5-電子產(chǎn)品制作-焊接工藝

1、第第5章章 焊接工藝焊接工藝1. 1. 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)SMTSMT、無(wú)鉛焊接技術(shù)；、無(wú)鉛焊接技術(shù)；2. 2. 學(xué)習(xí)幾種自動(dòng)焊接技術(shù)；學(xué)習(xí)幾種自動(dòng)焊接技術(shù)；3. 3. 介紹接觸焊接的常見類型、特點(diǎn)及使用場(chǎng)介紹接觸焊接的常見類型、特點(diǎn)及使用場(chǎng)合。合。 第第5章章 主要內(nèi)容主要內(nèi)容5.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)u 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)SMTSMT的特點(diǎn)的特點(diǎn)u SMTSMT技術(shù)的安裝方式技術(shù)的安裝方式u 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)SMTSMT的工藝流程的工藝流程u SMTSMT的焊接質(zhì)量分析的焊接質(zhì)量分析返回返回5.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)- -特點(diǎn)特點(diǎn)表面安裝技術(shù)

2、表面安裝技術(shù)SMTSMT（Surface Mounting Surface Mounting TechnologyTechnology）是一種包括）是一種包括PCBPCB基板、電子元器件、基板、電子元器件、線路設(shè)計(jì)、裝聯(lián)工藝、裝配設(shè)備、焊接方法和裝線路設(shè)計(jì)、裝聯(lián)工藝、裝配設(shè)備、焊接方法和裝配輔助材料等諸多內(nèi)容的系統(tǒng)性綜合技術(shù)，是電配輔助材料等諸多內(nèi)容的系統(tǒng)性綜合技術(shù)，是電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)多功能、高質(zhì)量、微型化、低成本的子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)多功能、高質(zhì)量、微型化、低成本的手段之一，是今后電子產(chǎn)品裝配的主要潮流。手段之一，是今后電子產(chǎn)品裝配的主要潮流。 返回返回5.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)- -特點(diǎn)特

3、點(diǎn)表面安裝技術(shù)（表面安裝技術(shù)（SMTSMT）具有以下優(yōu)點(diǎn)：）具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1 1）微型化程度高；）微型化程度高；（2 2）高頻特性好；）高頻特性好；（3 3）有利于自動(dòng)化生產(chǎn)；）有利于自動(dòng)化生產(chǎn)；（4 4）簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序，減低了成本。）簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序，減低了成本。 返回返回5.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)- -安裝方式安裝方式1 1完全表面安裝完全表面安裝完全表面安裝是指：所需安裝的元器件全完全表面安裝是指：所需安裝的元器件全部采用表面安裝元器件，各種部采用表面安裝元器件，各種SMCSMC和和SMDSMD均被貼均被貼裝在印制板的表面。裝在印制板的表面。完全表面安裝方式的特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單

4、，組完全表面安裝方式的特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，組裝密度高，電路輕薄，但不適應(yīng)大功率電路的裝密度高，電路輕薄，但不適應(yīng)大功率電路的安裝。安裝。返回返回5.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)- -安裝方式安裝方式完全表面安裝的形式完全表面安裝的形式返回返回5.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)- -安裝方式安裝方式2 2混合安裝混合安裝混合安裝是指在同一塊印制電路板上，既裝有混合安裝是指在同一塊印制電路板上，既裝有貼片元件貼片元件SMDSMD，又裝有通孔插裝的傳統(tǒng)元件，又裝有通孔插裝的傳統(tǒng)元件THCTHC?；旌习惭b方式的特點(diǎn)：混合安裝方式的特點(diǎn)：PCBPCB板的成本低，組裝板的成本低，組裝密度高，適應(yīng)

5、各種電路的安裝，但焊接工藝上略顯密度高，適應(yīng)各種電路的安裝，但焊接工藝上略顯復(fù)雜，要求先貼后插。復(fù)雜，要求先貼后插。目前，使用較多的安裝方式還是混合安裝法。目前，使用較多的安裝方式還是混合安裝法。返回返回5.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)- -安裝方式安裝方式混合安裝的形式混合安裝的形式返回返回5.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)-SMT-SMT工藝流程工藝流程表面安裝技術(shù)的工藝流程框圖如下圖所示。表面安裝技術(shù)的工藝流程框圖如下圖所示。 返回返回5.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)- -焊接質(zhì)量分析焊接質(zhì)量分析SMTSMT的焊接質(zhì)量要求：焊點(diǎn)表面光澤且平滑，的焊接質(zhì)量要求：焊點(diǎn)表

