《手工锡焊培训》PPT课件.ppt

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1、手工锡焊培训 2023/1/191焊料、焊料、PCB板、工具设备介绍板、工具设备介绍2电子元器件介绍电子元器件介绍3通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程4SMT器件手工焊接过程器件手工焊接过程5焊接品质分析焊接品质分析6PCBA的清洗的清洗7锡焊的机理锡焊的机理1IPC规范、规范、5S管理管理82023/1/192锡焊的机理锡焊的机理1焊接是电子制造工艺中最关键的工序。焊接是电子制造工艺中最关键的工序。焊接要提高效率，增强焊接质量，减少缺陷，如虚焊接要提高效率，增强焊接质量，减少缺陷，如虚焊、渣焊、内部应力大、焊点发脆等。焊、渣焊、内部应力大、焊点发脆等。焊接是要有良好的焊接是要有良好的机

2、械连接机械连接即强度，以及良好的即强度，以及良好的电电气连接气连接即导电性。即导电性。2023/1/193锡焊的机理锡焊的机理12023/1/194当焊料被加热到熔点以上，焊接金属表面在助焊剂的活当焊料被加热到熔点以上，焊接金属表面在助焊剂的活化作用下，对金属表面的氧化层和污染物起到化作用下，对金属表面的氧化层和污染物起到清洗清洗作用，作用，同时使金属表面获得足够的激活能。熔融的焊料在经过同时使金属表面获得足够的激活能。熔融的焊料在经过助焊剂净化的金属表面上进行助焊剂净化的金属表面上进行浸润浸润、发生、发生扩散扩散、溶解溶解、冶金结合冶金结合，在焊料和被焊接金属表面之间生成金属间结，在焊料和被

3、焊接金属表面之间生成金属间结合层（焊缝），冷却后使焊料凝固，形成焊点。合层（焊缝），冷却后使焊料凝固，形成焊点。焊点的焊点的抗拉强度与金属间结合层的结构和厚度有关。抗拉强度与金属间结合层的结构和厚度有关。锡焊的机理锡焊的机理12023/1/195表面清洁表面清洁焊件加热焊件加热熔锡润湿熔锡润湿扩散结合层扩散结合层合金合金物理学物理学物理学物理学润湿、黏度、毛细管现象、热传导、扩散、溶解润湿、黏度、毛细管现象、热传导、扩散、溶解化学化学化学化学助焊剂分解、氧化、还原、电极电位助焊剂分解、氧化、还原、电极电位助焊剂分解、氧化、还原、电极电位助焊剂分解、氧化、还原、电极电位冶金学冶金学冶金学冶金学合

4、金、合金层、金相、老化现象合金、合金层、金相、老化现象合金、合金层、金相、老化现象合金、合金层、金相、老化现象冶金学冶金学冶金学冶金学合金、合金层、金相、老化合金、合金层、金相、老化合金、合金层、金相、老化合金、合金层、金相、老化现象现象现象现象电学电学电学电学电阻、热电动势电阻、热电动势电阻、热电动势电阻、热电动势材料力学材料力学材料力学材料力学强度（拉力、剥离疲劳）、应力集中强度（拉力、剥离疲劳）、应力集中强度（拉力、剥离疲劳）、应力集中强度（拉力、剥离疲劳）、应力集中焊件加热焊件加热焊接过程是焊接金属表面、焊接过程是焊接金属表面、焊接过程是焊接金属表面、焊接过程是焊接金属表面、助焊剂、熔

5、融焊料和空气助焊剂、熔融焊料和空气助焊剂、熔融焊料和空气助焊剂、熔融焊料和空气等之间相互作用的复杂过等之间相互作用的复杂过等之间相互作用的复杂过等之间相互作用的复杂过程程程程锡焊的机理锡焊的机理12023/1/19润湿角润湿角焊点的最佳润湿角焊点的最佳润湿角 Cu-Pb/Sn 1545 当当=0时，完全润湿；时，完全润湿；当当=180时，完全不润湿；时，完全不润湿；=焊料和母材之间的界面焊料和母材之间的界面 与焊料表面切线之间的夹角与焊料表面切线之间的夹角分子运动分子运动（1 1）润湿）润湿液体在固体表面漫流的物理现象液体在固体表面漫流的物理现象润湿是物质固有的性质润湿是物质固有的性质润湿是焊

