电子装联系列-焊接技术
电子组装中焊接设备工艺调试步骤与技巧

电子组装中焊接设备工艺调试步骤与技巧摘要:在电子组装中主要采用的焊接技术包括再流焊接以及波峰焊接技术,两种焊接技术的参数及工艺的状况对产品的焊接质量和生产直通率造成直接的影响。
本文在结合实际生产经验的基础上对焊接技术工艺特点进行分析,并探讨了电子组装中焊接设备工艺调试步骤以及相关技巧。
关键词:电子组装;焊接设备工艺;调试步骤;相关技巧一般来说,电子组装技术包括通孔及表面组装技术,其中通孔组装技术在应用上的主要特点是采用穿孔插入式的印制电路板进行组装,在组装的过程中主要应用的是传统波峰焊技术。
而表面组装技术在应用的过程中主要是采用科学原理及工程原理,然后将相关的元件及器件一起放置于印制电路板的表面,从而在印制电路板的表面进行板级组装。
软钎焊技术按照工艺方法的不同可以分为波峰焊以及再流焊等多种软钎焊技术方法,两种焊接技术的参数及工艺的状况对产品的焊接质量造成直接影响。
因此,对电子组装中焊接设备工艺的调试步骤以及相关技巧进行熟练地掌握,有利于显著地提高电子组装的焊接质量。
一、再流焊接设备目前在电子组装的过程中较为常用及普遍的再流焊技术中包括气象、激光、红外以及热风再流焊技术等。
在电子组装的过程中采用再流焊技术,设备、环境、材料以及工艺参数等能在一定程度上影响焊点的质量,而温度曲线能对焊点的质量造成很大影响。
(一)温度曲线一般来说,传统再流焊温度曲线图可以分为如下六个阶段:1、预热再流焊技术在预热阶段所吸收到的热量最多,因此在此阶段温度爬升的速度较快,温度上升斜率在2-3℃/s之间,直到温度在95-120℃之间。
但由于在此阶段的温度上升速度过快,在一定程度上改变了焊膏黏度,因此容易出现飞溅焊球以及焊膏塌陷等现象。
2、焊剂挥发再流焊设备在应用的过程中常用的焊剂活化温度在80-150℃之间,而无铅钎料的活化温度可以高达170℃左右。
在焊剂挥发阶段有铅时间一般在60-120S之间,无铅时间一般在90-150S之间,因此在此阶段需要缓升或者恒温。
电子装联工艺教程-单元3焊接工艺

单元 3 焊接工艺焊接是电子产品组装过程中的重要工艺。
焊接质量的好坏,直接影响电子电路及电子装置的工作性能。
优良的焊接质量,可为电路提供良好的稳定性、可靠性,不良的焊接方法会导致元器件损坏,给测试带来很大困难,有时还会留下隐患,影响的电子设备可靠性。
随着电子产品复杂程度的提高,使用的元器件越来越多,有些电子产品(尤其是有些大型电子设备)要使用几百上千个元器件,焊点数量则成千上万。
而一个不良焊点都会影响整个产品的可靠性。
焊接质量是电子产品质量的关键。
因此,掌握熟练焊接操作技能对于生产一线的技术人员是十分重要的。
本单元主要介绍锡铅焊接的基础知识、焊料和焊剂的选用、手工焊接技术和自动焊接技术等内容。
并安排了焊接训练。
3-1焊接的基础知识3-1-1锡焊分类及特点焊接一般分三大类:熔焊、接触焊和钎焊。
1.熔焊熔焊是指在焊接过程中,将焊件接头加热至熔化状态,在不外加压力的情况下完成焊接的方法。
如电弧焊、气焊等。
2.接触焊在焊接过程中,必须对焊件施加压力(加热或不加热)完成焊接的方法。
如超声波焊、脉冲焊、摩擦焊等。
3.钎焊钎焊采用比被焊件熔点低的金属材料作焊料,将焊件和焊料加热到高于焊料的熔点而低于被焊物的熔点的温度,利用液态焊料润湿被焊物,并与被焊物相互扩散,实现连接。
钎焊根据使用焊料熔点的不同又可分为硬钎焊和软钎焊。
使用焊料的熔点高于4500C的焊接称硬钎焊;使用焊料的熔点低于4500C的焊接称软钎焊。
电子产品安装工艺中所谓的“焊接”就是软钎焊的一种,主要使用锡、铅等低熔点合金材料作焊料,因此俗称“锡焊”。
3-1-2焊接的机理电子线路的焊接看似简单,似乎只不过是熔融的焊料与被焊金属(母材)的结合过程,但究其微观机理则是非常复杂的,它涉及物理、化学、材料学、电学等相关知识。
