第13讲-焊接工艺技术.ppt

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1、第第5 5章电子元器件焊接工艺章电子元器件焊接工艺焊接基础知识（补充内容）焊接基础知识（补充内容）焊接是金属连接的一种方法。利用加热、加焊接是金属连接的一种方法。利用加热、加压或其它手段，在两种金属的接触面，依靠原子压或其它手段，在两种金属的接触面，依靠原子或分子的相互扩散作用，形成一种新的牢固的结或分子的相互扩散作用，形成一种新的牢固的结合，使这两种金属永久地连接在一起。这个过程合，使这两种金属永久地连接在一起。这个过程就称之为焊接。就称之为焊接。1.焊接的分类焊接的分类 焊接通常分为熔焊、钎焊和接触焊三类：焊接通常分为熔焊、钎焊和接触焊三类：熔焊。熔焊是靠加热被焊件（母材或基材）熔焊。熔焊

2、是靠加热被焊件（母材或基材），使之熔化产生合金而焊接在一起的焊接技术，使之熔化产生合金而焊接在一起的焊接技术，如气焊、电弧焊等。如气焊、电弧焊等。钎焊。钎焊。用加热熔化成液态的金属（焊料），用加热熔化成液态的金属（焊料），把固体金属（母材）连接在一起的方法，称为钎把固体金属（母材）连接在一起的方法，称为钎焊。作为焊料的金属材料，其熔炉点要低于被焊焊。作为焊料的金属材料，其熔炉点要低于被焊接金属材料。按照焊料的熔点不同，钎焊又分为接金属材料。按照焊料的熔点不同，钎焊又分为硬焊（焊料熔点高于硬焊（焊料熔点高于450）和软焊（焊料熔点低）和软焊（焊料熔点低于于450）接触焊。这是一种不用焊料与焊剂即

3、可获得可接触焊。这是一种不用焊料与焊剂即可获得可靠的连接的焊接技术。如点焊、碰焊等。靠的连接的焊接技术。如点焊、碰焊等。在电子产品装配过程中的焊接主要采用钎焊类在电子产品装配过程中的焊接主要采用钎焊类中的软焊。一般采用锡铅焊料进行焊接，简称锡中的软焊。一般采用锡铅焊料进行焊接，简称锡焊。焊。2.锡焊的特点锡焊的特点 (1)焊料的熔点低，焊料的熔点低，180320之间。之间。(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)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。3、焊接机理焊接机理 锡焊必需将焊料、焊件同时加热到最佳焊接温锡焊必需

4、将焊料、焊件同时加热到最佳焊接温度，然后不同金属表面相互浸润、扩散，最后形度，然后不同金属表面相互浸润、扩散，最后形成多组织的结合层。成多组织的结合层。（1）润湿作用润湿作用 在焊接时，溶融焊料会像任何液体那样，粘附在焊接时，溶融焊料会像任何液体那样，粘附在被焊金属表面，并能在金属表面充分漫流，这在被焊金属表面，并能在金属表面充分漫流，这种现象就称为润湿。种现象就称为润湿。润湿角润湿角（2）扩散作用）扩散作用 浸润是熔融焊料在被焊面上的扩散，在与润湿浸润是熔融焊料在被焊面上的扩散，在与润湿现象同时产生的还有熔融焊料与固体金属间的扩散现象同时产生的还有熔融焊料与固体金属间的扩散现象，即在金属与焊

5、料的界面形成一层金属化合物，现象，即在金属与焊料的界面形成一层金属化合物，在正常条件下，金属原子在晶格中都以其平衡位置在正常条件下，金属原子在晶格中都以其平衡位置为中心进行着不停的热运动，这种运动随着温度升为中心进行着不停的热运动，这种运动随着温度升高，其频率和能量也逐步增加。当达到一定的温度高，其频率和能量也逐步增加。当达到一定的温度时，某些原子就因具有足够的能量克服周围原子对时，某些原子就因具有足够的能量克服周围原子对它的束缚，脱离原来的位置，转移到其它晶格，这它的束缚，脱离原来的位置，转移到其它晶格，这个现象就叫扩散。个现象就叫扩散。（3）结合层的凝固与结晶结合层的凝固与结晶 焊接后，由

6、于焊料和焊件金属彼此扩散，所以两焊接后，由于焊料和焊件金属彼此扩散，所以两者交界面形成多种组织的结合层。者交界面形成多种组织的结合层。1-母材；母材；2-镀层；镀层；3、6-结合层；结合层；4-焊料层；焊料层；5-表面层；表面层；7-铜箔；铜箔；8-基板基板 4.焊接的必要条件焊接的必要条件 被焊接金属材料应具有充分的可焊性被焊接金属材料应具有充分的可焊性；被焊金属材料表面必须清洁；被焊金属材料表面必须清洁；焊接要有适当的温度；焊接要有适当的温度；焊接应有适当的时间；焊接应有适当的时间；焊剂使用得当；焊剂使用得当；焊料的成分和性能要符合焊接要求。焊料的成分和性能要符合焊接要求。5.1 手工焊接