6、接的首要条件润湿是焊接的首要条件润湿是焊接的首要条件润湿是焊接的首要条件2023/1/197锡焊的机理锡焊的机理1表面张力表面张力 表面张力在不同相共同存在的体系中，由于相界面分子与体相内分子之间作用力不同，导致相界面总是趋于最小的现象。由于液体内部分子受到四周分子的作用力是对称的，作用彼此抵消，合力=0=0。但是液体表面分子受到液体内分子的引力大于大气分子对它的引力，因此液体表面都有自动缩成最小的趋势。熔融焊料在金属表面也有表面张力现象。2023/1/198润湿润湿条件条件（a a）液态焊料与母材之间有良好的亲和力，能互相溶解。互溶程度取决于：原子半径和晶体类型。因此润湿是物质固有的性质。（

7、b b）液态焊料与母材表面清洁，无氧化层和其它污染物。清洁的表面使焊料与母材原子紧密接近，产生引力，称为润湿力。当焊料与被焊金属之间有氧化层和其它污染物时，妨碍金属原子自由接近，不能产生润湿作用。这是形成虚焊的原因之一。锡焊的机理锡焊的机理12023/1/199锡焊的机理锡焊的机理1（2 2）扩散）扩散当金属与金属接触时，界面上晶格紊当金属与金属接触时，界面上晶格紊乱导致部分原子从一个晶格点阵移动乱导致部分原子从一个晶格点阵移动到另一个晶格点阵。到另一个晶格点阵。扩散条件：相互距离扩散条件：相互距离（金属表面清洁，无氧化层和其它杂质，（金属表面清洁，无氧化层和其它杂质，两块金属原子间才会发生引

8、力）两块金属原子间才会发生引力）温度温度（在一定温度下金属分子才具有动能）（在一定温度下金属分子才具有动能）2023/1/1910锡焊的机理锡焊的机理1（2 2）扩散）扩散PbSnSn表面扩散表面扩散向晶粒内扩散向晶粒内扩散分割晶粒扩散分割晶粒扩散选择扩散选择扩散Cu表面表面熔融熔融Sn/Pb焊料侧焊料侧晶粒晶粒锡焊的机理锡焊的机理1（3 3）溶解）溶解母材表面的Cu分子被熔融的液态焊料溶解或溶蚀。焊盘和焊锡的持续的加热会使分子运动加剧，铜分子和锡分子会向对方扩散溶解，为合金的产生奠定基础。溶解的度要控制，溶解多了，PCB板上的铜箔会变薄、变脆。锡焊的机理锡焊的机理1（4 4）合金）合金以以6

9、3Sn/37Pb焊料为例，焊料为例，共晶点为共晶点为183 焊接后（焊接后（210-230）生成金属间结合层：生成金属间结合层：CuCu6 6SnSn5 5和和和和CuCu3 3SnSn（锡铜合（锡铜合（锡铜合（锡铜合金）金）金）金）最后冷却凝固形成焊点最后冷却凝固形成焊点锡焊的机理锡焊的机理1（4 4）合金）合金 当温度达到210-230时，Sn向Cu表面扩散，而Pb不扩散。初期生成的Sn-Cu合金为：Cu6Sn5。其中Cu 的重量百分比含量约为40%。随着温度升高和时间延长，Cu 原子渗透（溶解）到Cu6Sn5 中，局部结构转变为Cu3Sn，Cu 含量由40%增加到66%。当温度继续升高和

10、时间进一步延长，Sn/Pb焊料中的Sn不断向Cu表面扩散，在焊料一侧只留下Pb，形成富Pb层。Cu6Sn5和富Pb层之间的的界面结合力非常脆弱，当受到温度、振动等冲击，就会在焊接界面处发生裂纹。（以（以（以（以63Sn/37Pb63Sn/37Pb焊料与焊料与焊料与焊料与CuCu表面焊接为例）表面焊接为例）表面焊接为例）表面焊接为例）红色的箭指示的是红色的箭指示的是红色的箭指示的是红色的箭指示的是 CuCu3 3Sn Sn 2023/1/1914锡焊的机理锡焊的机理1CuCu6 6SnSn5 5与与CuCu3 3SnSn两种金属间化合物比较两种金属间化合物比较分子式分子式形成形成位置位置颜色颜色

11、结晶结晶性质性质Cu6Sn5焊料润湿到焊料润湿到Cu时立即时立即生成生成Sn与与Cu之间的界之间的界面面白色白色截面为截面为6边形实芯和中空管状，还有边形实芯和中空管状，还有一定量一定量5边形、三角形、较细的园形边形、三角形、较细的园形状、在钎料与状、在钎料与Cu界面处有扇状、珊界面处有扇状、珊贝状贝状良性，良性，强度较高强度较高Cu3Sn温度高、焊温度高、焊接时间长引接时间长引起起Cu与与Cu6Sn5之之间间灰色灰色骨针状骨针状恶性，强度恶性，强度差，脆性差，脆性 Cu CuCuCu3 3SnSnCu6Sn5Cu6Sn5富富PbPb层层 Sn/PbSn/Pb锡焊的机理锡焊的机理1*4m时，由

