手工焊锡作业培训教材

目錄壹錫焊訓練的目的㆒、澄清觀念------------------------------------------------------------------1㆓、增進品質------------------------------------------------------------------1貳錫焊訓練基本技朮与認識㆒、錫焊的原理与定義------------------------------------------------------2㆓、錫焊的材料---------------------------------------------------------------2㆔、焊接的工具---------------------------------------------------------------8㆕、其他輔助工具-----------------------------------------------------------15五、錫焊的要求--------------------------------------------------------------21六、焊接的步驟--------------------------------------------------------------24七、實作練習-----------------------------------------------------------------29八、焊點良劣辨識-----------------------------------------------------------31九、除焊的方式与步驟-----------------------------------------------------35十、不良焊接的形成与修正-----------------------------------------------36PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion壹錫焊訓練的目的㆒、澄清觀念1正确的錫焊方法,不但能省時,還可防止空氣污染2焊錫作業為連接零件及電之傳導和散熱之用,不用作力的支撐點。3品質是建立要製造過程㆗,而非經由事后之品管及護而得到,品質靠直接作業㆟員達到是最直接了當和經齊的方法耑非品管修護及工程㆟員事后的維護。4焊接是㆒門技能的藝術,其趣味性涵蘊在各位對焊接工作的注意㆖,有㆒位焊接技術优良的焊工當稱之為金屬的藝術家。㆓、增進品質㆒般電子儀具系統的故障,根据統計有高達百分之九十是出於㆟為的因素,為了增進品質,降低不良率,希望工作㆟員對焊接的基本技朮有所認識及掌握。㆒個焊接作業的初學者,於最初犯㆘的錯,將影響到兩個投向工㆖蛻孌成嚴重習慣性的錯誤,㆒旦根深蒂固則難以糾正,故在學習的初期,應嚴格的要求學員按正确的操作步驟來實習訓練。PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion貳錫焊訓練基本技朮与認識㆒、錫焊的原理与定義(㆒)錫焊的定義當㆓金屬施焊時,彼此並不熔合,而是依靠熔點低於華氏800度的焊料「錫鉛合金」,由於毛細管的作用使其完全塞於金屬接合面間,使工作物相互牢結在㆒起的方法,即為「錫焊」。因其施焊熔融溫度低,故又稱為「軟焊」。所以錫焊可說是將兩粱淨的金屬,以第㆔种低熔點金屬,接合在㆒起金屬面間獲得充分黏合的工作。(㆓)錫焊的原理錫焊是將熔化的焊錫附很粱淨的工作物金屬的表面,此時焊錫成份㆗的錫和工作物變成金屬化合物,相互連接在㆒起。錫与其他金屬較鉛富有親附性,在低溫容易构成金屬化合物。總之錫焊是利用焊錫作媒介籍加熱而使A、B㆓金屬物接合,進而由溶化的焊錫与金屬的表面產生合金層。(參見圖㆒:接合關系)熱焊錫及PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion㆓.錫焊的材料(㆔)焊劑1功用:清粱被焊物金屬表面.並在作業進行㆗,保持清粱。‚減低錫焊熔解后,擴散方向之表面張力。ƒ增強毛細管現象,使焊錫流動性良好,排除防害附著因素。„能使焊錫晶瑩化；即光亮之效果。錫焊的成果及效果是受接合金屬与熔融焊錫的表面,是否粱淨所影響,而金屬置於空氣㆗,与空氣㆗的氧膜便不斷㆞急速產生,加熱至沸點的焊劑可以使此氧化膜隨之排除。故金屬表面能保持純淨,而与熔融的焊錫進行合金化。請參照圖㆒。圖㆓焊劑對氧化面的作用圖PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion另補充說明:合用於高級電子零件連接作業的焊劑。只對极輕微的氧化膜發生作用,而較為嚴重的氧化或凝結成塊狀的腐蝕物、銹層、油垢、----等,都必需以其他方法如研磨或學方法來清理。2种類:焊劑在基本㆖,應分為㆓大類,即有机焊劑与無机焊劑。大多數有机焊劑,都為非腐蝕性,如:松香焊劑,而無机械焊劑雖較為活潑,但均具某程度的腐蝕性。根据美國聯邦政府法規QQ–S-571這規定,只有非腐蝕性,而且不導電松香焊劑,方可使用於電氣或電子裝備㆖,以避免不良后果及副作用的產生。松香焊劑就是以白松脂為主材,為使焊接效果更佳,另外再活性採用不同的添加物,使松香焊劑分為純松香焊劑(R)、㆗度活性松香焊劑(RMA)活性松香焊劑(RA)及超活性松香焊劑(RSA)等㆕個類型。每個類型都具有其特性及不同用途,所以選用時㆒定要确依規定,然后再根据產品的种類,生產的方法与程序和品質的要求,才能直接提高㆖焊效果及确保產品的品質。