焊接原理与焊锡性
焊接原理与焊锡性
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1、Abietic Acid松脂酸
是天然松香（Rosin）的主要成份，占其重量比的34％。在焊接的高温下，此酸能将铜面的轻微氧化物或钝化物予以清除，使得清洁铜面可与熔锡产生"接口合金共化"（IMC）而完成焊接。此松脂酸在常温中很安定，不会腐蚀金属。
2、Angle of Contack 接触角
广义是指液体落在固体表面时，其边缘与固体外表在截面上所形益的夹角。在PCB 的狭义上是指焊锡与铜面所形成的Θ角，又称之为双反斜角
（Dihedrel Angle）或直接称为 Contact Angle。
3、Blow Hole 吹孔
指完工的 PTH 铜壁上，可能有破洞(Void 俗称窟窿)存在。当板子在下游进行焊锡时，可能会造成破洞中的残液在高温中迅速气化而产生压力，往外向孔中灌入的熔锡吹出。冷却后孔中之锡柱会出现空洞。这种会吹气的劣质 PTH，特称为"吹孔"。吹孔为 PCB 制程不良的表征，必须彻底避免才能在业界立足。
4、Brazing 硬焊
是指采用含银的铜锌合金焊条，其焊温在425~870℃下进行熔接(Welding)方式，比一般电子工业常见软焊或焊(Soldering)，在温度及强度方面都比较高。
5、Cold Solder Joint 冷焊点
焊锡与铜面间在高温焊接过程中，必须先出现 Cn Sn 的"接口合金共化物"(IMC)层，才会出现良好的沾锡或焊锡性(Solderability)。当铜面不洁、热量不足，或焊锡中杂质太多时，都无法形成必须的 IMC(Eta Phase)，将出现灰暗多凹坑不平。且结构强度也不足的焊点，系由焊锡冷凝而形成，但未真正焊牢的焊点，特称为"冷焊点"，或俗称冷焊。
6、Contact Angle 接触角
一般泛指液体与固接触时，其交界边缘，在液体与固体外表截面上，所呈现的交接角度，谓之 Contact Angle。
7、Dewetting 缩锡
指高温熔融的焊锡与被焊物表面接触及沾锡后，当其冷却固化即完成焊接作用得到焊点(Solder Joint)。正常的焊点或焊面，其已固化的锡面都应呈现光泽平滑的外观，是为焊锡性(Solderability)良好的表征。所谓 Dewetting 是指焊点或焊面呈高低不平、多处下陷，或焊锡面支离破碎甚至曝露底金属，或焊点外缘无法顺利延伸展开，截面之接触角大于 90 度者，皆称为"缩锡"。其基本原因是底
金属表面不洁(有氧化物或其它污染)，造成与焊锡之间不易形成"接口合金共化物"(如Cu６Sn５之 Eta phase IMC 即是),难以亲锡，无法维持焊锡的均匀覆盖所致。
8、Dihedral Angle 双反斜角
是指焊点或焊面外缘在截面上左右两侧的接触角，有如喷射机之双反斜翅膀，称为"双反斜角"。此角度愈小时，表示其"沾锡性"愈好。
9、Eutetic Composition 共融组成
合金中的组成份在某一定比例时，其熔点(M.P.; Melting Point)最低，称之为"共融组成"。如锡铅合金在63／37比例时，其熔点仅183℃，且直接由固态熔化成液态，中间并未出现浆态；反之亦然。故此63／37比例特称之为"共融组成"，而183℃即其共融点(Eutetic Point)。
10、Finite Element Method有限要素分析法
是一种对焊点(Joint)可靠度与故障的分析法，为利用计算机与数据模式的分析工具。可将焊件之结构以微分方式划分成许多受力面与受力点，在计算机协助下逐一仔细找出故障的可能原因。下左图即为一鸥翼脚焊点的FEM分析图。左图为一外围有球脚的P-BGA，在板面上焊接后的FEM细分图，此件共有2492个平面应变要素，与7978个节点应变要素 (Node Strain Element)。
11、Meniscograph Test 弧面状沾锡试验
是针对待焊物表面沾锡性好坏所做的一种试验，如右图所示；取一金属线使其沉入表面清洁的熔锡池中。若金属线的沾锡性不错时，则会产生良好的沾锡力(Wetting Force)，而在交界处会将锡拉起，呈现弧状上升的"弯月形"(Meniscus)，即表示其焊锡性良好。可再以"弧面沾锡仪"(Meniscometer)的激光束去观察所带起的弯弧的高度，再按已存在计算机中的记忆资料，求出接触角(Contact Angle θ,或称沾锡角Wetting Angle)，即可判断出零件脚沾锡品质的好坏。不过此法现已不如"沾锡天平"法(Wetting Balance)来的更精确。按荷兰籍焊接专家 R.J.Klein Wassink(曾任职菲利浦公司 30 年以上,为全世
界 SMT 的启蒙者)之名著 Soldering In Electronics(2nd Ed.，1989)P.332所载，在沾锡动作接触 3～4 秒后可测得θ角，其代表之意义如表内所示。
12、Meniscus 弯月面，上凹面
原指毛细管中之水面，从截面所观察到的上凹情形。引伸到"焊锡性"的品质时，则是指焊锡与被焊物表面之接触角。当其所呈现角度很小，使被焊物表面之焊锡前缘，具有扩张与前进的趋势，则其"焊锡性"将会很好。利用此"弯月面"的原理，进一步地去测试被焊物在"焊锡性"品质上的好坏，其方法称Meniscograph。
13、Non-Wetting 不沾锡
在高温中以焊锡(Solder)进行焊接(Soldering)时，由于被焊之板子铜面或零件脚表面等之不洁，或存有氧化物、硫化物等杂质，使焊锡无法与底金属铜之间形成必须的"接口合金化合物"(Intermatallic Compound，IMC，系指Cu6Sn5 )，此等不良外表在无法"亲锡"下，致使熔锡本身的内聚力大于对"待焊面 "的附着
力，形成熔锡聚成球状无法扩散的情形。就整体外表而言，不但呈现各地局部聚集不散而高低不平的情形，甚至会曝露底铜，这比"Dewtting 缩锡" 更为严重，称之为"不沾锡"。
14、Solder焊锡
是指各种比例的锡铅合金，可当成电子零件焊接(Soldering)所用的焊料。其中以 63/37 锡铅比的 Solder 最为电路板焊接所常用。因为在此种比例时，其熔点最低(183℃)，且系由"固态"直接熔化成"液态"，反之固化亦然，其间并未经过浆态，故对电子零件的连接有最多的好处。除此之外尚有80/20、90/10等熔点较高的焊锡，以配合不同的用途。注意当 "焊" 字从金旁时，专指焊锡合金之本体金属而言，若从火部的 "焊"时，则系针对焊接的操作之谓，不宜混一谈。
15、Solderability焊锡性，可焊性
各种零件引脚或电路板焊垫等金属体，其等接受焊锡所发挥的焊接能力如何？谓之焊锡性。无论电路板或零件，其焊锡性的好坏都是组装过程所须最先面对的问题，焊锡性不良的PCB，其它一切的品质及特点都将付诸空谈。
16、Surface Energy表面能
