手工焊接工藝培訓材料.ppt

1、制造部 2008.07.04,手工焊接工藝培訓材料,一.錫焊的原理 二.手工錫焊的材料 三.手工錫焊的工具 四.電烙鐵的使用方法 五.手工錫焊的四要素 六.焊點質(zhì)量要求 七.常見焊接缺陷及原因分析 八.烙鐵的保養(yǎng)及維護 九.手工錫焊的注意事項,一.錫焊的原理,何為錫焊? 潤濕(Wetting)錫焊的重要因素 錫焊另兩個重要因素 潤濕、表面張力和毛細管作用 焊點的形成 可焊性 焊接必須具備的條件,何為錫焊(Soldering)？,用錫（Sn）為主體合金材料來連接金屬的一種工藝.這種合金的熔點一般在427以下.常用的Sn63/Pb37合金熔點為183 . 定義: 一種通常加溫到427以下而產(chǎn)生金屬

2、接合的程序.同時用的是一種熔點低于基礎材料又不含鐵的填料.這金屬填料是由毛細管的作用分布到配 好的組件中間.（美國焊接協(xié)會） 注:在錫焊過程中，基礎材料不會熔化.,潤濕(Wetting)錫焊的重要因素,液體對基礎材料形成一層相對來說均勻、光滑、連續(xù)和粘 著的薄膜。 因為材料間自然的性質(zhì)，有些液體能以不同的程度潤濕到不 同的材料上。而有些液體就不能潤濕到某些材料上。 液體潤濕到基礎材料上的程度與其表面張力有直接的關系。,錫焊另兩個重要因素,潤濕、表面張力和毛細管作用,潤濕、表面張力和毛細管作用,焊點的形成,焊點的形成,焊點的形成,可焊性,焊接必須具備的條件,焊件必須具有良好的可焊性（在焊接時，由

3、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）. 焊件表面必須保持清潔（即使可焊性良好的焊件，由于儲存或被污染，都可能在焊件表面產(chǎn)生有害的氧化膜和油污）. 要使用合適的助焊劑（不同的焊接工藝，應選擇不同的助焊劑） 焊件要加熱到適當?shù)臏囟龋ú坏稿a要加熱到熔化，而且應該同時將焊件加熱到能夠熔化焊錫的溫度）,二.手工錫焊的材料,PCB及組件 錫線 助焊劑 清潔劑,PCB及組件,PCB及組件： 焊接前應檢查PCB及其它將要焊接的組件是否氧化、臟污、金屬鍍層脫落等.,錫線,成份： 錫線分有鉛錫線及無鉛錫線兩大類. 有鉛: Sn(63%)Pb

4、(37%);Sn(60%)Pb(40%); （當錫鉛比例發(fā)生變化時，焊錫熔點都會相應變化。錫的比例升高會導致焊接熔點溫度下降.） 無鉛:SnAgCu;SnAg;SnCu;SnAgBi等等; 直徑：通常有0.6MM、0.8MM、 1.0MM、1.2MM等，應視焊接面及焊接元件等采用合適的錫線. 錫線通常含有一定含量的松香.,助焊劑,助焊劑,助焊劑,特性：具有低腐蝕性、高絕緣性、長期安定性、耐濕性、無毒性等特性. 助焊劑的負作用：助焊劑為活性材料，焊接后就不需要了，正常用量焊后就揮發(fā)掉，如有存留則會造成質(zhì)量不穩(wěn)定，會慢慢腐蝕電路，使之短路。 使用助焊劑應適量；由于錫線通常已含有助焊劑，因此焊接時應

5、盡量避免額外添加助焊劑、助焊膏等.,清潔劑,清潔劑,三.手工錫焊的工具,電烙鐵 焊錫作業(yè)之工具; 烙鐵頭 焊接時用以傳熱于焊件; 烙鐵座 用以架放烙鐵的支架; 濕水海棉 用以清潔烙鐵嘴上的雜物. 熱風筒 、電熱鉗、尖嘴鉗、鑷子等,烙鐵手柄剖面圖,電烙鐵的選用,電烙鐵的種類：普通烙鐵、恒溫烙鐵、數(shù)顯無鉛恒溫烙鐵等； 電烙鐵的功率：60W、40W、30W、20W等，應根據(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,烙鐵頭的形狀選擇,烙鐵頭的形狀各異，我們應根據(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，選用較細較尖的烙鐵頭；焊接相對較大及耐高溫的部件則宜選擇較粗的烙鐵頭

