md电路焊接工艺.ppt
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1、物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系md电路焊接工艺 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系1 熔焊:熔焊:利用加热被焊件,使其熔化产生合金而焊接利用加热被焊件,使其熔化产生合金而焊接在一起的焊接技术,如气焊、电弧焊、超声波焊等。在一起的焊接技术,如气焊、电弧焊、超声波焊等。焊接分类焊接分类2 接触焊:接触焊:不用焊料与焊剂就可获得可靠连接的焊接不用焊料与焊剂就可获得可靠连接的焊接技术,如点焊,碰焊等技术,如点焊
2、,碰焊等3 钎焊:钎焊:用加热熔化成液态的金属把固体金属连接在用加热熔化成液态的金属把固体金属连接在一起的方法。起连接作用的金属材料称为焊料。焊料一起的方法。起连接作用的金属材料称为焊料。焊料溶点必须低于被焊接金属溶点。溶点必须低于被焊接金属溶点。硬钎焊:焊料溶点高于硬钎焊:焊料溶点高于4500C软钎焊软钎焊:焊料溶点低于焊料溶点低于4500C物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系锡焊属于软钎焊,焊料为铅锡合金。锡焊属于软钎焊,焊料为铅锡合金。锡焊的特点:锡焊的特点:1、焊料的熔点低、焊料的熔点低1830C,适用范围广,适用范围广。2、易于形成焊点,焊接方法简便、易于形成焊点,焊接方法简便。
3、3、成本低廉、操作方便、成本低廉、操作方便。4、容易实现焊接自动化。、容易实现焊接自动化。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系焊接方法焊接方法1 手工焊接手工焊接:采用手工操作的传统焊接方式采用手工操作的传统焊接方式u绕焊绕焊u钩焊钩焊u搭焊搭焊u插焊插焊:将被焊元器件的引线或导线插入洞形或孔形节点进行焊将被焊元器件的引线或导线插入洞形或孔形节点进行焊接。适用于元器件带有引线、插针或插孔及印刷板的常规焊接接。适用于元器件带有引线、插针或插孔及印刷板的常规焊接2 机器焊接机器焊接:采用手工操作的传统焊接方式采用手工操作的传统焊接方式u浸焊浸焊u波峰焊波峰焊u再流焊:再流焊:物理与机电学院电子
4、系物理与机电学院电子系2 机器焊接机器焊接:采用手工操作的传统焊接方式采用手工操作的传统焊接方式u浸焊:将装好元器件的印制板在熔化的锡锅内浸锡,一次完浸焊:将装好元器件的印制板在熔化的锡锅内浸锡,一次完 成印制板上全部焊接点的焊接。主要用于小型印制板电路的焊成印制板上全部焊接点的焊接。主要用于小型印制板电路的焊接接u波峰焊:采用波峰焊机一次完成印制板上全部焊点的焊接。波峰焊:采用波峰焊机一次完成印制板上全部焊点的焊接。是印制电路板焊接的主要方法。是印制电路板焊接的主要方法。u再流焊:利用锡膏将元器件粘在印制板上,加热印制板后使再流焊:利用锡膏将元器件粘在印制板上,加热印制板后使得焊膏中的焊料熔
5、化,一次完成全部焊接点的焊接。目前主要得焊膏中的焊料熔化,一次完成全部焊接点的焊接。目前主要应用于表面安装片状元器件的焊接。应用于表面安装片状元器件的焊接。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系1 1、电烙铁、电烙铁2 焊接工具原理:电流通过电热丝加热电烙铁原理:电流通过电热丝加热电烙铁电烙铁的构造电烙铁的构造 烙铁芯(发热部件)烙铁芯(发热部件)烙铁头(储热部分)烙铁头(储热部分)手手 柄(操作部分柄(操作部分)电烙铁的种类:内热式、外热式、电烙铁的种类:内热式、外热式、恒温式、吸焊式、感应式恒温式、吸焊式、感应式物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系内热式电烙铁内热式电烙铁外热式电烙铁