6、面光澤且平滑，焊料與焊件交接處平滑，無(wú)裂紋、針孔、夾渣焊料與焊件交接處平滑，無(wú)裂紋、針孔、夾渣現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 返回返回合格的合格的SMTSMT焊接情況焊接情況 5.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)- -焊接質(zhì)量分析焊接質(zhì)量分析常見的常見的SMTSMT焊接缺陷有：焊料不足、焊料堆焊接缺陷有：焊料不足、焊料堆積過多、漏焊、球焊、橋接等。積過多、漏焊、球焊、橋接等。焊料不足使焊點(diǎn)的穩(wěn)定度下降；焊料過多容焊料不足使焊點(diǎn)的穩(wěn)定度下降；焊料過多容易造成球焊或橋接，使電路出現(xiàn)短路故障；漏焊易造成球焊或橋接，使電路出現(xiàn)短路故障；漏焊是未完成焊接造成電路斷路的故障。是未完成焊接造成電路斷路的故障。 返回返回5

7、.1 5.1 表面安裝技術(shù)表面安裝技術(shù)- -焊接質(zhì)量分析焊接質(zhì)量分析常見的常見的SMTSMT焊接缺陷焊接缺陷 返回返回5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)u 浸焊浸焊u 波峰焊接技術(shù)波峰焊接技術(shù)u 再流焊技術(shù)再流焊技術(shù)返回返回5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)- -浸焊浸焊浸焊是指：將插裝好元器件的印制電路板浸浸焊是指：將插裝好元器件的印制電路板浸入有熔融狀焊料的錫鍋內(nèi)，一次完成印制電路板入有熔融狀焊料的錫鍋內(nèi)，一次完成印制電路板上所有焊點(diǎn)的自動(dòng)焊接過程。上所有焊點(diǎn)的自動(dòng)焊接過程。 返回返回 浸焊設(shè)備的工作示意圖浸焊設(shè)備的工作示意圖 5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)- -浸焊

8、浸焊1 1浸焊的工藝流程浸焊的工藝流程（1 1）插裝元器件）插裝元器件（2 2）噴涂焊劑）噴涂焊劑（3 3）浸焊）浸焊（4 4）冷卻剪腳）冷卻剪腳（5 5）檢查修補(bǔ)）檢查修補(bǔ) 返回返回5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)- -浸焊浸焊2 2浸焊的特點(diǎn)浸焊的特點(diǎn)浸焊的生產(chǎn)效率較高，操作簡(jiǎn)單，適應(yīng)批浸焊的生產(chǎn)效率較高，操作簡(jiǎn)單，適應(yīng)批量生產(chǎn)，可消除漏焊現(xiàn)象。但浸焊的焊接質(zhì)量量生產(chǎn)，可消除漏焊現(xiàn)象。但浸焊的焊接質(zhì)量不高，多次浸焊后，易產(chǎn)生虛焊、橋接、拉尖不高，多次浸焊后，易產(chǎn)生虛焊、橋接、拉尖等焊接缺陷，需要補(bǔ)焊修正；焊槽溫度掌握不等焊接缺陷，需要補(bǔ)焊修正；焊槽溫度掌握不當(dāng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致印制板起翹、

9、變形，元器件損壞。當(dāng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致印制板起翹、變形，元器件損壞。返回返回5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)- -波峰焊接技術(shù)波峰焊接技術(shù)波峰焊接是指：將插裝好元器件的印制電波峰焊接是指：將插裝好元器件的印制電路板與融化焊料的波峰接觸，一次完成印制板路板與融化焊料的波峰接觸，一次完成印制板上所有焊點(diǎn)的焊接過程。上所有焊點(diǎn)的焊接過程。1 1波峰焊接機(jī)的組成波峰焊接機(jī)的組成波峰焊接機(jī)通常由波峰發(fā)生器、印制電路波峰焊接機(jī)通常由波峰發(fā)生器、印制電路板夾送系統(tǒng)、焊劑噴涂系統(tǒng)、印制電路板預(yù)熱板夾送系統(tǒng)、焊劑噴涂系統(tǒng)、印制電路板預(yù)熱和電氣控制系統(tǒng)、錫缸以及冷卻系統(tǒng)等構(gòu)成。和電氣控制系統(tǒng)、錫缸以及冷卻系統(tǒng)等構(gòu)

10、成。返回返回5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)- -波峰焊接技術(shù)波峰焊接技術(shù)波峰焊接過程原理圖波峰焊接過程原理圖返回返回5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)- -波峰焊接技術(shù)波峰焊接技術(shù)2 2波峰焊接的工藝流程波峰焊接的工藝流程返回返回5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)- -波峰焊接技術(shù)波峰焊接技術(shù)3 3波峰焊的特點(diǎn)波峰焊的特點(diǎn)波峰焊的生產(chǎn)效率高，焊接質(zhì)量高，無(wú)波峰焊的生產(chǎn)效率高，焊接質(zhì)量高，無(wú)“夾渣夾渣”虛焊現(xiàn)象，最適應(yīng)單面印制電路板虛焊現(xiàn)象，最適應(yīng)單面印制電路板的大批量地焊接，并且，焊接的溫度、時(shí)間、的大批量地焊接，并且，焊接的溫度、時(shí)間、焊料及焊劑的用量等，在波峰焊接中均