熟悉有关焊接的基础理论,才能对焊接中出现的各种问题心中有数,应付自如,从而提高焊点的焊接质量。
所谓焊接是将焊料、被焊金属同时加热到最佳温度,依靠熔融焊料添满被金属间隙并与之形成金属合金结合的一种过程。
电子装联工艺教程-单元6表面安装组件的焊接工艺标准与返修技术

单元6:表面安装组件的焊接工艺标准与返修技术SMT组件的组装方法有两种。
一种是手工贴装。
一种是SMT生产线组装,虽然在企业大批量生产时都采用先进的SMT生产线组装。
然而在SMT组件的返修时,或在新样机的试制阶段,都需要手工贴装技术。
因此手工贴装和SMD的焊接技术是必须的。
同时通过手工贴装可以是深刻理解SMT组件的工艺标准。
本单元主要介绍表面安装组件的手工焊接技术、表面组装组件的返修技术、表面安装组件工艺标准等内容。
并安排了表面安装组件的手工组装训练。
6.1 表面安装组件的手工焊接技术当前的返修工作正朝着提高生产率和降低焊接温度的方向发展。
要提高生产率,按照传统的烙铁,就要提高烙铁头的温度;而提高烙铁头的温度,又容易损坏PCB板和元件。
所以,这二个目标有时是相互矛盾的。
随着板上元件的增加,PCB板的厚度也在增加。
PCB板厚度的增加,也使得起拨元件变的困难。
因为,如果起拨元件时,温度没有达到sololer reflow 锡熔化的温度,会损坏PCB 板。
返修的目的主要有二个:一个是将好的PCB板上的坏的元件去掉,换上好的元件,另一个是将坏的PCB板上好的元件取下重新使用。
不管是哪一种目的,我们都不希望由于过高的温度烧坏PCB板和元件,metcal烙铁很好地实现了这二个目的,即它又可以提高生产率,又可以降低焊接时的温度。
一、表面安装器件的手工焊接步骤1)Chip(Melf)元件的焊接步骤2)Gull-wing j-lead元件的焊接先把元件对角线方向固定,特别要注意元件的极性并整理好引脚,再加FLUX。
对每只PIN 而言,要在TIP、PAD、PIN三者间加足够的焊料,保证侵溶良好。
所有PIN的焊料必须一样多,焊点要光亮,不能让旁边的焊孔和焊盘粘锡。
优质焊点图例焊锡太少焊锡太多,但可接受常见的焊接缺陷●PTH元件取下用吸锡枪吸掉PTH元件每只PIN上的焊料,然后将元件取下。
6.2表面组装组件的返修技术由于表面组装元器件固有的特征和实际表面组装工艺的不一致性,使得表面组装组件的合格率不可能达到百分之百,总会有些组件在最终测试中发现不合格,需要进行返修。
电子装联基础知识

电子装联基础知识目录一、基本概念 (2)1.1 电子装联的定义 (3)1.2 电子装联的目的和意义 (4)1.3 电子装联的基本流程 (5)二、电子装联的材料 (6)2.1 印刷电路板(PCB) (7)2.2 电子元件 (9)2.3 连接器 (9)2.4 焊接材料 (11)三、电子装联的工艺技术 (12)3.1 焊接技术 (13)3.1.1 手工焊接 (14)3.1.2 波峰焊接 (16)3.1.3 回流焊接 (17)3.2 装配技术 (18)3.2.1 零件装配 (19)3.2.2 组件装配 (20)3.3 导线加工技术 (21)3.3.1 导线剥皮 (23)3.3.2 导线接头制作 (24)3.3.3 导线固定 (25)四、电子装联的质量控制 (26)4.1 质量管理体系 (27)4.2 质量控制流程 (28)4.3 质量检测方法 (30)五、电子装联的标准化与规范化 (30)5.1 标准化工作 (32)5.2 规范化操作 (33)六、电子装联的发展趋势与创新 (34)6.1 智能化生产 (36)6.2 自动化与机器人技术 (37)6.3 绿色制造与环保要求 (38)一、基本概念电子装联基础知识是电子制造领域中的基础环节,涉及到电子元器件的组装、焊接、测试等一系列过程。
这一环节的质量直接影响到电子产品的性能和可靠性。