6、；根據(jù)焊接部位的形狀，可以選擇諸如尖頭、圓頭、扁平、橢圓、斜口等形狀的烙鐵頭。,烙鐵頭的形狀,四.電烙鐵的使用方法,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。 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。 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。,手焊操作的正確姿勢,正確的操作姿勢，可以保證操作者的身心健康，減少勞動傷害。 焊接時姿勢應端正，背脊挺直，雙眼視線與工作臺面保持約60度的交角. 為減少焊劑加熱時揮發(fā)出的化學物質(zhì)對人體的危害，減少有害氣

7、體的吸入量，一般情況下，烙鐵到人體的距離應不少于20cm，通常以30cm為宜。,更換烙鐵頭的具體步驟,a、首先將烙鐵頭冷卻至200以下 b、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） c、用尖嘴鉗將需更換的烙鐵頭取下放置在清洗海綿上。 d、用尖嘴鉗將新的同型號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） e、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。 f、待溫度達到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。 g、 待溫度達到規(guī)定溫度范圍后可進行焊接作業(yè)。（清洗加熱焊接退出） h、

8、當需要更換烙鐵頭時，最好選擇相同型號的烙鐵頭，如果使用不同型號的烙鐵頭，會影響烙鐵原有的性能并且損壞發(fā)熱芯及電路板等部件.,五.手工錫焊的四要素,焊接溫度 焊接時間 焊接角度 焊接步驟,焊接溫度,有鉛焊錫的熔點一般在180-1900C，烙鐵的溫度一般應增加30-800C，應使焊接溫度大約為230-2700C（這個溫度為焊接點及焊接物的溫度）。當部件比較大，導熱性能較差時烙鐵的溫度則要相應增加。烙鐵溫度過高、焊接時間過長，均有使PCB焊盤脫落、導線膠皮收縮、元件損壞等；烙鐵溫度低，又可能造成虛焊等現(xiàn)象 . 常用無鉛焊錫的熔點比有鉛高約20500C,因此焊接溫度應相應提高20500C.,焊接時間,

9、合金層厚度在2-5um最結實 焊接時間過長，則焊接點上的焊劑完全揮發(fā)，就失去了助焊作用。合金層將加厚，使焊點變脆，變硬且易折斷，光潔度變白，不發(fā)亮。 焊接時間過短，則焊接點的熱量不能使焊料充分 熔化，容易造成虛假焊。同時，合金層過薄，使焊接變得力度不夠。 所以焊接時間應選擇適當，一般應控制在1S3S以內(nèi)。,焊接角度,烙鐵頭與焊接面的交角一般情況下應保持在45左右;有時焊接位置旁有較高的元件遮擋,其交角不能保持在45,但通常應不超過3075 的范圍. 錫線也應與焊接面保持45左右的交角為宜. 45左右的交角傳熱較快,焊錫及松香熔化后能順利潤濕焊接面.,手工錫焊的焊接步驟,手工錫焊的焊接步驟,步驟

10、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，進入備焊狀態(tài)。 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,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造成腐蝕及短路等.,步驟2: 將烙鐵頭放在要焊接的兩個部件之間，同時對兩部件進行加熱。 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，適當?shù)募訜釙蛊洌ɡ缌慵俗雍陀∷㈦娐钒宓暮副P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

11、的有光澤的焊錫流動曲線。,步驟4: 移走焊錫絲-當錫線熔化一定量后，立即向左上45方向移開錫線. 步驟5:移走烙鐵頭。 注意：在焊錫冷卻凝固之前，焊接的部件不能有晃動，否則將影響焊接質(zhì)量。 對一些較難焊接的焊接點，為了增強焊接效果，可加涂一些焊劑，并可適當增加焊接時間。,快速焊接法,在連續(xù)焊接時，為了加快焊接速度，可將焊接步驟簡化如下： 將電烙鐵與焊錫絲同時移向焊接點。在快要接觸焊接點時，用烙鐵頭熔化一段焊錫絲，然后迅速將烙鐵頭接觸焊接點。接著將烙鐵頭在焊接點上移動，使熔化的焊料流布焊接點并滲入被焊物面的縫隙。最后迅速拿開烙鐵頭，完成焊接。,在采用這種快速焊接法時，操作者要熟練掌握焊料的用量及

