵。當焊接點上的焊料流散接近飽滿，助焊劑尚未完全揮發(fā)，也就是焊接點上的溫度最適當、焊錫最光亮、流動性最強

8、的時刻，迅速拿開烙鐵頭，。移開烙鐵頭的時機、方向和速度，決定著焊接點的焊接質(zhì)量。正確的方法是先慢后快，烙鐵頭沿45°角方向移動，并在將要離開焊接點時快速往回一帶，然后迅速離開焊接點。對熱容量小的焊件，可以用三步焊接法，即焊接準備 加熱被焊部位并熔化焊料撤離烙鐵和焊料。圖5.22五步焊接操作法（a）準備（b）加熱被焊件 （b）熔化焊料（c）移開焊錫絲（d）移開烙鐵4、焊接操作要領(lǐng)1）焊前準備好（）工具的準備。（）被焊件的清潔和浸錫。) 焊劑的用量要合適，用量過少則影響焊接質(zhì)量，用料過多時，焊劑殘渣將會腐蝕零件，并使線路的絕緣性能變差。) 焊接的溫度和時間要掌握好。溫度過低，焊錫流動性差

9、，很容易凝固，形成虛焊。如果錫焊溫度過高，將使焊錫流淌，焊點不易存錫，焊劑分解速度加快，使金屬表面加速氧化，并導(dǎo)致印制電路板上的焊盤脫落。) 焊料的施加方法和烙鐵頭放置的位置如下圖所示: 只與引腳接觸（錯 ） 只與焊盤接觸（錯） 與引腳和焊盤同時觸焊料施加方法 烙鐵頭焊接時的位置5）焊接時手要扶穩(wěn)。在焊錫凝固過程中不能晃動被焊元器件引線，否則將造成虛焊。6）焊點的重焊。當焊點一次焊接不成功或上錫量不夠時，便要重新焊接。重新焊接時，必須待上次的焊錫一同熔化并熔為一體時才能把烙鐵移開。7）焊接后的處理。當焊接結(jié)束后，應(yīng)將焊點周圍的焊劑清洗干凈，并檢查電路有無漏焊、錯焊、虛焊等現(xiàn)象。5.片式元件的手

10、工焊接1）小元件的焊接。（1）用鑷子夾住欲焊接的小元件放置到焊接的位置，注意要放正，不可偏離焊點。若焊點上焊錫不足，可以用電烙鐵加上少許焊錫。（2）打開熱風(fēng)槍電源開關(guān)，調(diào)節(jié)熱風(fēng)槍溫度開關(guān)，使噴頭熱風(fēng)溫度保持在270 左右，風(fēng)速關(guān)在12檔。（3）使熱風(fēng)槍的噴頭離欲焊接的小元件保持垂直，距離為23cm。給小元件均勻加熱。待小元件周圍焊錫熔化后移走熱風(fēng)槍的噴頭。（4）焊錫冷卻后移走鑷子。（5）用無水酒精將小元件周圍松香清理干凈。2）片式一般集成電路的焊接（1）將焊接點用936電烙鐵整理干凈，必要時，對焊錫較少焊點進行補錫 。然后，用酒精清洗干凈焊點周圍的雜質(zhì)。（2）打開熱風(fēng)槍開關(guān)，調(diào)節(jié)熱風(fēng)槍溫度為3

11、00350，風(fēng)速開關(guān)調(diào)節(jié)到23檔。（3）將更換的集成電路和電路板上的焊接位置對好，用帶燈放大鏡進行反復(fù)調(diào)整，使之完全對正。（4）先用936烙鐵焊好集成塊的四腳，將集成塊固定。然后再用熱風(fēng)槍噴頭垂直對準集成塊，距離為23cm,慢速旋轉(zhuǎn)，均勻加熱集成塊四周引腳，待焊錫熔化后，移開熱風(fēng)槍。（5）冷卻后，用帶燈放大鏡檢查集成塊的電路有無虛焊，若有，應(yīng)用尖頭烙鐵936進行焊接，直到全部正常為止。（6）用無水酒精將集成電路周圍的松香清洗干凈。3）BGA集成塊(IC)的焊接（1）清除焊接板上焊盤的多余焊錫,清洗 。.（2）對BGA集成塊進行植錫操作對于BGA集成塊(IC)用936電烙鐵取下多余焊錫,用香蕉水