11、能得焊料及焊劑的用量等，在波峰焊接中均能得到較完善的控制。但波峰焊容易造成焊點(diǎn)橋到較完善的控制。但波峰焊容易造成焊點(diǎn)橋接的現(xiàn)象，需要補(bǔ)焊修正。接的現(xiàn)象，需要補(bǔ)焊修正。返回返回5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)- -再流焊技術(shù)再流焊技術(shù)再流焊又稱回流焊。它是將焊料加工成一再流焊又稱回流焊。它是將焊料加工成一定顆粒的，并拌以適當(dāng)?shù)囊簯B(tài)粘合劑，使之成定顆粒的，并拌以適當(dāng)?shù)囊簯B(tài)粘合劑，使之成為具有一定流動(dòng)性的糊狀焊膏，用它把將貼片為具有一定流動(dòng)性的糊狀焊膏，用它把將貼片元器件粘在印制電路板上，然后通過加熱使焊元器件粘在印制電路板上，然后通過加熱使焊膏中的焊料熔化而再次流動(dòng)，達(dá)到將元器件焊膏中的焊

12、料熔化而再次流動(dòng)，達(dá)到將元器件焊接到印制電路板上的目的。接到印制電路板上的目的。再流焊主要用于貼片元器件的焊接上。再流焊主要用于貼片元器件的焊接上。返回返回5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)- -再流焊技術(shù)再流焊技術(shù)1 1再流焊技術(shù)的工藝流程再流焊技術(shù)的工藝流程（1 1）焊前準(zhǔn)備）焊前準(zhǔn)備（2 2）點(diǎn)膏并貼裝（印刷）點(diǎn)膏并貼裝（印刷）SMTSMT元器件元器件（3 3）加熱、再流）加熱、再流（4 4）冷卻）冷卻（5 5）測(cè)試）測(cè)試（6 6）修復(fù)、整形）修復(fù)、整形（7 7）清洗、烘干）清洗、烘干 返回返回5.2 5.2 自動(dòng)焊接技術(shù)自動(dòng)焊接技術(shù)- -再流焊技術(shù)再流焊技術(shù) 2 2再流焊技術(shù)的特

13、點(diǎn)再流焊技術(shù)的特點(diǎn)（1 1）再流焊技術(shù)的熱沖擊小，不會(huì)因過）再流焊技術(shù)的熱沖擊小，不會(huì)因過熱造成元器件的損壞。熱造成元器件的損壞。（2 2）無(wú)橋接等焊接缺陷。）無(wú)橋接等焊接缺陷。（3 3）再流焊技術(shù)中，焊料只是一次性使）再流焊技術(shù)中，焊料只是一次性使用，不存在再次利用的情況，因而焊料很純凈，用，不存在再次利用的情況，因而焊料很純凈，沒有雜質(zhì)，保證了焊點(diǎn)的質(zhì)量。沒有雜質(zhì)，保證了焊點(diǎn)的質(zhì)量。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)u 元器件和印制板的無(wú)鉛化元器件和印制板的無(wú)鉛化u 無(wú)鉛焊接的工藝要求無(wú)鉛焊接的工藝要求u 無(wú)鉛焊接的可靠性分析無(wú)鉛焊接的可靠性分析u 無(wú)鉛焊接的質(zhì)量分析無(wú)鉛焊接

14、的質(zhì)量分析u 無(wú)鉛焊接對(duì)組裝設(shè)備的要求無(wú)鉛焊接對(duì)組裝設(shè)備的要求返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -無(wú)鉛化無(wú)鉛化目前電子產(chǎn)品的無(wú)鉛化需要解決的三個(gè)問題目前電子產(chǎn)品的無(wú)鉛化需要解決的三個(gè)問題是：焊料的無(wú)鉛化、元器件和印制電路板的無(wú)鉛是：焊料的無(wú)鉛化、元器件和印制電路板的無(wú)鉛化、焊接設(shè)備的無(wú)鉛化?；⒑附釉O(shè)備的無(wú)鉛化。無(wú)鉛化所涉及的范圍包括：焊接材料、焊接無(wú)鉛化所涉及的范圍包括：焊接材料、焊接設(shè)備、焊接工藝、阻焊劑、電子元器件和印制電設(shè)備、焊接工藝、阻焊劑、電子元器件和印制電路板的材料等方面。路板的材料等方面。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -無(wú)鉛化無(wú)鉛化1 1

