完善的焊接培訓資料

完善的焊接培訓資料開始

焊接作業(yè)，乍一看簡單的作業(yè)，不考慮效果的話，誰都能做?？墒?/p>

要想使成千上萬的焊接完美無缺，除作業(yè)熟練以外，作業(yè)者自身還須掌

握正確的知識。

這個講習，面向初學者，對焊接是怎樣回事、使用烙鐵焊接時的注意事項和要點進行說明。

同時，對有經驗的焊接人員和作業(yè)現場的管理人員，進行具體地說明以使其可對作業(yè)上的注意事項和要點再加以認識。如果這個資料對諸位理解更確實的焊接作業(yè)的做法和重要性能有所幫助的話，將會感到很榮幸。

※“はんだ”的記載方法有“ハンダ”、“半田”等，按照JIS規(guī)格的記載方法，統(tǒng)一記載為「焊料」。

2手工焊料線回流過程焊料講習時3焊料講習的目的①星電產品和焊接

進行焊接作業(yè)的產品遙控器、馬達、接收器、麥克風、ＬＣＤ模塊、軟線商品、手機電話機用充電器、開關等

②焊接技能訓練的必要性

焊接誰都會，但是，要想進行可靠性高、高質量的接合，沒有知識和技能不行。設計技術者、制造技術者、質量管理擔當者的產品試制、樣品生產、生產研討、生產指導、產品檢查時必要。（作業(yè)、檢查、指導時必要）

③焊錫作業(yè)技能認定制度的意義（為什么要設立制度）

產品構成的變化１．音響部品（麥克風、耳機等）、復合部品等（遙控器、操作盤等）有必要進行焊接產品的增加２．焊接不良的增加錯誤的焊接作業(yè)所引起不良的增加（短路、焊料沒有焊上＝經時變化等的致命不良）３．作為特殊技能認定的必要性因焊接作業(yè)的好壞對產品功能帶來重大影響，有必要作為特殊作業(yè)進行管理。與本公司生產過程的焊接有關的作業(yè)人員，沒有焊接作業(yè)技能認定資格者不能進行作業(yè)。（焊接作業(yè)技能認定制度規(guī)定）4焊料講習的目的焊錫作業(yè)技能認定資格（由焊錫作業(yè)技能認定制度程序）

認定等級定義３級技能士可進行特定的焊接作業(yè)，理解焊接的基礎，能判斷焊接的良否。２級技能士具有焊接的一般知識，能指導焊接作業(yè)的初學者，并能進行３級認定。３級技能士：筆試(理論)或良否判定試驗

上述及實技試驗的各科７０點以上合格２級技能士：筆試(理論)?良否判定試驗

上述及實技試驗的各科７０點以上合格5焊料的種類④焊接的種類１．手工焊接

用烙鐵進行的焊接（使用的焊料：絲焊料）照片左２．流焊

將部品的焊接部位浸入熔融的焊錫槽中進行的焊接

（使用的焊料：棒焊料）照片中３．再流焊

在部品的焊接部位印刷膏焊錫后，通過加熱爐進行焊接（使用的焊料：膏焊料）照片右6關于焊料材料（１）質量比助焊劑含量體積比３％18.5％*Sn-Ag-Cu焊錫的情況下絲焊料的例子焊料助焊劑

7關于焊料材料（２）膏焊錫的例子（熔融前）普通品加熱預熱實加熱變化曲線升溫速度氣氛大氣種別現在溫度8經過回流焊錫溶接狀態(tài)9絲焊料的構成重量比％體積比％焊料助焊劑體積比10助焊劑的構成絲焊料無鉛助焊劑

膏焊料活性劑松香活性劑松香溶劑觸變劑（液體助焊劑）11

焊料材料的保管狀況絲焊料

有效期限１年棒焊料

有效期限２年膏焊料有效期限：冷藏庫保管（０℃到１０℃以內）有效期限

３個月從冷藏庫取出后，常溫放置１小時后使用(防止結露)12浸焊機器在噴流的焊料槽中實行浸焊1314焊接概要１．焊接的三要素①金屬表面的清掃②將結合面加熱到焊料的熔化溫度③將焊料供于結合面