6、外热式电烙铁物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系电池供电烙铁电池供电烙铁物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系常寿命烙铁头电烙铁物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系外热式电烙铁物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系手动送锡电烙铁物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系温控式电烙铁物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系热风拔焊台物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系常用焊接工具常用焊接工具物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系新烙铁在使用前的处理新烙铁在使用前的处理 接上电源,当烙铁头的温度升至能熔化焊锡时,将松香涂在接上电源,当烙铁头的温度升至能熔化焊锡时,将松香涂在烙铁头上
7、,然后在烙铁头上均匀地涂上一层焊锡烙铁头上,然后在烙铁头上均匀地涂上一层焊锡 普通烙铁头的修整和镀锡普通烙铁头的修整和镀锡 烙铁头经使用一段时间后,会发生表面凹凸不平,而且烙铁头经使用一段时间后,会发生表面凹凸不平,而且氧化层严重,这种情况下需要修整。氧化层严重,这种情况下需要修整。一般将烙铁头拿下来,夹到台钳一般将烙铁头拿下来,夹到台钳上粗锉,修整为自己要求的形状,然上粗锉,修整为自己要求的形状,然后再用细锉修平,最后用细砂纸打磨后再用细锉修平,最后用细砂纸打磨光。光。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系 修整后的烙铁应立即镀锡,方法是将烙铁头装好通修整后的烙铁应立即镀锡,方法是将烙铁头
8、装好通电,在木板上放些松香并放一段焊锡,烙铁沾上锡后在电,在木板上放些松香并放一段焊锡,烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦;直到整个烙铁修整面均匀镀上一层锡松香中来回摩擦;直到整个烙铁修整面均匀镀上一层锡为止。为止。注意:烙铁通电后一定要立刻蘸上松香,否则表面会生注意:烙铁通电后一定要立刻蘸上松香,否则表面会生 成难镀锡的氧化层。成难镀锡的氧化层。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系其他辅助工具其他辅助工具1、尖咀钳:头部较细,适用于夹小型金属器件。2、斜口钳:主要用于剪切导线。3、剥线钳:专用于剥有绝缘层的导线。4、镊子:用途是夹持导线和元器件,在焊接时夹持器件兼有散热作用。5、起子:又称螺丝
9、刀。有“一”字和“十”字两种,专用于拧螺钉。6、吸锡器:吸除焊锡,便于元器件取下。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系吸锡器吸锡器物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系2.3 焊接材料与焊接机理焊接材料与焊接机理焊接材料:焊接材料:焊料和焊剂焊料和焊剂焊料为易熔金属,是用来连焊料为易熔金属,是用来连接两种或多种金属表面,同接两种或多种金属表面,同时在被连接金属的表面之间时在被连接金属的表面之间起冶金学桥梁作用的金属材起冶金学桥梁作用的金属材料。手工焊接所使用的焊料料。手工焊接所使用的焊料为锡铅合金。为锡铅合金。焊料要求:熔点低、焊料要求:熔点低、凝固快、凝固快、良好的良好的导电导电性、性
10、、机械强度高、机械强度高、表面张力小、表面张力小、良好的浸良好的浸润润作作用用和抗氧化能力强、和抗氧化能力强、抗腐抗腐蚀蚀性要性要强强等优点。等优点。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系含锡61.9、铅38.1的焊锡为共晶合金,也称为锡铅共晶焊料。此成分的合金熔点最低(183),共晶成分合金在焊接技术中的工艺性能是其它各种成分合金中最好的,它具有熔点低、机械强度高、表面张力小、抗氧化性好等优点。常用的焊料是带焊剂芯的焊锡丝。它的腔体内充以焊剂,焊剂在常温下是因态的,但当焊丝熔化时,焊剂以液态流出,起到清洗氧化层,增加焊接润湿的作用,并在焊点表面固化。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系