15、元器件的無(wú)鉛化元器件的無(wú)鉛化元器件的無(wú)鉛化主要是指元器件引線的無(wú)鉛元器件的無(wú)鉛化主要是指元器件引線的無(wú)鉛化。從技術(shù)角度考慮，可選擇純錫、銀、鈀化。從技術(shù)角度考慮，可選擇純錫、銀、鈀/ /鎳、鎳、金、鎳金、鎳/ /鈀、鎳鈀、鎳/ /金、銀金、銀/ /鈀、鎳鈀、鎳/ /金金/ /銅等代替銅等代替Sn/PbSn/Pb焊料等可焊涂復(fù)層。焊料等可焊涂復(fù)層。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -無(wú)鉛化無(wú)鉛化2 2印制板的無(wú)鉛化印制板的無(wú)鉛化對(duì)印制線路板上的焊盤和導(dǎo)電層，可用下列可對(duì)印制線路板上的焊盤和導(dǎo)電層，可用下列可焊涂復(fù)層替代原有焊涂復(fù)層替代原有Sn/PbSn/Pb焊料的可焊涂復(fù)層：焊

16、料的可焊涂復(fù)層：（1 1）有機(jī)可焊保護(hù)層）有機(jī)可焊保護(hù)層OSPOSP，此保護(hù)層在高溫下，此保護(hù)層在高溫下才會(huì)分解消逝，是一種比較穩(wěn)定的氧化防護(hù)層。才會(huì)分解消逝，是一種比較穩(wěn)定的氧化防護(hù)層。（2 2）化學(xué)鍍銀、電鍍鎳銀、電鍍鎳）化學(xué)鍍銀、電鍍鎳銀、電鍍鎳/ /金、銅金、銅/ /金層上熱風(fēng)整平鍍錫、電鍍鍍鎳金層上熱風(fēng)整平鍍錫、電鍍鍍鎳/ /鈀、鍍純錫、電鈀、鍍純錫、電鍍鈀鍍鈀/ /銅等。銅等。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -工藝要求工藝要求影響無(wú)鉛焊接工藝的因素主要涉及元器件、影響無(wú)鉛焊接工藝的因素主要涉及元器件、印制電路板（印制電路板（PCBPCB）、助焊劑、模板及絲印參數(shù)

17、、）、助焊劑、模板及絲印參數(shù)、焊接設(shè)備、回流溫度曲線等問題。焊接設(shè)備、回流溫度曲線等問題。對(duì)于無(wú)鉛焊接工藝來(lái)說，改進(jìn)焊接材料以及對(duì)于無(wú)鉛焊接工藝來(lái)說，改進(jìn)焊接材料以及更新設(shè)備都可改進(jìn)產(chǎn)品的焊接性能。更新設(shè)備都可改進(jìn)產(chǎn)品的焊接性能。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -工藝要求工藝要求（1 1）元器件。由于無(wú)鉛焊料的熔點(diǎn)比錫鉛合）元器件。由于無(wú)鉛焊料的熔點(diǎn)比錫鉛合金焊料高金焊料高30300 0C-50C-500 0C C，因而要求元器件耐高溫、可焊，因而要求元器件耐高溫、可焊性好，而且要求元件也無(wú)鉛化，即元件內(nèi)部連接和性好，而且要求元件也無(wú)鉛化，即元件內(nèi)部連接和引出端（線）也要采

18、用無(wú)鉛焊料和無(wú)鉛鍍層。引出端（線）也要采用無(wú)鉛焊料和無(wú)鉛鍍層。（2 2）PCBPCB。PCBPCB板的基礎(chǔ)材料耐高溫、焊接后板的基礎(chǔ)材料耐高溫、焊接后不變形、表面鍍覆的無(wú)鉛共晶合金材料與組裝焊接不變形、表面鍍覆的無(wú)鉛共晶合金材料與組裝焊接用無(wú)鉛焊料兼容，而且要考慮成本。用無(wú)鉛焊料兼容，而且要考慮成本。（3 3）助焊劑。無(wú)鉛焊料的助焊劑要與焊接預(yù)）助焊劑。無(wú)鉛焊料的助焊劑要與焊接預(yù)熱溫度和焊接溫度匹配，而且要滿足環(huán)保的要求。熱溫度和焊接溫度匹配，而且要滿足環(huán)保的要求。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -工藝要求工藝要求（4 4）模板。無(wú)鉛焊接特性要求無(wú)鉛焊膏在焊）模板。無(wú)鉛焊接

19、特性要求無(wú)鉛焊膏在焊接時(shí)錫膏量要比有鉛時(shí)多，所以在生產(chǎn)無(wú)鉛產(chǎn)品時(shí)接時(shí)錫膏量要比有鉛時(shí)多，所以在生產(chǎn)無(wú)鉛產(chǎn)品時(shí)模板厚度應(yīng)相應(yīng)增加一點(diǎn)。模板厚度應(yīng)相應(yīng)增加一點(diǎn)。（5 5）焊接設(shè)備。無(wú)鉛化后，必須采用抑制焊）焊接設(shè)備。無(wú)鉛化后，必須采用抑制焊料氧化技術(shù)和采用惰性氣體（例如料氧化技術(shù)和采用惰性氣體（例如N2N2）來(lái)保護(hù)無(wú)鉛）來(lái)保護(hù)無(wú)鉛焊技術(shù)，提高設(shè)備高溫區(qū)的絕緣性能。同時(shí)，采用焊技術(shù)，提高設(shè)備高溫區(qū)的絕緣性能。同時(shí)，采用先進(jìn)的再流焊爐溫測(cè)控系統(tǒng)也是解決無(wú)鉛焊工藝窗先進(jìn)的再流焊爐溫測(cè)控系統(tǒng)也是解決無(wú)鉛焊工藝窗口較窄帶來(lái)的工藝問題的重要途徑?？谳^窄帶來(lái)的工藝問題的重要途徑。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接