任何物质在进行化学反应前，其表面将应具有某种活性程度，或参与化学反应能力强弱的一种表示数值，谓之"表面能"。例如清洁新鲜的铜面，其在真空中的表面能可高达1265 dyne/cm，但若将该新鲜的铜放置在空气中 2小时，因表面产生各种铜的污化物或钝化物后，其"表面能"将下降至25 dyne/cm，必须仰赖助焊剂的清洁作用，才能完成焊接所需的良好沾锡 (Wetting)品质。
17、Vacuoles 焊洞
通孔中可插焊或直接涌锡填锡而成锡柱体，当焊板远离锡波逐渐冷却之际，其填锡体之冷却固化是从顶部开始的。因板材是不良导热体，故下板面擦过锡波时其温度要高于离锡波稍远的上板面。故孔内锡柱是先自顶部固化后，其次才轮到底部固化，锡柱中段最后才会固化。因而在四周上下已经硬化，其中心继续冷固收缩时，经常会出现真空式无害的空洞，称为"Vacuoles"。
18、Wetting Balance沾锡天平
是一种测量零件脚或电路板"焊锡性"好坏的精密仪器。试验中须将试样夹在触动敏感的夹具上，再举起小锡池以迎合固定的测试点，并使测区得以沉没于锡池中。在扣除浮力后即可测得试样"沾锡力量"的大小，及"沾锡时间"的长短。即使少许"力量"的差异，亦可从此种仪器上忠实测出，故称为"沾锡天平"。(详见电路板信息杂志第二十六期之专文)
19、Wetting沾湿，沾锡
清洁的固体表面遇有水份沾到时，由于其间附着力较大故将向四面均匀扩散，称为Wetting。但若表面不洁时，则附着力将变小且亲和性不足，反使得水的内聚力大于附着力，致令水份聚集不散。凡在物体表面出现局部聚拢而不连续的水珠者，称"不沾湿"Dewetting。此种对水份"沾湿"的表达，若引伸到电路板的焊锡性上，即成为"沾锡"与"沾锡不良"(或缩锡)之另一番意义。
IMC Intermatallic Compound ; (金属) 接口合金共化物如 Cu6Sn5 Cu3Sn即为铜锡之间的两种合金共化物，此外尚有多种其它金属间的IMC存在
超声波焊接原理和应用
超声波焊接原理： 超声波焊接是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波熔接处理，而不需加溶剂，粘接剂或其它辅助品。 其优点是增加多倍生产率，降低成本，提高产品质量及安全生产。 超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHz(或15KHz)的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完美的焊接。 新型的15KHz超声波塑胶焊接机，对焊接较软的PE、PP材料，以及直径超大，长度超长塑胶焊件，具有独特的效果，能满足各种产品的需要，能为用户生产效率以及产品档次贡献。 超声波焊接工艺： 一、超声波焊接： 以超声波超高频率振动的焊头在适度压力下，使二块塑胶的结合面产生磨擦热而瞬间熔融接合，采用合适的工件和合理的接口设计，可达到水密及气密，并免除采用辅助品带来的不便，实现高效清洁的焊接焊接强度可与本体媲美。 二、铆焊法： 将超声波超高频率振动的焊头，压着塑胶品突出的梢头，使其瞬间发热融成为铆钉形状，使不同材质的材料机械铆合在一起。三、埋植： 借着焊头之传导及适当压力，瞬间将金属零件(如螺母、螺杆等)挤入预留的塑胶孔内，固定在一定深度，完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度，可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。
一、超声波塑料焊接的相容性和适应性： 热塑性塑料，由于各种型号性质不同，造成有的容易进行超声波焊接，有的不易焊接；下表中黑方块的表示两种塑料的相容性好，容易进行超声波焊接；圆圈表示在某些情况下相容，焊接性能尚可；空格表示两种塑料相容性很差，不易焊接。 注意：表中所列仅供参考,因为熟知的变化可导致结果略有差异.
金属材料焊接性知识要点(最新整理)
金属材料焊接性知识要点 1. 金属焊接性：指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够形成完整接头并满足预期使用要求的能力。包括（工艺焊接性和使用焊接性）。 2. 工艺焊接性：金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头能力。 3. 使用焊接性：指焊接接头和整体焊接结构满足各种性能的程度，包括常规的力学性能。 4. 影响金属焊接性的因素：1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境 5. 评定焊接性的原则:（1）评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。 6. 实验方法应满足的原则：1可比性 2针对性 3再现性 4经济性 7. 常用焊接性试验方法： A:斜Y坡口焊接裂纹试验法: 此法主要用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。 B:插销试验 C:压板对接焊接裂纹试验法 D:可调拘束裂纹试验法 一问答：1、“小铁研”实验的目的是什么，适用于什么场合？了解其主要实验步骤，分析影响实验结果稳定性的因素有哪些？ 答：1、目的是用于评定用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性时，影响结果稳定因素焊接接头拘束度预热温度角变形和未焊透。（一般认为低合金钢“小铁研实验”表面裂纹率小于20%时。用于一般焊接结构是安全的） 2、影响工艺焊接性的主要因素有哪些？ 答：影响因素：（1）材料因素包括母材本身和使用的焊接材料，如焊条电弧焊的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、气体保护焊时的焊丝和保护气体等。 （2）设计因素焊接接头的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性产生影响。 （3）工艺因素对于同一种母材，采用不同的焊接方法和工艺措施，所表现出来的焊接性有很大的差异。 （4）服役环境焊接结构的服役环境多种多样，如工作温度高低、工作介质种类、载荷性质等都属于使用条件。 3、举例说明有时工艺焊接性好的金属材料使用焊接性不一定好。 答：金属材料使用焊接性能是指焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种使用性能主要包括常规的力学性能或特定工作条件下的使用性能，如低温韧性、断裂韧性、高温蠕变强度、持久强度、疲劳性能以及耐蚀性、耐磨性等。而工艺焊接性是指金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力。比如低碳钢焊接性好，但其强度、硬度却没有高碳钢好。 4、为什么可以用热影响区最高硬度来评价钢铁材料的焊接冷裂纹敏感性？焊接工艺条件对热影响区最高硬度有什么影响？ 答：因为（1）.冷裂纹主要产生在热影响区； （2）其直接评定的是冷裂纹产生三要素中最重要的，接头淬硬组织，所以可以近似用来评价冷裂纹。 一般来说，焊接接头包括热影响区，它的硬度值相对于母材硬度值越高，证明焊接接头的
