无铅焊接技术论文

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浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术无铅焊接工艺技术是一种使用无铅焊料进行电子元器件焊接的工艺技术。

传统的焊接工艺中使用的是含铅焊料,但是随着环境保护意识的增强,对于铅的使用开始受到限制。

无铅焊接工艺技术因其对环境友好、对人体健康无害的特性而得到广泛应用。

无铅焊接工艺技术的核心是无铅焊料的选择和适应性。

无铅焊料的常见成分包括锡、银、铜、锌等,这些元素的比例和配合关系决定了焊接的成效和焊点的可靠性。

针对不同的焊接要求和材料特性,需要选择合适的无铅焊料配方。

在无铅焊接工艺中还需要考虑到焊料的熔点、流动性、润湿性等性能指标,以确保焊接质量。

与传统的含铅焊接相比,无铅焊接工艺技术具有以下优势:无铅焊料的熔点较低,可以降低焊接温度,减少对电子元器件的热冲击,提高焊接质量;无铅焊料对焊接材料的腐蚀性较小,可以减少焊接剥离和氧化等缺陷的产生;无铅焊接工艺可以降低环境污染,避免铅元素对水源、土壤的污染,对工人的健康也没有危害。

无铅焊接工艺技术也存在一些问题和挑战。

无铅焊料成本较高,增加了焊接成本;由于无铅焊料的流动性较差,容易在焊接过程中产生共晶现象,导致焊点出现缺陷;无铅焊料对焊接设备和工艺要求较高,需要更新设备和培养专业人才。

为了解决这些问题,需要不断进行研究和改良,提高无铅焊接工艺技术的可靠性和适用性。

在无铅焊接工艺技术研发中,需要注重优化配方、改善热特性、提高流动性和润湿性,同时还需要发展新的焊接设备和工艺,提高自动化程度和焊接质量监测手段。

无铅焊接工艺技术是一种环境友好、健康安全的焊接方法。

尽管存在一些问题和挑战,但通过不断的研究和改良,相信无铅焊接工艺技术会得到更广泛的应用。

无铅焊料技术范文

无铅焊料技术范文

无铅焊料技术范文传统的焊接方法主要采用铅锡合金作为焊料,然而铅是一种有毒物质,对环境和人体会产生不可忽视的危害。

因此,为了减少铅的使用并保证焊接质量,无铅焊料技术应运而生。

无铅焊料技术主要采用含锡合金作为焊料,代替了传统的铅锡合金。

与传统焊料相比,无铅焊料具有以下优点:首先,无铅焊料技术可以减少环境污染。

铅是一种有害物质,长期使用铅焊料会导致大量的铅被释放到环境中,对土壤、水源和空气产生污染。

而采用无铅焊料,则可以有效减少环境污染,保护生态环境。

其次,无铅焊料技术符合国际环保法规。

随着环境保护意识的增强,各个国家都对铅的使用进行了限制。

采用无铅焊料技术,可以避免因铅使用不符合法规而遭受国际贸易壁垒的限制,有利于企业竞争力的提升。

再次,无铅焊料技术可以提高焊接质量。

无铅焊料的熔点较高,粘度较小,可以减少焊接过程中的氧化现象,提高焊接质量。

此外,无铅焊料还具有较好的电性能和机械性能,可以满足高质量的焊接需求。

此外,无铅焊料技术的应用范围也越来越广泛。

无铅焊料不仅适用于常见的电子元器件的焊接,如电容器、电阻器和集成电路等,还适用于微细组件的焊接,如贴片元器件和微型化封装元器件等。

无铅焊料技术还可以应用于电子组装领域,如印制电路板的组装和连接等。

然而,无铅焊料技术也面临一些挑战。

首先,无铅焊料的熔点较高,在焊接过程中需要使用较高的温度。

这对于电子组件和器件来说可能产生一定的风险,需要通过改进焊接工艺来保证焊接质量。

其次,无铅焊料的成本较高,需要投入一定的资金进行研发和生产。

这对于一些中小企业来说可能是一个难点,需要积极寻找解决方案。

总之,无铅焊料技术是一种具有环保、节能、安全、高效等特点的焊接技术。

无铅焊料技术的应用可以有效地减少环境污染,符合国际环保法规,提高焊接质量,并且在电子组装领域具有广阔的应用前景。

不过,无铅焊料技术也面临一些挑战,需要通过改进工艺和降低成本等措施来推广应用。

无铅焊接技术的探索研究与教学实践

无铅焊接技术的探索研究与教学实践

O U TION职业一、电子制造业实施无铅焊接技术的紧迫性1.铅污染的危害铅是一种多亲和性、对人体有毒的物质,主要损害人的神经系统、造血系统、血铅和消化系统,铅中毒也是引发白血病、肾病、心脏病、精神异常的重要因素之一。