20、技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -可靠性分析可靠性分析由于無(wú)鉛技術(shù)是用來(lái)取代有鉛技術(shù)的，由于無(wú)鉛技術(shù)是用來(lái)取代有鉛技術(shù)的，因而在一般的無(wú)鉛焊點(diǎn)可靠性分析中，通常因而在一般的無(wú)鉛焊點(diǎn)可靠性分析中，通常都是和相同設(shè)計(jì)、工藝下的錫鉛焊點(diǎn)效果進(jìn)都是和相同設(shè)計(jì)、工藝下的錫鉛焊點(diǎn)效果進(jìn)行比較的。行比較的。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -可靠性分析可靠性分析（1 1）高溫帶來(lái)的問題。）高溫帶來(lái)的問題。高溫會(huì)造成以下各種故障：高溫會(huì)造成以下各種故障：PCBPCB板變形和板變形和變色、變色、PCBPCB分層、分層、PCBPCB通孔斷裂、器件吸潮破壞通孔斷裂、器件吸潮破壞（例如爆米花效應(yīng)）、焊劑殘留物清

21、除困難、（例如爆米花效應(yīng)）、焊劑殘留物清除困難、氧化程度提高以及連帶的故障（如氣孔、收錫氧化程度提高以及連帶的故障（如氣孔、收錫等）、立碑、焊點(diǎn)共面性問題（虛焊或開焊）等）、立碑、焊點(diǎn)共面性問題（虛焊或開焊）等。等。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -可靠性分析可靠性分析（2 2）焊點(diǎn)的剝離（）焊點(diǎn)的剝離（Lifted PadLifted Pad）。）。焊點(diǎn)的剝離是指焊點(diǎn)和焊盤之間出現(xiàn)斷層而焊點(diǎn)的剝離是指焊點(diǎn)和焊盤之間出現(xiàn)斷層而剝離的現(xiàn)象。這類故障現(xiàn)象多出現(xiàn)在通孔波峰焊剝離的現(xiàn)象。這類故障現(xiàn)象多出現(xiàn)在通孔波峰焊接工藝中，有時(shí)也出現(xiàn)在回流工藝中。接工藝中，有時(shí)也出現(xiàn)在回流工藝中

22、。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -可靠性分析可靠性分析（3 3）鉛污染問題。）鉛污染問題。無(wú)鉛焊接過程中如果有鉛的出現(xiàn)，將會(huì)對(duì)無(wú)鉛焊接過程中如果有鉛的出現(xiàn)，將會(huì)對(duì)焊點(diǎn)的特性和質(zhì)量造成不良的影響，這種現(xiàn)象焊點(diǎn)的特性和質(zhì)量造成不良的影響，這種現(xiàn)象我們稱之為我們稱之為“鉛污染鉛污染”。鉛污染會(huì)造成焊點(diǎn)的熔點(diǎn)溫度的降低，使鉛污染會(huì)造成焊點(diǎn)的熔點(diǎn)溫度的降低，使焊點(diǎn)的壽命下降。焊點(diǎn)的壽命下降。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -可靠性分析可靠性分析（4 4）金屬須（）金屬須（WhiskerWhisker）問題。）問題。錫焊出現(xiàn)小的金屬凸起，伸出焊點(diǎn)或焊盤之錫焊出現(xiàn)小

23、的金屬凸起，伸出焊點(diǎn)或焊盤之外現(xiàn)象稱為金屬須。外現(xiàn)象稱為金屬須。金屬須沒有固定的形狀，可能生長(zhǎng)的很長(zhǎng)，金屬須沒有固定的形狀，可能生長(zhǎng)的很長(zhǎng)，針形的一般可長(zhǎng)到數(shù)十微米或更長(zhǎng)（曾發(fā)現(xiàn)近針形的一般可長(zhǎng)到數(shù)十微米或更長(zhǎng)（曾發(fā)現(xiàn)近10mm10mm的）；并且沒有明確的生長(zhǎng)時(shí)間，有數(shù)天到的）；并且沒有明確的生長(zhǎng)時(shí)間，有數(shù)天到數(shù)年的巨大變化范圍。金屬須會(huì)使兩個(gè)焊區(qū)的電數(shù)年的巨大變化范圍。金屬須會(huì)使兩個(gè)焊區(qū)的電流過大，出現(xiàn)短路，引起設(shè)備故障。流過大，出現(xiàn)短路，引起設(shè)備故障。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -可靠性分析可靠性分析（5 5）克氏空孔（）克氏空孔（KirkendallKirkend

