焊接培训教材

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1、訓練內容焊 接 培 訓 PE.教教 育育 訓訓 練練 教教 材材 1培训目的培训目的 增强所有焊接員工焊接技能增强所有焊接員工焊接技能,开阔自身的知识领域开阔自身的知识领域,提高产品的品提高产品的品质质.培训对象培训对象整个公司所有的执锡员工整个公司所有的执锡员工21.1.焊接分類焊接分類 根据焊料的熔點不同焊接方式被分成兩類第一類硬鉛焊(熔焊)熔點在450C以上的焊料被稱為硬焊料用硬焊料焊接即為硬鉛焊。如電焊。第二類軟鉛焊(錫焊)熔點在450C以下的焊料被稱為軟焊料用軟焊料焊接即為軟鉛焊。如錫焊。二者的區別在于焊接時前者母材會被熔化后者母材不熔化3 2.錫焊接原理錫焊接原理 在固体与固体之間

2、在固体与固体之間熔入比母材金屬熔點低的焊料熔入比母材金屬熔點低的焊料依靠毛依靠毛細管作用使焊料進入間隙中細管作用使焊料進入間隙中并在母材和焊料間發生必要的化學并在母材和焊料間發生必要的化學反應反應從而使母材結合為一体。它完全不同于使用漿糊粘合兩層從而使母材結合為一体。它完全不同于使用漿糊粘合兩層紙那樣的物理變化。紙那樣的物理變化。4 3 焊接三要素焊接三要素(a).淨化淨化被焊接金屬表面被焊接金屬表面;(b).加熱加熱被焊接金屬表面到焊料焊接最佳溫度被焊接金屬表面到焊料焊接最佳溫度;(c).填充焊料到被填充焊料到被焊接焊接的金屬表面的金屬表面;通常通常焊接的順序是由焊接的順序是由a-b-c如波

3、峰焊的自動焊接如波峰焊的自動焊接但但使用烙鐵焊接時使用烙鐵焊接時則順序是則順序是b-c-a.5 5 焊接材料焊接材料5.1 焊料焊料 在電子學領在電子學領以机器電路以机器電路连接為目的连接為目的應用最廣應用最廣最多的焊材是錫最多的焊材是錫和鉛的合金和鉛的合金隨著環境体系的發展隨著環境体系的發展越來越多的公司使用無鉛錫焊料。越來越多的公司使用無鉛錫焊料。但不管使用那种焊料但不管使用那种焊料它都它都,必須具備以下性能必須具備以下性能 a.其熔點比母材的熔點要低其熔點比母材的熔點要低 b.与大多數金屬有良好的親和性与大多數金屬有良好的親和性 c.焊料本身具良好的机械性能焊料本身具良好的机械性能d.有

4、良好的導電性有良好的導電性e.焊料和被結合材料經反應后不產生脆性金屬化合物焊料和被結合材料經反應后不產生脆性金屬化合物 6 5.2 5.2 焊劑焊劑 5.2.1 5.2.1 對用焊劑的要求對用焊劑的要求 具有一定的化學活性。具有一定的化學活性。有良好的熱穩定性。有良好的熱穩定性。焊劑本身的潤濕性良好。焊劑本身的潤濕性良好。對焊料的擴展具一定的促進作用。對焊料的擴展具一定的促進作用。焊接后板面干燥焊接后板面干燥無殘留物無殘留物無腐蝕性無腐蝕性不粘板。不粘板。焊后具有在線測試能力。焊后具有在線測試能力。焊后有符合規定的表面絕緣電阻值焊后有符合規定的表面絕緣電阻值SIRSIR。7 5.2.3 5.2

5、.3 焊劑的作用焊劑的作用焊接工序焊接工序作用作用說明說明預熱預熱焊料開始熔化焊料開始熔化焊料合金形成焊料合金形成焊逢形成焊逢形成焊料固化焊料固化輔助熱傳導輔助熱傳導去除氧化物去除氧化物降低表面張力降低表面張力防止再氧化防止再氧化熔劑蒸發熔劑蒸發受熱受熱松香熔化松香熔化覆蓋覆蓋 在基在基材和焊料表面材和焊料表面使傳熱均勻。使傳熱均勻。放出活化劑放出活化劑与成离子狀態的与成离子狀態的基材表面的氧化物反應基材表面的氧化物反應使之使之溶解在焊劑中溶解在焊劑中從而除掉氧化從而除掉氧化物。熔融焊料表面張力小物。熔融焊料表面張力小使使潤濕良好潤濕良好覆蓋高溫焊料表面覆蓋高溫焊料表面 控制氧化改善焊縫質量。

