焊接原理与焊锡性
焊锡焊接工艺
焊锡焊接工艺
焊锡焊接是一种常见的金属连接工艺，用于连接电子元件、电线、电路板等。
下面介绍一些与焊锡焊接相关的工艺和注意事项。
1. 焊锡焊接基本原理
焊锡焊接是通过加热焊锡导线和被焊接对象的接触面，使焊锡
熔化后，通过湿润和扩散，形成稳定的连接。
焊锡通常是由锡和铅
组成的合金，其熔点较低，便于焊接操作。
2. 焊锡焊接工艺步骤
焊锡焊接一般包括以下步骤：
1. 准备工作：包括焊接设备的准备和连接、坯料的准备等。
2. 清洁：对被焊接对象进行清洁处理，去除氧化物和污垢，以
保证焊接质量。
3. 加热：使用烙铁等加热工具对焊锡导线进行加热，使之熔化。
4. 涂抹：将熔化的焊锡涂抹到被焊接对象的接触面上。
5. 冷却：焊接完成后，让焊锡冷却固化，形成稳定的连接。
3. 焊锡焊接注意事项
在进行焊锡焊接时，需要注意以下事项：
- 温度控制：控制焊接温度的合适范围，避免过热或过冷。
- 焊锡选择：选择合适的焊锡合金，根据焊接对象的要求和特性进行选择。
- 清洁处理：对被焊接对象进行充分清洁，确保无氧化物和污垢。
- 耐热保护：使用焊接时需要佩戴防护手套和眼镜，避免烫伤和眼睛受伤。
- 均匀涂抹：焊锡涂抹要均匀，涂抹过多或不足都会影响焊接质量。
以上是关于焊锡焊接工艺和注意事项的简要介绍。
希望对您有帮助。
如有任何问题，请随时联系。
焊锡焊接原理
焊锡焊接原理
焊锡焊接原理是一种通过加热至熔化状态并利用焊锡作为填充材料在金属表面形成焊点的方法。
焊接是通过热量的传递来熔化感应部分金属，然后将填料–焊锡涂覆在接头处，让焊锡填充接头间的间隙并形成金属连接。
焊接时要掌握以下原理：
1. 焊锡熔点原理：焊锡的熔点一般较低，通常为183°C至215°C之间。
在焊接过程中，应根据不同的工作温度选择合适的焊锡。
2. 流动性原理：焊锡具有良好的流动性，可以通过正确的加热控制从一侧流入接头的间隙中，并在冷凝后形成牢固连接的焊点。
3. 清洁原理：焊锡焊接的表面必须充分清洁，以确保焊接接触表面的干净和金属杂质的去除，从而提高焊点质量和强度。
4. 熔化和冷凝硬化原理：焊锡在加热后熔化，并在焊接部位冷却时重新凝固和硬化，形成一个稳定和牢固的焊接点。
5. 熔化温度控制原理：焊锡熔化温度应控制在合适的范围内，过高的温度会导致焊接点烧结或烧毁，而过低的温度会导致焊接点不牢固。
通过掌握以上焊锡焊接原理，能够有效实现金属件的连接和修复。
在实际操作中，还应注意焊接设备和工具的选择与使用，
以及焊接的硬度、焊缝形状、焊接时间和热量的控制，来提高焊点的质量和强度。
焊锡丝的焊接原理及具体过程
焊锡丝的焊接原理及具体过程焊锡丝是一种焊接材料，常用于电子元器件的焊接工艺中。
它的主要成分是锡，通过在被焊接部件表面加热后使其熔化，并通过表面张力作用形成焊点，从而实现焊接的目的。
那么，焊锡丝的焊接原理是什么？具体的焊接过程又是怎样的呢？焊接原理主要涉及到几个关键的物理过程，包括熔化、润湿、扩散和凝固。
首先，在焊接过程中，焊锡丝需要被加热至其熔点，使其变成液态。
这一过程可以通过电烙铁或火焰来完成。
当焊锡丝熔化后，其表面张力会使其自动聚集在焊接部件的表面上，这就是润湿过程。
润湿过程的好坏是影响焊接质量的重要因素之一。
在润湿过程中，焊锡丝和焊接部件表面之间的分子间力会起到关键作用。
如果焊锡丝能够与焊接部件表面形成良好的分子间力，那么润湿效果就会好，焊锡丝能够完全覆盖焊接部件的表面。
否则，焊锡丝只会局部润湿，无法形成连续的焊点。
因此，为了提高焊接质量，通常会在焊接前对焊接部件进行表面处理，以增加焊锡丝与焊接部件之间的分子间力。
在焊接过程中，焊锡丝会与焊接部件的金属元素发生扩散。
扩散过程会导致焊锡丝中的一部分金属元素溶解到焊接部件中，同时焊接部件的金属元素也会溶解到焊锡丝中。
这一过程有助于提高焊点的强度和稳定性，同时也有助于提高焊接部件的导电性和导热性。
