錫焊原理及手焊工藝

1、1錫焊原理及手工焊接工藝錫焊原理及手工焊接工藝2大綱n一.錫焊的原理n二.手工錫焊的材料n三.手工錫焊的工具n四.電烙鐵的使用方法n五.手工錫焊的四要素n六.焊點(diǎn)質(zhì)量要求n七.常見焊接缺陷及原因分析n八.烙鐵的保養(yǎng)及維護(hù)n九.手工錫焊的注意事項(xiàng)3一.錫焊的原理n何為錫焊?n潤(rùn)濕(Wetting)錫焊的重要因素n錫焊另兩個(gè)重要因素n潤(rùn)濕、表面張力和毛細(xì)管作用n焊點(diǎn)的形成n可焊性n焊接必須具備的條件4何為錫焊(Soldering)？n用錫（Sn）為主體合金材料來連接金屬的一種工藝.這種合金的熔點(diǎn)一般在427以下.常用的Sn63/Pb37合金熔點(diǎn)為183 . n定義: 一種通常加溫到427以下而產(chǎn)生

2、金屬接合的程序.同時(shí)用的是一種熔點(diǎn)低于基礎(chǔ)材料又不含鐵的填料.這金屬填料是由毛細(xì)管的作用分布到配 好的組件中間.（美國(guó)焊接協(xié)會(huì)）n注:在錫焊過程中，基礎(chǔ)材料不會(huì)熔化.5潤(rùn)濕(Wetting)錫焊的重要因素n液體對(duì)基礎(chǔ)材料形成一層相對(duì)來說均勻、光滑、連續(xù)和粘液體對(duì)基礎(chǔ)材料形成一層相對(duì)來說均勻、光滑、連續(xù)和粘 著的薄著的薄膜。膜。n因?yàn)椴牧祥g自然的性質(zhì)，有些液體能以不同的程度潤(rùn)濕到不因?yàn)椴牧祥g自然的性質(zhì)，有些液體能以不同的程度潤(rùn)濕到不 同的同的材料上。而有些液體就不能潤(rùn)濕到某些材料上。材料上。而有些液體就不能潤(rùn)濕到某些材料上。n 液體潤(rùn)濕到基礎(chǔ)材料上的程度與其表面張力有直接的關(guān)系。液體潤(rùn)濕到基礎(chǔ)材

3、料上的程度與其表面張力有直接的關(guān)系。6錫焊另兩個(gè)重要因素7潤(rùn)濕、表面張力和毛細(xì)管作用8潤(rùn)濕、表面張力和毛細(xì)管作用9焊點(diǎn)的形成10焊點(diǎn)的形成11焊點(diǎn)的形成12可焊性13焊接必須具備的條件n焊件必須具有良好的可焊性（在焊接時(shí)，由于高溫使金屬表面產(chǎn)生氧化膜，影響材料的可焊性，為了提高可焊性，一般采用表面鍍錫、鍍銅等措施來防止表面的氧化）. n焊件表面必須保持清潔（即使可焊性良好的焊件，由于儲(chǔ)存或被污染，都可能在焊件表面產(chǎn)生有害的氧化膜和油污）.n要使用合適的助焊劑（不同的焊接工藝，應(yīng)選擇不同的助焊劑） n焊件要加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋ú坏稿a要加熱到熔化，而且應(yīng)該同時(shí)將焊件加熱到能夠熔化焊錫的溫度） 14

4、14三.手工錫焊的工具n電烙鐵 焊錫作業(yè)之工具;n烙鐵頭 焊接時(shí)用以傳熱于焊件;n烙鐵座 用以架放烙鐵的支架;n濕水海棉 用以清潔烙鐵嘴上的雜物.n熱風(fēng)筒 、電熱鉗、尖嘴鉗、鑷子等1515烙鐵手柄剖面圖1616電烙鐵的選用n電烙鐵的種類：普通烙鐵、恒溫烙鐵、數(shù)顯無鉛恒溫烙鐵等；n電烙鐵的功率：60W、40W、30W、20W等，應(yīng)根據(jù)焊接面大小及焊接元件耐溫能力等因素選用不同功率的烙鐵1717烙鐵頭的形狀選擇n烙鐵頭的形狀各異，我們應(yīng)根據(jù)作業(yè)的目的、要求，選擇合適的烙鐵頭。一般小的或不耐高溫的元件，選用較細(xì)較尖的烙鐵頭；焊接相對(duì)較大及耐高溫的部件則宜選擇較粗的烙鐵頭；根據(jù)焊接部位的形狀，可以選擇

