《锡焊润湿机理》PPT课件

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1、 一焊 接 技 术 与 锡 焊 焊 接 是 金 属 加 工 的 基 本 方 法 之 一 。 通 常 分 为 熔 焊 、 压 焊 和 钎 焊 三 大 类 。 锡 焊 ， 就 是 将 铅 锡 焊 料 熔 入 焊 件 的 缝 隙使 其 连 接 的 一 种 焊 接 方 法 ， 特 征 ： (1)焊 料 熔 点 低 干 焊 件 。 (2)焊 接 时 将 焊 件 与 焊 料 共 同 加 热 到 焊 接温 度 ， 焊 料 熔 化 而 焊 件 不 熔 化 。 (3)连 接 的 形 式 是 由 熔 化 的 焊 料 润 湿 焊 件的 焊 接 面 产 生 冶 金 、 化 学 反 应 形 成 结 合 层 而实 现 的

2、 。 电 子 工 程 基 础 训 练 压焊 焊 条 电 弧 焊 是 用 手 工 操 纵 焊 条 进 行 焊 接的 电 弧 焊 方 法 。 是 生 产 中 应 用 最 多 、 最 普遍 的 焊 接 方 法 。 它 是 利 用 焊 条 与 焊 件 之 间产 生 的 电 弧 热 ， 熔 化 焊 件 与 焊 条 而 进 行 焊接 的 。 熔焊 所 谓 熔 焊 ， 是 指 焊 接 过 程 中 ， 将 焊 接 接 头加 热 至 熔 化 状 态 ， 不 加 压 力 完 成 焊 接 的 方法 。 熔 焊 可 以 分 为 ： 电 弧 焊 、 电 渣 焊 、 气焊 、 电 子 束 焊 、 激 光 焊 等 。 最

3、常 见 的 电 弧焊 又 可 以 进 一 步 分 为 ： 手 工 电 弧 焊 （ 焊 条电 弧 焊 ） 、 气 体 保 护 焊 、 埋 弧 焊 、 等 离 子焊 等 。 一焊接技术与锡焊 (1)铅 锡 焊 料 熔 点 低 于 200 ， 适 合 半 导 体 等 电子 材 料 的 连 接 。 (2)只 需 筒 单 的 加 热 工 具 和 材 料 即 可 加 工 ， 投 资少 。 (3)焊 点 有 足 够 强 度 和 电 气 性 能 。 (4)锡 焊 过 程 可 逆 ， 易 于 拆 焊 。 焊 锡 主 要 指 用 锡 基 合 金 做 的 焊 料 。 熔 融 法 制 锭 ， 压力 加 工 成 材 .

4、 焊 锡 的 种 类 ： 1.有 铅 焊 锡 ： 由 锡 （ 融 点 232度 ） 和 铅 （ 熔 点327度 ） 组 成 的 合 金 .其 中 由 锡 63 和 铅 37 组 成的 焊 锡 被 称 为 共 晶 焊 锡 ， 这 种 焊 锡 的 熔 点 是 183度 . 2.无 铅 焊 锡 ： 为 适 应 欧 盟 环 保 要 求 提 出 的 ROHS标 准 .焊 锡 由 锡 铜 合 金 做 成 .。 一焊接技术与锡焊 图2.1 焊接分类 二锡焊机理 1、扩散 扩 散 现 象 图22 金属晶格点阵模型 图23 焊料与焊件扩散示意图 二锡焊机理 1、扩散 金 属 之 间 的 扩 散 不 是 任 何

5、情 况 下 都 会 发 生 ， 而 是 有 条 件的 。 两 个 基 本 条 件 是 ： (1)距 离 ， 两 块 金 属 必 须 接 近 到 足 够 小 的 距 离 。 (2)温 度 ， 只 有 在 一 定 温 度 下 金 属 分 子 才 具 有 动 能 ， 使 得扩 散 得 以 进 行 。 锡 焊 就 其 本 质 上 说 ， 是 焊 料 与 焊 件 在 其 界 面 上 的 扩 散 。焊 件 表 面 的 清 洁 ， 焊 件 的 加 热 是 达 到 其 扩 散 的 基 本 条 件 。 二锡焊机理 2、润湿 润 湿 是 发 生 在 固 体 表 面 和 液 体 之 间 的 一 种 物 理 现 象

6、。 这 种润 湿 作 用 是 物 质 所 固 有 的 一 种 性 质 (图 2.4)。 图24 干净玻璃表面的水和水银 图25 润湿角 液 体 和 固 体 交 界 处 形 成 一 定 的 角 度 ， 这 个 角 称 润 湿 角 ， 是 定量 分 析 润 湿 现 象 的 一 个 物 理 量 。 如 图 2.5所 示 ， 角 从 0 到180 ， 角 越 小 ， 润 湿 越 充 分 。 实 际 中 我 们 以 90 为 润 湿的 分 界 。 二锡焊机理 2、润湿 锡 焊 过 程 中 ， 熔 化 的 铅 锡 焊 料 和 焊 件 之 间 的 作 用 ， 正 是这 种 润 湿 现 象 。 观 测 润 湿