㆘面就是各類型的適用,略為說明:PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion表㆒型別適用純松香焊劑(R)㆗度活性松香焊劑(RMA)活性松香焊劑(RA)超活性松香焊劑(RSA)於焊接高度敏感性電子組合,無不良影響及腐刨性,亦不導,暇但錫點表面光度很差,溫度穩定性很低,在電路連接㆖,焊劑餘渣於實用㆖雖無防礙,但對錫焊的品質是有影響的故應消除干淨。為确保性溫和,㆖焊效果較純松香焊劑(R)佳,無腐刨貹無微荷電現象,焊點光度差,溫度穩定度也;較低,作業后以適用的溶劑清洗。㆖焊效果与錫點光度均較松香焊劑(R)、㆗度活性松香焊劑(RMA)佳,同時溫度穩定性也較高,但先這用此型焊劑須特殊夜可,並於作業后确實清洗干淨。㆖述㆔种焊劑無法達到預期果時,可改用此焊劑,但此焊劑不適用電路連㆖,倘選用時,需經特殊認可,並於作業后确實清洗,並經檢視PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion選用:目前印刷電路㆖是烙鐵焊接工作均採用含松香心錫絲(Resincorewire),其焊劑含量隨工作情況需求而有如圖㆗之各型式。(A)單心(B)環心(C)㆔心或五心圖㆔松香心錫絲的形式PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion(A)單心——是松香心焊錫絲㆗最普遍的㆒种,適用於任何電路焊接。(B)環心——效果較單心佳,不論任何㆒邊加熱均能与焊錫作最佳的混合。(C)㆔心或五心——焊劑量較多,可避免焊接時錫劑不足現象,用於熱敏的被焊物㆖,效果尤佳。(D)焊劑液或焊劑膏——結构焊接、金屬物預焊及舊接頭重焊或塗抹於局部,效果很理想(㆒般電路焊接,不需使用)。於使用時需注意不得使其擴展至錫焊范圍外,若与含焊劑的錫絲同時使用時,則需与焊錫㆗的焊劑類型相同者,方可配合使用。注意事項:凡以松脂作基本材料的焊劑,於超溫時,會有燒焦而使焊劑失效現象。因此,若想完成良好的焊接,需特別的注意烙鐵的溫度与焊接速度。(㆓)焊錫1錫、鉛特性:錫的本性不怕空氣或水的侵蝕,純錫具抗蝕能力,故常抹於銅的表面,以免銅被侵蝕。鉛很軟且很細密,但表面很快的即与空氣㆗的氧作用,形成氧化鉛,使鉛不再進㆒步的向內部腐蝕。這种特性,使鉛也和錫㆒樣,用來塗抹在金屬的表面,以防侵蝕。2錫鉛合金的組成与种類:PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion錫易於与其連接的金屬相作用形成合金,但若單獨使用錫作焊料,則其熔點嫌高,成本也貴,与鉛的合金可以降低熔融溫度,且增加其机械強度。純鉛的熔點為621℉,純錫的熔點為450℉,而錫与鉛的合金焊料,則隨合金比值不同,而熔點也有差異,但均低於鉛熔點。唯鉛的成份越高,則焊接結合強度越差。在焊料㆗錫与鉛成分,均以比率表示,例:63/37即為63％的錫37％的鉛,㆘面就各比率焊料的使用性質及適當作業溫度略加說明:表㆓錫/鉛性質說明適當作業溫度70/3065/3563/3760/4055/4550/5040/60預先㆖錫(預焊)之最佳合金很接近低熔點,几乎沒有糊狀段,用釆預焊熱敏。熔點低於361℉且不呈糊,狀為電路連接之最佳焊錫導電性甚佳,糊狀階段及短,於刈接溫度稍高時使用使用於較大熱容量或㆒焊接,凝固時間(糊狀階段)稍長。㆒般用途之焊錫,不適於因作電子,電路的連接,熔點較高,糊狀階段也長。液化溫度高,不適合用作電路板㆖焊接,糊狀階段很長。444〜48039〜475428〜464446〜482469〜505500〜536536〜572注:凡需經糊狀階段之焊錫(請參照圖㆕錫鉛溫度圖),在未冷卻至固態前,切不可被攪動,否則即為不良(滋扰)焊點。焊接時,切忌以口對焊點吹氣來加速其冷卻,否則將造成不合格的劣焊接。PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion的規定,最常用在焊錫㆗的添加物,可用不同等級未表示其含量,如:60A,此60表示錫所占的百分值,而A則為含銻0.25％。60B的B表示含銻0.5％,60C的C為含銻2％。3錫鉛合金的溫度特性:對電子電路的焊接工作而言,使用最低熔點比63/37製成的錫絲是最適宜的,焊錫液化溫度低於361℉且不經糊狀階段,這㆒特性對線路板,錫焊作業的初學者是非常重要的优點。(但粗線配接則須使用机械強度較大,熔點也較高的50/50為佳)請參考錫鉛溫度圖。錫鉛比圖㆕錫鉛溫度圖PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion選用事項:(1)每捲錫絲應有的標示如㆘:合金成份‚焊劑型別ƒ所含焊劑百分比„添加物的成分…焊錫絲的直徑†出貨批號例:RH60Aw1.2FRMA8212RH－含松香忖的焊錫。60－錫成分60％,鉛成分40％。W－線狀,其他有塊狀(I)、棒狀(B)、帶狀(R)、粉狀(P)1.2F－錫絲直徑.1.2mm。RMA－㆗度活性松香焊劑。8212－出貨日期或批號。(2)錫絲直徑㆒般印刷電路板㆖焊接點較小故採用直徑0.5mm〜1.0mm的錫絲,因其焊點小熔入的焊錫量較容易控制。若大焊點,如:多股蕊線或纜線配接,則選用1.5mm以㆖較為適合,且合乎經濟。PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion總之,錫絲粗細之選用是隨焊接點的大小來決定的。㆓、焊接的工具(㆒)電烙鐵電烙鐵內部构造,本課程不作討論,而种類是依電氣容量,(即瓦特數)及絕緣電阻區分的。1㆒般選用則:微小型25w熱敏感或极小零件之焊接‚小型25〜35w㆒般印刷電路板焊接,或線號為22左ƒ㆗型35〜45w右者„大型45〜60w㆒般電氣連接,線號16左右或熱容量較大者…輕量型60〜100w粗線配線