焊接理论基础

焊接理论基础目录概念SMT（SurfaceMountTechnology）工艺类型手工焊接焊接检验概念锡焊/Soldering指通过使融熔的锡料流向被焊件的缝隙以及各个面，并经过润湿、扩散形成合金层，来实现电子与机械的连接点的一种焊接方法。电子产品实现电子装联的最基本、最常用的工艺。概念手工焊接/HandSoldering指以烙铁头为主要热源（以及其他手动设备），用手工操作的方式加热锡料与被焊件（如元器件引脚或焊端、焊导线等）进行焊接/或拆焊的作业。制造电子产品最基本、最有效的装联方法。概念形成锡焊焊点的主要理化过程加热被焊件，锡料与助焊剂，在助焊剂的作用下清除氧化物，并使熔融的锡料流向被焊件的缝隙以及各个面，且经过润湿与扩散，在被焊金属界面上生成合金层，经过冷却形成电子与机械的连接点。概念母材-焊料-助焊剂之间的关系焊接的理论根据及温控的重要性在室温下25–30°C(所有物质都是固态)在器件引脚，焊锡，焊盘间没有连接。依靠表面张力的作用，将器件引脚，焊锡与焊盘连接住。在焊锡熔点温度下180–183°C(焊锡呈液态)太剧烈的化学反应，形成太厚的介质层，反而降低了机械连接强度。当温度生至太高时，比如280–350°Candabove(化学反应剧烈，形成太厚的介质层。)焊接的理论根据及温控的重要性在适当的化学反应中，形成了牢固的机械连接强度。在发生化学反应的温度下210–220°C(在一秒钟内，生成的介质厚度约0.5微米.)Cu3Sn/Cu6Sn5最佳工艺温度.SMT工艺类型SMT手工焊接工具电烙铁手工浸焊台热风枪吸锡器点胶机镊子、剪、钳等SMT工艺类型按操作方式划分：手工装焊工艺半手工/半自动装焊工艺全自动装焊工艺SMT工艺类型按焊接原理划分：烙铁焊接工艺浸焊工艺波峰焊接工艺贴片胶/波峰焊工艺（即多点焊接）选择性通孔插装工艺（即单点焊接）气相焊接工艺（目前已很少用）再流焊接工艺（即焊膏/再流焊工艺)SMT工艺类型按装焊元器件类型划分：纯表面贴装之器件装焊工艺混合装焊工艺同时具有贴装元器件与通孔插装元器件同时具有表面贴装元器件与芯片通孔再流焊接工艺（即通孔插装元器件采用焊膏/再流焊艺）SMT工艺类型按焊盘位于板上的面数划分：单面装焊工艺（如：单面贴装、单面混装）双面装焊工艺（如：双面贴装、双面混装）SMT工艺类型按组件装联方式划分：单面贴装工艺双面贴装工艺单面混装工艺双面混装工艺手工焊接电烙铁简介:手工焊接电烙铁选择的原则应与科研开发/产品设计、生产、返工/返修的工作性质相适应。应与被焊接点所需的热容量或焊接温度相匹配。电烙铁应热效高、升温快、复热性好、焊接温度准确而稳定并漏电电压小。烙铁头（形体）应与被焊接处所需的热容量或焊接温度、焊点焊接面面积与密度、焊点所处的空间位向相适应。电烙铁的电气与机械性能应安全、可靠、操作舒适而方便，维护简便、经济性好（指使用寿命与价格）。手工焊接烙铁头选择的基本原则烙铁头的形体粗细或质量（即重量）轻重应与被焊接处所需的热容量换焊接温度相匹配。烙铁头形体的几何形体（特别是其头部）应于被焊接的空间位向相适用。烙铁头头部的几何形体应使其与被焊接处的接触面积为最大。烙铁头柄部应与所用烙铁身相匹配（即柄部的内径或外径与烙铁身的配合应适宜而无松动）。烙铁头其使用寿命应较长（如耐高温、耐腐蚀、不易磨损等）且价格适当。手工焊接使用电烙铁应注意的若干问题:应仔细阅读电烙铁的使用说明书。电烙铁使用之前，必须检查电源线或接地是否良好。通电之前，应检查供电电压与所用的电烙铁所使用电压是否一致。电烙铁一般使用温度不宜超过380℃/716°F（若需更高者，也不宜超过400℃/752°F并时间不可太长）。且不使用之时，应及时断电。正在使用的与污焦烙铁头其头部应经常保持清洁；待焊或焊接中的烙铁头，其头部（长度约5~10mm处）必须均匀沾涂上一层薄锡；切忌对表面有电镀层的烙铁头用粗砂纸或锉刀进行整修。要定期或适时地清除烙铁头、其内孔或外径上的氧化物层。