5、諸如尖頭、圓頭、扁平、橢圓、斜口等形狀的烙鐵頭。 1818烙鐵頭的形狀1919四.電烙鐵的使用方法n反握法：反握法：是用五指把電烙鐵的柄握在掌中。此法適用于大功率電烙鐵，焊接散熱量較大的被焊件。 n正握法：正握法：就是除大拇指外四指握住電烙鐵柄，大拇指順著電烙鐵方向壓緊，此法使用的電烙鐵也比較大，且多為彎型烙鐵頭。 n握筆法：握筆法：握電烙鐵如握鋼筆，適用于小功率電烙鐵，焊接小的被焊件。本公司采用握筆法。 20202121手焊操作的正確姿勢(shì)n正確的操作姿勢(shì)，可以保證操作者的身心健康，減少勞動(dòng)傷害。n焊接時(shí)姿勢(shì)應(yīng)端正，背脊挺直，雙眼視線與工作臺(tái)面保持約60度的交角.n為減少焊劑加熱時(shí)揮發(fā)出的化學(xué)

6、物質(zhì)對(duì)人體的危害，減少有害氣體的吸入量，一般情況下，烙鐵到人體的距離應(yīng)不少于20cm，通常以30cm為宜。 2222更換烙鐵頭的具體步驟更換烙鐵頭的具體步驟 na、首先將烙鐵頭冷卻至200以下nb、用尖嘴鉗將固定烙鐵頭的螺帽套取下放置在清洗海綿上。（注意：是夾住烙鐵頭固定螺帽的扁平部分）nc、用尖嘴鉗將需更換的烙鐵頭取下放置在清洗海綿上。nd、用尖嘴鉗將新的同型號(hào)的烙鐵頭安裝在電烙鐵的陶瓷加熱器上。（套住電烙鐵的內(nèi)部陶瓷加熱器）ne、用尖嘴鉗將固定烙鐵頭的螺帽套裝置在電烙鐵上并扭緊螺帽。nf、待溫度達(dá)到200以上后，在新裝置的烙鐵頭上鍍一層焊錫，以防止新的烙鐵頭驟遇高溫而氧化。ng、 待溫度達(dá)

7、到規(guī)定溫度范圍后可進(jìn)行焊接作業(yè)。（清洗加熱焊接退出）nh、當(dāng)需要更換烙鐵頭時(shí)，最好選擇相同型號(hào)的烙鐵頭，如果使用不同型號(hào)的烙鐵頭，會(huì)影響烙鐵原有的性能并且損壞發(fā)熱芯及電路板等部件.2323五.手工錫焊的四要素n焊接溫度n焊接時(shí)間n焊接角度n焊接步驟2424焊接溫度n有鉛焊錫的熔點(diǎn)一般在180-1900C，烙鐵的溫度一般應(yīng)增加30-800C，應(yīng)使焊接溫度大約為230-2700C（這個(gè)溫度為焊接點(diǎn)及焊接物的溫度）。當(dāng)部件比較大，導(dǎo)熱性能較差時(shí)烙鐵的溫度則要相應(yīng)增加。烙鐵溫度過高、焊接時(shí)間過長(zhǎng)，均有使PCB焊盤脫落、導(dǎo)線膠皮收縮、元件損壞等；烙鐵溫度低，又可能造成虛焊等現(xiàn)象 .n常用無鉛焊錫的熔點(diǎn)比