6、控制氧化改善焊縫質量。8 5.2.5 5.2.5 助焊劑殘渣產生的不良与對策助焊劑殘渣產生的不良与對策一一助焊劑殘渣會造成的問題助焊劑殘渣會造成的問題對基板有一寂靜的腐蝕作用對基板有一寂靜的腐蝕作用降低電導性降低電導性產生适移或短路產生适移或短路非導電性的固形物如侵入元件接触部非導電性的固形物如侵入元件接触部會收起接合不良會收起接合不良影響產品的使用可靠性影響產品的使用可靠性二二使用理由及對策使用理由及對策松香對數种金屬的非導体被膜具損害作用松香對數种金屬的非導体被膜具損害作用對于銅來說因其松香對于銅來說因其松香酸反應會產生銅松香硝酸酸反應會產生銅松香硝酸對于嚴重的氧化黑變對于嚴重的氧化黑變可

7、通過适當的變性處理提高其活化能力可通過适當的變性處理提高其活化能力利用活化性質利用活化性質使其長時間与銅接触時不產生強烈的腐蝕使其長時間与銅接触時不產生強烈的腐蝕加入适當的溶劑加入适當的溶劑使溶劑蒸發后所形成的被膜對酸洗表面起一定使溶劑蒸發后所形成的被膜對酸洗表面起一定的保護作用的保護作用選用純度高的松香選用純度高的松香9 6.1 6.1 正确的作業姿勢正确的作業姿勢 在焊接場所在焊接場所我們經常看到一些人躬身我們經常看到一些人躬身埋頭作業埋頭作業這樣不僅焊錫這樣不僅焊錫的飛沫有可能飛濺到眼睛里去的飛沫有可能飛濺到眼睛里去而且此時不管怎樣排气而且此時不管怎樣排气焊錫及松香焊錫及松香煙還是會通過

8、鼻子進入人体。煙還是會通過鼻子進入人体。据日本勞動研究所的勞動維持會資料報導据日本勞動研究所的勞動維持會資料報導距烙鐵頭距烙鐵頭20-30cm20-30cm處的化處的化學物質的濃度要比日本產業衛生學會和美國產業衛生監督會規定的推學物質的濃度要比日本產業衛生學會和美國產業衛生監督會規定的推荐值小得多荐值小得多因此操作時因此操作時鼻尖至烙鐵尖端至少應保持在鼻尖至烙鐵尖端至少應保持在20cm20cm以上的以上的距离距离即焊錫時應挺胸端坐。即焊錫時應挺胸端坐。正确的焊接姿勢錯誤的焊接姿勢10 7.7.工具工具 7.1 7.1 工具的种類工具的种類 一般的手工焊接常用工具有一般的手工焊接常用工具有 (1

9、)(1)焊接烙鐵焊接烙鐵 (2)(2)焊料除去裝置焊料除去裝置 (3)(3)吸錫槍吸錫槍 (4)(4)烙鐵尖溫度測定器烙鐵尖溫度測定器 (5)(5)其它輔助工具其它輔助工具 11 7.2 7.2 烙鐵烙鐵 以以SMDSMD与基板的連接為例与基板的連接為例對使用的烙鐵有以下几項規定對使用的烙鐵有以下几項規定 (1).(1).采用鎳鉻合金加熱的烙鐵采用鎳鉻合金加熱的烙鐵 烙鐵頭溫度在烙鐵頭溫度在270270以下以下,烙鐵功率在烙鐵功率在30W30W以下以下 (2).(2).采用陶瓷加熱的烙鐵采用陶瓷加熱的烙鐵 烙鐵頭溫度在烙鐵頭溫度在250 250 以下以下烙鐵功率烙鐵功率18W18W以下以下 (