铅毒不仅对水污染,而且对土壤、空气均可产生污染,一旦环境产生严重铅污染,其治理的难度很大、周期甚长、经费支出巨大。

电子制造业中大量使用的锡铅合金焊料(S n/Pb)是污染人类生存环境的重要根源之一。

2006年7月1日欧盟全面实施R O HS 指令,即《禁止在电子电气产品中使用某些有毒有害物质的法规》,我国也在2007年3月1日实施“电子信息产品污染控制管理办法”,电子制造无铅化已成为不可逆转的潮流。

实现电子制造的全面无铅化,以减少环境污染,提升绿色制造竞争能力,以适应国内外市场对绿色电子产品的需求,是电子制造业2007年势在必行的举措。

2.电子制造业推行无铅技术的几个途径R OHS 指令中无铅的规定要求产品的每一部分不论大小都不能超过0.1%含量的铅,这就要求制造的全过程实施无铅化,具体包含以下几项:(1)焊料的无铅化。

焊料的无铅化是电子制造无铅化的关键之一。

目前世界上无铅焊料主要有:锡银系(S n/Ag);锡铋系(Sn/Bi);锡铜系(Sn/Cu);锡锌系(S n/Zn);锡锑系(S n/S b)。

它们与有铅焊料的特性比较见表1。

(2)元器件及PC B 无铅化与电子整机制造无铅化同步。

电子整机制造中不仅要对插装(THT )和表面安装(S MT )后的印刷电路板做无铅焊接,而且要求电子元器件和印刷电路板做无铅化处理。

国际上一些大的电子元器件厂商开始生产无铅电子元器件。

我国的电子元器件厂家和印制电路板厂家也应适应世界无铅化潮流,做到电子元器件/印刷电路板无铅化。

(3)焊接设备的无铅化。

焊接设备主要有波峰焊机和再流焊机。

要求在电子制造中采用无铅焊接设备,取代现有的有铅焊接设备。

二、无铅焊接技术的教学实践我校于2004年开设电子制造技术专业,主要为中小电子企业培养从事物料采购、物料管理、品质管理、产品工艺开发、生产制造和测试等中间领域的技术骨干力量,为适应形势的发展,我校于2005年组建无铅波峰焊生产线一条和S MT 生产线一条,主要配有电脑控制无铅双波峰焊锡机L F300一台,送板机一台,收板机一台,切板机一台,松香喷雾器G-20一台,全自动激光型贴片机G-L30一台,全热风计算机控制无铅回流焊锡机L F808一台,锡膏搅拌机G-188一台。

无铅焊接技术

无铅焊接技术

毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录1 引言2 无铅焊接技术的简介及趋势2.1 无铅焊接技术的简介2.2 无铅焊接的发展趋势3 无铅焊料3.1 物理性能3.2 机械性能3.3 润湿性能3.4 可靠性4 无铅焊接的特点及工艺4.1 无铅焊接技术的工艺特点4.2 工艺窗口4.3 鉴于无铅焊料的特性决定了新的无铅焊接工艺4.4 焊接中的工艺应用5 设备的结构及控制要求5.1 回流焊设备5.2 预热方式5.3 锡炉喷口5.4 腐蚀性5.5 氧化5.6 焊后急冷却5.7 助焊剂5.8 控制6 无铅焊接技术中常见质量缺陷分析与解决方法6.1 焊缝成型差6.2 表面气孔6.3 表面夹渣6.4 表面裂纹6.5 虚焊结论致谢参考文献1 绪言在电子产品的生产过程中,无铅化生产已经越来越多地被采用。