焊锡丝会在焊接部件的表面逐渐冷却并凝固，形成稳定的焊点。
焊点的凝固过程需要一定的时间，因此在焊接过程中需要保持焊锡丝与焊接部件的相对位置不变，以确保焊点形成后不会受到外力的干扰。
总结一下，焊锡丝的焊接原理主要涉及到熔化、润湿、扩散和凝固等物理过程。
在焊接过程中，焊锡丝通过加热熔化后，利用表面张力在焊接部件表面形成焊点。
焊点的质量和稳定性受到润湿效果的影响，因此需要对焊接部件进行表面处理以提高润湿效果。
此外，焊点的强度和稳定性还受到扩散过程的影响，扩散过程有助于提高焊点的质量。
最后，焊接过程需要保持焊锡丝与焊接部件的相对位置不变，以确保焊点形成后不会受到外力的干扰。
电工电子实训焊接电路板原理阐述
电工电子实训焊接电路板原理阐述
焊接电路板是一种将电子元件连接在一起的重要工艺。
它通过将电子元件（如电阻、电容、晶体管等）与印制电路板上预留的电路连接起来,实现电子设备的运行。
为了实现对焊接电路板的操作,需要了解以下原理。
1. 半固态焊接原理：半固态焊接是一种介于传统手工焊接和表面贴装的新型SMT技术。
其焊接原理是在高温下将锡-铜合金化合物液体浸润印制电路板中的导电层,然后在控制的冷却速度下凝固成为坚固的焊接点。
2. 焊锡原理：电子器件之间通过加热铜线和焊锡,使二者相互连接。
焊锡的熔点通常比铜线的熔点低,焊接时会在低温下熔化,这样就会在导线上形成小球状的焊接点,以连接电气元器件。
3. 焊接工艺原理：在焊接过程中,需要对铜线、半导体元件和其它电子器件进行加热。
在高温下,这些电子器件和铜线会融合到一起,形成电气连接。
在焊接过程中要控制好加热的时间和温度,以及焊接工具的移动速度和焊锡的用量,来保证焊点质量。
4. 焊接技术原理：在进行焊接时,需要选择适合电子器件的焊接方法。
对于小型元件,常用手焊、点焊和波峰焊等方式。
对于大型元件,常用手焊、波峰焊和自动焊接。
以上是焊接电路板的一些原理,掌握这些原理有助于提高焊接电路板的准确性和质量。
同时,要注意安全,选择合适的工具和设备,并严格遵守相关规章制度。
焊锡的原理是什么
焊锡的原理是什么
焊锡的原理是利用焊锡丝熔化后的液态金属填充焊接接头之间的间隙，形成强固的连接。
其基本原理包括以下几个方面：
1. 焊锡丝的熔化：当焊锡丝暴露在高温的热源下，如焊锡炉或焊锡枪，其熔点会被达到并开始熔化。
常见的无铅焊锡熔点约在230°C-250°C之间，而有铅焊锡的熔点更低，通常在180°C-190°C之间。
2. 焊锡的液态特性：一旦焊锡丝熔化，其表面张力会使其成为液态球形，从而能够均匀地分布在焊接接头表面。
这种液态表面张力使得焊锡能够在接头间形成均匀的涂层。
3. 表面湿润性：焊锡具有良好的润湿性，即焊锡能够在接头表面均匀分布，并与接头表面发生金属间的相互扩散，从而增强接触面的接触力，并形成更强固的焊接连接。
4. 金属间的互溶：焊锡与被焊接的金属表面发生相互扩散，使得焊锡与金属表面发生化学反应，形成类似合金的结构。
这种互溶现象能够增强焊接接头的力学性能，并提高焊接接头的稳定性。
综上所述，焊锡通过熔化后的液态金属填充焊接接头之间的间隙，并利用表面张力、润湿性和金属间的互溶等原理形成强固的焊接连接。
(配图)焊锡的基本原理
（配图）焊锡的基本原理说明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IMC3．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、改善介质环境(N2)等几种方法来降低焊料的表面张力以提高焊料的润湿力。
当把细管插入液体中时，液体若能润湿细管，液面将呈凹面如图9，其本质是进入毛细管中液体表面张力的作用而产生的。
认识焊锡原理
认识焊锡原理在选择焊接工程所用的材料和设备，我们必须先清楚地了解焊锡的基本原理。
否则，我们便无法达到焊接效果。