电子元器件:这是构成电子产品的基本单元,包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
这些元件通过特定的封装形式(如SMD,即表面贴装设备)被集成到电路板上。
电路板:作为电子元器件的支撑和连接载体,电路板通常由多层印刷电路板(PCB)组成,上面布满了导电层和绝缘层,用于传输电流和信号。
焊接技术:焊接是将电子元器件与电路板牢固连接的关键步骤。
常见的焊接方法有手动焊接和波峰焊接等,手动焊接适用于短期建立稳定的电气连接,而波峰焊接则适合大批量生产。
装配:装配是将电子元器件按照设计要求组装到电路板上的过程。
实用电子装联技术3(034)

实用电子装联技术3(034)焊接与生产时,焊料中会带入一些杂质,需要注意和控制这些杂质带来的有害作用,表1列出了焊料中的主要杂质的来源、允许的极限值及对焊接的影响。
3.2 整机中常见导线端子及其焊接在电子设备的整/ 分机中,各种器件、零件、部件的焊接端其形状一般有:(1)孔状的焊片形式(单向焊片、双向焊片);(2)无孔方柱或圆柱形的接线柱形式(如继电器、琴键开关、电位器、大功率晶体管、各种微波器件的引出端等);(3)有孔的接线柱形式、片状形式(如各种型号的PCB插座、空心铆钉、变压器的引出端、保险丝座等);(4)圆柱形的杯状端形式(如各种型号的多芯电缆插座)。
对于以上几种形式焊接端子的处理,在其操作上都有不同的要求及操作技巧,明白和熟练地掌握了整机中这些焊接端子的处理能力,焊点的焊接质量才有了保障的基础。
因为在整机的装联中,目前大多数地方都是手工操作,焊接的处理能力就显得十分必要。
下面就以上的几个方面谈谈浅识。
(1)孔状焊片的端子在操作上要求钩焊,并要求焊片的两面都“吃”焊料。
钩好后导线的引出方向常规处理方法是顺着焊片,然后根据导线的去向再进行转向。
(2)这种情况的端子在操作上要求采用绕焊(注:这里讲的绕焊不是用绕接工具进行的),并且至少要绕一圈或一圈半。
在绕前要注意观察单根导线的摆放方向和位置,一般是依线束的出线位置为基准来选择,另外也要视焊接端子的安装情况来选择。
如安装在面板或侧板上的大功率晶体管引脚,用镊子或小尖嘴钳在引脚的侧下方方向上进行绕接,施焊前就要将导线的方向定好,否则焊后的导线形状很难看,且导线的弯曲应力不平衡,易造成故障隐患。
又如继电器(一些大的继电器除外)、微波器件的引出端,导线在其上绕好后的引出方向一般是在端子的延长方向。
注意,线头不要预沾焊料,因为镀上焊料后,导线与端子的绕接紧密度会下降,所以对需绕接处理的导线,其端头剥出后无需预上焊料。
(3)在整机中,这种焊接端形式最常见、最普遍,因为整机中离不开PCB板,它与整机的电连接完全由各种型号的插座来完成。
电子产品焊接知识(电装)

喷涂助焊剂
在PCB板的焊接部位喷涂助焊 剂,有助于去除氧化物并提高
焊接质量。
波峰焊接
将PCB板通过波峰焊机,使焊 接部位与熔融的焊锡波峰接触
,实现焊接。
检查和修整
检查焊接质量,如有不良焊接 ,进行修整或补焊。
再流焊接工艺
准备工作
在PCB板的焊接部位印刷焊膏 ,并将元器件贴装到PCB板上
。
预热
提高焊接质量
机器人焊接参数稳定,可 以有效避免人为因素造成 的焊接质量波动。
降低生产成本
机器人自动化程度高,可 以减少人力成本,同时降 低因人为因素造成的废品 率。
激光技术在电子产品焊接中应用
高精度焊接
激光焊接具有高精度、高速度的 特点,适用于微小电子元件的焊
接。
无接触焊接
激光焊接为非接触式焊接,可以 避免对电子元件造成机械损伤。
当前存在问题和挑战
1 2
焊接质量不稳定
由于人为因素、设备差异、材料变化等原因,导 致焊接质量波动较大,难以保证一致性和稳定性 。
自动化程度低
目前大部分电子产品焊接仍采用手工或半自动方 式,生产效率低下,且易受人为因素影响。