熟练掌握无铅焊接技术,对于电子产品质量的提升有着重要的意义。

本文对无铅焊接在生产过程中遇到的一系列问题展开深入研究,讨论无铅焊接对于生产过程中各个环节的要求以及影响,分析问题产生的原因,最后根据所做的工作选择合理的解决方案,以期在无铅焊接技术方面有所成就2 无铅焊接技术的简介及发展趋势2.1 无铅焊接技术的简介铅的特性及对人体的危害:铅(lead Pb),灰白色金属,熔点为327.5℃,加热至400~500℃时即有大量铅蒸气逸出,并在空气中迅速氧化成氧化亚铅而凝集为烟尘并四处逸散。

在工业中与铅接触的行业主要有铅矿开采,铅烧绳索和精练、蓄电池制造、电子产品的焊接和电子元件的喷铅作业等等。

在以上接触中铅及其化合物主要通过呼吸产和消化道入侵人体造成铅中毒,对人体健康构成危害。

美国环保署研究发现,铅及其化合物是17种严重危害人类寿命和自然环境的化学物质之一。

通常的职业性铅中毒都是慢性中毒,其对人体的神经系统、消化系统和血液系统都将造成干扰和伤害,其临订症状表现为头昏头痛、乏力、记忆力下降、恶心、烦躁、食欲不振、腹部胀痛、贫血、精神障碍等。

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术
无铅焊接工艺技术是一种环保、高效的焊接技术,在电子电气行业得到广泛应用。

本文将对无铅焊接工艺技术进行浅析,包括其原理、优点和应用方面。

无铅焊接工艺技术的原理是利用无铅焊料替代传统的含铅焊料进行焊接。

传统含铅焊料会产生有害的铅蒸汽和废气,对人体健康和环境造成一定的危害。

而无铅焊料无铅含量较高,焊接过程中不会产生有害物质,减少了对环境的污染。

无铅焊料具有较低的熔点和较高的表面张力,能够提高焊点质量和可靠性。

无铅焊接工艺技术相比传统的含铅焊接工艺技术具有许多优点。

无铅焊接工艺技术符合环保要求,减少了对环境的污染,提高了企业的社会责任感。

无铅焊接工艺技术可以提高焊点质量和可靠性,减少焊接缺陷和故障的发生率。

无铅焊料熔点较低,能够降低焊接温度,减少对被焊接物的热影响。

这对于一些对温度敏感的元器件尤为重要。

无铅焊接工艺技术还能提高生产效率,缩短焊接周期。

无铅焊接工艺技术在电子电气行业得到广泛应用。

电子产品的小型化和微细化趋势使得对焊接质量和可靠性要求越来越高,无铅焊接工艺技术能够满足这些要求,被广泛应用于印制电路板、电子元器件等领域。

无铅焊接工艺技术还在汽车电子、通信设备等领域得到应用。

随着环保意识的提高和环境法规的日益严格,无铅焊接工艺技术将会得到更广泛的应用。

无铅焊接缺陷的分类及成因

无铅焊接缺陷的分类及成因

无铅焊接缺陷的分类及成因第一篇:无铅焊接缺陷的分类及成因无铅焊接缺陷的分类及成因转到使用无铅焊接,对大部分电路板组装影响甚小。

大部分无铅应用实施会带来除物料及物流以外少许的变化,因为多数应用中,在找到最优化的工艺设定后,无铅焊接能达到变化前一样或更好的质量。

但是在变化多样的电子装配中也有例外,对某些装配有利的方面则会对另一些带来不利。

不同的熔点,另外的金属间化合物,不匹配的膨胀率以及其他物理特性等会使新老问题加剧并很快显露出来。

外观问题还是缺陷?无铅焊接中首先注意到的是外观灰白并粗糙,非常不同于很久以来锡铅(尤其是Sn/Pb/Ag)焊点光滑亮泽的特点。

最近的IPC-A-610-D为质量工程师提供了定义缺陷及可接受的标准。

如典型的焊接问题:焊点裂纹,脱离焊盘,焊盘翘起,表面皱缩,空洞。

● 已知的焊接缺陷可以根据以下主题进行分类:● 线路板材料和高温●元器件的损坏,锡铅和无铅的混用● 助焊剂活性和高温● 无铅合金的特点● 焊锡污染● 过热及其他回流缺陷● 线路板材料和高温很多潜在的焊接缺陷源于过高的焊接温度。

