焊接

焊接2009/4/71综述焊点的检验标准特殊焊接案例手工焊接工具焊接的方法分类焊接技术分类焊接的论述2一、焊接的论述1、焊接的概念焊接是在已加热的工件金属之间熔入低于工件金属熔点的焊料，借助焊剂的作用，依靠毛细现象使焊料浸润工件金属表面并发生化学反应，生成合金层，从而使工件金属与焊料结合成一体。2、焊接的作用在电子产品整机组装过程中，焊接是连接个电子元器件及导线的主要手段。3、焊接的分类焊接通常分为：熔焊、钎焊、接触焊。其中，钎焊又分为软焊和硬焊，在电子装配中主要使用的是钎焊中的软焊，又称锡焊。是使用最早、适用范围最广、当前仍占较大比重的一种焊接方法。3二、焊接的技术分类1、有铅焊接普通焊锡为了达到熔点低,增强结合力的目的就在焊锡中加入37%的铅，目前我们使用的大多为含铅的普通焊锡。2、无铅焊接无铅焊接就是指用其它一种或几种对人体无害(或微小可预防)的金属代替工业制造用料中的铅金属，通过加热使他们连接在一起。大大减少或避免由于人们使用含铅产品而造成的健康受损。4有铅和无铅的工艺差别有铅技术无铅技术焊接原理相同工艺流程工艺方法元器件有铅无铅PCB焊接材料温度曲线工艺窗口大温度高工艺窗口小焊点润湿性好润湿性差管理要求更严格5三、焊接的方法分类手工焊接自动焊接焊接按其方法分为以下两类：61、手工焊接的工具电烙铁典型内热式电烙铁结构1-烙铁头；2-烙铁芯；3-卡箍；4-金属外壳；5-手把；6-固定座；7-接线柱；8-线卡；9-软电线外热式电烙铁结构1-烙铁头；2-金属外壳；3-烙铁芯（1）手工焊接7焊锡丝焊锡丝分类：松香芯锡丝、水溶性锡丝、免清洗焊锡丝、镀镍锡丝、含银锡丝、消光锡丝、无铅锡丝、低温锡丝、高温锡丝、实心锡丝、焊铝锡丝，其它特殊用途锡丝。其中，免清洗焊锡丝、水溶性焊锡丝属于高质量焊锡丝，可专门用于手工焊接，元器件安装和表面组装技术返修焊接。助焊剂助焊剂分类：无机酸型、有机酸(OA)型、天然松香与人造松香(免清洗)。助焊剂作用：能溶解去除金属表面的氧化物，在焊接加热时包围金属的表面，使之和空气隔绝，防止金属在加热时氧化；可降低熔融焊锡的表面张力，有利于焊锡的湿润。威视电子车间使用的是ALPHA松香芯的焊锡丝，它是含量是37%的铅，63%的锡。其特点是可焊性好，焊点强度高；助焊剂芯分布均匀；助焊剂残留腐蚀性极低。•免清洗焊锡丝具有焊点可靠、清洁、美观，焊后绝缘电阻高、离子污染低及焊后残留物极少等优点。•水溶性焊锡丝、线具有焊接速度快、焊点光亮美观、焊后残留物极易用温水清洗等特点适应了当代电子工业飞速发展的钎焊工艺需求。8手工焊接是利用电烙铁实现金属之间牢固连接的一项工艺技术。这项工艺看起来很简单，但要保证高质量的焊接却是相当不容易，因为手工焊接的质量受诸多因素的影响及控制，必须大量实践，不断积累经验，才能真正掌握这门工艺技术。通常，我们都采用五步焊接法进行焊接。焊接结构图2、手工焊接的方法91．准备施焊准备好焊锡丝和烙铁。特别强调烙铁头部要保持干净，即可以沾上焊锡。2．加热焊件烙铁接触焊接点。注意要保持线路板上引线和焊盘同时受热，并且注意烙铁头温度较高的部分接触热容量相对较大的焊件，以保持其均匀受热。3．熔化焊料当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝送入焊点，焊料熔化并润湿焊点。4．移开焊锡当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。5．移开烙铁当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大致45°。五步焊接法第一步第二步第三步第四步第五步10☆每个焊点1~5秒不等☆会判断焊件与焊料的融化程度☆5000个焊点/每天☆50000个焊点找到感觉10天☆500000个焊点基本功练成1年☆1000000个焊点应该是焊接高手3、手工焊接基本功练习的标准有时，一台设备会因为一个焊点的不良而整机停滞，所以每个焊点的质量直接影响整台设备的质量。