3
环保要求提高
随着全球环保意识的增强,对电子产品焊接过程 中的废气、废水、废渣等污染物的排放要求越来 越严格。
度、高效率等优点。
电子束焊接
利用高速运动的电子束轰击焊接部 位,使其熔化并实现焊接,适用于 高熔点金属和异种金属的焊接。
搅拌摩擦焊接
通过搅拌头的高速旋转和移动,使 两个金属表面相互摩擦并产生热量 ,实现固相连接。适用于铝合金等 轻质金属的焊接。
03
CATALOGUE
焊接质量检查与评估
电子装联系列-焊接技术
多用途烙铁头,能够完成很大范围的焊接 任务
适于 SMT 拆、装和点到点焊接
适于密管脚点到点焊接
适于普通管脚的焊接
4
电子装联系列讲义
5
2、电烙铁的使用与保养
(1) 电烙铁的电源线最好选用纤维纺织花线或橡皮软线,这两种线不易被烫
坏。
(2) 使用前,测量插头与外壳是否漏电或短路,正常时阻值应为无穷大。
内热式电烙铁
) 恒温电烙铁:无论是外热还是内热式电烙铁的温度一般都超过 300℃,这 对焊接晶体管、集成电路等是不利的。在质量要求较高的场合,通常需要恒 温电烙铁。分电控和磁控两种。
磁控恒温电烙铁外形图
) 感应(电阻)式烙铁、储能式烙铁。 ) 烙铁头的选择和尺寸的选择:烙铁头太小则热容量小,焊接时会使温度下 降大,恢复温度时间长。扁平的、钝的烙铁头要比细的、尖的烙铁头传递更 多的热量,以能够方便焊接的同时,要心可能地选择大的烙铁头,这样即可 以以更低的温度得到更多的热量,同时也可以延长烙铁头的使用寿命。
二、焊接的工艺要素
手工焊接的主要工具是电烙铁,要通过焊接人员熟练掌握锡焊技术,合理选 用烙铁、焊料、焊剂以及焊接的温度和时间等要素,才能保证焊接的质量。
1、工作金属材料应具有良好的可焊性。 常用元器件引线(需成型)、导线及接点等基本都采用铜材料制成。金、银 的可焊性较好,但价格贵。铁、镍的可焊性较差,一般在其表面先镀上一层锡、 铜、金或银金属,以提高其可焊性。 2、工件金属表面应洁净。 工件金属表面若存在氧化物或污垢,会严重影响与焊料在界面上形成合金 层,造成虚焊、假焊。 3、正确选用助焊剂及焊料 电子装联中常用的是树脂类助焊剂。松香基焊剂、水深焊剂(一般用于波峰 焊),助焊剂是一种略带酸性的易熔物质。Sn60 或 Sn63,或采用 GB3131-82R HISnPb39 锡铅焊料,形状任选(直径有 0.5、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、2.0、 2.5mm 等); 4、控制焊接温度和时间。
电子产品工艺之装配焊接技术
电子产品工艺之装配焊接技术随着电子产品的不断发展,装配焊接技术也越来越重要。
电子产品的装配焊接技术主要包括表面焊接技术、插件焊接技术和球阵列焊接技术等。
一、表面焊接技术表面焊接技术是目前电子产品中使用最广泛的一种焊接技术。
它可以将芯片、电容、电感、电阻等电子元器件焊接在各种PCB板上,而且具有良好的可靠性和高精度。
表面焊接技术主要分为手工焊接和自动化焊接两种。
手工焊接需要专业的技术人员进行操作,而自动化焊接可以实现自动化生产,提高生产效率和质量。
表面焊接技术的发展趋势是不断提高生产效率、提高焊接精度,降低焊接质量缺陷率。
二、插件焊接技术在电子产品的生产过程中,插件焊接技术也是一个非常重要的环节。
插件焊接技术主要应用于电容、电感、电阻、连接器等元器件的焊接。
相比表面焊接技术,插件焊接技术具有更高的稳定性和可靠性,适用于环境恶劣的场合。
插件焊接技术主要分为波峰焊接、波纹焊接、手工焊接和桥焊接等。
其中,波峰焊接是最常用的一种插件焊接技术。
它主要通过预热、融化焊料、涂覆焊料和冷却等工序来完成焊接任务。
三、球阵列焊接技术球阵列焊接技术是目前电子产品中应用最广泛的一种焊接技术。
它主要应用于BGA(Ball Grid Array)芯片焊接。