24、all Voids Voids）。）?？耸峡湛资且环N固態(tài)金屬界面間金屬原子克氏空孔是一種固態(tài)金屬界面間金屬原子移動(dòng)造成的空孔現(xiàn)象?？耸峡湛椎男纬伤俣群鸵苿?dòng)造成的空孔現(xiàn)象?？耸峡湛椎男纬伤俣群蜏囟扔泻艽蟮年P(guān)系，溫度越高增長(zhǎng)越快。溫度有很大的關(guān)系，溫度越高增長(zhǎng)越快?？耸峡湛自阱a鉛技術(shù)中已經(jīng)是個(gè)不容易完克氏空孔在錫鉛技術(shù)中已經(jīng)是個(gè)不容易完全解決的問題。而進(jìn)入無(wú)鉛技術(shù)后，該問題顯全解決的問題。而進(jìn)入無(wú)鉛技術(shù)后，該問題顯得更嚴(yán)重。得更嚴(yán)重。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -可靠性分析可靠性分析（6 6）錫瘟問題。）錫瘟問題。錫瘟是錫在低溫下改變其微晶結(jié)構(gòu)相位所造錫瘟是錫在低溫下改變其

25、微晶結(jié)構(gòu)相位所造成的一種現(xiàn)象。錫瘟形成時(shí)在焊點(diǎn)的表面出現(xiàn)疙成的一種現(xiàn)象。錫瘟形成時(shí)在焊點(diǎn)的表面出現(xiàn)疙瘩狀的現(xiàn)象，其體積也會(huì)增長(zhǎng)約瘩狀的現(xiàn)象，其體積也會(huì)增長(zhǎng)約26%26%，性質(zhì)很脆，性質(zhì)很脆，成粉狀，所以對(duì)焊點(diǎn)會(huì)造成可靠性問題。成粉狀，所以對(duì)焊點(diǎn)會(huì)造成可靠性問題。在無(wú)鉛技術(shù)中，使用少量的（在無(wú)鉛技術(shù)中，使用少量的（0.2%0.2%0.5%0.5%）BiBi或或SbSb加入焊料，能夠預(yù)防錫瘟。加入焊料，能夠預(yù)防錫瘟。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -可靠性分析可靠性分析（7 7）惰性氣體的使用。）惰性氣體的使用。為了提高焊接質(zhì)量和減少焊料的氧化，可采為了提高焊接質(zhì)量和減少焊料的

26、氧化，可采用抑制焊料氧化技術(shù)和采用惰性氣體（例如用抑制焊料氧化技術(shù)和采用惰性氣體（例如N2N2）保護(hù)焊技術(shù)，防止預(yù)熱期間造成的氧化，提高產(chǎn)保護(hù)焊技術(shù)，防止預(yù)熱期間造成的氧化，提高產(chǎn)品的可靠性，但氮?dú)獾氖褂脮?huì)增加產(chǎn)品的成本。品的可靠性，但氮?dú)獾氖褂脮?huì)增加產(chǎn)品的成本。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -質(zhì)量分析質(zhì)量分析無(wú)鉛可導(dǎo)致發(fā)生焊接缺陷的幾率增加。無(wú)鉛可導(dǎo)致發(fā)生焊接缺陷的幾率增加。無(wú)鉛焊接中，常出現(xiàn)的焊接缺陷包括橋接、無(wú)鉛焊接中，常出現(xiàn)的焊接缺陷包括橋接、焊料球、立碑、位置偏移、芯吸現(xiàn)象、未熔焊料球、立碑、位置偏移、芯吸現(xiàn)象、未熔融、焊料不足、潤(rùn)濕不良等。融、焊料不足、潤(rùn)濕不

27、良等。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -對(duì)設(shè)備的要求對(duì)設(shè)備的要求無(wú)鉛焊接對(duì)組裝設(shè)備的要求主要是：對(duì)無(wú)鉛焊接對(duì)組裝設(shè)備的要求主要是：對(duì)波峰焊機(jī)和再流焊機(jī)設(shè)備進(jìn)行無(wú)鉛化改造。波峰焊機(jī)和再流焊機(jī)設(shè)備進(jìn)行無(wú)鉛化改造。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -對(duì)設(shè)備的要求對(duì)設(shè)備的要求 1 1再流焊機(jī)設(shè)備的無(wú)鉛化改造再流焊機(jī)設(shè)備的無(wú)鉛化改造在無(wú)鉛焊接的高溫環(huán)境下，設(shè)備材料和焊接材在無(wú)鉛焊接的高溫環(huán)境下，設(shè)備材料和焊接材料的性質(zhì)都會(huì)發(fā)生變化，氧化現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重，防料的性質(zhì)都會(huì)發(fā)生變化，氧化現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重，防氧化成為無(wú)鉛焊接對(duì)組裝設(shè)備提出的新要求。氧化成為無(wú)鉛焊接對(duì)組裝設(shè)備提出