焊锡的基本原理
焊锡的基本原理 为什么电子组装要选用锡基焊料？为什么锡基焊料能将他们焊牢，又是怎样保证他们焊牢的？要回答这些问 题先要了解有关锡焊的理论知识。 1．锡的亲和性 人类使用锡铅焊料已经上千年的历史了，即使在无铅焊接中仍然离不开锡、锡为什么能作为焊料？首先，元 素锡在元素周期表中的第五周期第四族元素，金属活性呈中性，熔点低，只有234℃。锡具有良好的亲和性，很 多金属都能溶解在锡基焊料中，并能与锡结合成金属间化合物。从图1可以看出，金、银、铜、镍都能溶于焊料 中，随着温度的升高溶解度增大，而这些金属又都是电子元器件常用的结构材料。 此外，锡还具有性能稳定、存储量大等诸多优点。这些决定了它是最佳的焊锡材料，并一直延用至今。 2．焊点的形成过程图1 不同金属在锡中的溶解度 图2 熔融焊料在焊盘上润湿、铺展、扩散图3 铜焊盘溶于液体焊料图4 铜焊盘与焊料起反应形成金属间化合物IMC 3．润湿与润湿角θ 润湿就是熔融焊料在被焊金属表面上形成均匀、平滑、连续的过程，没有润湿就不可能焊接。影响润湿的三大因数：焊料与母材的原子半径和晶格类型，温度，助焊剂。焊料与母材之间的润湿程度取决于两者之间的清洁程度，但它很难量化，润湿的程度常用焊料与母材之间的润湿角θ的大小来评估，如下图 图 5 完全润湿图 6 润湿 图7 不润湿图8 完全不润湿 4．表面张力与毛细现象 焊料、焊盘和阻焊剂之间存在着界面，界面分子受两物质内部分子的吸引力存在差异，这个差值就表现为表面张力。图9毛细现象在焊接过程中焊料的表面张力同焊料与被焊金属之间的润湿力方向相反，它是不利于焊接的一个重要因素。但表面张力是物质的特性，只能改变它不能消除它，它与所处的温度压力、组成以及接触物质性质有密切相关。实践中我们通常靠升高温度、增加合金元素(加Pb)、增加活性剂、改
焊锡基础知识教材
焊接基础知识 目录 1.0焊锡的定义 2.0工具 2.1 焊烙铁 2.2 烙铁咀 3.0焊锡的材料 3.1 锡线 3.2 焊锡膏 3.3 基本金属 4.0 焊接方法 4.1 焊接基本条件 4.2 烙铁温度 4.3 烙铁握法 4.4 焊接操作法 4.5 烙铁(贴近加热)方法与供锡方法 5.0 安全注意事项 6.0焊锡作业后的检查项目及判定基准 7.0附件 A.电烙铁使用指示
焊接基础知识 1.0焊锡的定义 将两个金属用锡接合在一起即为焊锡 2.0工具 2.1 焊烙铁（又称焊台） 手柄 手柄固定架 清洁海棉 固定底座 显示屛 调节按钮 电源开关 校正微调 控制线
2.2烙铁咀 A、烙铁咀的种类 B、烙铁咀的选定 烙铁咀的形状根据焊盘大小和作业性来选用。 标准太小太大 3.0焊锡的材料 3.1锡线 锡线分为有铅锡线和无铅锡线。
有铅锡线的主要成分是锡和铅。锡～铅依据其组成比例不同，而有很多种，一般是含锡量为50%~60%。 注明：一般锡线上贴有标签，锡线的直径和松香的成分以及锡和铅的含量 如以下锡线成份的表示: - SN 表示锡的含量。 - PB 表示铅的含量。 - mm 表示直径。 - FLUX 表示松香的含量。 3.2 焊锡膏(助焊剂) 3.2.1作用 A 、洗净化作用 金属表面一般都覆有一层抗氧化膜等，在这种状态下即使使用焊锡，也无法使金属接合，焊接膏可使该类附在金属表面的氧化物，氢化物除去。 B 、使焊锡表面张力低下的作用 熔化状焊锡有较大的表面张力，焊锡时要降低该表面张力，使焊锡较好地附着在金属表面，焊锡膏可降低其表面张力增加其附着性。 *表面张力：在液体表面起作用，使液体表面缩至最小的力，如水银在玻璃板上成 颗粒状、水滴生成等力。 未使用焊锡膏时 使用焊锡膏时 C 、防氧化作用 加热金属表面及熔化状态的焊锡，比在常温状态下更易氧化，焊锡膏能较快地覆在已清洗净的金属表面，防止氧化。 3.3基本金属 能结合的金属种类很多，其中表面氧化的容易度，氧化物的性质与焊锡的亲和力等均有差异，焊锡的程度也就非常不同。 *
金属焊接性与焊接结构设计
金属焊接性与焊接结构设计 专业_________班级_______学号_______姓名___________ 10-1 判断题（正确的画O，错误的画×） 1．金属的焊接性不是一成不变的。同一种金属材料，采用不同的焊接方法及焊接材料，其焊接性可能有很大差别。（O）2．焊接中碳钢时，常采用预热工艺。预热对减小焊接应力十分有效。同时，预热也可防止在接头上产生淬硬组织。（O）3．根据等强度原则，手工电弧焊焊接400MPa级的15MnV钢，需使用结426和结427（或结422、结423）焊条。（×） 10-2 选择题 1．不同金属材料的焊接性是不同的。下列铁碳合金中，焊接性最好的是（D）。 A．灰口铸铁；B．可锻铸铁；C．球墨铸铁； D．低碳钢；E．中碳钢；F．高碳钢。 2．焊接梁结构，焊缝位置如图10-l所示，结构材料为16Mn钢，单件生产。上、下翼板的拼接焊缝A应用（B）方法和（E）焊接材料；翼板和腹板的四条长焊缝B 宜采用（A）方法焊接，使用的焊接材料为（H）；筋板焊缝C应采用（A）方法焊接，焊接材料为（E）。 A．埋弧自动焊；B．手工电弧焊；C．氩弧焊；D．电渣焊；E．结507； F．结422；G．结427；H．H08MnA和焊剂431；I．H08MnSiA； J．H08A和焊剂130。 图10-1 10-3 填空题
1．图10-2所示为汽车传动轴，由锻件45钢和钢管Q235钢焊接而成。大批量生产时，合适的焊接方法为（CO 气体保护焊）；使用的焊接材料为（H08MnSiA）。 2 图10-2 图10-3 2．汽车车轮由轮圈和辐板组成，材料均为Q235钢，如图10-3所示。大批量生产时，轮圈由卷板机卷成，再经（闪光对焊）焊接而成；而轮圈与辐板则用（CO 气体保护 2 焊）焊接连为一体，焊接材料为（H08MnSiA）。 10-4 应用题 1．在长春地区用30mm厚的16Mn钢板焊接一直径为20m的容器。16Mn的化学成分如下：C＝0.12～0.20％；Si＝0.20～0.55％；Mn＝1.20～1.60％；P、S＜0.045％。 （1）计算16Mn的碳当量； （2）判断16Mn的焊接性； （3）夏季施工时是否需要预热?冬季施工时是否需要预热？如需预热，预热温度应为多少? =0.16+1.40/6 =0.39 16Mn的焊接性良好 夏季施工时不需要预热。冬季施工时需要预热，预热温度应100-150℃。 2．修改焊接结构的设计(焊接方法不变) （1）钢板的拼焊（电弧焊），如图10-4。
金属熔焊原理
