焊接理論基礎(chǔ)(金工實(shí)習(xí))

焊接理論基礎(chǔ)目錄概念SMT（SurfaceMountTechnology）工藝類型手工焊接焊接檢驗(yàn)概念錫焊/Soldering指通過使融熔的錫料流向被焊件的縫隙以及各個(gè)面，并經(jīng)過潤濕、擴(kuò)散形成合金層，來實(shí)現(xiàn)電子與機(jī)械的連接點(diǎn)的一種焊接方法。電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)電子裝聯(lián)的最基本、最常用的工藝。

概念手工焊接/HandSoldering指以烙鐵頭為主要熱源（以及其他手動(dòng)設(shè)備），用手工操作的方式加熱錫料與被焊件（如元器件引腳或焊端、焊導(dǎo)線等）進(jìn)行焊接/或拆焊的作業(yè)。制造電子產(chǎn)品最基本、最有效的裝聯(lián)方法。概念形成錫焊焊點(diǎn)的主要理化過程加熱被焊件，錫料與助焊劑，在助焊劑的作用下清除氧化物，并使熔融的錫料流向被焊件的縫隙以及各個(gè)面，且經(jīng)過潤濕與擴(kuò)散，在被焊金屬界面上生成合金層，經(jīng)過冷卻形成電子與機(jī)械的連接點(diǎn)。概念母材-焊料-助焊劑之間的關(guān)系

焊接的理論根據(jù)及溫控的重要性在室溫下25–30°C(所有物質(zhì)都是固態(tài))在器件引腳，焊錫，焊盤間沒有連接。依靠表面張力的作用，將器件引腳，焊錫與焊盤連接住。在焊錫熔點(diǎn)溫度下180–183°C(焊錫呈液態(tài))太劇烈的化學(xué)反應(yīng)，形成太厚的介質(zhì)層，反而降低了機(jī)械連接強(qiáng)度。當(dāng)溫度生至太高時(shí)，比如280–350°Candabove(化學(xué)反應(yīng)劇烈，形成太厚的介質(zhì)層。)焊接的理論根據(jù)及溫控的重要性在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)中，形成了牢固的機(jī)械連接強(qiáng)度。在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的溫度下210–220°C(在一秒鐘內(nèi)，生成的介質(zhì)厚度約0.5微米.)Cu3Sn/Cu6Sn5最佳工藝溫度.SMT工藝類型SMT手工焊接工具電烙鐵手工浸焊臺(tái)熱風(fēng)槍吸錫器點(diǎn)膠機(jī)鑷子、剪、鉗等SMT工藝類型按操作方式劃分：手工裝焊工藝半手工/半自動(dòng)裝焊工藝全自動(dòng)裝焊工藝SMT工藝類型按焊接原理劃分：烙鐵焊接工藝浸焊工藝波峰焊接工藝貼片膠/波峰焊工藝（即多點(diǎn)焊接）選擇性通孔插裝工藝（即單點(diǎn)焊接）氣相焊接工藝（目前已很少用）再流焊接工藝（即焊膏/再流焊工藝)SMT工藝類型按裝焊元器件類型劃分：純表面貼裝之器件裝焊工藝混合裝焊工藝同時(shí)具有貼裝元器件與通孔插裝元器件同時(shí)具有表面貼裝元器件與芯片通孔再流焊接工藝（即通孔插裝元器件采用焊膏/再流焊藝）SMT工藝類型按焊盤位于板上的面數(shù)劃分：單面裝焊工藝（如：單面貼裝、單面混裝）雙面裝焊工藝（如：雙面貼裝、雙面混裝）SMT工藝類型按組件裝聯(lián)方式劃分：單面貼裝工藝雙面貼裝工藝單面混裝工藝雙面混裝工藝手工焊接電烙鐵簡介:手工焊接電烙鐵選擇的原則應(yīng)與科研開發(fā)/產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、返工/返修的工作性質(zhì)相適應(yīng)。應(yīng)與被焊接點(diǎn)所需的熱容量或焊接溫度相匹配。電烙鐵應(yīng)熱效高、升溫快、復(fù)熱性好、焊接溫度準(zhǔn)確而穩(wěn)定并漏電電壓小。烙鐵頭（形體）應(yīng)與被焊接處所需的熱容量或焊接溫度、焊點(diǎn)焊接面面積與密度、焊點(diǎn)所處的空間位向相適應(yīng)。電烙鐵的電氣與機(jī)械性能應(yīng)安全、可靠、操作舒適而方便，維護(hù)簡便、經(jīng)濟(jì)性好（指使用壽命與價(jià)格）。手工焊接烙鐵頭選擇的基本原則烙鐵頭的形體粗細(xì)或質(zhì)量（即重量）輕重應(yīng)與被焊接處所需的熱容量換焊接溫度相匹配。烙鐵頭形體的幾何形體（特別是其頭部）應(yīng)于被焊接的空間位向相適用。烙鐵頭頭部的幾何形體應(yīng)使其與被焊接處的接觸面積為最大。烙鐵頭柄部應(yīng)與所用烙鐵身相匹配（即柄部的內(nèi)徑或外徑與烙鐵身的配合應(yīng)適宜而無松動(dòng)）。烙鐵頭其使用壽命應(yīng)較長（如耐高溫、耐腐蝕、不易磨損等）且價(jià)格適當(dāng)。手工焊接使用電烙鐵應(yīng)注意的若干問題:應(yīng)仔細(xì)閱讀電烙鐵的使用說明書。電烙鐵使用之前，必須檢查電源線或接地是否良好。通電之前，應(yīng)檢查供電電壓與所用的電烙鐵所使用電壓是否一致。電烙鐵一般使用溫度不宜超過380℃/716°F（若需更高者，也不宜超過400℃/752°F并時(shí)間不可太長）。且不使用之時(shí)，應(yīng)及時(shí)斷電。正在使用的與污焦烙鐵頭其頭部應(yīng)經(jīng)常保持清潔；待焊或焊接中的烙鐵頭，其頭部（長度約5~10mm處）必須均勻沾涂上一層薄錫；切忌對(duì)表面有電鍍層的烙鐵頭用粗砂紙或銼刀進(jìn)行整修。要定期或適時(shí)地清除烙鐵頭、其內(nèi)孔或外徑上的氧化物層。以選用中等活性（RMR）或免清洗（NC）的助焊劑為宜；切忌用鹵素含量高或強(qiáng)酸性的助焊劑。對(duì)已通電加熱的電烙鐵應(yīng)將其置于烙鐵架內(nèi)，切忌隨意亂擱放。