10、3).(3).烙鐵頭直徑烙鐵頭直徑小于小于3mm3mm (4).(4).焊接時間焊接時間3 3秒秒/次次同一焊點不可超過二次同一焊點不可超過二次 (5).(5).焊接要求焊接要求每個焊點的焊接時間不可超過每個焊點的焊接時間不可超過5 5秒秒對同一焊點對同一焊點如第如第一次未焊妥一次未焊妥要稍許停留要稍許停留再施行焊接再施行焊接操作時操作時烙鐵頭切勿碰到烙鐵頭切勿碰到SMDSMD本身本身尤其是陶瓷基体和樹脂封裝的尤其是陶瓷基体和樹脂封裝的SMDSMD以免受熱沖擊產生裂以免受熱沖擊產生裂紋或損坏。紋或損坏。127.10 7.10 烙鐵尖清洁器烙鐵尖清洁器 烙鐵尖長時間使用會沾上污物烙鐵尖長時間使用

11、會沾上污物在去除污物時使用清洁器在去除污物時使用清洁器清洁器的清洁器的种類一般是种類一般是带水的海綿。带水的海綿。13 7.11 7.11 焊料焊料 除去裝置除去裝置 維修過程中維修過程中如果需要更換部件如果需要更換部件我們就必須先除去焊料再更換部件我們就必須先除去焊料再更換部件除去焊料的方法較除去焊料的方法較我們公司主要使用的是我們公司主要使用的是“手動式真空焊料吸取手動式真空焊料吸取器器”。147.13 7.13 其它輔助工具其它輔助工具 (1).(1).剪鉗剪鉗 (2).(2).鑷子鑷子 (3).(3).尖咀鉗尖咀鉗 (4).(4).砂紙砂紙 (5).(5).防靜電手帶防靜電手帶備注備注

12、所有工具要經常保養所有工具要經常保養檢查檢查使其保持良好的狀態使其保持良好的狀態15 8.8.手動焊接操作手動焊接操作:操作步驟操作步驟:a.a.接上電源預熱烙鐵接上電源預熱烙鐵-使用烙鐵指定的電壓使用烙鐵指定的電壓 b.b.海綿加水海綿加水-海綿加水不宜過多海綿加水不宜過多以海綿剛好吸滿為准以海綿剛好吸滿為准 c.c.烙鐵頭清洁烙鐵頭清洁-待烙鐵頭的溫度能熔錫時待烙鐵頭的溫度能熔錫時先在烙鐵頭上加少許錫先在烙鐵頭上加少許錫然后把帶錫的烙鐵頭在濕潤的海綿上擦拭干淨到烙鐵頭發亮為止然后把帶錫的烙鐵頭在濕潤的海綿上擦拭干淨到烙鐵頭發亮為止 d.d.清洁完的烙鐵需等清洁完的烙鐵需等2323秒鐘秒鐘(

13、烙鐵溫度回升烙鐵溫度回升)后后才可使用才可使用 16 9.9.焊料及焊接烙鐵的握法焊料及焊接烙鐵的握法 9.1 9.1 焊料的拿法焊料的拿法:用拇指和食指捏住焊錫線前端用拇指和食指捏住焊錫線前端3 5cm3 5cm的地方如下圖的地方如下圖 注意注意:焊錫使用前應檢查表面清洁狀況焊錫使用前應檢查表面清洁狀況焊料的拿法焊料的拿法179.2 9.2 烙鐵的拿法烙鐵的拿法:根据焊接情況根据焊接情況烙鐵的拿法一般分執筆式和握斧式烙鐵的拿法一般分執筆式和握斧式如下圖如下圖 通常對熱容量小自身也小的烙鐵用執筆式方法通常對熱容量小自身也小的烙鐵用執筆式方法如本公司所有的手動如本公司所有的手動焊接焊接都是使用執