8、有鉛高約20500C,因此焊接溫度應(yīng)相應(yīng)提高20500C.2525焊接時(shí)間n合金層厚度在2-5um最結(jié)實(shí) n焊接時(shí)間過長(zhǎng)，則焊接點(diǎn)上的焊劑完全揮發(fā)，就失去了助焊作用。合金層將加厚，使焊點(diǎn)變脆，變硬且易折斷，光潔度變白，不發(fā)亮。 n焊接時(shí)間過短，則焊接點(diǎn)的熱量不能使焊料充分 熔化，容易造成虛假焊。同時(shí)，合金層過薄，使焊接變得力度不夠。 n所以焊接時(shí)間應(yīng)選擇適當(dāng)，一般應(yīng)控制在1S3S以內(nèi)。 2626焊接角度n烙鐵頭與焊接面的交角一般情況下應(yīng)保持在45左右;有時(shí)焊接位置旁有較高的元件遮擋,其交角不能保持在45,但通常應(yīng)不超過3075 的范圍.n錫線也應(yīng)與焊接面保持45左右的交角為宜.n45左右的交角

9、傳熱較快,焊錫及松香熔化后能順利潤(rùn)濕焊接面.2727手工錫焊的焊接步驟2828手工錫焊的焊接步驟n步驟1:將烙鐵頭在含水分的海綿上清理干凈，左手拿錫絲，右手握烙鐵，進(jìn)入備焊狀態(tài)。n海綿的作用是清除烙鐵頭部的焊錫屑及氧化物等.海棉含水量要適當(dāng),含水量過少不能完全清除掉烙鐵頭部的焊錫屑及氧化物;含水量過多不僅不能完全除掉烙鐵頭上的焊錫屑及氧化物，還會(huì)因烙鐵頭的溫度急劇下降而產(chǎn)生漏焊，虛焊等焊接不良，烙鐵頭上的水粘到線路板上也會(huì)造成腐蝕及短路等. 2929n步驟2: 將烙鐵頭放在要焊接的兩個(gè)部件之間，同時(shí)對(duì)兩部件進(jìn)行加熱。 n步驟3:在加熱了的位置上供給適量的焊錫絲，因焊錫、焊劑的活性作用，焊錫伸展

10、，適當(dāng)?shù)募訜釙?huì)使其（例如零件端子和印刷電路板的焊盤間融合）焊接上，并且，由于表面張力和適量的焊錫，可以使其呈現(xiàn)光滑的有光澤的焊錫流動(dòng)曲線。 3030n步驟4: 移走焊錫絲-當(dāng)錫線熔化一定量后，立即向左上45方向移開錫線.n步驟5:移走烙鐵頭。n注意：在焊錫冷卻凝固之前，焊接的部件不能有晃動(dòng)，否則將影響焊接質(zhì)量。n對(duì)一些較難焊接的焊接點(diǎn)，為了增強(qiáng)焊接效果，可加涂一些焊劑，并可適當(dāng)增加焊接時(shí)間。3131快速焊接法n在連續(xù)焊接時(shí)，為了加快焊接速度，可將焊接步驟簡(jiǎn)化如下： 將電烙鐵與焊錫絲同時(shí)移向焊接點(diǎn)。在快要接觸焊接點(diǎn)時(shí)，用烙鐵頭熔化一段焊錫絲，然后迅速將烙鐵頭接觸焊接點(diǎn)。接著將烙鐵頭在焊接點(diǎn)上移動(dòng)

11、，使熔化的焊料流布焊接點(diǎn)并滲入被焊物面的縫隙。最后迅速拿開烙鐵頭，完成焊接。3232n在采用這種快速焊接法時(shí)，操作者要熟練掌握焊料的用量及焊接的時(shí)間，要在焊劑未完全揮發(fā)之前就完成烙鐵頭在焊接點(diǎn)上的移動(dòng)及拿開步驟，才能獲得滿意的效果.n此方法適用于焊接排線及集成塊等.快速焊接法3333六.焊點(diǎn)質(zhì)量要求n1. 防止假焊、虛焊及漏焊： *假焊是指焊錫與被焊金屬之間被氧化層或焊劑的未揮發(fā)物及污物隔離，未真正焊接在一起。 *虛焊是指焊錫只是簡(jiǎn)單地依附于被焊金屬表面，沒有形成金屬合金。n 2. 焊點(diǎn)不應(yīng)有毛刺，砂眼及氣泡，毛刺會(huì)發(fā)生尖端放電。n 3. 焊點(diǎn)的焊錫要適量，焊錫過多，易造成接點(diǎn)相碰或掩蓋焊接缺