7、技术手工焊接技术 手工焊接是焊接技术的基础，也是电子产手工焊接是焊接技术的基础，也是电子产品组装的一项基本操作技能。在目前，还没有品组装的一项基本操作技能。在目前，还没有哪一种焊接方法可以完全代替手工焊接，因此哪一种焊接方法可以完全代替手工焊接，因此在电子产品装配中这种方法仍占有重要地位。在电子产品装配中这种方法仍占有重要地位。5.1.1 手工焊接工具手工焊接工具典型内热式电烙铁结构典型内热式电烙铁结构 1-烙铁头；烙铁头；2-烙铁芯；烙铁芯；3-卡箍；卡箍；4-金属外壳；金属外壳；5-手把；手把；6-固定座；固定座；7-接线柱；接线柱；8-线卡；线卡；9-软电线软电线外热式电烙铁结构外热式电

8、烙铁结构1-烙铁头；烙铁头；2-金属外壳；金属外壳；3-烙铁芯烙铁芯 1、电烙铁的分类、电烙铁的分类 常见的电烙铁分为内热式、外热式、恒温常见的电烙铁分为内热式、外热式、恒温式和吸锡式。式和吸锡式。2、电烙铁的使用、电烙铁的使用 （1）安全检查）安全检查用万用表检查电源线有无开路、短路和漏电。用万用表检查电源线有无开路、短路和漏电。检查电源线是否松动有无破损，锁紧螺丝检查电源线是否松动有无破损，锁紧螺丝钉是否锁紧，电烙铁头是否松动。钉是否锁紧，电烙铁头是否松动。（2）新烙铁头的处理）新烙铁头的处理 新烙铁头、已经氧化和缺损的烙铁头，因新烙铁头、已经氧化和缺损的烙铁头，因烙铁头表面有氧化层，不能

9、吸附焊锡，所以，烙铁头表面有氧化层，不能吸附焊锡，所以，需要进行必要的处理。需要进行必要的处理。用锉刀锉掉氧化层，此时不应带电操作。用锉刀锉掉氧化层，此时不应带电操作。锉好后迅速通电，并及时上松香和焊锡，锉好后迅速通电，并及时上松香和焊锡，防止烙铁头再次发生氧化。防止烙铁头再次发生氧化。烙铁头的形状烙铁头的形状 5.1.2 手工焊接方法手工焊接方法1、手工焊接的手法、手工焊接的手法2、手工焊接的基本步骤：、手工焊接的基本步骤：（1）准备。（）准备。（2）加热被焊件。（）加热被焊件。（3）送焊锡丝。）送焊锡丝。（4）撤焊锡丝。（）撤焊锡丝。（5）撤电烙铁。）撤电烙铁。五工序法操作图如所示。五工序

10、法操作图如所示。3.操作要领操作要领 （1）电烙铁的握法）电烙铁的握法 电烙铁的握持方法，有正握、反握和笔握三种，电烙铁的握持方法，有正握、反握和笔握三种，并无统一规定，一般以不易疲劳，便于用力和操作方并无统一规定，一般以不易疲劳，便于用力和操作方便为原则。便为原则。正握法 反握法 笔握法手握电烙铁的方法 （2）烙铁的接触法）烙铁的接触法 （3）保持烙铁有锡）保持烙铁有锡“桥桥”锡锡“桥桥”即是在烙铁头上保留一定量的焊锡，即是在烙铁头上保留一定量的焊锡，作为烙铁与被焊件之间传热的作为烙铁与被焊件之间传热的“桥梁桥梁”，以便烙，以便烙铁与被焊件有良好的接触。铁与被焊件有良好的接触。（4）烙铁头的

11、撤离法）烙铁头的撤离法烙铁撤离方向与焊料量的关系5.2 手工锡焊的操作技巧手工锡焊的操作技巧5.2.1 手工锡焊的诀窍手工锡焊的诀窍1.对焊件要先进行表面处理对焊件要先进行表面处理（1）用酒精、丙酮清洗。）用酒精、丙酮清洗。（2）使用砂纸、小刀清除。）使用砂纸、小刀清除。（3）金银镀层用橡皮磨擦。）金银镀层用橡皮磨擦。2.元件引线上锡元件引线上锡（1）保护引线不被氧化。）保护引线不被氧化。（2）使焊接迅速。）使焊接迅速。3.助焊剂不要使用过量，否则会延长焊接时助焊剂不要使用过量，否则会延长焊接时间或间或“夹渣夹渣”，表面不洁。，表面不洁。4.保持烙铁头焊接面的清洁。保持烙铁头焊接面的清洁。5.