14、筆式拿烙鐵都是使用執筆式拿烙鐵 握斧式拿法握斧式拿法執筆式拿法執筆式拿法18 9.3 9.3 焊接作業要點焊接作業要點清洁焊接表面确保焊料与被焊接金屬的原子達到互相吸引距离。清洁焊接表面确保焊料与被焊接金屬的原子達到互相吸引距离。阻止原阻止原子互相吸引和接近的是金屬表面的氧化物和污垢子互相吸引和接近的是金屬表面的氧化物和污垢因此因此無氧化物和污垢的表面對焊接來說至關無氧化物和污垢的表面對焊接來說至關重要。重要。加熱到最佳焊接溫度。加熱到最佳焊接溫度。烙鐵傳導給被焊接件的熱量隨接触面積烙鐵傳導給被焊接件的熱量隨接触面積壓力及角度等因數變化壓力及角度等因數變化欲盡快達到所需的焊接溫度就必需稍稍增大

15、接触壓力。被加熱后的金屬欲盡快達到所需的焊接溫度就必需稍稍增大接触壓力。被加熱后的金屬原子運動加劇并迅速原子運動加劇并迅速產生擴散產生擴散其擴散量与加熱時間及溫度成正比。其擴散量与加熱時間及溫度成正比。金屬間化合物的形成。金屬間化合物的形成。金屬被加熱到一定溫度后金屬被加熱到一定溫度后只要我們只要我們适時适時适處适處地添加地添加合适的焊合适的焊料料就會在就會在2323秒鐘內產生各种物理的秒鐘內產生各种物理的化學的變化化學的變化從而生成一定量的合金從而生成一定量的合金-金屬間化合物。金屬間化合物。因為整個過程极短因為整個過程极短我們的操作必需敏捷我們的操作必需敏捷熟練并熟練并“准确掌握火候准确掌

16、握火候”。焊點确定。焊點确定。當焊料的潤濕狀態當焊料的潤濕狀態光澤及填充量已均勻時光澤及填充量已均勻時應迅速撤离烙鐵應迅速撤离烙鐵(撤离烙鐵時撤离烙鐵時手應手應回收回收以免形成拉尖以免形成拉尖同時應輕輕同時應輕輕旋轉旋轉一下一下這樣可吸收多余的焊料這樣可吸收多余的焊料)。19 9.4 9.4 加熱方法加熱方法:用烙鐵對要焊接的金屬進行加熱時用烙鐵對要焊接的金屬進行加熱時為了很好地進行熱的傳導為了很好地進行熱的傳導与烙与烙鐵尖端相比鐵尖端相比使用則面更為有效。使用則面更為有效。對端子加熱對端子加熱烙鐵放置在引線烙鐵放置在引線絕緣皮相反一則絕緣皮相反一則端子和引線端子和引線同時并以相等的溫度被加熱

17、同時并以相等的溫度被加熱 對印刷線路板加熱對印刷線路板加熱烙鐵放烙鐵放置在引線和銅箔之間置在引線和銅箔之間引線引線和銅箔能被同時加熱和銅箔能被同時加熱備注備注如果烙鐵尖附著有焊料的氧化物如果烙鐵尖附著有焊料的氧化物則不能產生良好的潤濕性則不能產生良好的潤濕性 這時就需要先清洁烙鐵尖后再進行加熱。這時就需要先清洁烙鐵尖后再進行加熱。20 10.10.貼片焊接步驟貼片焊接步驟 A.A.先在銅箔表面進行适量的預備錫焊先在銅箔表面進行适量的預備錫焊 也可對一邊的銅箔進行預備錫焊也可對一邊的銅箔進行預備錫焊 盡量薄而不要太厚盡量薄而不要太厚把焊錫涂在把焊錫涂在 銅箔的所有部分而不能露出銅箔。銅箔的所有部

18、分而不能露出銅箔。B.B.貼片固定貼片固定 a.a.用鑷子把貼片穩定在銅箔上用鑷子把貼片穩定在銅箔上;b.b.用焊接烙鐵把銅箔和貼片加熱并固定用焊接烙鐵把銅箔和貼片加熱并固定 c.c.确認貼片是否浮起确認貼片是否浮起浮起較大時浮起較大時 用鑷子壓住貼片并用烙鐵加熱用鑷子壓住貼片并用烙鐵加熱,使之使之 緊密地接触緊密地接触21 C C 焊接焊接 a.a.在暫固定的相反側加焊錫進行焊接在暫固定的相反側加焊錫進行焊接;b.b.在暫固定的一方進行焊接。在暫固定的一方進行焊接。注意注意:SMD元件每個焊點的焊接時間不可超過元件每個焊點的焊接時間不可超過5 5秒秒對同一焊點對同一焊點如第一次未如第一次未