12、焊接的時間，要在焊劑未完全揮發(fā)之前就完成烙鐵頭在焊接點上的移動及拿開步驟，才能獲得滿意的效果. 此方法適用于焊接排線及集成塊等.,快速焊接法,六.焊點質(zhì)量要求,1. 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單地依附于被焊金屬表面，沒有形成金屬合金。 2. 焊點不應有毛刺，砂眼及氣泡，毛刺會發(fā)生尖端放電。 3. 焊點的焊錫要適量，焊錫過多，易造成接點相碰或掩蓋焊接缺陷，焊錫太少，不僅機械強度低，而且由于表面氧化層隨時間逐漸加深，容易導致焊點失效。,4. 焊點要有足夠的強度，應適當增大焊接面積。 5. 焊點表面

13、要光滑，良好的焊點有特殊光澤和良好的顏色，不應有凹凸不平和波紋狀以及光澤不均勻的現(xiàn)象。 6. 引線頭必須包圍在焊點內(nèi)部，如線頭裸露在空氣中易氧化侵蝕焊點內(nèi)部，影響焊接質(zhì)量，造成隱患。 7. 焊點表面要清洗，助焊劑的殘留會吸收潮氣，慢慢腐蝕電路.因此，焊接后要對焊點進行清洗，如使用免洗助焊劑，且焊點要求不高，也可不清洗。,8. 典型焊點的外觀,七.常見焊接缺陷及原因分析,八.烙鐵的保養(yǎng)及維護,焊接前點檢: 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（半干狀態(tài)為佳），是否臟污，否則進行處理； 3.檢查烙鐵架

14、上是否有錫渣,若有及時清除； 4.檢查烙鐵溫度設置是否合理,烙鐵的保養(yǎng)及維護,工作中: 要按照規(guī)定的焊接順序來進行焊接，從而使烙鐵頭得到焊錫的保護而減低它的氧化速度。順序如下(a,b,c為一個循環(huán))： a、焊接前先清潔烙鐵嘴上的舊錫 b、進行焊接 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,烙鐵的保養(yǎng)及維護,工作后: 1. 暫時不用時,先把溫度調(diào)到約250，然后清潔烙鐵頭，再加上一層新錫（起保護作用）。 2. 較長時間不用時,先按第1項加錫保護烙鐵頭,然后關閉電源.清潔烙鐵架及海綿等。,烙鐵的保養(yǎng)及維護,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，以保持烙

15、鐵頭良好的掛錫，并可防止殘留助焊劑對烙鐵頭的腐蝕。焊接完畢時，烙鐵頭上的殘留焊錫應該繼續(xù)保留，以防止再次加熱時出現(xiàn)氧化層。 不焊接時應及時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烙鐵嘴，以免發(fā)熱芯受損及錫珠亂濺。,九.手工錫焊的注意事項,1.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伏以上電壓時就會損壞，因此人體靜電需通過地線放電。 2.戴手套或指套操作,裸手不能直接接觸機板及元器件金手指. 3.以正確的焊接溫度，焊接角度，焊接順序進行焊接，保持適當?shù)暮附訒r間。,4.正確地拿取PCB: 拿取PCB時手持PCB的邊緣，手不要碰到板上的元件。 5.盡量使

16、用低溫焊接 :高溫焊接會使烙鐵頭加速氧化，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。 6.焊接時勿施壓過大:焊接時，請勿施壓過大，否則會使烙鐵頭受損、變形。只要烙鐵頭能充分接觸焊點，熱量就可以傳遞。（根據(jù)焊點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）。,7. 焊錫時不得敲擊或甩動烙鐵嘴:敲擊或甩動烙鐵嘴會使發(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。 8. 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，含水量多不僅不能完全除去烙鐵頭上的焊錫屑，還會因為烙鐵頭溫度的急劇下降（這種熱沖擊對烙鐵頭和烙鐵內(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造成線路板的腐蝕及短路等不良，如果水量過少或未進行濕水處理，則會使烙鐵頭受損、氧化而導致不上錫，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，同時每天要進行至少3次以上清潔海綿中的錫渣等雜物。,9. 焊接時錫量及助焊劑應適當.焊錫過多，易造成連錫或掩蓋焊接缺陷，焊錫太少，不僅機械強度低，而且由于表面氧化層隨時間逐漸加深，容易導致焊點失效。助焊劑過多會污染腐蝕PCBA,可能會導致漏電等電氣不良,過少起不到作用. 10. 經(jīng)常保持烙鐵頭上錫:這樣可以減低烙鐵頭的氧化機會，使烙鐵頭更耐用。,