金属熔焊原理考点 一．基础题： 1 焊接参数包括：焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等。（参照课本P15图1-6） 2 焊条的平均熔化速度、熔敷速度均与电流成正比。 3 短路过渡的熔滴质量和过渡周期主要取决于电弧长（电弧电压），随电弧长度的增加，熔滴质量与过渡周期增大。当电弧长度到达一定值时，熔滴质量与过渡周期突然增大，这说明熔滴的过渡形式发生了变化，如果电弧长度不变，增大电流则过渡频率增高，熔滴变细。 4 一般情况下，增大焊接电流，熔宽减小，熔深增大；增大电弧电压，熔宽增大，熔深减小。 5 熔池的温度分布极其不均匀（熔池中部温度最高）。 6 焊接方法的保护方式：手弧焊（气-渣联合保护），埋弧焊、电渣焊（熔渣保护），氩弧焊 CO2焊、等离子焊（气体保护）。 7 焊接化学冶金过程是分区域连续进行的。 8 焊接化学冶金反应区：手工焊有药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区三个反应区；熔化极气保焊只有熔滴和熔池两个反应区；不填充金属的气焊、钨极氩弧焊和电子束焊只有熔池反应区。 9 熔滴阶段的反应时间随焊接电流的增加而变短，随电弧电压的增加而变长。 10 焊接材料只影响焊缝成分而不影响热影响区。 11 焊接区周围的空气是气相中氮的主要来源。 12 熔渣在焊接过程中的作用：机械保护、改善焊接工艺性能、冶金处理。 13 分子理论中酸碱性以1为界点，原子理论中，以0为界点。 14影响FeO分配系数的主要因素有：温度和熔渣的性质。 15焊缝金属的脱氧方式：先期脱氧、沉淀脱氧、扩散脱氧。 16脱硫比脱磷更困难。 17随焊芯中碳含量的增加，焊接时不仅焊缝中的气孔、裂纹倾向增大，并伴有较大飞溅，是焊接稳定性下降。 18焊条的冶金性能是指其脱氧、去氢、脱硫磷、掺合金、抗气孔及抗裂纹的能力，最终反映在焊缝金属的化学成分、力学性能和焊接缺陷的形成等方面。 19 焊剂按制造方法分为：熔炼焊剂和非熔炼焊剂。 20 焊丝的分类：实芯焊丝和药芯焊丝。 21 焊接中的偏析形式：显微偏析、区域偏析、层状偏析。 22 相变组织（二次结晶组织）主要取决于焊缝化学成分和冷却条件。 23焊接热循环的基本参数：加热速度、最高加热速度、相变温度以上停留的时间、冷却速度或冷却时间t8/5、t8/3、t100。 24 产生冷裂纹的三要素：拘束应力、淬硬组织、氢的作用 25冷裂纹的断口组织，宏观上看冷裂纹的断口具有淬硬性断裂的特征，表面有金属光泽，呈人字形发展，从微观上看，裂纹多起源于粗大奥氏体晶粒的晶界交错处。 26 冷裂纹的种类：延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性脆化裂纹。 27 熔滴过度的作用力：重力、表面张力、电磁压缩力及电弧吹力等。 28活性熔渣对焊缝金属的氧化形式：扩散氧化、置换氧化。 29 熔合比影响焊缝的化学成分、金属组织和机械性能。局部熔化的母材将对焊缝的成分起到稀释作用。 30 焊接过程中对金属的保护有气保护、气-渣联合保护、渣保护、自保护。 二．名词解释： 1 焊接温度场：焊接过程中某一瞬时间焊接接头上个点的温度分布状态。 2 焊缝金属的熔合比：熔化焊时，被熔化的母材在焊缝金属中所占的百分比。 3 药皮重量系数：单位长度药皮与焊芯的质量比。 4 随温度降低黏度缓慢增加的称为长渣。随温度降低黏度迅速降低的称为短渣。 5 合金元素的过度系数：指某合金元素在熔敷金属中的实际质量分数与其在焊材中的原始质量分数之
焊接原理与焊锡性
焊接原理与焊锡性 收藏此信息打印该信息添加：用户投稿来源：未知 1、Abietic Acid松脂酸 是天然松香（Rosin）的主要成份，占其重量比的34％。在焊接的高温下，此酸能将铜面的轻微氧化物或钝化物予以清除，使得清洁铜面可与熔锡产生"接口合金共化"（IMC）而完成焊接。此松脂酸在常温中很安定，不会腐蚀金属。 2、Angle of Contack 接触角 广义是指液体落在固体表面时，其边缘与固体外表在截面上所形益的夹角。在PCB 的狭义上是指焊锡与铜面所形成的Θ角，又称之为双反斜角 （Dihedrel Angle）或直接称为 Contact Angle。 3、Blow Hole 吹孔 指完工的 PTH 铜壁上，可能有破洞(Void 俗称窟窿)存在。当板子在下游进行焊锡时，可能会造成破洞中的残液在高温中迅速气化而产生压力，往外向孔中灌入的熔锡吹出。冷却后孔中之锡柱会出现空洞。这种会吹气的劣质 PTH，特称为"吹孔"。吹孔为 PCB 制程不良的表征，必须彻底避免才能在业界立足。 4、Brazing 硬焊 是指采用含银的铜锌合金焊条，其焊温在425~870℃下进行熔接(Welding)方式，比一般电子工业常见软焊或焊(Soldering)，在温度及强度方面都比较高。 5、Cold Solder Joint 冷焊点 焊锡与铜面间在高温焊接过程中，必须先出现 Cn Sn 的"接口合金共化物"(IMC)层，才会出现良好的沾锡或焊锡性(Solderability)。当铜面不洁、热量不足，或焊锡中杂质太多时，都无法形成必须的 IMC(Eta Phase)，将出现灰暗多凹坑不平。且结构强度也不足的焊点，系由焊锡冷凝而形成，但未真正焊牢的焊点，特称为"冷焊点"，或俗称冷焊。 6、Contact Angle 接触角 一般泛指液体与固接触时，其交界边缘，在液体与固体外表截面上，所呈现的交接角度，谓之 Contact Angle。 7、Dewetting 缩锡 指高温熔融的焊锡与被焊物表面接触及沾锡后，当其冷却固化即完成焊接作用得到焊点(Solder Joint)。正常的焊点或焊面，其已固化的锡面都应呈现光泽平滑的外观，是为焊锡性(Solderability)良好的表征。所谓 Dewetting 是指焊点或焊面呈高低不平、多处下陷，或焊锡面支离破碎甚至曝露底金属，或焊点外缘无法顺利延伸展开，截面之接触角大于 90 度者，皆称为"缩锡"。其基本原因是底
计算机系统的焊点可靠性试验(doc 5页)
计算机系统的焊点可靠性试验(doc 5页)