BGA芯片具有多个焊球,并且焊球的位置非常紧密,因此需要采用精密的焊接技术才能完成焊接任务。
球阵列焊接技术主要分为单边球阵列焊接和双边球阵列焊接。
单边球阵列焊接是指焊接BGA芯片的一面,而双边球阵列焊接是指焊接BGA芯片的两面。
球阵列焊接技术具有焊接可靠性高、焊点数多、焊接速度快等优点,是电子产品生产过程中的重要环节。
在实际使用中,电子产品的装配焊接技术不仅需要考虑焊接质量、焊接速度等因素,还需要考虑环保性和可持续性。
因此,未来电子产品的装配焊接技术将更加注重环保,采用更加可持续的焊接技术来保护环境和提高电子产品的质量和可靠性。
总之,电子产品工艺之装配焊接技术是电子产品生产过程中不可或缺的一个环节。
电子装联技术PPT课件
排列规则
遵循一定的排列规则,使元器件易 于识别、装配和维护,同时保持产 品美观。
考虑散热
合理规划元器件的布局,有利于散 热设计和降低温升,提高产品稳定 性和寿命。
焊接质量的控制
焊接材料选择
根据元器件和基材的特性,选择合适 的焊接材料,确保焊接质量可靠。
焊接温度和时间控制
焊点检测
采用适当的检测手段,对焊点进行质 量检查和控制,及时发现并处理不良 焊点。
评估电子装联产品在电磁干扰环境下能否正常工作,不会出 现性能下降或故障。
05
电子装联技术的实际应用案例
手机电路板的装联技术
手机电路板装联技术
随着手机功能的多样化,手机电路板 上的元器件数量不断增加,对装联技 术的要求也越来越高。目前,常用的 手机电路板装联技术包括表面贴装技 术(SMT)和通孔插装技术(THT)。 表面贴装技术主要用于将小型化的元 器件安装在手机电路板的表面,而通 孔插装技术则用于将元器件插入电路 板的通孔中。
可靠性检测
在模拟实际工作环境下,对电子装联 产品进行长时间运行或加速老化试验, 以评估其可靠性。
可靠性评估的指标与测试方法
平均故障间隔时间(MTBF)
衡量电子装联产品在正常工作条件下平均无故障运行的时间长度。
故障率
评估电子装联产品在规定时间内出现故障的概率。
可靠性增长
通过在各种环境条件下进行加速老化试验,监测电子装联产品的性能 退化情况,以评估其可靠性增长。
02
电子装联技术的基本原理
电路板的基本组成
电路板主要由导电材 料制成,如铜箔,具 有传导电流的作用。
电路板上的导电路径 或迹线用于连接元器 件的引脚,形成完整 的电路。
绝缘材料作为基板, 提供支撑和保护电路, 防止短路和断路。
电子装联焊接技术基础-3
对焊料的总体要求:
• 熔点适当低、凝固快、无脆化 • 用良好的浸润作用 • 抗腐蚀性强 • 良好的导电性和机械强度 • 价格便宜且材料来源丰富 • 能满足自动化生产要求
助焊剂
为什么要使用焊剂? 由于金属表面同空气接触后都会生成一层氧化膜,温度
越高,氧化层越厚。
放大1,000倍的QFP引脚焊点横截面图
焊料的作用:
用来连接两种或多种金属表面,同时在被连接金 属的表面之间起冶金学桥梁作用的金属材料。
原理:润湿两个金属表面,同时在焊料与金属间 存在扩散,在界面处形成新的金属合金层,利用 合金层的作用将焊料与金属结合成一个整体。
焊料的润湿过程:
指熔化了的焊料借助润湿作用,在被焊金属表面形成一个 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,我们称这个过程为熔融焊料对金属母材表面的润 湿。
总结
通孔插入安装技术(THT)
PCB 插件准备(元器件成型、搪锡) 装插规范
焊接机理
软钎焊 焊接机理(润湿、扩散、溶解、形成结合层) 焊料、阻焊剂
印制电路板的工艺性: 1、加工的工艺性 可焊性要求: 试验方法:采用中性阻焊剂,焊料温度235摄氏度,浸焊 时间为2秒。 质量要求:润湿在焊盘上的焊料应平滑、光亮、无针孔及 不润湿或半润湿等现象,缺陷面积不应超过焊盘面积的5%。
2-1-2 手工插件