２．助焊劑的主要作用①清潔作用②氧化防止作用③降低焊料金屬表面的表面張力焊料助焊劑助焊劑15焊接概要３．焊料的外觀

※參見判定標準書４．焊料的溫度管理

按作業(yè)指導書指定的溫度

范圍進行管理或者使用烙鐵尖端的溫度計進行管理

銅箔ＡＢ基板焊料引線光滑、有光澤圖案被焊料完全覆蓋Ａ，Ｂ的潤濕角小，應在９０°以下16焊接是什么

焊接，將連接的金屬與金屬加熱到焊料的熔化溫度，向其提供焊料，使金屬吸入成為一體。

焊料被金屬吸入時產生合金。通過金屬和焊料間產生合金，把部品與部品結合起來。有鉛焊料（Sn－Pb）合金層（Cu6Sn5，其他）Ag電鍍母材（Cu）無鉛焊料（Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ）17焊接過程（１）②通過加熱，熔化焊料中的錫、鉛原子可以自由移動。

另外，母材也因為加熱，晶格間隔打開，使其他原子向晶格內的擴散變得容易。氧化膜SnSnSnSnSnSnCuCuCuCuCuCu氧化膜SnSnSnSnSnSnCuCuCuCu①焊料及母材的表面被氧化膜覆蓋。18焊接過程（２）④焊料中的錫向母材中擴散，與母材間生成合金層。

與此同時，母材的金屬原子也向熔化的焊料中溶出。③通過助焊劑的作用，焊料及母材表面的氧化膜被除去，焊料的金屬原子和母材的金屬原子直接沖突。SnSnSnSnSnSnCuCuCuCu液狀氧化物SnSnSnSnSnSnCuCuCuCuCuCuCuSnSnSnSn母材熔融焊料19③供給焊料焊接的三要素

(其１)加熱

將結合金屬的結合面加熱到容易形成合金的溫度。

一般加熱到比焊料的熔融溫度高４０～６０℃。

這個溫度叫焊接的最佳溫度。

(其２)向結合面供給焊料

加熱到最佳結合溫度后，適量供給焊料。烙鐵絲焊料①清掃②加熱④離開焊料⑤停止加熱20焊料加熱的要點根據焊接部的形體不同烙鐵尖端的使用方法不同利用烙鐵的腹部加熱如用大焊盤，移動烙鐵迅速大范圍加熱21加熱的最佳條件烙鐵尖端溫度和結合金屬溫度的關系烙鐵尖端溫度和烙鐵尖端標準溫度的關系、以及加熱結合部時的關系如下圖所示。焊接的烙鐵尖端溫度(有鉛）３２０～３７０℃

(無鉛焊料的烙鐵尖端溫度

３４０～３８０℃)烙鐵尖端的溫度范圍端子的最適溫度（焊料的加熱溫度）焊料的熔融溫度（Sn60－Pb40%）Ａ區(qū)間→烙鐵的熱量和結合體的大小

以及烙鐵接觸時間最佳

Ｂ區(qū)間→相對烙鐵的熱量，結合體過大時和烙鐵接觸時間太短時Ｃ區(qū)間→相對烙鐵的熱量，結合體過小時和烙鐵接觸時間太長時焊接時間焊接時間焊接時間時間（hr）→22關于助焊劑

助焊劑的種類

松香（松脂）助焊劑的性質

松脂助焊劑的主要成分樅酸、松香酸７４℃溶解、１７４℃顯示出活性３００℃分解。主劑說明１）樹脂系松香、改性松香、合成樹脂松香通過精制松、杉等的針葉樹的樹脂制成。因只用松脂清潔力和作業(yè)性不好，通過改良作為活性松香使用。２）有機系有機酸、有機鹵素胺、酰胺熱穩(wěn)定性低。加熱急速分解，剩下不活性殘渣。３）無機系鹽酸、氯化鋅一般作為金屬加工用使用?；钚詮?，具有吸濕性，因引起腐蝕，必須洗凈，不能用于印刷線路板。23加熱機器（１）（ａ）焊接作業(yè)和加熱機器１）一般布線―――電烙鐵２）印刷基板――電烙鐵、焊料槽、流焊機（ｂ）關于烙鐵

１．烙鐵的結構、種類

焊料的結合溫度由①烙鐵的烙鐵尖端溫度、②烙鐵尖端的熱容量（大小、Ｗ數）

③結合部的熱容量（大?。Q定。對于不帶溫度控制的烙鐵，用烙鐵尖端的溫度計進行始業(yè)點檢，規(guī)格外時，應使用單圈變壓器。有焊料溫度可變或指定溫度一定兩種類型。始業(yè)時，用烙鐵尖端的溫度計確認焊料溫度，抽出卡，固定在該溫度進行作業(yè)。不帶溫度控制的烙鐵帶溫度控制烙鐵帶卡烙鐵24加熱機器（２）重要的是烙鐵尖端形狀的選擇25