在威视电子车间对员工的焊接基本功都非常重视，要求任何员工都有1年焊接经验。114、手工焊接的注意事项①注意电烙铁的选择。我们车间一般常用烙铁有25W，30W，40W，60W的内热式烙铁。当焊接不同的元器件时所选择的烙铁也不同。②注意烙铁头的清洁。使用烙铁的过程中，应不断的在湿海棉上进行擦磨，把头上的脏物清理掉再进行使用。③注意焊接时间。使用电烙铁焊接时一般是烙铁放在焊盘上预热1秒，根据焊点情况化锡后2---5秒，使用小型锡锅时，PCB单面板的浸锡时间为2---3秒，锡锅的温度调到250℃，PCB双面板的浸锡时间为3秒，锡锅的温度调270℃。④注意防止焊点上的焊锡任意流动。使用电烙铁焊接时，烙铁不应挪动，以免焊锡流动造成虚焊。⑤补焊时应注意的问题。当焊点需要补焊时，加的焊锡量不应过大，补焊前可加一点助焊剂。12⑥防静电的焊接方法。在焊接IC时要注意：电烙铁的电源地和大地连接，操作人要带接地腕带，当接地条件不具备时，在焊接时可拔掉电烙铁的电源插头再快速焊接。在焊接防静电要求高的线路板时要在特定的防静电室，使用专门的防静电工具操作。13⑦焊接后的清洗。手工清洗的应用：适用于清洗批量较小的线路板，使用镊子夹住棉花沾工业酒精擦拭。清洗时的注意事项：清洁时要彻底，助焊剂的残留会导致元器件及焊盘被腐蚀；擦拭时用镊子等工具不能太用力，以免将线路板划伤。超声波清洗原理：因空化泡破灭时产生强大的冲击波，污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来、分散、乳化、脱落。因为空化现象产生的气泡，由冲击形成的污垢层与表层间的间隙和空隙渗透，由于这种小气泡和声压同步膨胀，收缩，象剥皮一样的物理力反复作用于污垢层，污垢层一层层被剥离，气泡继续向里渗透，直到污垢层被完全剥离。水洗线路板为了符合当前的环境保护要求，淘汰破坏臭氧层物质ODS的使用，现代电子工业产品组装采用了水清洗的工艺流程。使用水洗要符合线路板可以用水洗，并且采用水溶性焊锡和水溶性助焊剂焊接的线路板。免清洗使用免清洗的焊锡丝、免清洗助焊剂焊接的线路板，离子污染低及焊后残留物极少可通过各种电气性能技术检测，不需要清洗。免清洗不代表没有任何残留物，而是残留物极少，所以对于清洁要求高的线路板仍要清洗。145、常见焊点及质量分析焊点外形原因分析焊料适当、温度合适，焊点自然成圆锥状焊料未凝固前引线移动；引线氧化层未处理好；焊接时间过长焊锡丝撤离过早；焊接时间过短导致结果外形美观、导电良好，连接可靠导通不良或不导通机械强度不足，极益造成虚焊15焊点外形原因分析烙铁撤离角度不当；助焊剂过少；加热时间过长焊锡丝撤离过迟或选用的焊锡丝直径过大焊料流动性不好；引线或盘氧化层未处理好导致结果外观不佳，易造成桥接浪费焊料，可能包藏缺陷，容易造成虚焊强度不够，容易造成导通不良16焊点外形原因分析焊料流动性不好；引线或焊盘氧化；助焊剂不足；焊接时间过短焊料流动性不好；引线或焊盘氧化；线路板正反面补锡焊料未凝固前引线移动；引线氧化层未处理好导致结果外观检验时很难看出，极易造成导通不良或不导通外观检验时很难看出，容易造成导通不良或不导通强度不够，容易造成导通不良17导线0.5-1mmPCB板焊点焊盘焊点芯线0.5-1mm焊盘露骨焊接导线绝缘层与焊盘间距0.5-1mm合格的焊点导线插的高，芯线裸露长不合格的焊点导线插的低，透锡量多焊点的高度低透过的锡没化开导线插的太低，没有透锡不合格的焊点连线焊点的质量18贴片元器件焊点的质量过于饱满不合格的焊点不合格的焊点元件翘起元件焊盘焊盘引脚芯片引脚与焊盘不一样大时焊盘元件焊点合格的焊点19（2）自动焊接浸焊波峰焊回流焊20自动焊接技术：浸焊要求：助焊剂喷雾均匀,浸焊时间3~5秒。浸焊是将插好元器件的印制电路板浸入熔融状态的锡锅中，一次完成印制电路板上所有焊点的焊接。它比手工焊接生产效率高。操作简单，适于批量生产。焊包括手工浸焊和机器自动焊接两种形式。手工浸焊用大锡锅浸焊原理图21自动焊接技术：波峰焊波峰焊接（WaveSoldering）是利用波峰焊机内的机械泵或电磁泵将熔融钎料压向波峰喷嘴，形成一股平稳的钎料波峰，并源源不断地从喷嘴中溢出。