12、陷，焊錫太少，不僅機(jī)械強(qiáng)度低，而且由于表面氧化層隨時(shí)間逐漸加深，容易導(dǎo)致焊點(diǎn)失效。 3434n4. 焊點(diǎn)要有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)適當(dāng)增大焊接面積。n5. 焊點(diǎn)表面要光滑，良好的焊點(diǎn)有特殊光澤和良好的顏色，不應(yīng)有凹凸不平和波紋狀以及光澤不均勻的現(xiàn)象。 n6. 引線頭必須包圍在焊點(diǎn)內(nèi)部，如線頭裸露在空氣中易氧化侵蝕焊點(diǎn)內(nèi)部，影響焊接質(zhì)量，造成隱患。 n7. 焊點(diǎn)表面要清洗，助焊劑的殘留會(huì)吸收潮氣，慢慢腐蝕電路.因此，焊接后要對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行清洗，如使用免洗助焊劑，且焊點(diǎn)要求不高，也可不清洗。 35358. 典型焊點(diǎn)的外觀3636七.常見焊接缺陷及原因分析 373738383939焊點(diǎn)缺陷焊點(diǎn)缺陷外觀特點(diǎn)外觀特

13、點(diǎn)危害危害原因分析原因分析氣泡引線根部有噴火式焊料隆起，內(nèi)部藏有空洞暫時(shí)導(dǎo)通，但長(zhǎng)時(shí) 間 容 易 引起導(dǎo)通不良1、 線與焊盤孔間隙大2、 線浸潤(rùn)性不良3、雙面板堵通孔焊接時(shí)間長(zhǎng)，孔內(nèi)空氣膨脹銅箔翹起銅箔從印制板上剝離印制板已被損壞1、 焊接時(shí)間太長(zhǎng)，烙鐵溫度過高。剝離焊點(diǎn)從銅箔上剝落（不是銅箔與印制板剝離）斷路焊盤上金屬鍍層不良4040八.烙鐵的保養(yǎng)及維護(hù)n焊接前點(diǎn)檢焊接前點(diǎn)檢: 1.檢查插頭線路處有無短路現(xiàn)象，檢查電烙鐵接線處螺絲松緊，檢查烙鐵嘴是否氧化，是否凹凸不平影響受熱 ； 2.檢查清潔海綿含水量是否適當(dāng)（半干狀態(tài)為佳），是否臟污，否則進(jìn)行處理； 3.檢查烙鐵架上是否有錫渣,若有及時(shí)清

14、除； 4.檢查烙鐵溫度設(shè)置是否合理4141烙鐵的保養(yǎng)及維護(hù)n工作中工作中: 要按照規(guī)定的焊接順序來進(jìn)行焊接，從而使烙鐵頭得到焊錫的保護(hù)而減低它的氧化速度。順序如下(a,b,c為一個(gè)循環(huán))： a、焊接前先清潔烙鐵嘴上的舊錫 b、進(jìn)行焊接 c、無須清洗烙鐵嘴，讓殘留的焊錫留在烙鐵嘴上，直接將烙鐵嘴放回烙鐵架上4242烙鐵的保養(yǎng)及維護(hù)n工作后工作后: 1. 暫時(shí)不用時(shí),先把溫度調(diào)到約250，然后清潔烙鐵頭，再加上一層新錫（起保護(hù)作用）。2. 較長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí),先按第1項(xiàng)加錫保護(hù)烙鐵頭,然后關(guān)閉電源.清潔烙鐵架及海綿等。4343烙鐵的保養(yǎng)及維護(hù)n烙鐵頭要經(jīng)常保持清潔，經(jīng)常用濕布、浸水海綿擦拭烙鐵頭，以保