焊点可靠性试验的计算机模拟 本文介绍，与实际的温度循环试验相比，计算机模拟提供速度与成本节约。 在微电子工业中，一个封装的可靠性一般是通过其焊点的完整性来评估的。锡铅共晶与近共晶焊锡合金是在电子封装中最常用的接合材料，提供电气与温度的互联，以及机械的支持。由于元件内部散热和环境温度的变化而产生的温度波动，加上焊锡与封装材料之间热膨胀系统(CTE)的不匹配，造成焊接点的热机疲劳。不断的损坏最终导致元件的失效。 在工业中，决定失效循环次数的标准方法是在一个温室内进行高度加速的应力试验。温度循环过程是昂贵和费时的，但是计算机模拟是这些问题的很好的替代方案。模拟可能对新的封装设计甚至更为有利，因为原型试验载体的制造成本非常高。本文的目的是要显示，通过在一个商业有限单元(finite element)代码中使用一种新的插入式专门用途的材料子程序，试验可以在计算机屏幕上模拟。 建模与试验 宁可通过计算程序试验来决定焊点可靠性的其中一个理由是缺乏已验证的专用材料模型和软件包。例如，市场上现有的所有主要的商业有限单元分析代码都对应力分析有效，但是都缺乏对焊点以统一的方式进行循环失效分析的能力。该过程要求一个基于损伤机制理论的专门材料模型和在实际焊点水平上的验证。可以肯定的是，所有主要的有限单元分析代码都允许用户实施其自己的用户定义的插入式材料子程序。 直到现在，还不可能测量疲劳试验期间在焊点内的应力场，这对确认材料模型是必须的。在Buffalo大学的电子封装实验室(UB-EPL)开发的一个Moiré 干涉测量系统允许在疲劳试验到失效期间的应力场测试。 基于热力学原理的疲劳寿命预测模型也已经在UB-EPL开发出来，并用于实际的BGA封装可靠性试验的计算机模拟。在焊点内的损伤，相当于在循环热机负载下材料的退化，用一个热力学构架来量化。损伤，作为一个内部状态变量，结合一个基于懦变的构造模型，用于描述焊点的反映。该模型通过其用户定义的子程序实施到一个商业有限单元包中。 预测焊点的可靠性 焊接点的疲劳寿命预测对电子封装的可靠性评估是关键的。在微电子工业中预测失效循环次数的标准方法是基于使用通过试验得出的经验关系式。如果
无铅焊锡的基础知识
无铅焊锡的基础知识 1．焊接作业的基础 ①焊接作业的目的： （一）机械的连接：把两个金属连接，固定的作用。 （二）电气的连接，把两个金属连接，使电气导通的作用。这种电气的连接是焊接作业的特征，是粘合剂所不能做到的。 ②焊接作业的特征： 焊接作业的特征是一次可以完成大量的焊接，比如说利用喷流槽进行的焊接，利用黏胶状焊锡进行的焊接；另外一个特征就是简单的可以修正。 ③焊锡的定义： 一般来说，焊锡是由锡（融点232度）和铅（熔点327度）组成的合金。其中由锡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。标准焊接作业时使用的线状焊锡被称为松香入焊锡或线状焊锡。如图⊙所示，在焊锡中加入了助焊剂。这种助焊剂是由松香和少量的活性剂组成。 ④焊接作业的设定温度 焊接作业时温度的设定非常重要。焊接作业最适合的温度是在使用的焊接的熔点＋50度。烙铁头的设定温度，由于焊接部分的大小，电烙铁的功率和性能，焊锡的种类和线型的不同，在上述温度的基础上还要增加100度为宜。 2．铅的有害性 最新的机器在使用的焊锡，其实历史非常悠久，5000年以前已经开始使用，由于焊锡中含有对环境有害的铅，有可能对环境造成影响，所以现在焊锡的成分也在改变。 无铅焊锡实际使用的背景 4．无铅焊锡及其问题 表1、松香入无铅焊锡
①上锡能力差 无铅焊锡的焊锡扩散性差，扩散面积差不多是共晶焊锡的1/3。 ②熔点高 无铅焊锡的熔点比一般的Sn-Pb共晶焊锡高大约34~44度，这样电烙铁烙铁头的温度设定也要比较高。 ③烙铁头的使用寿命变短 ④烙铁头的氧化 在使用无铅焊锡时，有时会造成烙铁头表面黑色化，失去上锡能力而导致焊接作业中止。 ◆烙铁头温度设定在400度的时候 ◆没有焊接作业，电烙铁通电的状态长时间的放置。 ◆烙铁头不清洗。 等等时，氧化的情况比较容易出现。 5．无铅焊锡使用时的注意点 ①烙铁头的温度管理非常重要 有温度调节的电烙铁，根据使用的焊锡,选择最合适的烙铁头温度设定非常重要。 工作以前，用烙铁头测温计先测定烙铁头的温度很重要。 ②使用与厂家(例白光工具)配套的正宗烙铁头 假冒烙铁头，孔径（放入发热芯）有大有小，套管的厚度也各有差异这些都造成电烙铁的性能不能发挥，有时会造成电烙铁故障的原因。 ③使用热回复性等热性能好的电烙铁
焊锡原理
焊锡原理 焊接技术概要 利用加热和其它方法借助助焊剂的作用使两种金属相互扩散牢固结合在一起的方法称为焊接。电子行业所用的焊接均为钎接（焊料的熔点小于450度）。钎焊中起连接作用的金属材料称为焊料。常用的焊料为锡铅合金。由于焊锡方法简便，整修焊点、拆换元器件、重新焊接都不困难，使用简单的工具（电烙铁）即可完成，且成本低，易实现自动化等特点，因此，它使用最早，适用范围最广和当前占比例最大的一种焊接方法。随着电子行业的发展，焊接技术也有了不少的更新和发展，例如：波峰焊、回流焊等。 电子产品中焊接点的数量有几十个至上百万个，这样多的焊接点，不但装配过程中工程量大，而且每一个焊点质量都关系着整个产品的使用可靠性，因引每个焊点都应具有一定的机械强度和良好的电气性能。焊接技术不仅关系着整机装配的劳动生产率的高低和生产成本的大小，而且也是电子产品质量的关键。 焊料 一、在焊接过程中起连接作用的金属材料，称为焊料。电子行业中所用的焊料通常为锡铅合金。其配比为：Sn63%,Pb37%。该合金称为锡铅共晶合金。 二、共晶焊锡的特点 电子工业希望在最低温度下完成焊锡工作，那就得利用熔点最低之锡铅合金。即共晶点合金，其配比：Sn:Pb=63：37。共晶焊锡具有以下特点： 1.不经过半熔融状态而迅速固化或液化，可以最快速度完成焊接。 2.能在较低温度下开始焊接作业，是锡铅合金中焊接性能最佳的一种。 3.焊接后焊点的机械强度、导电性能好。 三焊料中杂质对焊料性能的影响 焊料中除锡、铅外往往含有少量其它元素，如铜、锑、铋等。另外，在焊接作业中，PCB和元件脚上的杂质也会带入锡炉内。这些元素对焊锡的性能会有影响，下表中列出的为中国电子行业标准中杂质允许范围及对焊点性能的影响。
焊接成形原理
焊接冶金学(基本原理)课后习题 1.试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？ 熔化焊接：使两个被焊材料之间(母材与焊缝)形成共同的晶粒 针焊：只是钎料熔化，而母材不熔化，故在连理处一般不易形成共同的晶粒，只是在钎料与母材之间形成有相互原于渗透的机械结合。 粘接：是靠粘结剂与母材之间的粘合作用，一般来讲没有原子的相互渗透或扩散。 2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？ 从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的。然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面，在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。 为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施：1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。 2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。 3.