波動溫度起伏小關于烙鐵尖端溫度起伏的課題平時可進行溫度管理現有品焊料3秒1次焊接時的溫度紙基酚醛樹脂銅箔層壓板測定條件時間(sec)熱恢復溫度圖（本公司產品比較）26結合金屬和焊接性為了防止部品端子等的氧化，提高焊接性，進行金屬電鍍。并不是不電鍍就沒有問題，必須根據電鍍種類掌握特性進行處理。各種電鍍的特性如下。表面處理焊接性焊料污損長期

穩(wěn)定性處理的經濟性其他金電鍍銀電鍍錫電鍍（鎘電鍍）銅電鍍鎳電鍍涂防銹劑焊料浸漬電鍍焊料◎◎◎◎○×○◎◎△◎◎△○○○◎◎◎△△△×○△○◎×○△△○○○○○機械特性惡化，電特性良電接觸、導通良不穩(wěn)定，經時劣化大機械地變弱，易污染易氧化需要活性助焊劑酸洗后涂覆予焊接◎???良好○???稍稍良△???普通或不良×???不良27關于無鉛化酸性雨對生體、血液、神經的影響工廠汽車28焊料合金及其選定Sn-Ag-Cu(217℃～220℃）日本標準。適用于稍微高價的機械特性、電器?電子產品。Sn-Cu(226℃）廉價。縮孔少。多以流動方式使用。在熔點、潤濕性、強度方面比Sn-Ag-Cu差。Sn-Ag-Bi-In(193℃～216℃）高價。熔點（固相線溫度）低。因In-Bi的并用，解決了熔點和易破裂的問題Sn-Zn-Bi(187℃～197℃）最便宜。低熔點還存在確保結合部可靠性的課題。

關于焊接的Q&A參見P.1129焊料合金及其選定Sn-Ag-Cu

Sn-Ag3.0-Cu0.51,900日元/kgSn-Cu

Su-Cu0.551,210日元/kg

Sn-Ag-Bi-In

Sn-Ag3.5-Bi0.5-In34,430日元/kgSn-Zn-Bi

Sn-Zn8-Bi31,010日元/kgSn-Pb

Sn-Pb37750日元/kgSn1,185日元/ｋｇAg23,870日元/ｋｇBi1,050日元/ｋｇCu344日元/ｋｇIn80,000日元/ｋｇZn140日元/ｋｇPb149日元/ｋｇ30無鉛焊料使用時的注意事項使用期限、保管環(huán)境生產過程

設計焊料材料的選定可靠性試驗電極的小間距

過程烙鐵的選定與有鉛焊料的識別作業(yè)環(huán)境溫濕度管理線上的平衡

部品有沒有含鉛部品？作業(yè)性烙鐵尖端除塵器的選定鉛含量的管理修正過程焊料溫度電子部品的選定焊接條件有必要研討的項目31關于和有鉛焊料的識別（１）烙鐵尖端烙鐵根據海綿的拐角進行識別烙鐵尖端溫度計（熱電對的識別）表示32關于和有鉛焊料的識別（２）膏焊料攪拌用刮刀

部品的管理基板的電鍍33關于良否的判定

焊接效果的評價34焊接的檢查方法外觀（目視）檢查通過從外觀檢查焊料結合部的方法，為了發(fā)現部品是否按作業(yè)規(guī)格焊接、潤濕性、光亮（光澤）、焊料的量和橋接等外觀可以發(fā)現的焊接不良而進行的檢查。電氣檢查包括焊料結合部的導通檢查，對安裝了電子部品的整個印刷線路板進行電氣檢查的方法。另外，根據產品，有在通電中邊施加振動、打擊邊檢查的產品。指觸檢查隧道式焊料、強度不足等的檢查，用手指、鑷子按壓、拉伸進行檢查。此時施加的力為平均破壞強度的１／３～１／４程度。內部檢査為了發(fā)現焊接結合部的內部產生的孔洞、結合不良等從外觀不能發(fā)現的缺陷所進行的檢查，有破壞檢查和非破壞檢查。35焊接的檢查方法１）潤濕

焊料與母材很相容時，稱為潤濕良好。

這可以觀察潤濕角來判斷，角度越小越好，合格范圍為９０°以內。（潤濕角是母材和焊料外面的接觸角。）良品

母材

不良品焊料焊料θθΘ≦９０°Θ＞９０°２）光亮（光澤）

焊料的顏色隨組成而變。以下面為標準。?光亮有光澤。―――――好的狀態(tài)?發(fā)白、不光滑。――――加熱過度36焊接的檢查方法４）好的焊接外觀

好的焊接外觀如下。①應具有光澤（光亮）。②潤濕好。③焊料量薄到可以想象出線條輪廓。④應沒有破裂、凹陷、針孔。

※詳細請參見星電集團良否判定標準書。３）焊料的量

焊料過多過少都不行。請參考下圖。被挖去一塊焊料適量焊料過量焊料過小θ潤濕角易變大不能想象出端子的形狀這里那里露出端子好焊料的外觀薄到可以想象出線條輪廓沒有破裂、凹陷、針孔應具有光澤和光亮潤濕好37焊接不正常（典型的例子）不潤濕不潤濕不潤濕焊料孔焊料渣橋接