12、或無水酒精清洗干凈,將IC固定好,將選擇好的相應(yīng)型號植錫板和IC對準后,將植錫板用手或鑷子按牢不動,以后另一手刮漿上錫.上錫時,用橡皮檫刮多少適量和干稀適度的錫漿到植錫板上,用力望下刮,邊刮邊壓,使錫漿均勻地填充于植錫板的小孔中.特別應(yīng)關(guān)照IC四角的小孔.上錫時關(guān)鍵在于要壓緊植錫板錫漿上好后吹錫成球.將熱風(fēng)槍的風(fēng)嘴去掉,將風(fēng)量調(diào)至最小,將溫度調(diào)至300340.將風(fēng)嘴對著植錫板緩緩的均勻加熱,使錫漿慢慢熔化.當看見植錫板的個別小孔已有錫球生成時,說明溫度已經(jīng)到位,這時應(yīng)提高熱風(fēng)槍的風(fēng)嘴,避免溫度繼續(xù)上升,待每個小孔中都有錫球形成時,移開熱風(fēng)槍,冷卻后用鑷子取下BGA(IC), BGA集成塊上植錫

13、的錫球應(yīng)大小均勻才符合要求.（3） BGA集成塊(IC)的安裝先將BGA有焊腳的那一面涂上適量助焊膏,用熱風(fēng)槍輕吹一吹,使助焊膏均勻分布于IC的表面,為焊接做準備.再將植好錫球的BGA(IC)按拆卸前的定位位置放到線路板上,同時,用手或鑷子將IC前后左右移動并輕輕加壓,這時可以感覺到兩邊焊腳的接觸情況.因為兩邊的焊腳都是圓的,所以來回移動時如果對準了,IC會有一種”爬到了坡頂?shù)母杏X,對準后,因為事先在IC的腳上涂上了一點助焊膏,有一定粘性,IC不會移動.如果IC對偏了,要從新定位.（4）BGA （IC）集成塊的加熱焊接和植錫一樣，把熱風(fēng)槍的風(fēng)嘴去掉，把風(fēng)量調(diào)到12檔，溫度調(diào)節(jié)到340讓風(fēng)嘴的中

14、央對準IC的中央位置，緩慢加熱，當看到IC往下一沉且四周有助焊膏溢出時，說明錫球已和線路板上的焊點熔合在一起。這時可以輕輕晃動熱風(fēng)槍使加熱均勻充分，由于表面張力的作用，BGAIC與線路板的焊點之間會自動對準定位，注意在加熱過程中切勿用力按住BGA IC ，否則會使焊錫外溢，極易造成脫腳和短路。焊接完成后用香蕉水將板洗干凈即可。6.拆 焊 )一般焊接點拆焊 一般焊接點拆焊 (a)去掉焊錫 (b)撬開導(dǎo)線 (c)退出導(dǎo)線）印制電路板上元器件的拆焊（）分點拆焊。（）集中拆焊。集中拆焊法（）間斷加熱拆焊。 ）片式元器件的拆焊（1）小元件的拆卸（a）將線路固定，仔細觀察欲拆卸的小元件的位置。（b）將小元

15、件周圍的雜質(zhì)清理干凈，加注少許松香水。（c）調(diào)節(jié)熱風(fēng)槍溫度270,速風(fēng)在12檔。（d）距離小元23cm，對小元件上均勻加熱。（e）待小元件周圍焊錫熔化后用手指鉗將小元件取下。（2）貼片集成電路的拆卸（a）將線路板固定，仔細觀察欲拆卸集成電路的位置和方位，并做好記錄，以便焊接是恢復(fù)。（b）用小刷子將貼片集成電路周圍的雜質(zhì)清理干凈，往貼片集成電路周圍加注少許松香水。（c）調(diào)好熱風(fēng)槍的溫度和風(fēng)速，溫度開關(guān)一般至300350,風(fēng)速開關(guān)調(diào)節(jié)23檔。（d）使噴頭和所拆集成電路保持垂直，并沿集成電路周圍管腳慢速旋轉(zhuǎn)，均勻加熱，待集成電路的管腳焊錫全部熔化后，用醫(yī)用針頭或手指鉗將集成電路掀起或鑷走，且不可用力