28、的新要求。對(duì)于采用無(wú)鉛焊料的再流焊接，要適應(yīng)更高焊對(duì)于采用無(wú)鉛焊料的再流焊接，要適應(yīng)更高焊接溫度的要求，可采用加長(zhǎng)預(yù)熱區(qū)或上下兩面同時(shí)接溫度的要求，可采用加長(zhǎng)預(yù)熱區(qū)或上下兩面同時(shí)加熱方式，增強(qiáng)加熱能力，提高加熱效率、提高加加熱方式，增強(qiáng)加熱能力，提高加熱效率、提高加熱控制精度等方法來(lái)達(dá)到焊接溫度的要求。熱控制精度等方法來(lái)達(dá)到焊接溫度的要求。 返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -對(duì)設(shè)備的要求對(duì)設(shè)備的要求2 2波峰焊機(jī)的無(wú)鉛化改造波峰焊機(jī)的無(wú)鉛化改造（1 1）提高預(yù)熱及加熱溫度，溫控精度高。）提高預(yù)熱及加熱溫度，溫控精度高。 （2 2）改進(jìn)錫爐噴口結(jié)構(gòu)。要求焊接時(shí)焊料）改進(jìn)錫爐噴

29、口結(jié)構(gòu)。要求焊接時(shí)焊料浸潤(rùn)時(shí)間不小于浸潤(rùn)時(shí)間不小于4 4秒。秒。（3 3）焊錫防氧化措施。采用新型噴口結(jié)構(gòu)）焊錫防氧化措施。采用新型噴口結(jié)構(gòu)和錫渣分離設(shè)計(jì)，盡量減少錫渣中的含錫量；采和錫渣分離設(shè)計(jì)，盡量減少錫渣中的含錫量；采取氧化渣自動(dòng)聚積的流向設(shè)計(jì)，波峰上無(wú)飄浮的取氧化渣自動(dòng)聚積的流向設(shè)計(jì)，波峰上無(wú)飄浮的氧化錫渣；采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，以徹底減少氧化渣的氧化錫渣；采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，以徹底減少氧化渣的形成。形成。返回返回5.3 5.3 無(wú)鉛焊接技術(shù)無(wú)鉛焊接技術(shù)- -對(duì)設(shè)備的要求對(duì)設(shè)備的要求（4 4）增加抗腐蝕性措施。）增加抗腐蝕性措施。（5 5）助焊劑和助焊劑噴涂系統(tǒng)。采用專為）助焊劑和助焊劑噴涂系統(tǒng)。采

30、用專為無(wú)鉛焊接研制的免清洗助焊劑。無(wú)鉛焊接研制的免清洗助焊劑。（6 6）溫度控制精度提高。）溫度控制精度提高。（7 7）控制冷卻速率。）控制冷卻速率。 返回返回5.4 5.4 接觸焊接接觸焊接u 壓接壓接u 繞接繞接u 穿刺穿刺返回返回5.4 5.4 接觸焊接接觸焊接- -壓接壓接接觸焊接又稱無(wú)錫焊接；它是一種不需要焊接觸焊接又稱無(wú)錫焊接；它是一種不需要焊料和焊劑，不需要加熱過程，即可獲得可靠連接料和焊劑，不需要加熱過程，即可獲得可靠連接的焊接技術(shù)。的焊接技術(shù)。在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)中，常用的接觸焊接有：在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)中，常用的接觸焊接有：壓接、繞接、穿刺等。壓接、繞接、穿刺等。返回返回5.4 5

31、.4 接觸焊接接觸焊接- -壓接壓接壓接是使用專用工具，在常溫下對(duì)導(dǎo)線和接壓接是使用專用工具，在常溫下對(duì)導(dǎo)線和接線端子施加足夠的壓力，使兩個(gè)金屬導(dǎo)體（導(dǎo)線線端子施加足夠的壓力，使兩個(gè)金屬導(dǎo)體（導(dǎo)線和接線端子）產(chǎn)生塑性變形，從而達(dá)到可靠電氣和接線端子）產(chǎn)生塑性變形，從而達(dá)到可靠電氣連接的方法。連接的方法。壓接適用于導(dǎo)線的連接。壓接適用于導(dǎo)線的連接。 返回返回5.4 5.4 接觸焊接接觸焊接- -壓接壓接 1 1壓接的特點(diǎn)壓接的特點(diǎn)（1 1）工藝簡(jiǎn)單，操作方便，不受場(chǎng)合、人員的限制。）工藝簡(jiǎn)單，操作方便，不受場(chǎng)合、人員的限制。（2 2）連接點(diǎn)的接觸面積大，使用壽命長(zhǎng)。）連接點(diǎn)的接觸面積大，使用壽命