7、 角 是 锡 焊 检 测 的 方 法 之 一 ， 润 湿 角越 小 ， 焊 接 质 量 越 好 。 一 般 质 量 合 格 的 铅 锡 焊 料 和 铜 之 间 润 湿 角 可 达 20 ， 实际 应 用 中 一 般 以 45 为 焊 接 质 量 的 检 验 标 准 (图 2.6)。 图2.6 焊料润湿角 二锡焊机理 3、结合层 焊 接 过 程 中 ， 焊 料 和 焊 件 的 界 面 有 扩 散 现 象 发 生 。 这 种扩 散 的 结 果 ， 使 得 焊 料 和 焊 件 界 面 上 形 成 一 种 新 的 金 属 合 金层 ， 我 们 称 之 为 结 合 层 。 (图 2.7) 由 于 结 合

8、 层 的 作 用 将 焊 料 和 焊 件 结 合 成 一 个 整 体 ， 实 现 金属 连 续 性 。 (图 2.8)焊 接 过 程 同 黏 接 物 品 的 机 理 不 同 之 处 即在 于 此 。 图2.7 焊料与焊件扩散示意图 图2.8 锡焊结合层示意图 三 锡焊工具与材料 1.电烙铁 电 烙 铁 是 手 工 施 焊 的 主 要 工 具 ， 选 择 合 适 的 烙 铁 ， 合理 地 使 用 它 ， 是 保 证 焊 接 质 量 的 基 础 。 分类及结构 由 于 用 途 ， 结 构 的 不 同 ， 有 各 式 各 样 的 烙 铁 ， 从 加 热方 式 分 ： 有 直 热 式 、 感 应 式

9、、 气 体 燃 烧 式 等 ； 从 烙 铁 发 热能 力 分 ： 有 20W， 30W， ， 300W等 ； 从 功 能 分 :又 有 单用 式 、 两 用 式 、 调 温 式 等 。 最 常 用 的 还 是 单 一 焊 接 用 的 直热 式 电 烙 铁 。 它 又 可 分 为 内 热 式 和 外 热 式 两 种 。 l 直 热 式 烙 铁 图29 典型烙铁结构示意图 分类及结构 图 2 9所 示 为 典 型 烙 铁 结 构 ， 主 要 由 以 下 几 部 分 组 成 。三 锡焊工具与材料 l 直 热 式 烙 铁 组 成 (1)发热元件，其中能量转换部分是发热元件，俗称烙铁芯子。内热式与外热式

10、主要区别在于外热式的发 热元件在传热体的外部，而内热式的发热元件在传热体的内部，也就是烙铁芯在内部发热。 (2)烙铁头，作为热量存储和传递的烙铁头，一般用紫铜制成。 (3)手柄，一般用木料或胶木制成，设计不良的手柄，温升过高会影响操作。 (4)接线柱，这是发热元件同电源线的连接处。三 锡焊工具与材料 外热式 25 - 30w 电 烙 铁 芯 子 (外 热 式 ） 内 热 式 烙 铁 芯 烙铁头 常用烙铁头 A型 B型 C型 内 部 由 高 纯 度 的 无 氧 铜 制 成 ,外 面 镀 上 合 金 层 ,合 金 层 前 端 镀上 无 铅 锡 ,后 端 会 镀 上 抗 氧 化 的 铬 . l感 应

11、 式 烙 铁感应式烙铁也叫速热烙铁，俗称焊枪。 210 感应式烙铁结构示意图 锡焊工具与材料 l吸 锡 烙 铁 图2.11所示是一种吸锡烙铁，也可将吸锡器做成单独的种工具，如图2.12所示。 图211 吸锡烙铁 图212 吸锡器 三 锡焊工具与材料 调 温 及 恒 温 烙 铁 图 213 调温及恒温烙铁 锡焊工具与材料 烙铁头材料的组成 铜作为导热体，是烙铁头（紫铜）的主要成分。占85%左右，铜的导热性能好，有利于烙铁头迅速升温，好的烙铁头都是有紫铜做的，但有的厂家用黄铜.铁起抗腐蚀的作用，是影响烙铁头使用寿命的关键因素。好的烙铁头镀铁层晶体结构细而密，耐腐蚀效果好，这样的烙铁头使用寿命长，下