从焊接的定义中得知润湿是焊接行业中的主角，其接合即是利用液态焊锡润湿在基材上而达到接合的效果，这种现象正如水倒在固体表面上完全一样，不同的是当温度降低后，焊锡凝固而成接点。
当焊锡润湿在基材上时，基材常因受空气及周围环境地的侵蚀，而会有一层氧化层，阻挡焊锡而无法达到好的润湿效果，其现象正如水倒在满是油脂的盘子上，水只聚集在部分地方，无法全面均匀的分布在盘子上。
如果我们未能将氧化层除去，其结合力量还是非常的弱。
当两种材料用胶粘合在一起，其表面的相互粘立脚点是因胶给他们之间一机械键所致。
光亮的表面无法象粗糙或蚀刻的表面粘着得那么好，因为胶不易固定。
胶合是一表面现象，当胶是潮湿状态时，它可从原来的表面上被擦掉。
焊接是在焊锡和金属之间形成一分子间键，焊锡的分子穿入基材金属的分子结构中，而形成一坚固、完全金属的结构。
当焊锡溶解时，也不可能完全从金属表面上把它擦掉，因为它已变为基材金属的一部分。
一是涂有油脂的金属薄板浸到水中，没有润湿现象，不管它上面所涂的油层多薄。
它可能完全看不到，但水会形成球状的水滴，一摇即掉，因此，水并未润湿或粘在金属薄板上。
如将此金属薄板放入热清洗剂中加以清洗，并小心地干燥。
再把它浸入水中，液体将完全地扩散到金属薄板的表面而形成一均匀的膜层，再怎样摇也不会掉，即它已经润湿了此金属薄板。
当金属薄板非常干净时，水便会润湿其表面。
因此，当焊锡表面和金属表面也很干净时，焊锡一样会润湿金属表面。
其清洁水准的要求比水在金属薄板上还要高很多，因为焊锡和金属之间必须是紧密的连接。
否则的话，在它们之间会形成一很薄的污染层。
几乎所有的金属在暴露于空气中时，都会立刻氧化，这种极薄的氧化层将妨碍金属表面上焊锡的润湿作用。
如将两个干净的金属表面合在一起后，浸入溶化的焊锡中，焊锡将润湿此两金属表面并向上爬升，以填满相近表面之间的间隙，此为毛细管作用。
焊锡的原理分析
焊锡的原理分析焊锡它是由锡和铅两种金属根据一定比例熔合而成的锡铅合金，其中锡为主料。
现今的焊锡基本运用自动焊锡机取代传统的人工焊锡。
纯锡（Sn）为银白色，有光泽，富有延展性，在空气中不易氧化，它的熔点为232℃。
锡能与大多数金属熔融而形成合金。
但纯锡材料呈脆性，为增强焊料的柔韧性并降低焊料的熔化温度，必需用另一种金属与锡熔合，以缓和锡的性能。
铅就是一种很不错的配料，纯铅（Pb）为青灰色，质软而重，有延展性，但简单氧化，有毒性，它的熔点为327℃。
当锡和铅按比例熔合后，就构成了我们此时熔点温度变低，用法便利，并能与大多数金属结合；具有价格低、导电性能好和衔接元器件牢靠等特点。
焊接是一个比较复杂的物理、化学过程，当用焊锡铜时，随着烙铁头的加热和焊剂的协助，焊锡先对焊接表面产生润湿，并逐渐向金属铜蔓延，在焊锡与金属铜的接触面形成附着层，冷却后即形成牢固牢靠的焊接点。
其过程可分为以下三步：第一步，润湿。
润湿过程是指已经熔化了的焊锡借助毛细管力沿着被焊金属表面细微的高低和结晶的间隙向四面漫流，从而在被焊金属表面形成附着层，使焊锡的原子互相临近，达到原子引力起作用的距离。
引起润湿的环境条件是：板的表面必需清洁，不能有氧化物或污染物。
其次步，蔓延。
陪同着润湿的举行，焊锡与被电路板焊接原子间的互相蔓延现象开头发生。
通常原子在晶格点阵中处于热振动状态，一旦温度上升，原子活动加剧，就会使熔化的焊锡与被电路板焊接中的原子互相越过接触面进入对方的晶格点阵，而原子的移动速度与数量打算于加热的温度与时光。
第三步，冶金结合。
因为焊锡与被焊金属互相蔓延，在接触面之间就形成了一个中间层——金属化合物。
可见要获得良好的焊点，被焊金属与焊锡之间必需形成金属化合物，从而使焊接点达到牢固的冶金结合状态。
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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。