15、持烙鐵頭良好的掛錫，并可防止殘留助焊劑對(duì)烙鐵頭的腐蝕。焊接完畢時(shí)，烙鐵頭上的殘留焊錫應(yīng)該繼續(xù)保留，以防止再次加熱時(shí)出現(xiàn)氧化層。n不焊接時(shí)應(yīng)及時(shí)將烙鐵嘴放回烙鐵架中，并且注意輕拿輕放；操作中不得敲擊或甩動(dòng)烙鐵嘴，以免發(fā)熱芯受損及錫珠亂濺。 4444九.手工錫焊的注意事項(xiàng)n1.必須帶靜電環(huán)操作，人體可產(chǎn)生10000伏以上的靜電，而IC在300伏以上電壓時(shí)就會(huì)損壞，因此人體靜電需通過地線放電。n2.戴手套或指套操作,裸手不能直接接觸機(jī)板及元器件金手指.n3.以正確的焊接溫度，焊接角度，焊接順序進(jìn)行焊接，保持適當(dāng)?shù)暮附訒r(shí)間。4545n4.正確地拿取正確地拿取PCB:PCB: 拿取PCB時(shí)手持PCB的邊

16、緣，手不要碰到板上的元件。n5.盡量使用低溫焊接盡量使用低溫焊接 :高溫焊接會(huì)使烙鐵頭加速氧化，降低烙鐵頭壽命。如果烙鐵頭溫度超過470。它的氧化速度是380的兩倍。n6.6.焊接時(shí)勿施壓過大焊接時(shí)勿施壓過大: :焊接時(shí)，請(qǐng)勿施壓過大，否則會(huì)使烙鐵頭受損、變形。只要烙鐵頭能充分接觸焊點(diǎn)，熱量就可以傳遞。（根據(jù)焊點(diǎn)的大小來選擇不同的烙鐵頭，這樣也可使烙鐵頭更好的傳熱）。 4646 n7. 焊錫時(shí)不得敲擊或甩動(dòng)烙鐵嘴焊錫時(shí)不得敲擊或甩動(dòng)烙鐵嘴:敲擊或甩動(dòng)烙鐵嘴會(huì)使發(fā)熱芯受損及錫珠亂濺，縮短發(fā)熱芯使用壽命，錫珠如果濺到PCBA上可能形成短路，引起電性能不良。n8. 使用濕水海綿去除烙鐵頭氧化物及多余

17、錫渣使用濕水海綿去除烙鐵頭氧化物及多余錫渣.清潔海棉含水量要適當(dāng)，含水量多不僅不能完全除去烙鐵頭上的焊錫屑，還會(huì)因?yàn)槔予F頭溫度的急劇下降（這種熱沖擊對(duì)烙鐵頭和烙鐵內(nèi)部的加熱元件，損傷很大）而產(chǎn)生漏焊、虛焊等焊接不良，烙鐵頭上的水粘到線路板也會(huì)造成線路板的腐蝕及短路等不良，如果水量過少或未進(jìn)行濕水處理，則會(huì)使烙鐵頭受損、氧化而導(dǎo)致不上錫，同樣容易造成虛焊等焊接不良。要經(jīng)常檢查海綿中的含水量適當(dāng)，同時(shí)每天要進(jìn)行至少3次以上清潔海綿中的錫渣等雜物。47479. 焊接時(shí)錫量及助焊劑應(yīng)適當(dāng)焊接時(shí)錫量及助焊劑應(yīng)適當(dāng).焊錫過多，易造成連錫或掩蓋焊接缺陷，焊錫太少，不僅機(jī)械強(qiáng)度低，而且由于表面氧化層隨時(shí)間逐漸加深，容易導(dǎo)致焊點(diǎn)失效。助焊劑過多會(huì)污染腐蝕PCBA,可能會(huì)導(dǎo)致漏電等電氣不良,過少起不到作用. 10. 經(jīng)常保持烙鐵頭上錫經(jīng)常保持烙鐵頭上錫:這樣可以減低烙鐵頭的氧化機(jī)會(huì)，使烙鐵頭更耐用。 4848n11. 焊劑飛濺、焊錫