32、長(zhǎng)。（3 3）耐高溫和低溫，適合各種場(chǎng)合，且維修方便。）耐高溫和低溫，適合各種場(chǎng)合，且維修方便。（4 4）成本低，無(wú)污染，無(wú)公害。）成本低，無(wú)污染，無(wú)公害。（5 5）缺點(diǎn)：壓接點(diǎn)的接觸電阻大，因而壓接處的電）缺點(diǎn)：壓接點(diǎn)的接觸電阻大，因而壓接處的電氣損耗大。氣損耗大。返回返回5.4 5.4 接觸焊接接觸焊接- -壓接壓接 2 2壓接工具的種類壓接工具的種類（1 1）手動(dòng)壓接工具）手動(dòng)壓接工具（2 2）氣動(dòng)式壓接工具）氣動(dòng)式壓接工具（3 3）電動(dòng)壓接工具）電動(dòng)壓接工具（4 4）自動(dòng)壓接工具）自動(dòng)壓接工具 返回返回5.4 5.4 接觸焊接接觸焊接- -壓接壓接壓接示意圖壓接示意圖返回返回5.4 5

33、.4 接觸焊接接觸焊接- -繞接繞接繞接是用繞接器，將一定長(zhǎng)度的單股芯線高速繞接是用繞接器，將一定長(zhǎng)度的單股芯線高速地繞到帶棱角的接線柱上，形成牢固的電氣連接。地繞到帶棱角的接線柱上，形成牢固的電氣連接。 返回返回5.4 5.4 接觸焊接接觸焊接- -繞接繞接1. 1. 繞接的機(jī)理繞接的機(jī)理繞接屬于壓力連接。繞接時(shí)，導(dǎo)線以一定的壓繞接屬于壓力連接。繞接時(shí)，導(dǎo)線以一定的壓力同接線柱的棱邊相互摩擦擠壓，使兩個(gè)金屬接觸力同接線柱的棱邊相互摩擦擠壓，使兩個(gè)金屬接觸面的氧化層被破壞，金屬間的溫度升高，從而使金面的氧化層被破壞，金屬間的溫度升高，從而使金屬導(dǎo)線和接線柱之間緊密的結(jié)合，形成連接的合金屬導(dǎo)線和

34、接線柱之間緊密的結(jié)合，形成連接的合金層。繞接通常用于接線柱子和導(dǎo)線的連接。層。繞接通常用于接線柱子和導(dǎo)線的連接。繞接點(diǎn)要求導(dǎo)線緊密排列，不得有重繞、斷繞繞接點(diǎn)要求導(dǎo)線緊密排列，不得有重繞、斷繞的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 返回返回5.4 5.4 接觸焊接接觸焊接- -繞接繞接 2 2繞接的特點(diǎn)繞接的特點(diǎn)（1 1）接觸電阻小。）接觸電阻小。（2 2）抗震能力比錫焊強(qiáng)，工作壽命長(zhǎng)。）抗震能力比錫焊強(qiáng)，工作壽命長(zhǎng)。（3 3）可靠性高。）可靠性高。（4 4）不會(huì)產(chǎn)生熱損傷。）不會(huì)產(chǎn)生熱損傷。（5 5）操作簡(jiǎn)單，對(duì)操作者的技能要求低。）操作簡(jiǎn)單，對(duì)操作者的技能要求低。（6 6）對(duì)接線柱有特殊要求，且走線方向受到限）

35、對(duì)接線柱有特殊要求，且走線方向受到限制。多股線不能繞接，單股線又容易折斷。制。多股線不能繞接，單股線又容易折斷。返回返回5.4 5.4 接觸焊接接觸焊接- -穿刺穿刺穿刺焊接工藝適合于以聚氯乙稀為絕緣層的扁穿刺焊接工藝適合于以聚氯乙稀為絕緣層的扁平線纜和接插件之間的連接。平線纜和接插件之間的連接。穿刺焊接是使用專用模具穿刺機(jī)上，將需要連穿刺焊接是使用專用模具穿刺機(jī)上，將需要連接的扁平線纜和接插件施行穿刺連接的過程。接的扁平線纜和接插件施行穿刺連接的過程。 返回返回5.4 5.4 接觸焊接接觸焊接- -穿刺穿刺穿刺焊接的特點(diǎn)為：穿刺焊接的特點(diǎn)為：（1）節(jié)省材料。無(wú)須焊料、焊劑和其他輔助材）節(jié)省材料。無(wú)須焊料、焊劑和其他輔助材料，可大大節(jié)省材料。料，可大大節(jié)省材料。（2）不需加熱焊接，因而不會(huì)產(chǎn)生熱損傷。）不需加熱焊接，因而不會(huì)產(chǎn)生熱損傷。（3）操作簡(jiǎn)單，質(zhì)量可靠。）操作簡(jiǎn)單，質(zhì)量可靠。（4）工作效率高，約為錫焊的）工作效率高，約為錫焊的35倍。倍。返回返回5.5 5.5 螺紋連接螺紋連接u