基材之间以及基材和铜之间的分层,线路板变形是由于低质量线路板和高温效果共同造成的典型缺陷。

在对BGA芯片进行回流焊时,控制冷却速度非常重要。

冷却太快会形成好的焊点结构,但会加剧BGA载板和材料的变形。

为了减少BGA和线路板材料的变形,最好是使用可控制的慢速冷却。

高温所带来的另一方面的影响是会形成吹气孔。

PCB板在焊接过程中会散发气体,这些气体源于吸收的水分,电镀层包含的有机物,或者是层亚板中包含的有机物等等。

线路板无铅镀层的使用也产生了许多问题。

这些问题包括黑盘现象,多孔金层,有机焊料保护层(OSP)或化学银保护层的氧化,以及化学银镀层缺乏光泽。

元件问题与元件相关的缺陷分为两种:一.与元件镀层相关的缺陷。

首要是锡须问题,另外有铅污染以及含铋镀层会导致焊接中低熔点部分而产生缩孔,波峰焊接时的二次回流,增加焊盘脱离的风险;二.低质量原材料导致的缺陷。

无铅焊接技术论文

无铅焊接技术论文

无铅焊接技术论文篇一无铅手工焊接工艺分析摘要:目前电子产品生产已经基本实现无铅化,手工焊接是最基础的焊接方法,而电烙铁是手工无铅焊接的主要工具。

从无铅与有铅焊料工艺窗口的比较、手工焊接工具的选择、电烙铁的操作方法、手工焊接温度曲线及其热能量传导方面对手工焊接工艺进行分析,探讨如何提高手工焊接的工艺水平。

关键词:无铅手工焊接焊接工艺分析1有铅与无铅焊料工艺窗口比较无铅焊料种类繁多,不同国家有不同的指定材料,SAC305是我国常用的无铅焊料,即Sn-3.0Ag-0.5Cu(Sn-Ag-Cu系)。

焊料对整个工艺的可操作性、可靠性等方面起着决定性的作用,无铅焊料与有铅焊料Sn63Pb37相比有不同特性。

图1中分别是锡铅焊料与无铅焊料的手工焊接工艺窗口。

PCB损坏温度区,温度为300℃左右,焊点达到这个温度会造成PCB 焊盘损坏;元器件损坏温度区,温度为260℃左右,焊点达到这个温度会造成元件损坏;回流焊接温度区;虚线为焊锡熔点温度;助焊剂活化区,为该区域的下半部分。

从图1可知,Pb-Sn焊料的回流焊接温度为215℃-230℃,无铅回流焊接温度为245℃-255℃左右。

若以元器件损坏温度为260℃为顶线,焊料的回流焊接温度为底线,则两线之间的温度差称为焊接工艺窗口。

Pb-Sn焊料的工艺窗口为40℃左右;无铅焊料(SAC305)的工艺窗口仅为20℃左右,显然无铅焊料工艺窗口比有铅焊料工艺窗口要窄许多,实际上,工艺窗口的缩小比理论值大。

焊料的工艺窗口直接影响了焊接时工艺控制的难易程度,工艺窗口宽的焊料,在温度控制偏高时也不会使元件损坏;而工艺窗口窄的焊料,在温度控制偏高时会使元件损坏,温度控制偏低时会出现冷焊。