12、于金属间合金层太厚，使时，由于金属间合金层太厚，使连接处失去弹性，由于金属间结合层的连接处失去弹性，由于金属间结合层的结构疏松、发脆，也会使强度小。结构疏松、发脆，也会使强度小。*厚度为厚度为0.5m时抗拉强度最佳；时抗拉强度最佳；*0.54m时的抗拉强度可接受；时的抗拉强度可接受；*0.5m时，由于金属间时，由于金属间 合金层太薄，几乎没有强度；合金层太薄，几乎没有强度；金属间结合层的厚度与抗拉强度的关系金属间结合层的厚度与抗拉强度的关系金属间结合层的厚度与抗拉强度的关系金属间结合层的厚度与抗拉强度的关系 金属间结合层厚度（金属间结合层厚度（m）拉伸力拉伸力（千（千lbl/in2）焊料、焊料

13、、PCB板、工具设备介绍板、工具设备介绍22023/1/1916PCB板材：FR-4:双面玻纤板；铜箔厚：1OZ(35um)、2OZ(70um)、3OZ(105um)铝基板：LED行业应用广泛，散热性好焊料、焊料、PCB板、工具设备介绍板、工具设备介绍22023/1/1917焊料：solder（1 1）作用）作用用于电子装配过程中的低温焊接，使器件与用于电子装配过程中的低温焊接，使器件与PCB板是要有良好的板是要有良好的机械连接机械连接即强度，以及良好的即强度，以及良好的电气连接电气连接即导电性。即导电性。焊料、焊料、PCB板、工具设备介绍板、工具设备介绍22023/1/1918焊料：sold

14、er（2 2）种类）种类 按形状分按形状分焊锡丝焊锡丝焊条焊条焊膏焊膏焊料、焊料、PCB板、工具设备介绍板、工具设备介绍22023/1/1919焊料：solder（2 2）种类）种类 按含铅分按含铅分含铅焊锡：常用含铅焊锡：常用sn63pt37 183sn63pt37 183o oC C无铅焊锡：种类较多，发展很快，无铅焊锡：种类较多，发展很快，一般焊点温度高于含铅焊锡一般焊点温度高于含铅焊锡SnCu系列 Sn0.75Cu 227SnAg系列 Sn3.5Ag 221SnAgCu系列Sn3.5Ag0.75Cu 217219Sn3.0Ag0.7Cu 217219Sn3.0Ag0.5Cu 21721

15、9焊料、焊料、PCB板、工具设备介绍板、工具设备介绍22023/1/1920焊料：solder（3 3）焊接温度：）焊接温度：sn63pt37sn63pt37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度合金成分熔点C松香含量%用途线径每卷重量Sn63/Pb37Sn60/Pb40183-1901.0-3.0熔点最低，抗拉强度各剪切强度高，润湿性好0.3mm至3.0mm0.5kg1.0kg3.0kg11b21bSn55/Pb45Sn50/Pb50183-203183-2161.0-3.0一般电子、电气、玩具行业使用焊料、焊料、PCB板、工具设备介绍板、工具设备介绍2202

16、3/1/1921焊料：solder（4 4）助焊剂：）助焊剂：以松香为例以松香为例A、松香去除氧化膜松香的主要成分是松香酸，融点为74。170呈活性反应，230250转化为不活泼的焦松香酸，300以上无活性。松香酸和Cu2O反应生成松香酸铜。松香酸在常温下和300以上不能和Cu2O起反应。B、减小表面张力C、母材被溶蚀活性强的助焊剂容易溶蚀母材。D、助焊剂中的金属盐与母材进行置换反应。去污 助焊焊料、焊料、PCB板、工具设备介绍板、工具设备介绍22023/1/1922手工焊接设备：电烙铁焊台热风枪焊料、焊料、PCB板、工具设备介绍板、工具设备介绍22023/1/1923辅助工具：镊子斜口钳吸锡