元器件的通孔插入方法:手工插件、机 械自动插件。
成型台阶: • 元器件的主体紧贴板面,不需要控制 • 需要与板面保持一定距离。
• 大功率元器件需要增加引线长度散热。 • 元器件引线根部的漆膜过长。
2-1-3 元器件装联准备 1、元器件成型 预成型要求
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散热,避免烙铁头“烧死”。对已“烧死”的烙铁头,应按新烙铁的要求重新上
锡。
(5) 烙铁头使用较长时间后会出现凹槽或豁口,应及时用锉刀修整,否则会
影响焊点质量。对多次修整的烙铁头,应及时更换,否则会使烙铁头温度过高。
(6) 在使用过程中,电烙铁应避免敲打碰跌,因为在高温时的振动,最易使
烙铁芯损坏。
五、手工焊接工艺
电子装联系列讲义
1
手工焊接技术
本文列出了电子装联手工焊接全过程的工艺技术要求。 本文既适用于电子装联中小批量、多品种印制板的组装连接;也适用于整机、 机柜的组装连接及导线、电缆的连接操作、检验和验收。
一、概述
焊接通常分为熔焊、钎焊、及接触焊三大类,在电子装联中主要使用的是钎 焊。
钎焊按照使用焊料熔点的不同分为硬焊(焊料熔点温度高于 450℃)和软焊 (焊料熔点低于 450℃)
图 1 焊锡桥作用 (a) 无焊锡桥作用,接触面小,传热慢; (b) 焊锡桥作用,大面积传热,速度快
图 2 焊锡量的掌握
(a) 焊锡过多、浪费;
(b) 焊锡过少,焊点强度差;
(c) 合适的焊锡量,合格的焊点。
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电子装联系列讲义
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图 3 烙铁撤离方向和焊锡量的关系
(a) 烙铁轴向 45°撤离; (b) 向上撤离;
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电子装联系列讲义
2
温度过低,会造成虚焊。温度过高,会损坏元器件和印制电路板。合适的温
度是保证焊点质量的重要因素。在手工焊接时,控制温度的关键是选用具有适当
功率的电烙铁和掌握焊接时间。电烙铁功率较大时应适当缩短焊接时间,电烙铁
功率较小时可适当延长焊接时间。根据焊接面积的大小,经过反复多次实践才能
把握好焊接工艺的两个要素。焊接时间短,会使温度太低,焊接时间过长,会使
1、操作姿势及训练 一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于 30cm,通常以 40cm 为宜。 )
(a) 反握法:动作稳定,长时操作不易疲劳,适于大功率烙铁的操作。 (b) 正握法:适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。 (c) 握笔法:一般在操作台上焊 PCB 等焊件时多采用此法。
(a) 连续锡焊时焊锡丝的拿法; (b)断续锡焊时焊锡丝的拿法。
适合各种小焊点焊接
多用途烙铁头,能够完成很大范围的焊接 任务
适于 SMT 拆、装和点到点焊接
适于密管脚点到点焊接
适于普通管脚的焊接
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电子装联系列讲义
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2、电烙铁的使用与保养
(1) 电烙铁的电源线最好选用纤维纺织花线或橡皮软线,这两种线不易被烫
坏。
(2) 使用前,测量插头与外壳是否漏电或短路,正常时阻值应为无穷大。
浸润:加热后呈熔融装态的焊料(锡铅合金)沿着工作金属的凹凸表面,靠 毛细管的作用扩展。如果焊料和工件表面足够清洁,焊料原子与工作金属原子就 可以接近到能够相互结合的距离,即接近到原子引力互相起作用的距离,上述过 程为焊料的浸润。