因为无铅焊料工艺窗口比有铅焊料工艺窗口要窄许多,所以无铅焊接时工艺控制要难很多,无铅焊接过程中容易造成元件及PCB焊盘的损伤。

此外,无铅焊料的表面张力大、流动性差,焊料的润湿性比有铅焊料差,焊接过程中易出现拉尖、短路、气孔等缺陷。

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术

浅析无铅焊接工艺技术无铅焊接工艺技术是一种环保型的焊接工艺技术,它使用无铅焊料代替传统的含铅焊料,以达到环保和健康的目的。

随着环境保护意识的增强,无铅焊接技术逐渐受到人们的关注和认可。

本文将从无铅焊接的原理、特点、应用和发展趋势等方面进行浅析。

无铅焊接的原理无铅焊接是利用无铅焊料进行焊接的一种工艺技术。

在传统的焊接过程中,通常使用的焊料中含有大量的镉和铅等有害物质,这些物质对环境和人体健康都会带来一定程度的危害。

为了降低焊接过程对环境和人体健康的影响,逐渐提出了无铅焊接技术。

无铅焊接技术主要使用无铅焊料,通过特定的工艺和设备将焊料熔化,使其与焊接材料发生化学反应,形成牢固的连接,从而达到焊接的目的。

无铅焊接的特点1. 环保健康:无铅焊料不含有铅等有害物质,对环境没有污染,对焊工和操作人员也没有危害,符合现代环保和健康的要求。

2. 焊接效果良好:无铅焊料的使用不仅可以达到与传统焊料相同的焊接效果,还能够提高焊接工件的质量和耐蚀性能。

3. 生产成本较高:无铅焊料的生产成本相对于传统的含铅焊料较高,这也是制约其推广应用的一个重要原因。

4. 技术要求较高:使用无铅焊料进行焊接需要掌握一定的工艺技术和操作要求,操作人员需要接受专门的培训。

无铅焊接的应用无铅焊接技术在电子、汽车、航空航天、医疗器械等领域得到了广泛的应用。

在电子领域,由于无铅焊料具有良好的导电性和连接性,能够满足微型电子设备对焊接质量和稳定性的要求,因此在手机、电脑、电子元器件等产品中得到了广泛应用。

在汽车领域,由于汽车工件对焊接质量要求较高,传统的含铅焊接技术逐渐被无铅焊接技术所替代,以满足环保和健康的需求。

在航空航天和医疗器械领域,无铅焊接技术也受到了越来越多的关注和应用。

无铅焊接技术的发展趋势随着环保和健康意识的增强,无铅焊接技术的应用前景将更加广阔。

在未来,无铅焊接技术将会成为焊接行业的主流技术,取代传统的含铅焊接技术。

随着科技的进步和工艺的改进,无铅焊接技术的生产成本将会降低,操作难度也会降低,从而更加便于推广和应用。

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无铅焊接技术论文
因为环境保护的责任和市场竞争的需要 ,无铅焊接技术的应用是必然趋势。

下面是为大家精心推荐的无铅焊接技术论文,希望能够对您有所帮助。

无铅手工焊接工艺分析
摘要:目前电子产品生产已经基本实现无铅化,手工焊接是最基础的焊接方法,而电烙铁是手工无铅焊接的主要工具。

从无铅与有铅焊料工艺窗口的比较、手工焊接工具的选择、电烙铁的操作方法、手工焊接温度曲线及其热能量传导方面对手工焊接工艺进行分析,探讨如何提高手工焊接的工艺水平。

关键词:无铅手工焊接焊接工艺分析
:TG441 :A :1007-3973(xx)001-060-03
尽管随着贴片技术与波峰焊技术的普遍使用,电子制造对手工的焊接使用慢慢减少,但是在产品试制、科学研究、学校实训和产品维修过程中手工焊接仍然需要。

手工焊接是自动焊接的基础,也是电子工程人员必须掌握的基本技能。

xx年以前我国基本都是有铅的焊接,欧盟从xx 年7月1日起在消费类电子产品中禁用铅,我国
也从xx年3月1日起对电子产品推行无铅化,现在已经基本实现无铅化了。

电烙铁是手工无铅焊接的主要工具,理论实践但可以指导实践,只有深刻领会“焊接温度”、“焊接时间”的含意,通过理论的指导再加上勤奋的练习才能把电烙铁使用好。

1 有铅与无铅焊料工艺窗口比较
无铅焊料种类繁多,不同国家有不同的指定材料,SAC305是我国常用的无铅焊料,即Sn-3.0Ag-0.5Cu(Sn-Ag-Cu系)。

焊料对整个工艺的可操作性、可靠性等方面起着决定性的作用,无铅焊料与有铅焊料Sn63Pb37相比有不同特性。

图1中分别是锡铅焊料与无铅焊料的手工焊接工艺窗口。

PCB损坏温度区,温度为300℃左右,焊点达到这个温度会造成PCB焊盘损坏;元器件损坏温度区,温度为260℃左右,焊点达到这个温度会造成元件损坏;回流焊接温度区;虚线为焊锡熔点温度;助焊剂活化区,为该区域的下半部分。