12、锡效果好。镀铁技术不好的厂家主要靠镀铁层的厚度来控制烙铁头的使用寿命，通常会出现镀铁层厚了烙铁头不上锡，薄了不耐用。 镍起到镀铁层防锈的作用，而且便于后面镀鉻。 鉻不粘锡，防止使用时锡往烙铁头身体上跑。一般烙铁头镀鉻时间在5分钟以上，普通的装饰镀鉻都在1分钟左右。 锡在头部，在使用是粘锡的部位。 焊 料 焊 料 是 易 熔 金 属 ， 它 熔 点 低 于 被 焊 金 属 ， 在 熔化 时 能 在 被 焊 金 属 表 面 形 成 合 金 而 将 被 焊 金 属 连 接到 一 起 。 按 焊 料 成 分 ， 有 锡 铅 焊 料 、 银 焊 料 、 钢 焊料 等 ， 在 一 般 电 子 产 品 装

13、配 中 主 要 使 用 锡 铅 焊 料 。 锡焊工具与材料 铅 与 锡 熔 形 成 合 金 后 ， 具 有 一 系 列 铅 和 锡 不 具 备 的 优 点 ：（ ） 熔 点 低 ；（ ） 机 械 强 度 高 ；（ ） 表 面 张 力 小 ；（ ） 抗 氧 化 性 好 铅 锡 合 金三 锡焊工具与材料 2 焊 剂 助焊剂阻焊剂的作用与要求 助 焊 剂 (松 香 ） 作 用 ： (1)帮 助 焊 接 . (2)防 止 氧 化 . (3)减 小 表 面 张 力 .阻 焊 剂 （ 绿 油 ） 作 用 : 目 前 常 用 的 是 紫 外 线 光 固 化 型 阻 焊 剂 ， 也 称 为 光 敏 阻 焊 剂

14、 。 (1)耐 高 温 、 节 约 焊 料 . (2)防 止 桥 接 、 短 路 . (3)保 护 集 成 电 路 、 防 止 氧 化 锡焊工具与材料 四 手工锡焊基本操作 1 焊 接 操 作 姿 势 电 烙 铁 拿 法 有 三 种 : 一 般 烙 铁 离 开 鼻 子 的 距 离 应 至 少 不 小 于 30cm， 通 常 以 40cm时 为 宜 四 手工锡焊基本操作 1 焊 接 操 作 姿 势 焊 锡 丝 一 般 有 两 种 拿 法 : 注 意 ： 使 用 电 烙 铁 要 配 置 烙 铁 架 ， 一 般 放 置 在 工 作 台 右 前 方 ， 电 烙 铁用 后 一 定 要 稳 妥 放 于 烙

15、 铁 架 上 ， 并 注 意 导 线 等 物 不 要 碰 烙 铁 头 。 五 步 法 训 练 （ 1） 准 备 施 焊 （ 2） 加 热 焊 件 （ 3） 熔 化 焊 料 （ 4） 移 开 焊 锡 （ 5） 移 开 烙 铁 四 手工锡焊基本操作 焊 盘 孔 与 引 线 间 隙 影 响 焊 接 质 量 焊 锡 用 量 要 适 中 常见焊点及质量分析 焊点外形外观特点原因分析结果以焊接导线为中心，匀称、成裙形拉开，外观光洁、平滑a =(11.2)bc 1m m焊料适当、温度合适，焊点自然成圆锥状 外形美观、导电良好，连接可靠焊料过多，焊料面呈凸形到焊丝撤离过迟浪费焊料，可能包藏缺陷焊料过少 到焊丝

16、撤离过早 机械强度不足 焊料未流满焊盘焊料流动性不好；助焊剂不足或质量差 强度不够出现拉尖烙铁撤离角度不当；助焊剂过；加热时间过长外观不佳，易造成桥接松动焊料未凝固前引线移动；引线氧化层未处理好导通不良或不导通 锡焊基本条件 1 焊件可焊性 一般铜及其合金，金，银，锌，镍等具有较好可焊性，而铝，不锈钢，铸铁等可焊性很差,需采用特殊焊剂及方法才能锡焊。 2 焊料合格 3 焊剂合适 4 焊点设计合理 合理的焊点几何形状，保证焊点足够的强度 . 手工锡焊要点 1 掌握好加热时间 2 保持合适的温度 3 用烙铁头对焊点施力是有害的 操作要领 1 焊件表面处理 2 预焊-元器件引线镀锡，上锡，搪锡等。

17、3 不要用过量的焊剂 4 保持烙铁头的清洁 5 焊件要牢固 6 烙铁撤离有讲究 元 器 件 插 装 形 式 电子元器件的引线成型和插装 元器件的引线成型要求 手 工 插 装 焊 接 的 元 器 件 引 线 加 工 形 状 有 卧式 和 竖 式 。 引 线 不 应 该 在 根 部 弯 曲 ， 应 留 1.5mm 弯 曲 处 的 圆 角 半 径 R 应 要 大 于 两 倍 的 引 脚直 径 ， 弯 曲 后 的 两 根 引 线 要 与 元 件 本 体 垂 直 ， 元 气 件 的 符 号 标 志 应 方 向 一 致 。 3.6伏 电 动 螺 丝 批 维 修 工 具 水口钳 手 工 贴 片 机 (SMT)