当θ=0°时,完全润湿;θ﹤90°时为润湿;θ﹥90°为不润湿。 润湿良好时,接触角明显小于 30°。
准备
清洁处理
电烙铁准备
加焊剂
清洗
自然冷却
加焊料
加热
Байду номын сангаас
图1
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电子装联系列讲义
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其主要工序说明如下:
准备: 根据图纸相关要求及工艺做好生产前准备,包括选择合适的焊剂、助
焊剂、电烙铁(含合适功率及烙铁头)。
清洁处理:待焊的导线、元器件引线、接线端子及印制电路板均应进行清
洁处理,并保证其可焊性。
电烙铁准备:①烙铁头应完全插入加热器内,加热部分与手柄应牢固可靠。
二、焊接的工艺要素
手工焊接的主要工具是电烙铁,要通过焊接人员熟练掌握锡焊技术,合理选 用烙铁、焊料、焊剂以及焊接的温度和时间等要素,才能保证焊接的质量。
1、工作金属材料应具有良好的可焊性。 常用元器件引线(需成型)、导线及接点等基本都采用铜材料制成。金、银 的可焊性较好,但价格贵。铁、镍的可焊性较差,一般在其表面先镀上一层锡、 铜、金或银金属,以提高其可焊性。 2、工件金属表面应洁净。 工件金属表面若存在氧化物或污垢,会严重影响与焊料在界面上形成合金 层,造成虚焊、假焊。 3、正确选用助焊剂及焊料 电子装联中常用的是树脂类助焊剂。松香基焊剂、水深焊剂(一般用于波峰 焊),助焊剂是一种略带酸性的易熔物质。Sn60 或 Sn63,或采用 GB3131-82R HISnPb39 锡铅焊料,形状任选(直径有 0.5、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、2.0、 2.5mm 等); 4、控制焊接温度和时间。
连接部位的结构特征,焊接操作时间一般不超过 3s。热敏元件焊接时应采取必
要的散热措施且时间尽可能不超过 2s。
右图中:
焊料应用和焊料桥
自然冷却:焊点应在室温下自然冷却,严禁用嘴吹或用其它强制冷却方法。 在焊料冷却和凝固的过程中,焊点不应受到任何外力的影响。
小凿型长体多用途烙铁头,适用于难以接 触到的通孔焊点
适用于表面贴装元件或较细线的焊接,不 适用于普通通孔元件的焊接 适用于对长度用要求的小焊点表面贴装 元件或细线的焊接,不适用于普通通孔元 件的焊接 适用于超精密管脚间距的拖曳焊接,即可 用于鸥翼型引脚的焊接,又可适用于 J 型 引脚的焊接 适用于超精密管脚间距的拖曳焊接,即可 用于超精密鸥翼型引脚的焊接,又可适用 于 J 型引脚的焊接
按助焊剂状态
干式助焊剂 湿式助焊剂
助焊剂
纯松香焊剂: 常用于航天电子产品 (R) 残渣少易清洗。
按助焊剂活性程度
中等活性松香焊剂: 残渣少易清洗,良好的 (RMA) 绝缘性能,用于波焊焊, 搪锡以及民用产品中
活性松香助焊剂:氯离子含量高,主要用于可焊 (RA) 性差的元器件,在航天产品中 不允许使用
(3) 新烙铁刃口表面镀有一层铬,不易沾锡。使用前先用锉刀或砂纸将镀铬
层去掉,通电加热后涂上少许焊剂,待烙铁头上的焊剂冒烟时,即上焊锡,使烙
铁头的刃口镀上一层锡,这时电烙铁就可以使用了。新型的则不需要,因为出厂
加工成适用于印制电路板焊接要求的形状。
(4) 在使用间歇中,电烙铁应搁在金属的烙铁架上,这样即安全,又可适当
本文列出一些常用的烙铁头的形状,根据使用场合进行合理选择。
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电子装联系列讲义