从图1可知,Pb-Sn焊料的回流焊接温度为215℃ -230℃,无铅回流焊接温度为245℃ -255℃左右。

若以元器件损坏温度为260℃为顶线,焊料的回流焊接温度为底线,则两线之间的温度差称为“焊接工艺窗口”。

Pb-Sn焊料的工艺窗口为40℃左右;无铅焊料
(SAC305)的工艺窗口仅为20℃左右,显然无铅焊料工艺窗口比有铅焊料工艺窗口要窄许多,实际上,工艺窗口的缩小比理论值大。

焊料的工艺窗口直接影响了焊接时工艺控制的难易程度,工艺窗口宽的焊料,在温度控制偏高时也不会使元件损坏;而工艺窗口窄的焊料,在温度控制偏高时会使元件损坏,温度控制偏低时会出现冷焊。

因为无铅焊料工艺窗口比有铅焊料工艺窗口要窄许多,所以无铅焊接时工艺控制要难很多,无铅焊接过程中容易造成元件及PCB 焊盘的损伤。

此外,无铅焊料的表面张力大、流动性差,焊料的润湿性比有铅焊料差,焊接过程中易出现拉尖、短路、气孔等缺陷。

2 手工焊接工具的选择
工艺窗口的缩小给工艺人员带来很大的挑战,同时焊接温度的提高也对焊接工艺提出了更高的要求。

手工焊接的主要工具是电烙铁,“工欲善其事,必先利其器”,要提高无铅手工焊接的工艺水平,必须要有合适的电烙铁。

电烙铁要功率大、温控精度高、回温速率快,同时要注意烙铁头的配匹性以及烙铁头镀层质量。

理想无铅手工焊接温度曲线如图2所示。

进行手工无铅焊接,要掌握焊接时的三个重要温度参数:
(1)无铅焊料的熔点温度。

焊料熔点提高了40℃,烙铁头温度也要相应提高,而且不同的焊料有不同的熔点。

如:锡-银(Sn-Ag)熔点约为217℃,锡-铜(Sn-Cu)熔点约为227℃。

(2)最适合的焊接温度。

要形成有效的合金焊点,焊接温度要比焊料的熔点高出40℃,焊接时保持这个温度3-5秒,其接合面才能生成1-3min厚度的金属化合物层,此时焊点的机械、电气性能最好。

(3)电烙铁加热设定温度。

无铅焊料的焊接,烙铁的设定温度应采用低端温度。

温度的设定要根据被焊元件的耐热性、焊接部位吸收热量成度等因素进行设定。

3 电烙铁的操作方法
手工烙铁无铅焊接与有铅焊接的工艺过程是相同的,电烙铁操作者应该严格要求自已,培养良好的操作习惯,做到正确的焊接姿势,熟练掌握焊接的基本操作步骤和手工焊接的基本要领。

3.1焊接的姿势
电子产品手工焊接的姿势一般采用坐姿,工作台和坐椅的高度要合适,操作者的头部与电烙铁之间相对位置应保持30~50cm,一手拿烙铁,一手拿焊锡丝,注视焊接点。

3.2握电烙铁的方法
通常电烙铁的操作方法有三种:反握法、正握法和笔握法,反握法适合于较大功率的电烙铁(>75W),用于焊接大焊点;正握法适用于中功率电烙铁及带弯头电烙铁的操作;笔握法适用于小功率的电烙铁,主要用于电子产品的手工焊接。

3.3电烙铁接触焊点的方向
电子产品的手工焊接一般使用笔握法焊接,焊接时应将电烙铁呈45度方向接触焊点。

3.4手工焊接操作的基本步骤
通常手工焊接操作过程可分为五个操作步骤(也称五步法),如图3所示。

(1)准备施焊:首先将电烙铁加热到工作温度,准备焊锡丝。

然后将烙铁头和焊锡丝接近焊盘,准备焊接;
(2)加热焊件:将烙铁头移到焊盘和焊件,使其均匀预热,不要施加压力或随意移动电烙铁;
(3)熔化焊料:将焊锡丝送到烙铁头与焊盘接触部位,使之熔化;
(4)移开焊料:待焊点成型后,迅速移开焊锡丝;
(5)移开烙铁:移开电烙铁,待焊点冷却成型。

