培訓教材
目錄(1) 焊錫特點
焊錫作為一種用於焊接電路元件的材料,有著相對較低的熔點。大約200攝氏度它即可熔化。熔化的焊錫容易打濕構成電極的原材料,比如用於印刷電路板上的銅。
焊錫,快速流過金屬之間的空隙,比如印刷電路板和元件之間巨大的電極差,冷卻後就變的相當堅固,將金屬牢固地連線起來。
一種用來連線金屬的合金叫做銅鋅合金。銅鋅合金可以分為兩類:在450攝氏度以下熔化的叫軟焊錫,在450攝氏度以上熔化的叫硬焊錫。通常所用的焊錫歸為軟焊錫。
(2) 焊接目的
焊接必須達到以下目標:
1) 電路連線
將兩塊金屬焊連起來以便電流可以通過。
2) 機械連線
將兩塊金屬焊連起來以確保其安全穩固。
3) 有效密封
焊接一塊金屬以防止水、空氣和油洩露以及防止他們滲入金屬內部。
4) 防止腐蝕
焊接覆蓋了金屬表面從而防止他們氧化(或者被侵蝕)。
(1) 錫-鉛易熔焊錫
焊接中最常用的焊錫是由錫或鉛構成的,或者由二者混合而成。錫-鉛焊錫中由63%的錫和37%的鉛混合而成的被稱做錫-鉛易熔焊錫有著所有此類焊錫中最底的熔點183攝氏度。
錫-鉛易熔焊錫在相同的溫度條件下會在固態和液態狀況之間相互轉化。即:所有的固態錫-鉛易熔焊錫在被加熱到183攝氏度時均會轉變為液態。
相反地,當溫度低於183攝氏度時它又會變回固態。與其他錫-鉛焊錫不同,錫-鉛易熔焊錫不存在半熔化期,固體和液體的狀態是同時存在的。
固態液態
加熱至183攝氏度
易熔焊錫(63%錫,37%鉛)
固態半熔化狀態液態
加熱至183攝氏度加熱至220攝氏度
普通焊錫(55%錫,45%鉛)
圖畫1.1.1 焊錫的狀態
鉛錫合金狀態圖
liquidus 液相線
liquid 液態
solid 固態
half melted 半熔化
solidus 固相線
eutectic crystal point 易熔結晶點
sn 錫
pb 鉛
焊接中用到了多種類別及形狀的焊錫,焊接中所用到的具體類別或形狀的焊錫取決於實際採用的焊接方式。
1) 焊條和焊線
焊錫在熔解後被築成狹長的形狀。這類的焊錫在流體焊接(浸焊)中與液態松香同時使用。
1。1。1 焊條和焊線
2) 含松香的焊線
焊線的中心含有松香以方便焊接。這類的焊錫在將零件逐個焊接起來時與烙鐵同時使用。
1。1。2 含松香的焊線
3) 焊錫膏
也叫做錫漿。含有焊錫粉微粒的焊錫與松香結合在一起。這類焊錫用於回流焊接。
圖1。1。3焊錫膏
4) 其他焊錫模型
焊錫有時被築成各種各樣的形狀,如環狀,球狀和帶狀並用於特殊的目的。
圖1。1。4 其他焊錫模型
金屬表面通常都覆蓋有氧化層和灰塵,而這些都是不利於焊接的。為了達到合理焊接的目的,松香就起到了清除氧化層的作用。松香也可以提高焊接中的乙個重要因素--焊錫的混合程度。
焊錫有著以下三個主要功能:
(1) 清潔將要焊接的金屬表層
松香用化學方法清除金屬表面覆蓋的氧化層和灰塵以達到合理焊接、清潔金屬的目的。但是,松香並不能清除油汙和外來雜質。
松香氧化表層清潔後的表層
氧氣氧化表層
圖1。2。1 清除表面氧化層
(2) 防止金屬在焊接時被氧化
高溫情況下焊接時,金屬(基本材料)和焊錫比在室溫情況時氧化的更快。塗在金屬上的松香將金屬蓋住並將金屬與空氣隔離,因此在加熱時可以避免金屬被氧化。
圖1。2。2 防止金屬被氧化
(3) 降低焊錫的表面張力
松香會降低已融化的焊錫的表面張力,以便焊錫迅速將金屬變濕。
圖1。2。3 焊錫迅速將金屬變濕潤
(1) 松香的構成
以下各型別的松香用於電子裝置:
樹脂松香:(構成及功能)
1) 樹脂:覆蓋在用催化劑清理過的金屬表面以防止表面被氧化,直至焊接完成。
2) 催化劑:清除金屬表面氧化層。
3) 新增劑: 要求提高焊接特性。
4) 溶劑:溶解1、2、3這三種成分。
用於電子裝置
無機松香(水溶松香)