焊条的工艺性能包括哪些方面? （详见：焊接冶金学（基本原理）p84） 焊条的工艺性能主要包括：焊接电弧的稳定性、焊缝成形、在各种位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条的熔化速度、药皮发红的程度及焊条发尘量等 4.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感？（详见：焊接冶金学（基本原理）p94） 由于这类焊条的熔渣不具有氧化性，一旦有氢侵入熔池将很难脱出。所以，低氢型焊条对于铁锈、油污、水分很敏感。 5.焊剂的作用有哪些？ 隔离空气、保护焊接区金属使其不受空气的侵害，以及进行冶金处理作用。 6.能实现焊接的能源大致哪几种？它们各自的特点是什么？ 见课本p3 ：热源种类 7.焊接电弧加热区的特点及其热分布？（详见：焊接冶金学（基本原理）p4）热源把热能传给焊件是通过焊件上一定的作用面积进行的。对于电弧焊来讲，这个作用面积称为加热区，如果再进一步分析时，加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区； 1)活性斑点区活性斑点区是带电质点(电子和离于)集中轰击的部位，并把电能转为热能； 2)加热斑点区在加热斑点区焊件受热是通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。 8.什么是焊接，其物理本质是什么？ 焊接：被焊工件的材质(同种或异种)，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
激光焊接的工作原理及其主要工艺参数
激光焊接的工作原理 焊接技术主要应用在金属母材热加工上，常用的有电弧焊，电阻焊，钎焊，电子束焊，激光焊等多种，研究表明激光焊接技术将逐步得到广泛应用。 1. 目前常用的焊接工艺有电弧焊、电阻焊、钎焊、电子束焊等。电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法，它包括手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。但上述各种焊接方法都有各自的缺点，比如空间限制，对于精细器件不易操作等，而激光焊接不但不具有上述缺点，而且能进行精确的能量控制，可以实现精密微型器件的焊接。并且它能应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。 激光指在能量相应与两个能级能量差的光子作用下，诱导高能态的原子向低能态跃迁，并同时发射出相同能量的光子。激光具有方向性好、相干性好、单色性好、光脉冲窄等优点。激光焊接是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接，这种焊接通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊接从上世纪60年代激光器诞生不久就开始了研究，从开始的薄小零器件的焊接到目前大功率激光焊接在工业生产中的大量的应用，经历了近半个世纪的发展。由于激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度高、易实现自动控制、无后续加工的优点，近年来正成为金属材料加工与制造的重要手段，越来越广泛地应用在汽车、航空航天、造船等领域。虽然与传统的焊接方法相比，激光焊接尚存在设备昂贵、一次性投资大、技术要求高的问题，但激光焊接生产效率高和易实现自动控制的特点使其非常适于大规模生产线。 2. 激光焊接原理 2.1激光产生的基本原理和方法 光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子。微观粒子都具有一套特定的能级，任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态，物质与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E，频率为ν=△E/h。爱因斯坦认为光和原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。我们考虑原子的两个能级E1和E2，处于两个能级的原子数密度分别为N1和N2。构成黑体物质原子中的辐射场能量密度为ρ，并有E2 -E1=hν。 2.1.自发辐射 处于激发态的原子如果存在可以接纳粒子的较低能级，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率自发地从高能级激发态（E2）向低能级基态（E1）跃迁，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子，光子频率ν=（E2-E1）/h。这种辐射过程称为自发辐射。自发辐射发出的光，不具有相位、偏振态上的一致，是非相干光。 2.2.受激辐射 除自发辐射外，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。当频率为ν=（E2-E1）/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率，迅速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子，这个过程称为受激辐射。 2.3.受激吸收 受激辐射的反过程就是受激吸收。处于低能级E1的一个原子，在频率为的辐射场作用下吸收一个能量为hν的光子，并跃迁至高能级E2，这种过程称为受激吸收。自发辐射是不相干的，受激辐射是相干的。 由受激辐射和自发辐射的相干性可知，相干辐射的光子简并度很大。普通光源在红外和
金属材料焊接性知识要点
金属材料焊接性知识要 点 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