拉尖

裂紋

隧道焊料遺忘焊角翹離

過加熱

良否判定38①焊料球

②豎起

③不潤濕④短路⑥位移⑤裂縫、剝離SMT關聯的部品

39Ａ焊料關聯等的過去糾紛（１）ＬＣＤ關聯的產品，因鍍金過厚，在顧客處焊接時，焊料簡單地脫落下來，作為暫定措施用刳刨機將鍍金層削除。Ｂ遙控器，存在ＩＲＬＥＤ焊接部在市場上簡單脫落的問題，原因為加熱不充分、作業(yè)時間短。Ｃ絲焊料，因使用了助焊劑活性力強的焊料，基板因腐蝕發(fā)生斷線。作為解決的辦法，絲焊料禁止使用無機系助焊劑Ｄ焊料修正過程上，間距狹窄的基板、ＬＣＤ的焊接時因使用了氟系焊料，發(fā)生了遷移問題。作業(yè)指導書上記載產品編號，在修正過程中也徹底進行。40Ｅ焊料關聯等的過去糾紛（２）音響的音聲線圈（銅線）因加熱過度，線變細，在市場上因振動等發(fā)生斷線。另外，因焊料潤濕不充分發(fā)生開焊。過去，作為暫定措施，全部在６０℃老化１Ｈｒ后立刻實施特性檢査。Ｆ膏焊料因未熔融，看起來好像接觸在一起，但在市場上因應力而簡單開焊。Ｇ在浸漬過程中，為了暫時固定基片部品（電容器）涂覆粘結劑，由于涂覆量多，圖案間也被涂覆而變成開路。因檢査過程不能檢出，所以發(fā)生不良。Ｈ軸向部品（電容器），焊接后因部品馬上被彎曲，焊接部發(fā)生開裂。（冷焊）41KI焊料關聯等的過去糾紛（3）電源部品關聯，實際使用上雖沒有問題，但因是顧客的要求事項，焊料球大小０．１５ｍｍ以上的全部不合格，有必要討論容許范圍并強化發(fā)生對策。J無鉛電鍍變更時，可靠性試驗時發(fā)生了晶須。無鉛電鍍變更時，焊料表面發(fā)生了縮孔。ＦＰＣ部品的焊接時，發(fā)生了焊料球、焊料浮起的問題，從手工焊料改為焊料印刷作業(yè)。Ｌ42使用防止焊料飛散蓋，實施虛焊對策，防止焊料飛散。＊部品箱內存在焊料屑等焊料異物，有問題。遙控器焊料過程43電場溫度濕度雜質電極形態(tài)FPC?電極材料外部雜質內部雜質加速遷移的發(fā)生遷移

焊料助焊劑選定時也要研討遷移是什么？44關于銅的被吃掉照片－１線變細照片－２潤濕不良照片－３加熱過大加熱音聲線圈時，銅因被吃掉而變細，因振動、沖擊等而斷線。但是，加熱不充分時，會出現照片－２所示的潤濕不良而使接觸不穩(wěn)定。45細線銅的被吃掉細線被吃掉的原因Sn-Pb焊料無鉛焊料銅被吃掉＝母材的Cu擴散到Sn中的現象無鉛焊料的進行更快。細線被吃掉的模式圖烙鐵溫度不要上升過高短時間作業(yè)作業(yè)時的要點焊料細線銅的被吃掉修正過程只有通常焊接進行修正作業(yè)的產品被吃掉部存在于焊料的內部被吃掉部露出強度降低進行修正作業(yè)，斷線的危險性增大。關于SMT關聯的部品

焊料未熔融粘著劑附著的接觸不良原因：?溫度斷面圖溫度低?大型部品的溫差大原因：?粘著劑涂覆位置的偏離?粘著劑涂覆量大48焊縫剝離

根據EIAJ無鉛焊料焊角翹離評價試驗報告書由于Pb、Bi的混入，產生低熔點相兩面基板、翹曲大的基板、原因為固?液相線所產生的溫度差徐冷時易產生管理部品、基板的電鍍，防止Pb、