16、，否則，極易損壞集成電路的錫箔。（3）BGA IC的拆卸（a）BGA IC的定位: 畫線定位法、貼紙定位法、目測法（b）BGA IC拆卸: 在芯片上面放適量助焊, 溫度開關(guān)一般調(diào)至300350, 風(fēng)速開關(guān)調(diào)至23檔，在芯片上方約2.5cm處作螺旋狀吹，直到芯片底下的錫珠，完全溶解，用鑷子輕輕托起整個芯片。7. 自動焊接1）浸焊:浸焊是將插裝好元器件的印制電路板浸入有熔融狀態(tài)料的錫鍋內(nèi)，一次完成印制板上所有焊點的焊接。其操作步驟如下:（1） 錫鍋加熱。，焊接溫度控制在240260為宜。（2） 涂敷焊劑。，一般是在松香酒精溶液中浸一下。（3） 浸焊。用簡單夾具夾住印制板的邊緣，浸入錫鍋時讓印制板與

17、錫鍋內(nèi)的錫液成30。45。的傾角，然后將印制板與錫液保持平行浸入錫鍋內(nèi)，浸入的深度以印制板厚度的5070為宜，浸焊時間約3s 5s，浸焊完成后仍按原浸入的角度緩慢取出，如下圖所示 浸焊示意圖 圖5.28 單向波峰焊示意圖（4） 冷卻。浸焊完畢應(yīng)馬上對印制板進行風(fēng)冷。（5）檢查焊接質(zhì)量：檢查有無虛焊、假焊、橋接、拉尖等。（6）修補。少數(shù)焊點有缺陷，可用電烙鐵進行手工修補。若有缺陷的焊點較多，可重新浸焊一次。2）波峰焊（1） 焊前準備。焊前準備主要是對印制板進行去油污處理，去除氧化膜和涂阻焊劑。（2） 涂焊劑。涂敷焊劑可利用波峰機上的涂敷焊劑裝置，注噫控制好焊劑濃度。（3） 預(yù)熱。預(yù)熱是給印制板加

18、熱，使焊劑活化并減少印制板與錫波接觸時遭受的熱沖擊。一般預(yù)熱溫度為7090，預(yù)熱時間約為40s。（4） 波峰焊接。印制板經(jīng)涂敷焊劑和預(yù)熱后，由傳送帶送入焊料槽，印制板的板面與焊料波峰接觸，使印制板上所有的焊點被焊接好。波峰焊分為單向波峰焊和雙向波峰焊接。如下圖所示: 單向波峰焊雙向波峰焊（5)為了提高焊接質(zhì)量，進行波峰焊接時應(yīng)注意以下操作：（a）按時清除錫渣。，使也可在熔融的焊料中加入防氧化劑，還可使錫渣還原成純錫。（b）波峰的高度。焊料波峰的高度最好調(diào)節(jié)到印制板厚度的1/22/3處。（c）焊接速度和焊接角度。，一般控制在0.31.2m/min為宜。印制板與焊料波峰的傾角約為6度。（d）焊接溫度。通常焊接溫度控制在230260之間。（e）冷卻。一般是采用風(fēng)扇冷卻。（f）清洗。目前普遍使用的清洗方法有液相清洗法和汽相清洗法兩類。3）自動焊接工藝:自動焊接工藝可歸納為一次焊接和二次焊接兩類。（1）一次焊接。一次焊接的工藝流程為：焊前準備涂敷焊劑預(yù)熱焊接冷卻清洗。（2）二次焊接。為了提高整機產(chǎn)品的質(zhì)量，采取二次焊接來提高焊接的可靠性和焊點的合格率。二次焊接包括浸焊和波峰焊兩種方法，常用的二次焊接的工藝流程為：焊前準備涂敷焊劑預(yù)熱浸焊冷卻涂敷焊劑預(yù)熱波峰焊冷卻清洗。本課小結(jié)：1、常用手工焊接工具主要有烙鐵（外熱式、內(nèi)熱式、恒溫、吸錫、半自動）和鑷子、剪刀。2、焊