金属材料焊接性知识要点 1.金属焊接性：指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够形成完整接头并满足预期使用要求的能力。包括（工艺焊接性和使用焊接性）。 2.工艺焊接性：金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头能力。 3.使用焊接性：指焊接接头和整体焊接结构满足各种性能的程度，包括常规的力学性能。 4.影响金属焊接性的因素：1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境 5.评定焊接性的原则:（1）评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。 6.实验方法应满足的原则：1可比性2针对性3再现性4经济性 7.常用焊接性试验方法： A:斜Y坡口焊接裂纹试验法:此法主要用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。B:插销试验C:压板对接焊接裂纹试验法D:可调拘束裂纹试验法 一问答：1、“小铁研”实验的目的是什么，适用于什么场合了解其主要实验步骤，分析 影响实验结果稳定性的因素有哪些 答：1、目的是用于评定用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性时，影响结果稳定因素焊接接头拘束度预热温度角变形和未焊透。（一般认为低合金钢“小铁研实验”表面裂纹率小于20%时。用于一般焊接结构是安全的） 2、影响工艺焊接性的主要因素有哪些 答：影响因素：（1）材料因素包括母材本身和使用的焊接材料，如焊条电弧焊的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、气体保护焊时的焊丝和保护气体等。 （2）设计因素焊接接头的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性产生影响。 （3）工艺因素对于同一种母材，采用不同的焊接方法和工艺措施，所表现出来的焊接性有很大的差异。 （4）服役环境焊接结构的服役环境多种多样，如工作温度高低、工作介质种类、载荷性质等都属于使用条件。 3、举例说明有时工艺焊接性好的金属材料使用焊接性不一定好。 答：金属材料使用焊接性能是指焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种使用性能主要包括常规的力学性能或特定工作条件下的使用性能，如低温韧性、断裂韧性、高温蠕变强度、持久强度、疲劳性能以及耐蚀性、耐磨性等。而工艺焊接性是指金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力。 比如低碳钢焊接性好，但其强度、硬度却没有高碳钢好。 4、为什么可以用热影响区最高硬度来评价钢铁材料的焊接冷裂纹敏感性焊接工艺条件对热影响区最高硬 度有什么影响 答：因为（1）.冷裂纹主要产生在热影响区；
焊点可靠性研究详解
SMT焊点可靠性研究 前言 近几年﹐随着支配电子产品飞速发展的高新型微电子组装技术--表面组装技术(SMT)的飞速发展﹐SMT焊点可靠性问题成为普遍关注的焦点问题。 与通孔组装技术THT(Through Hole Technology)相比﹐SMT在焊点结构特征上存在着很大的差异。THT焊点因为镀通孔内引线和导体铅焊后﹐填缝铅料为焊点提供了主要的机械强度和可靠性﹐镀通孔外缘的铅焊圆角形态不是影响焊点可靠性的主要因素﹐一般只需具有润湿良好的特征就可以被接受。但在表面组装技术中﹐铅料的填缝尺寸相对较小﹐铅料的圆角(或称边堡)部分在焊点的电气和机械连接中起主要作用﹐焊点的可靠性与THT焊点相比要低得多﹐铅料圆角的凹凸形态将对焊点的可靠性产生重要影响。 另外﹐表面组装技术中大尺寸组件(如陶瓷芯片载体)与印制线路板的热膨胀系数相差较大﹐当温度升高时﹐这种热膨胀差必须全部由焊点来吸收。如果温度超过铅料的使用温度范围﹐则在焊点处会产生很大的应力最终导致产品失效。对于小尺寸组件﹐虽然因材料的CTE 失配而引起的焊点应力水平较低﹐但由于SnPb铅料在热循环条件下的粘性行为(蠕变和应力松弛)存在着蠕变损伤失效。因此﹐焊点可靠性问题尤其是焊点的热循环失效问题是表面组装技术中丞待解决的重大课题。 80年代以来﹐随着电子产品集成水平的提高,各种形式﹑各种尺寸的电子封装器件不断推出﹐使得电子封装产品在设计﹑生产过程中,面临如何合理地选择焊盘图形﹑焊点铅料量以及如何保证焊点质量等问题。同时﹐迅速变化的市场需求要求封装工艺的设计者们能快速对新产品的性能做出判断﹑对工艺参数的设置做出决策。目前﹐在表面组装组件的封装和引线设计﹑焊盘图形设计﹑焊点铅料量的选择﹑焊点形态评定等方面尚未能形成合理统一的标准或规则﹐对工艺参数的选择﹑焊点性能的评价局限于通过大量的实验估测。因此﹐迫切需要寻找一条方便有效的分析焊点可靠性的途径﹐有效地提高表面组装技术的设计﹑工艺水平。 研究表明﹐改善焊点形态是提高SMT焊点可靠性的重要途径。90年代以来﹐关于焊点形成及焊点可靠性分析理论有大量文献报导。然而﹐这些研究工作都是专业学者们针对焊点
锡焊焊接的基本知识及要求
锡焊焊接的基本知识及要求 1.1 锡焊的条件 （1）被焊件必须具备可焊性。可焊性也就是可浸润性，它是指被焊接的金属材料与焊锡在适当温度和助焊剂作用下形成良好结合的性能。在金属材料中，金、银、铜的可焊性较好，其中铜应用最广，铁、镍次之，铝的可焊性最差。为便于焊接，常在较难焊接的金属材料和合金表面镀上可焊性较好的金属材料，如锡铅合金、金、银等。 （2）被焊金属表面应保持清洁。金属表面的氧化物和粉尘、油污等会妨碍焊料浸润被焊金属表面。在焊接前可用机械或化学方法清除这些杂物。 （3）使用合适的助焊剂。助焊剂的种类繁多，效果也不一样。使用时必须根据被焊件的材料性质、表面状况和焊接方法来选取。助焊剂的用量越大，助焊效果越好，可焊性越强，但助焊剂残渣也越多。有些助焊剂残渣不仅会腐蚀金属零件，而且会使产品的绝缘性能变差。因此在锡焊完成后应进行清洗除渣。 （4）具有适当的焊接温度。加热的作用是使焊锡溶化并向被焊金属材料扩散，以及使金属材料上升到焊接温度，从而生成金属合金。温度过低，则达不到上述要求而难于焊接，造成虚焊。提高锡焊的温度虽然可以提高锡焊的速度，但温度过高会使焊料处于非共晶状态，加速助焊剂的分解，使焊
料性能下降，还会导致印制板上的焊盘脱落。 （5）具有合适的焊接时间。在焊接温度确定以后，就应根据被焊件的形状、大小和性质等来确定焊接时间。焊接时间是指在焊接全过程中，进行物理和化学变化所需要的时间。它包括被焊金属材料达到焊接温度时间，焊锡的溶化时间，助焊剂发挥作用和生成金属合金时间几个部份。焊接时间要掌握适当，过长易损坏焊接部位及元器件，过短则达不到焊接要求。 1.2 焊锡的基本要求 （1）具有良好的导电性。只有焊点良好，才能达到这一要求。良好的焊点应是焊料与金属被焊面互相扩散形成金属化合物，而不是简单地将焊料堆附或只有部分形成合金的锡焊称为虚焊。虚焊是焊接的大敌，要使电子产品能长期可靠的工作，至关重要的是一定要消除虚焊现象。 （2）焊点上的焊料要适当。焊点上的焊料过少，不仅机械强度低，而且由于表面氧化层逐渐加深，容易导致焊接失效。若焊料过多，不仅浪费焊料，还容易造成短路和虚焊现象。（3）具有一定的机械强度。焊点的作用是连接两个或两个以上的元器件，并使电气接触良好。为使被焊件不松动或脱落，焊点应有一定的强度。锡铅焊料中的锡和铅的强度都比较低，为了增加强度，可根据需要增大焊接面积，或把元器件的引线、导线先行网绕、绞合、打弯、钩接在接点上，再
自动焊锡机的基本焊锡原理