高侵蝕性藥品。在遺留的無機松香不能被完整地轉移時,不可以分開使用。不能被用於電子裝置。
有機松香
與無機松香相比,有機松香在高溫時不穩定而且加熱時容易分解。因為它的活化期短,在溫度穩定性有要求時,有機松香是不被使用的。它用於一些電子裝置,比如那些美國製造的產品。
**1。2。1 松香
(2) 松香型別
松香被分為以下幾種型別。
1) 預塗松香
用來覆蓋在印刷電路板的銅箔上以防止銅箔氧化。不用於焊接。
2) 後塗松香
液態的用於流體焊接裝置的松香。
3) 用於焊線的松香
固態松香置於焊線中心的。
4) 用於焊錫膏的松香
包含在焊錫膏中的松香。
(1) 流體焊接
泡沫攪拌機通常用於將液態松香塗抹在印刷電路板上。塗抹上去的松香的量很容易控制。
圖1。2。4 泡沫攪拌機圖1。2。1 泡沫松香
(2) 手工焊接
松香是用刷子來塗抹的。
圖1。2。2 用刷子來塗抹松香
(3) 使用說明
● 如果**沾到松香,立即用酒精擦掉。
● 塗抹松香時嚴禁煙火。
● 每次用完松香之後必須漱口並且洗手。
● 切記在存放松香的罐子上加蓋蓋子,千萬不要將其敞口放置,並且將罐子存放於陰暗處。
(1) 焊錫膏的構成
焊錫粉是由焊錫粉末和松香混合而成的。灰色,乳狀。
1) 焊錫粉
篩選焊錫粉以便獲得大小適中的焊錫顆粒。
2) 松香
粘性很強,因此在與焊錫粉混合時不會分開。
生產焊錫粉過濾、篩選焊錫粉
融和焊錫粉和松香
生產松香
圖1。3。1 焊錫膏的生產流程
(2) 焊錫膏的特點
焊錫膏由焊錫和松香組成,是一種粘性和很強的油狀物。
1) 優點
● 焊錫膏可以只用於需要焊接的部分,總量可以控制。
● 可以通過很多方法用於印刷線路板,如擠押、流出和轉移。 它可用於多種焊接。
● 由於焊錫膏的粘性,焊錫膏的各種成分在焊錫膏用於印刷線路板之後在特殊位置時可以暫時被保護。
● 在焊錫膏用於印刷線路板以及各種成分置於板上之後,通過加熱即可將他們簡單地焊接起來。焊接方法很簡單。
2) 缺點
● 焊錫膏會很快變質。(必須存放在涼爽的位置。)
● 焊球可能會殘存於焊接部位。
(1) 如何使用焊錫膏
1) 將焊錫膏印刷印刷線路板上
印刷焊錫膏是最通常用的將焊錫膏塗抹於印刷線路板上的方法。此法適用於大規模生產。以下步驟展示了如何擠押:
a. 準備印刷電路板和鋼網/模板。
b. 將在印刷電路板上焊接部位和鋼網的開口對齊。
c. 備刮刀以及焊錫膏。
d. 用刮刀將焊錫膏印刷於線路板上
e. 將鋼網拿起。
圖1.3.2 焊錫膏印刷程式
2) 在印刷線路板上將焊錫膏流出
這種方法僅僅適合在有限區域內供給焊錫膏。
圖1。3。3 焊錫膏流出程式
3) 轉移焊錫膏
很多方法,比如大頭針轉移,都可以使用。最合適程式的轉移方法已經使用了。
(2) 如何加熱焊錫膏
回爐(用於遠紅外輻射或熱空氣迴圈)通常用來加熱焊錫膏。雖然取決於條件,但是其他的加熱方法,比如區域性熱空氣加熱,光束加熱,雷射加熱和熱壓縮法等也可以使用。
(3) 使用說明
● 因為松香是一種極為危險的化學材料,並且焊錫是鉛合金,焊錫膏是有毒的,如果焊錫膏接觸到你的**,立即用酒精將其擦去。切勿口服焊錫膏。
● 使用焊錫膏時嚴禁煙火。
● 用完焊錫膏後務必漱口、洗手。
● 焊錫膏必須儲存於冰箱內。
(1) 焊接要求
乙個電氣產品由內含電子元件的電路聯接而成。聯接各個元件有許多種方法,比如焊接、粘連、螺旋式連線。一種聯接電子元件的方法必須:
1) 具備所要求的電特性
2) 有足夠的機械強度
3) 良好的可靠性
4) 節約,經濟
5) 易於操作
6) 安全
焊接滿足了所有的這些要求,因此被廣泛地使用。焊接有著以下的一些特徵:
1) 完成電氣連線(*1)
2) 足夠的強度
3) 焊接相關裝置簡易而且並不昂貴
焊接工藝質量培訓教材
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