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烙铁头形状的选择
形状和尺寸
适用场合
适用于广泛的应用,首选烙铁头
比上面形状更细的改进型,适用于中到小 的焊点,既可以用于通孔元件的焊接,又 可用于表面贴装元件的焊接
适用于多种灵巧焊接工作的烙铁头,是表 面贴装焊接的首选
大凿型长体多用烙铁头,适用于难以接触 到的通孔焊点
内热式电烙铁
) 恒温电烙铁:无论是外热还是内热式电烙铁的温度一般都超过 300℃,这 对焊接晶体管、集成电路等是不利的。在质量要求较高的场合,通常需要恒 温电烙铁。分电控和磁控两种。
磁控恒温电烙铁外形图
) 感应(电阻)式烙铁、储能式烙铁。 ) 烙铁头的选择和尺寸的选择:烙铁头太小则热容量小,焊接时会使温度下 降大,恢复温度时间长。扁平的、钝的烙铁头要比细的、尖的烙铁头传递更 多的热量,以能够方便焊接的同时,要心可能地选择大的烙铁头,这样即可 以以更低的温度得到更多的热量,同时也可以延长烙铁头的使用寿命。
温度太高。一般情况下,焊接时间不超过 3 秒。
三、锡焊材料
1、焊料 ① 焊料的熔点低于母材工业,在熔化时能在母材表面形成合金,并与母材连 为一体。除特殊要求外,手工焊接一般应采用符合 GB3131 的 HLSn60Pb 或 HLSn63Pb 线关焊料,焊料直径按连接点的大小选择。(该焊剂的优点:熔点低,使焊接时 加热温度低,可防止元器件和 PCB 损坏;熔点和凝固点一致,可使焊点快速凝固, 不会因半融状态时间间隔长而造成焊点结晶疏松,强度降低,这一点尤其对自动 焊接更有重要意义;流动性好,表面张力小,表面张力小,有利于提高焊点质量; 强度高,导电性好。) ② 铅锡合金的熔点一般为:183℃。(受锡铅组份的多少及其它少量元素超过 一定量的影响,其熔点会有所改变)。 ③ 无铅焊料,由于铅及其化合物是污染环境的有毒物质,使用无铅焊料是一 种必然的发展趋势。与上述常用的有铅比,无铅焊料的熔点增高(Sn-0.7Cu 约 221℃、Sn-3.5Ag 约 227℃左右),密度与润湿性降低,成本提高,机械性能等也 有所变化。国内对无铅焊料及其及组装的工艺技术,沿用至今不是完全成熟,但 这是今后的的方向。
加热:①将电烙铁置于连接部位,热能通过焊剂迅速传递并达到焊接温度。
应避过长的加热时间,过高的压力和温度。②对电子元器件的焊接,建议烙铁头
部温度为 250℃~280℃,但任何情况下不得超过 320℃。
加焊料:焊料应加在烙铁头和连接部位的结合部,并保持作为热传导的焊料
桥的存在,焊料应适量,并要覆盖住整个连接部位,形成凹形焊锡轮廓线。根据
加焊剂:①所有焊接部位均应使用焊剂。使用液态焊剂时,应薄而均匀地涂
于连接部位;使用带焊剂芯的线状焊料时,除重焊或返工外,不再使用液态焊剂。
②适量的焊剂是必不可缺的,但不要认为越多越好。过量不但增加清洗工作量,
而且延长加热时间,降低工作效率。若当加热不足时又容易夹到焊锡中形成“夹
渣”缺陷;对于开关的焊接,过量焊剂易流到触点处,从而造成接触不良。
② 钩焊:将被焊接元器件的引线或导线钩接在焊接点的眼孔中,夹紧,形 成钩形,使导线或引线不易脱落。钩焊的机械强度不如绕焊,但操作方便适用于 不便绕焊,而且要有一定的强度或便于拆焊的地方,如一些小型继电器的焊接点、 焊片等。
③ 搭焊:适用于要求便于调整或改焊的临时焊接点上;或要求不高的产品 上。
3、焊接操作程序 (1)手工焊接的工艺流程图见图 1。
2、助焊剂 ①选用要求:有良好的热稳定性和润湿性;助焊后的残渣少,并应无腐蚀, 易清除;不产生有害气体和刺激性气味。 ②助焊剂作用有三:(a)去除金属表面的氧化物、硫化物、油等污垢,使焊 料与被焊金属之间接近原子间的距离;(b)使金属表面和空气之间遮挡起来,起 到防止再氧化作用;(c)使焊锡的表面张力降低,提高流动性,使焊料在润湿状 态下进行锡焊。 ③松香助焊剂的分类