自动焊锡机的基本焊锡原理 随着电子元器件的更新换代加速以及电子发展朝着微型化、小型化的方向发展，传统的手工焊接方式已经越来越多的不能满足生产工艺的要求，因此采用自动焊锡机器人进行焊接时未来的一个必然选择。对于手工改机器焊接，目前还是一个适应的过程，因此为了保证焊接产品的质量，我们必须对其原理进行一下分析，只有这样我们才能保证自动焊接的正常进行以及对产品质量的把控。自动焊锡机器人的焊接原理：自动锡焊是一门大学问，他的原理是通过自动加热的烙铁将固态焊锡丝加热熔化，同时借助于助焊剂的作用，使其流入被焊金属之间，待冷却后形成牢固可靠的焊接点。该过程都是靠机器本身来完成的，我们人工只需要操控机器即可。当焊料为锡铅合金焊接面为铜时，焊料先对焊接表面产生润湿，伴随着润湿现象的发生，焊料逐渐向金属铜扩散，在焊料与金属铜的接触面形成附着层，使两则牢固的结合起来。因此可以说自动焊锡是通过润湿、扩散和冶金结合这三个物理,化学过程来完成的。 一、润湿原理：润湿过程是指已经熔化了的焊料（锡丝）借助毛细管力沿着母材金属表面细微的凹凸和结晶的间隙向四周漫流，从而在被焊母材表面形成附着层，使焊料与母材金属的原子相互接近，达到原子引力起作用的距离。引起润湿的环境条件：被焊母材的表面必须是清洁的，不能有氧化物或污染物。打个形象的形象比喻就是：把水滴到荷花叶上形成水珠，就是水不能润湿荷花。把水滴到棉花上，水就渗透到棉花里面去了，就是水能润湿棉花。 二、扩散原理：伴随着润湿的进行，焊料与母材金属原子间的相互扩散现象开始发生。通常原子在晶格点阵中处于热振动状态，一旦温度升高。原子活动加剧，使熔化的焊料与母材中的原子相互越过接触面进入对方的晶格点阵，原子的移动速度与数量决定于加热的温度与时间。这个我们可以再焊接过程中清晰的看到，就是锡丝融化后流开的现象。 三、冶金结合原理：由于焊料与母材相互扩散，在2种金属之间形成了一个中间层---金属化合物，要获得良好的焊点，被焊母材与焊料之间必须形成金属化合物，从而使母材达到牢固的冶金结合状态。这就好比是炼钢一样，多种金属融化后结合在一起。因此可以说我们只有深刻了解了这些原理，我们才能用自动焊锡机器人来进行很好的焊接的，毕竟自动焊锡机器人也是模仿人工焊接原理来进行开发的。 以上内容来自：自动焊锡机-立科自动化。
关于焊锡膏的一些基本知识
关于焊锡膏的一些基本知识 1.锡膏的成份：主要是由焊锡粉与助焊剂等化学元素的混合物。 焊锡粉：通常是由氮气喷雾(N2 ATOMIZATION) 或旋转碟方法制造后经丝 网筛选而成。 助焊剂：通常是由松香；树脂；活性剂；抗氧化剂等化学元素构成。 R ----- 非活性松香 RMA--- 轻活性松香 RA ----- 活性松香 LR ----- 免洗 WS ----- 中性，适合电子工业。(水溶性) OA ----- 酸性，焊接工艺。(水溶性) 好的焊锡膏具备的几点条件： 1.优良的湿润性及可焊性。 2.极少的杂质，可提高扩散能力，减少因杂质引起的如焊桥：锡 尖等缺陷。 3.焊点光亮。 4.驱除金属杂质及氧化物。 (在此处可加入焊锡浆的图片以及良好焊点图片) 2.锡膏的储存及运输： 一般需要在0度---10度(4--5度最好) 状态下储存，可避免出现结晶， 氧化；FLUX挥发；粘性剂硬化等问题。(注意：我们现在CDMA所使用的 焊锡膏的储存应保持在-20度---0度之间) (在此处可加入标签图片并指 出参数所在处) 通常在0度以下储存的焊锡膏(我们现在CDMA所使用的焊锡膏以及其它 特殊的焊锡膏) 会使FLUX出现结晶，从而影响使用效果。 不同焊锡膏的使用寿命会根据不同生产厂家的产品有所差别，通常会在 三个月到一年左右不等。 在存放过程中需定时检查冰箱温度和湿度，以及焊锡膏的有效期。 在焊锡膏的运输过程中同样也需要保持合适的低温，并要定时检查其个 项参数指标。 3.焊锡膏的使用：(根据产品型号不同有所差别) 一般要求从冰箱里取出后需回温3小时以上才可以开始使用，使用时若 发现印刷不良；塌陷；焊锡膏过希等问题，需进行充份搅拌后在使用。 (我们现在所规定的焊锡膏回温时间为8小时) (在此处可加入标签图片 并指出参数所在处) 一般要求焊锡膏在开封后三天内用完(如果量不大, 可将焊锡膏用完后尽 快密封好并放回冰箱)再次使用时可加入部分新鲜锡膏加以搅拌, 并尽快 用完。
激光焊接基本原理讲解
一、激光基本原理 1、 LASER 是什么意思 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(通过诱导放出实现光能增幅的英语开头字母 2、激光产生的原理 激光――“受激辐射放大”是通过强光照射激光发生介质,使介质内部原子的电子获得能量,受激而使电子运动轨道发生迁移,由低能态变为高能态。处于激发态的原子,受外界辐射感应,使处于激发态的原子跃迁到低能态,同时发出一束光;这束光在频率、相位、传播方向、偏振等方面和入射光完全一致,此时的光为受激辐射光。 为了得到高能量密度、高指向性的激光,必须要有封闭光线的谐振腔,使观光束在置于激光发生介质两侧的反射镜之间往复振荡,进而提高光强,同时提高光的方向性。含有钕 (ND的 YAG 结晶体发生的激光是一种人眼看不见的波长为 1.064um 的近红外光。这种光束在微弱的受激发情况下,也能实现连续发振。 YAG 晶体是宝石钇铝石榴石的简称,具有优异的光学特性,是最佳的激光发振用结晶体。 3、激光的主要特长 a 、单色性――激光不是已许多不同的光混一合而成的,它是最纯的单色光 (波长、频率 b 、方向性――激光传播时基本不向外扩散。 c 、相干性――激光的位相 (波峰和波谷很有规律,相干性好。 d 、高输出功率――用透镜聚焦激光后,所得到的能量密度是太阳光的几百倍。 二、 YAG 激光焊接
激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功么密度等特点进行工作。通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。 常用的激光焊接方式有两种:脉冲激光焊和连续激光焊。前者主要用于单点固定连续和薄件材料的焊接。后者主要用于大厚件的焊接和切割。 l 、激光焊接加工方法的特征 A 、非接触加工,不需对工件加压和进行表面处理。 B 、焊点小、能量密度高、适合于高速加工。 C 、短时间焊接,既对外界无热影响,又对材料本身的热变形及热影响区小,尤其适合加工高熔点、高硬度、 特种材料。 D 、不需要填充金属、不需要真空环境 (可在空气中直接进行、不会像电子束那样在空气中产生 X 射线的危险。 E 、与接触焊工艺相比 . 无电极、工具等的磨损消耗。 F 、无加工噪音,对环境无污染。 G 、微小工件也可加工。此外,还可通过透明材料的壁进行焊接。 H 、可通过光纤实现远距离、普通方法难以达到的部位、多路同时或分时焊接。 I 、很容易改变激光输出焦距及焊点位置。 J 、很容易搭载到自动机、机器人装置上。