12、保持烙铁头上有一定的焊锡桥。保持烙铁头上有一定的焊锡桥。增大烙铁与被焊件的接触面积，提高传热增大烙铁与被焊件的接触面积，提高传热效率。效率。6.控制焊锡量。控制焊锡量。（1）焊锡量适中。）焊锡量适中。（2）所有焊点大小一致。）所有焊点大小一致。7.控制温度。控制温度。（1）烙铁温度要适中。）烙铁温度要适中。（2）防止焊接时间过长，因热积累导致焊点）防止焊接时间过长，因热积累导致焊点泛白失去金属光泽。泛白失去金属光泽。8.控制焊接时间。控制焊接时间。（1）时间短焊锡流动不充分，将造成焊点不）时间短焊锡流动不充分，将造成焊点不均匀，焊点夹渣。均匀，焊点夹渣。（2）时间过长，因热积累导致焊接温度升高

13、。）时间过长，因热积累导致焊接温度升高。9.保持元件引脚端正。保持元件引脚端正。10.保持焊接过程中平稳、不抖动。保持焊接过程中平稳、不抖动。焊点要求及质量检查焊点要求及质量检查（补充内容）（补充内容）（1）对焊点的要求）对焊点的要求要求有可靠的电连接和足够的机械强度。焊要求有可靠的电连接和足够的机械强度。焊点应有足够的连接面积和稳定的结合层，不应出点应有足够的连接面积和稳定的结合层，不应出现缺焊、虚焊。现缺焊、虚焊。外观光洁、整齐。良好焊点应是焊料用量恰外观光洁、整齐。良好焊点应是焊料用量恰到好处，外表有金属光泽、平滑，没有裂纹、针到好处，外表有金属光泽、平滑，没有裂纹、针孔、夹渣、拉尖、桥

14、接等现象。其良好的外表是孔、夹渣、拉尖、桥接等现象。其良好的外表是焊接质量的反应，例如：外表有金属光泽，是焊焊接质量的反应，例如：外表有金属光泽，是焊接温度合适、生成稳定合金层的标志。接温度合适、生成稳定合金层的标志。（2）常见焊点及质量分析）常见焊点及质量分析焊点外形焊点外形外观特点外观特点原因分析原因分析结果结果以焊接导线为以焊接导线为中心，匀称、中心，匀称、成裙形拉开，成裙形拉开，外观光洁、平外观光洁、平滑滑a=(11.2)bc 1mm焊料适当、温度焊料适当、温度合适，焊点自然合适，焊点自然成圆锥状成圆锥状 外形美观、导外形美观、导电良好，连接可电良好，连接可靠靠焊料过多，焊焊料过多，焊

15、料面呈凸形料面呈凸形到焊丝撤离过迟到焊丝撤离过迟浪费焊料，可能浪费焊料，可能包藏缺陷包藏缺陷焊料过少焊料过少 到焊丝撤离过早到焊丝撤离过早 机械强度不足机械强度不足（2）常见焊点及质量分析）常见焊点及质量分析焊点外形焊点外形外观特点外观特点原因分析原因分析结果结果 焊料未流满焊盘焊料未流满焊盘焊料流动性不焊料流动性不好；好；助焊剂不足或助焊剂不足或质量差质量差 强度不够强度不够出现拉尖出现拉尖烙铁撤离角度烙铁撤离角度不当；不当；助焊剂过；助焊剂过；加热时间过长加热时间过长外观不佳，易外观不佳，易造成桥接造成桥接松动松动焊料未凝固前焊料未凝固前引线移动；引线移动；引线氧化层未引线氧化层未处理好处

16、理好导通不良或不导通不良或不导通导通 无锡焊接方法（补充内容）无锡焊接方法（补充内容）无无锡锡焊焊接接包包括括压压接接、绕绕接接、导导电电胶胶粘粘接接、激激光光焊焊等等。无无锡锡焊焊接接的的特特点点是是不不需需要要焊焊料料与与焊焊剂剂即即可可获获得得可可靠靠的的连连接接，因因而而解解决决了了清清洗洗困困难难和和焊焊接接表表面面易易氧氧化化的的问问题题。另另外外无无锡锡焊焊接接具具有有操操作作简简便便、不不受受场场所所限限制制、生生产产效效率率高高、成成本本低低清清洁洁无无污污染染、接接触触电电阻阻小小、可可靠靠性性高高等等优优点点。所所以以，无无锡锡焊焊接接在在电电子子产产品品整整机机装装配配中中得得到到广广泛的应用。泛的应用。