以选用中等活性（RMR）或免清洗（NC）的助焊剂为宜；切忌用卤素含量高或强酸性的助焊剂。对已通电加热的电烙铁应将其置于烙铁架内，切忌随意乱搁放。手工焊接手工锡焊的主要工艺流程焊前准备电烙铁通电清洁烙铁头加助焊剂（含助焊剂芯的锡丝免之）加热被焊件送供锡丝继续加热焊点移离锡丝抽离烙铁头冷却焊点检查焊点。手工焊接手工锡焊温度与时间手工锡焊的温度是烙铁头于被焊件相互接触并能形成锡焊点所需的温度（即焊接点处实际所能得到的温度或专称“焊接温度”）。一般该温度不高于锡料自身熔点温度38℃或100°F，为宜。手工锡焊的时间是指烙铁头与被焊件相互接触并能形成锡焊点所需的时间（既力量在焊接处停留的时间或专称“焊接时间”）。一般应控制在1～5秒之间为宜。手工焊接手工锡焊工艺应注意的若干问题锡料应以采用含中等活性或免清洗的助焊剂芯的焊锡丝为主，仅在返工/返修时，才用液态助焊剂。对工艺上有防静电要求者，应在防静电工作台上并采用防静电电烙铁进行焊接（焊接前，还应测量电烙铁的漏电压是否小于2mv；其对地阻抗是否小于20Ω）。温控烙铁应定期检测其温度准确性，若在焊接中发现异常应及时检测其控温是否正常。应对焊点的实际情况或不同类型，及时地选换不同形体的烙铁头。切忌只用一种形体的烙铁头来进行所有的焊接。凡补焊，增强焊以及返工、调试的修焊，其所用焊锡丝的合金成分与助焊剂类型都必须与原焊接工艺的要求保持一致，切忌随意更换。手工焊接手工锡焊工艺应注意的若干问题对于焊接陶瓷电阻、电容，必要时还应对其进行预烘处理（一般预热温度为100～150℃；时间为1～2分钟）。作为正式产品，其重复焊接（指在规定时间内来焊好，并等彻底冷却之后。再进行的焊接）不得超过三次（包括其返工次数在内。）取PCB板换焊接板时，用用手指夹拿板厚的两边框处进行，应尽量避免手指接触PCB板的焊接面。待焊换已焊毕的PCB板应将其放入有隔离槽的放置架内，切忌随意乱堆放。表面贴装（SMT）焊点与通孔插装（THT）焊点，对其吃锡量的要求有质的差异，工艺师应出示其吃锡量的标准样品，以帮助焊线工与检验人员更新观念。手工焊接手工锡焊操作应注意的若干问题烙铁头和焊锡与被焊件的平面一般成45°角度接触；锡丝只能加到被焊件面上，不可大量加到烙铁头上（但烙铁头尖端部分应触及少量锡丝以形成锡桥而增进热传导）。切忌用大烙铁头去焊熔化锡丝并将已沾满了熔融锡料的烙铁头去进行焊接。焊接时，烙铁头应先触及被焊件和对其加热，然后再将锡丝送至被焊接处。送供锡丝应先少些，然后逐渐增加，直至足量为止。当锡料熔融，流布以及润湿之后，依据焊点形状适当移转烙铁头。手工焊接手工锡焊操作应注意的若干问题应先移开锡丝，后将里头抽离焊点，两者顺序切不可颠倒。烙铁头适时而适当地回待并迅速地抽离焊点，这对于确保焊点强度与外观饱满、光亮、圆滑至关重要。所谓焊点“锡量适当”是指其被焊件各缝隙之间充满了锡料并所有被焊件各面上所覆盖的各层呈显“皮包骨”状态。焊点应让其在室温下自然冷却，切忌用嘴吹或其他强制冷却的方法。焊点在冷却或凝固过程中，切忌受任何外力影响或干扰。电烙铁在使用中严禁有甩锡的动作。焊毕应及时剪切引脚并清除残锡与多余物。焊接中应做到随时焊接，随时检查，随时纠错或补焊。手工焊接手工锡焊操作基本步骤图解：焊接检验焊接检验锡焊检查的意义锡焊的最终工序是进行检查。由于锡焊部分存在缺陷，所以检查是完全必要的。通过严格的检查，不仅要发现所有的缺陷，而且要针对发生缺陷的原因采取相应的预防措施。焊接的检查大致有两种：一、焊前检查，即检查母材表面、焊料、助焊剂等是否满足适当的焊接条件；二、焊后检查，即检查焊接是否确实可靠，有无焊接的缺陷。焊接检验JIS日本工业标准ASTM美国材料实验学会标准。NEMA美国制造协会标准MIL美国军用标准IPC美国电路互连与封装协会标准ANSI美国国家标准协会标准UL美国保险协会实验室标准IEC国际电工委员会标准BS英国标准协会标准DIN德国标准协会标准VDE德国电器标准CSA加拿大标准协会标准AS澳大利亚标准协会标准焊接检验可靠性IPC-A-610例子