19、焊妥焊妥要要稍許停留稍許停留再施行焊接再施行焊接操作時操作時烙鐵頭切勿碰到烙鐵頭切勿碰到SMDSMD本身本身尤其是陶瓷基体和樹脂尤其是陶瓷基体和樹脂封裝的封裝的SMDSMD以免受熱沖擊產生裂紋或損坏。以免受熱沖擊產生裂紋或損坏。22 11.11.焊料用量确定焊料用量确定 焊接過程中焊接過程中焊料量的确定應根据元件的類型不同而有所區別焊料量的确定應根据元件的類型不同而有所區別 A.A.有端子類焊接的焊料用量确定有端子類焊接的焊料用量确定 應是以中心為界左右形狀相似應是以中心為界左右形狀相似并可見被焊部位的輪廓并可見被焊部位的輪廓焊點呈凹月形焊點呈凹月形最低焊最低焊料不能使焊點潤濕范圍低于料不能使

20、焊點潤濕范圍低于2702700 0 23 B.SMD B.SMD元件焊接的焊料用量确定元件焊接的焊料用量确定 高于元件電极部高于元件電极部1/21/2以上但不超過元件電极以上但不超過元件電极且焊點光滑呈凹月面且焊點光滑呈凹月面24焊接的接收條件适用公司所有焊接處理類型A 烙鐵焊B 波峰焊C:浸锡焊25Friwo Electrical(SZ)Co.Ltd焊點的可接收條件 n引線焊點的接触角應該越小越好接近于零n所有的焊點應當光亮滑順呈現良好的潤濕狀態可見被焊部位的輪廓。焊點呈凹月形n气孔針孔等缺陷可以接收只要焊點的潤濕程度滿足下表的最低要求26气孔針孔可接收的最低條件規定1級要求 2級要求3級要

21、求濕潤范圍-元件面N/A180270焊點潤濕范圍-焊接面270270330焊盤被焊料潤濕的比例-焊接面75%75%75%27可接收焊點28不可接收的焊點n焊點聚成球珠狀猶如腊面上的水滴焊點呈凸月形。29焊接常見缺陷 錫料球錫尖焊料橋聯錫裂焊料不足(少錫)焊料過剩(多錫)虛焊(假焊)气孔焊料潤濕不良焊劑殘留等。30錫尖因操作遲緩或焊料溫度過低引起n焊點拉尖破坏關于焊點高度電气間隙的規定危及安全。33錫尖接收標准凸出焊點可接收長度Class 1Class 2Class 3(L)Min清晰可見被焊接件的輪廓(L)Max無短路危險2.3mm1.5mm34焊料橋聯 因焊料過剩或潤濕不良而產生n僑聯會造成

22、電气短路影響產品使用35錫 裂 因焊料和被接合件的熱膨脹差异在急冷或急熱作用下因凝固應力或收縮應力不同而產生n錫裂會造成INT或縮短產品的使用壽命36焊料不足 因焊盤污染氧化造成吃錫不良或加錫過少引起n錫過少導致產品使用壽命縮短1焊點潤濕范圍低于2702焊料潤濕焊盤的比例低于75%37焊料過剩 操作中加錫過多造成n錫過多可能會破坏設計規定的最小電气間隙n過多的錫的錫尖(最外沿)与線路之間的距离必須大于0.127mmn過多的錫堆積于一邊但不超過焊盤且另一邊潤濕良好可接收不可接收38虛焊(假焊)焊接溫度太低或焊接面污染氧化造成n假焊造成INT影響產品使用39气 孔n即使焊點滿足气孔針孔可接收的最低條件但它始終都是“不合格”的跡象40潤濕不良 因焊區表面受到污染或沾上阻焊劑或是被接合表面生成金屬化合物層而引起n潤濕不良會造成漏焊或少焊41焊劑殘留 焊接過程中因焊劑過多或活性不足造成n對基板有一定的腐蝕作用n降低電導性產生短路n影響產品的使用可靠性42 PE.培训完成培训完成 43