11、(2 2)锡铅合金的特性)锡铅合金的特性 含锡含锡61.9、铅、铅38.1的焊锡为共晶合金,也称为锡铅共晶焊料。此成分的合金熔的焊锡为共晶合金,也称为锡铅共晶焊料。此成分的合金熔点最低(点最低(183),在焊接技术中的工艺性能是其它各种成分合金中最好的,它具有),在焊接技术中的工艺性能是其它各种成分合金中最好的,它具有熔点低、机械强度高、表面张力小、抗氧化性好等优点。熔点低、机械强度高、表面张力小、抗氧化性好等优点。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系焊剂焊剂u焊剂是用来增加润湿,以帮助和加速焊接的焊剂是用来增加润湿,以帮助和加速焊接的进程,故焊剂又称助焊剂。进程,故焊剂又称助焊剂。u焊剂
12、的作用焊剂的作用 除去氧化膜除去氧化膜 防止氧化防止氧化 减小表面张力减小表面张力 使焊点美观使焊点美观助焊剂(松香)物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系 由于焊丝成分中,铅占一定比例,众所周知铅是对人体由于焊丝成分中,铅占一定比例,众所周知铅是对人体有害的重金属,因此操作时应戴手套或操作后洗手,避免食有害的重金属,因此操作时应戴手套或操作后洗手,避免食入。入。焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的,如果操作焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的,如果操作时鼻子距离烙铁头太近,则很容易将有害气体吸入。一般烙时鼻子距离烙铁头太近,则很容易将有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离应至少不少于铁离
13、开鼻子的距离应至少不少于30厘米,通常以厘米,通常以40厘米时为厘米时为宜。宜。注意注意物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系焊料与焊剂结合焊料与焊剂结合手工焊锡丝手工焊锡丝带焊剂芯的焊锡丝,腔体内充以焊剂,焊剂在常温下是固态的,但当焊丝熔化时,焊带焊剂芯的焊锡丝,腔体内充以焊剂,焊剂在常温下是固态的,但当焊丝熔化时,焊剂以液态流出,起到清洗氧化层,增加焊接润湿的作用,并在焊点表面固化。剂以液态流出,起到清洗氧化层,增加焊接润湿的作用,并在焊点表面固化。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系阻焊剂阻焊剂焊接中,特别使浸焊及波峰焊中,为提高焊接焊接中,特别使浸焊及波峰焊中,为提高焊接质量,需
14、要耐高温的阻焊涂料,使焊料只在需质量,需要耐高温的阻焊涂料,使焊料只在需要的焊点上进行焊接,而把不需要焊接的部分要的焊点上进行焊接,而把不需要焊接的部分包含起来,起到一种阻焊的作用,这种阻焊材包含起来,起到一种阻焊的作用,这种阻焊材料叫料叫阻焊剂阻焊剂分类分类 加热固化加热固化 光固化光固化阻焊剂(光固树脂)物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系焊接机理焊接机理 采用锡铅焊料进行焊接的称为锡铅焊,简称锡焊。采用锡铅焊料进行焊接的称为锡铅焊,简称锡焊。其机理是焊料母材(焊件与铜箔)在焊接热的作其机理是焊料母材(焊件与铜箔)在焊接热的作用下,焊件不熔化、焊料熔化并浸润焊面,依靠用下,焊件不熔化、
15、焊料熔化并浸润焊面,依靠二者的相互扩散形成焊件的连接,在铜箔与焊件二者的相互扩散形成焊件的连接,在铜箔与焊件之间形成合金结合层,上述过程为物理之间形成合金结合层,上述过程为物理-化学作用化学作用的过程。的过程。焊接机理焊接机理焊接机理焊接机理物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系二、锡焊条件二、锡焊条件二、锡焊条件二、锡焊条件1 1 1 1、焊件必须具有充分的可焊性、焊件必须具有充分的可焊性、焊件必须具有充分的可焊性、焊件必须具有充分的可焊性 金属表面被熔融润湿焊料的特性称为可焊性,只有能被焊锡浸润的金金属表面被熔融润湿焊料的特性称为可焊性,只有能被焊锡浸润的金属格具有可焊性。铜及其合金、金
16、、银、铁可焊性好,铝、不锈钢、铸铁属格具有可焊性。铜及其合金、金、银、铁可焊性好,铝、不锈钢、铸铁可焊性差。可焊性差。2 2 2 2、焊件表面必须保持清洁、焊件表面必须保持清洁、焊件表面必须保持清洁、焊件表面必须保持清洁 为了使焊锡和锡件达到原子间相互作用的目的,焊件表面任何污垢为了使焊锡和锡件达到原子间相互作用的目的,焊件表面任何污垢杂质都应清除。杂质都应清除。3 3 3 3、加热到适当的温度、加热到适当的温度、加热到适当的温度、加热到适当的温度 只有在足够高的温度下,焊料才能充分浸润,并充分扩散形成合金结只有在足够高的温度下,焊料才能充分浸润,并充分扩散形成合金结合层,但过高的温度是有害的