在焊点较小的情况下,也可采用三步法完成焊接,即将五步法中的(2)、(3)步合并,(4)、(5)步合并。

4 手工焊接温度曲线及其热能量传导
4.1手工焊接温度曲线手工焊接要形成可靠焊点,降低产品废品率,提高生产效率。

这与焊接过程的控制有紧密联系,在上述五步操作法中,每一步的温度曲线如下:
第一步准备施焊中,所要焊接的焊盘仍处于室温,仅是烙铁头达到预设的温度,焊盘温度状态如图4所示。

第二步加热焊件和三步熔化焊料的操作过程中,加热的烙铁头接触焊盘和焊锡丝,烙铁头上存储的热能量传递给焊盘、被焊物的管脚和焊锡,焊锡和焊盘温度快速上升,因为电烙铁头存储热能量的供应是非控制的,所以此时烙铁头温度有所下降,如图5所示。

当焊盘温度达到设定要求时,焊料熔化,同时焊剂也快速熔化,焊剂中的活化剂快速地去除元件引脚及焊盘上的氧化层,焊料迅速在铜层上铺展润湿,并形成有效的焊点,如图6所示。

在焊接过程中,烙铁头与被焊工件相互接触,形成锡焊点所需的温度称为“焊接温度”,切记,电烙铁显示的温度(旋钮刻度),不等于能形成焊点所需的焊接温度。

美军标(MIL-STD/IPC Rule of Thumb)规定焊接温度为焊料熔点加上40℃,例如无铅焊料
Sn60Pb40(熔点为183℃),其焊接温度为223℃。

烙铁头与被焊工件相互接触,形成锡焊点所需的时间称为“焊接时间”,该时间美军标规定在3~5秒之间为宜。

第四步移开焊料和第五步移开烙铁的操作中,应先移开锡丝后再移开烙铁头。

否则会出现拉尖现象,如图7所示。

第五步后是焊盘的冷却并形成有效的焊点,应注意此时焊料末完全冷却,被焊工件不宜震动否则会出现扰焊故障,如图8所示。

将上述步骤中焊盘上温度变化采用温度记录仪测量,可得到如下连续的温度曲线图形,即为手工烙铁焊接温度曲线,如图9所示。

4.2手工焊接的热能量传导
从“热能”角度来说,影响电子焊接成功的最重要因素是对焊点需要的热量的有效传递和控制,电烙铁操作的五个步骤中,第二加热焊件和第三步熔化焊料是焊点形成的过程,也是手工焊接的最为关键的一步。

焊接过程是热能量从热源向被焊物的热能量传送过程,在这个过程中,加热的烙铁头接触焊盘和焊锡,烙铁头上存储的热能量传递给焊盘,被焊物的管脚和焊锡使其升温,当焊锡丝熔化时助焊剂开始活化,此时进人“助焊剂活化区”(如图9所示),活化剂能够去除被焊物上的氧化层,保证形成良好的焊接润湿,在这期间,电烙铁不能温度过高,否则会使加速助焊剂的分解,影响焊接的效果。

随着电烙铁热能的继续传递,温度达到焊接温度时,就进入“回流焊接区”(如图9所示),焊锡在被焊物表面流动,填充间隙形成焊点,在这期间,电烙铁中的加热体要能及时补充热量,才能保证形成优良的焊点。

除很小的焊点情况外,形成可靠焊点的能量是加热体的补偿能量,当烙铁接触初期,烙铁头温度是下降的,当温度降到一定值,电热芯开始加热补充热能,合并后的热能提供焊料回流焊接的需要。

不同品牌烙铁质量的区别就在于第二次补热是否及时。

5结束语
无铅手工焊接对焊接的工艺提出了更高的要求。

电烙铁是手工无铅焊接的主要工具,如何提高手工焊接的质量?理论实践但可以指导实践,只有深刻领会“焊接温度”、“焊接时间”的含意,通过理论的指导再加上勤奋的练习才能把电烙铁使用好,从而提高手工焊接的工艺水平。

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