17、绳静电手环电子元器件介绍电子元器件介绍324通孔器件表面贴装器件型号 长（mil）宽（mil）长（mm）宽（mm）1206120603.0481.524080580602.0321.524060360301.5240.762040240201.0160.508020120100.5080.254010051050.2540.127电子元器件介绍电子元器件介绍325表面贴装器件通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程426焊接一般摆姿焊接一般摆姿(危险)以上注意事项：注意事项：焊接试验台上所使用的工具和元件一定焊接试验台上所使用的工具和元件一定摆放整齐有序，且摆放时应考虑人体关节运动的惯摆放整齐

18、有序，且摆放时应考虑人体关节运动的惯性（通常所说的顺手性（通常所说的顺手)问题问题,便于拿取自如便于拿取自如,提高效率。提高效率。焊接时一般要求是焊接时一般要求是:左手拿锡线左手拿锡线,右手握烙铁；两手右手握烙铁；两手放台面上放台面上(即锡线头、烙铁头和视线同时指在要修补即锡线头、烙铁头和视线同时指在要修补的焊点上。的焊点上。)通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程427焊接一般摆姿焊接一般摆姿通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程428烙铁的正确拿法烙铁的正确拿法通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程429锡丝锡丝的握法的握法连续作业时连续供给的握法连续作业，但不连续供给的握法通孔器件

19、手工焊接过程通孔器件手工焊接过程430五步法焊接步骤：五步法焊接步骤：烙铁头锡丝准备加热锡丝供给移开锡丝移开烙铁将烙铁头靠于焊接部位并加热适量溶解锡丝，靠近于加热过的焊接部位 注：母材不充分加热，就算焊锡溶解，也无法进行焊接。根据焊接机理，焊接最重要的参数是温度和时间。手工焊接的温度根据焊接机理，焊接最重要的参数是温度和时间。手工焊接的温度变化不大，通过控制焊接的时间就可以控制焊接的温度（传递），变化不大，通过控制焊接的时间就可以控制焊接的温度（传递），从而控制合金层的产生。一般焊接心里默数从而控制合金层的产生。一般焊接心里默数1-2-3通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程431焊点初判：

20、焊点初判：形如富士山；形如富士山；光亮；光亮；圆润；圆润；通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程432焊点初判：焊点初判：通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程433焊点初判：焊点初判：电子元器件介绍电子元器件介绍3通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程4SMT器件手工焊接过程器件手工焊接过程5焊接品质分析焊接品质分析6PCBA的清洗的清洗7IPC规范、规范、5S管理管理82023/1/1934电子元器件介绍电子元器件介绍3通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程4SMT器件手工焊接过程器件手工焊接过程5焊接品质分析焊接品质分析6PCBA的清洗的清洗7IPC规范、规范、5S管理管理820

21、23/1/1935电子元器件介绍电子元器件介绍3通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程4SMT器件手工焊接过程器件手工焊接过程5焊接品质分析焊接品质分析6PCBA的清洗的清洗7IPC规范、规范、5S管理管理82023/1/1936电子元器件介绍电子元器件介绍3通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程4SMT器件手工焊接过程器件手工焊接过程5焊接品质分析焊接品质分析6PCBA的清洗的清洗7IPC规范、规范、5S管理管理82023/1/1937电子元器件介绍电子元器件介绍3通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程4SMT器件手工焊接过程器件手工焊接过程5焊接品质分析焊接品质分析6PCBA的清洗的

22、清洗7IPC规范、规范、5S管理管理82023/1/1938电子元器件介绍电子元器件介绍3通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程4SMT器件手工焊接过程器件手工焊接过程5焊接品质分析焊接品质分析6PCBA的清洗的清洗7IPC规范、规范、5S管理管理82023/1/1939电子元器件介绍电子元器件介绍3通孔器件手工焊接过程通孔器件手工焊接过程4SMT器件手工焊接过程器件手工焊接过程5焊接品质分析焊接品质分析6PCBA的清洗的清洗7IPC规范、规范、5S管理管理82023/1/194055%45%标题说明请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容

23、请输入相关内容相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容2023/1/1941标题说明请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容2023/1/1942内容说明内容说明内容说明内容说明内容说明内容说明标题说明请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容相关内容请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容2023/1/194375%28%标题说明n请输入相关内容n请输入相关内容n请输入相关内容n请输入相关内容n请输入相关内容请输入相关内容请输入相关内容2023/1/1944内容说明内容来自：AI矢量图（出处不明）所用字体：华康俪金黑、微软雅黑、Impact所用色彩：120,188,40 233,78,12 57,176,2302023/1/1945POWERPOINTTHE ENDTHANKSPPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：PPT背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：Word教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：2023/1/19462023/1/1947