17、。合层,但过高的温度是有害的。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系4 4 4 4、使用合适的焊剂、使用合适的焊剂、使用合适的焊剂、使用合适的焊剂 焊剂(松香)的作用是除去氧化膜和防止氧化。助焊剂中含有氯化物、焊剂(松香)的作用是除去氧化膜和防止氧化。助焊剂中含有氯化物、酸类,它们与氧化物发生还原反应,从而除去氧化膜。助焊剂在熔化后,酸类,它们与氧化物发生还原反应,从而除去氧化膜。助焊剂在熔化后,漂浮在焊件表面上形成隔离层,因而可防止焊点表面层的氧化。另外焊剂漂浮在焊件表面上形成隔离层,因而可防止焊点表面层的氧化。另外焊剂还可以减小焊料熔化后的表面张力,增加焊锡流动性,有助于焊锡浸润焊还可以
18、减小焊料熔化后的表面张力,增加焊锡流动性,有助于焊锡浸润焊件,使焊点美观。件,使焊点美观。5 5 5 5、适当的焊接时间、适当的焊接时间、适当的焊接时间、适当的焊接时间 焊接时间过长易损坏焊接部位及元件性能,过短易出现虚焊焊接时间过长易损坏焊接部位及元件性能,过短易出现虚焊。物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系2.4 手工焊接技术手工焊接技术握笔法握笔法:适合在操作台上进:适合在操作台上进行印制板的焊接:行印制板的焊接:反握法反握法:适于大功率烙铁的适于大功率烙铁的操作操作正握法正握法:适于中等功率烙铁适于中等功率烙铁的操作的操作电烙铁的握法电烙铁的握法物理与机电学院电子系物理与机电学院电
19、子系手工焊接的基本操作手工焊接的基本操作1.清除元器件表面的氧化层清除元器件表面的氧化层2.元件脚的弯制成形元件脚的弯制成形物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系3.元件的插放卧式插法卧式插法立式插法立式插法物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系4.加热加热焊接焊接(五步法)(五步法)准备准备 预热预热 送焊丝送焊丝 移焊丝移焊丝 移开烙铁移开烙铁准备:烙铁头保持干净,表面渡有一层锡准备:烙铁头保持干净,表面渡有一层锡预热:烙铁头放在焊盘和元器件引线的处预热:烙铁头放在焊盘和元器件引线的处1-2秒,使焊件受热均匀秒,使焊件受热均匀送焊丝:焊丝从烙铁对面接触焊件送焊丝:焊丝从烙铁对面接触焊件
20、移焊丝:焊丝熔化一定量后,立即将焊丝向左上移焊丝:焊丝熔化一定量后,立即将焊丝向左上450C方向移开方向移开移烙铁:焊锡浸润焊片或焊件后,向右上移烙铁:焊锡浸润焊片或焊件后,向右上450C方向移开方向移开物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系焊接焊接三步法三步法物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系电烙铁撤离方向的图片最佳角度:斜上方约45物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系合格焊点及质量检查合格焊点及质量检查合格焊点要求:可靠的电气连接、机械强度足够强、合格焊点要求:可靠的电气连接、机械强度足够强、光洁整齐的外观光洁整齐的外观典型焊点外观:典型焊点外观:1.形状为近似圆椎而表面微凹呈
21、表面状。虚焊点表形状为近似圆椎而表面微凹呈表面状。虚焊点表面往往呈凸形。面往往呈凸形。2.焊料的连接面呈半弓形凹面焊料的连接面呈半弓形凹面3.表面光泽平滑表面光泽平滑4.无裂纹、针孔、夹渣无裂纹、针孔、夹渣物理与机电学院电子系物理与机电学院电子系常见焊点的缺陷与分析常见焊点的缺陷与分析虚焊和假焊虚焊和假焊虚焊和假焊虚焊和假焊 虚焊是由于焊接前没有将引线上锡而造成。虚焊看起来好象是有锡虚焊是由于焊接前没有将引线上锡而造成。虚焊看起来好象是有锡在引线和焊盘上,但焊锡与引线没有焊好,接触不良,电子产品震荡后,在引线和焊盘上,但焊锡与引线没有焊好,接触不良,电子产品震荡后,容易出现信号时有时无的情况。
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