装有元器件的印制电路板以直线平面运动的方式通过钎料波峰面而完成焊接的一种成组焊接工艺技术。波峰焊常用于插接件线路板的批量焊接。22自动焊接技术：回流焊再流焊（ReflowSoldering），亦称回流焊。预先在PCB焊盘施放适量和适当形式的焊料，然后贴放表面组装元器件，经固化后，再利用外部热源使焊料再次流动达到焊接目的的一种成组或逐点焊接工艺。它能完全满足各类表面组装元器件对焊接的要求，因为焊膏受热均匀,元件受热冲力小，能实现可靠的焊接。回流焊接技术多用于贴片元器件的批量焊接。回流焊中使用的焊料为锡膏，其分类：根据合金种类分为：有铅和无铅两种；根据清洗方式分为：普通松香型锡膏、水溶性锡膏与免清洗锡膏；对于焊膏的选用可根据线路板的要求来决定。23四、手工焊接的工具焊锡助焊剂吸锡台偏口钳电烙铁镊子24常用的防静电工具防静电镊子防静电烙铁防静电服和手套防静电刷子防静电板架防静电腕带25五、特殊焊接的处理工作中常发现有不能正常装配及焊接的元器件，但是遇到这样的情况我们又找不到合适的元器件来替代，对于这样的情况，我们应该怎么处理呢？一般我们会采取一定的措失，但是这样做并不是完全符合工艺要求，在检验时会根据实际情况采用让步接收的方式。261、错位焊接元件焊盘焊盘引脚芯片引脚与焊盘不一样大时焊盘引脚0.2-0.5mm芯片0.2-0.5mm引脚与焊盘一样大时当贴片元器件引脚小于焊盘时，可正常焊接。当引脚与焊盘一样大时，为了能可靠焊接，就要将器件向焊盘的一侧偏移，让出部分焊盘来粘锡，再进行焊接。272、扩孔焊接元器件引腿小于焊盘时可将元器件直接焊接，如遇到元器件引腿大于焊盘，并没有合适的元器件代替时就要做以下处理：1、将元器件的引腿适当处理，如磨细，但要求不能过于伤害到器件本身。2、扩孔。用合适的手捻将焊孔扩大，但要注意单层板和双层板可以扩孔，但是三层及以上的不可以扩孔，以免伤其电路。元器件引腿与焊盘合适时元器件引腿直径大于焊盘时28电阻2-3mm电阻根据功率大小留2-6mm根据功率大小留2-5mm1-1.5mm电解电容的成型3、特殊成型法焊接如果焊接元器件时不能按常规的方法焊接，就要对其进行特殊成型的处理。294、线路板背面焊接由于线路板设计问题，元器件在线路板上过于拥挤，如R电阻，为了不让其过挤，就在整机空间允许的情况下把R电焊接在线路板的背面。305、飞线焊接由于线路板的更改需要，连线的两点是通路，成品线路板不能再添加印制线，所以就采用飞线的方式连接来代替印制线，有时还要将原有的印制线用刀子刻断。316、加入转接器焊接红圈内的位置应直接焊插针，但由于焊盘孔太小，只能先焊接合适的插座起到转接的作用。327、侧贴式焊接工业CT的子板。子板的金针是侧贴在线路板的焊盘上的。按照正常的工艺应采取金针直插焊接的方式来增加焊接的可靠程度，此板要平躺在主板上，但由于设计的需要此线路板要竖直插在主板上，又没有合适的连接器能解决此类问题，我们只能采取例用插座工装来满足这种侧焊接的方法。338、组合式焊接电阻落式焊接电阻桥式焊接在焊接时会遇到所需电阻的阻值很难在市场上买到，但由于种种原因，必要时就会采取特殊的方法。如用其它阻值的电阻来拼值的方法，如果需要两个电阻并联的阻值就采用电阻落式焊接的方法，如果需要两个电阻串连的阻值就采用电阻桥式焊接的方法。电阻正常焊接349、氧化元器件的焊接1、氧化元器件的处理在焊接时遇到元器件氧化，不能将其直接焊接，要用刀片或镊子将焊接点处的氧化层剥去，完全露出光亮的金属层才能焊接。如果是贴片元器件批量性被氧化，除紧急情况做相应的处理外，其余的可拒绝使用。2、氧化元器件的威害遇到元器件被氧化而不去处理，在焊接时其引脚就不容易沾锡，很容易形成虚焊，如果用大量的锡把焊点包住，也不会解决虚焊的问题。虚焊在焊点检验时是很难发现，在日后设备运行时出现问题也会很难找出问题的根源。引脚发污甚至发黑，表明已被氧化3510、补救焊接由于电容C21右边的焊盘因为焊接不当造成脱落，无法焊接。但是我们可以看到C21与C22右边的焊点是一条导通的线路，