手工焊接手工錫焊的主要工藝流程焊前準(zhǔn)備電烙鐵通電清潔烙鐵頭加助焊劑（含助焊劑芯的錫絲免之）加熱被焊件送供錫絲繼續(xù)加熱焊點(diǎn)移離錫絲抽離烙鐵頭冷卻焊點(diǎn)檢查焊點(diǎn)。手工焊接手工錫焊溫度與時(shí)間手工錫焊的溫度是烙鐵頭于被焊件相互接觸并能形成錫焊點(diǎn)所需的溫度（即焊接點(diǎn)處實(shí)際所能得到的溫度或?qū)７Q“焊接溫度”）。一般該溫度不高于錫料自身熔點(diǎn)溫度38℃或100°F，為宜。手工錫焊的時(shí)間是指烙鐵頭與被焊件相互接觸并能形成錫焊點(diǎn)所需的時(shí)間（既力量在焊接處停留的時(shí)間或?qū)７Q“焊接時(shí)間”）。一般應(yīng)控制在1～5秒之間為宜。手工焊接手工錫焊工藝應(yīng)注意的若干問題

錫料應(yīng)以采用含中等活性或免清洗的助焊劑芯的焊錫絲為主，僅在返工/返修時(shí)，才用液態(tài)助焊劑。對(duì)工藝上有防靜電要求者，應(yīng)在防靜電工作臺(tái)上并采用防靜電電烙鐵進(jìn)行焊接（焊接前，還應(yīng)測(cè)量電烙鐵的漏電壓是否小于2mv；其對(duì)地阻抗是否小于20Ω）。溫控烙鐵應(yīng)定期檢測(cè)其溫度準(zhǔn)確性，若在焊接中發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)檢測(cè)其控溫是否正常。應(yīng)對(duì)焊點(diǎn)的實(shí)際情況或不同類型，及時(shí)地選換不同形體的烙鐵頭。切忌只用一種形體的烙鐵頭來進(jìn)行所有的焊接。凡補(bǔ)焊，增強(qiáng)焊以及返工、調(diào)試的修焊，其所用焊錫絲的合金成分與助焊劑類型都必須與原焊接工藝的要求保持一致，切忌隨意更換。手工焊接手工錫焊工藝應(yīng)注意的若干問題對(duì)于焊接陶瓷電阻、電容，必要時(shí)還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行預(yù)烘處理（一般預(yù)熱溫度為100～150℃；時(shí)間為1～2分鐘）。作為正式產(chǎn)品，其重復(fù)焊接（指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)來焊好，并等徹底冷卻之后。再進(jìn)行的焊接）不得超過三次（包括其返工次數(shù)在內(nèi)。）取PCB板換焊接板時(shí)，用用手指夾拿板厚的兩邊框處進(jìn)行，應(yīng)盡量避免手指接觸PCB板的焊接面。待焊換已焊畢的PCB板應(yīng)將其放入有隔離槽的放置架內(nèi)，切忌隨意亂堆放。表面貼裝（SMT）焊點(diǎn)與通孔插裝（THT）焊點(diǎn)，對(duì)其吃錫量的要求有質(zhì)的差異，工藝師應(yīng)出示其吃錫量的標(biāo)準(zhǔn)樣品，以幫助焊線工與檢驗(yàn)人員更新觀念。手工焊接手工錫焊操作應(yīng)注意的若干問題

烙鐵頭和焊錫與被焊件的平面一般成45°角度接觸；錫絲只能加到被焊件面上，不可大量加到烙鐵頭上（但烙鐵頭尖端部分應(yīng)觸及少量錫絲以形成錫橋而增進(jìn)熱傳導(dǎo)）。切忌用大烙鐵頭去焊熔化錫絲并將已沾滿了熔融錫料的烙鐵頭去進(jìn)行焊接。焊接時(shí)，烙鐵頭應(yīng)先觸及被焊件和對(duì)其加熱，然后再將錫絲送至被焊接處。送供錫絲應(yīng)先少些，然后逐漸增加，直至足量為止。當(dāng)錫料熔融，流布以及潤濕之后，依據(jù)焊點(diǎn)形狀適當(dāng)移轉(zhuǎn)烙鐵頭。手工焊接手工錫焊操作應(yīng)注意的若干問題應(yīng)先移開錫絲，后將里頭抽離焊點(diǎn)，兩者順序切不可顛倒。烙鐵頭適時(shí)而適當(dāng)?shù)鼗卮⒀杆俚爻殡x焊點(diǎn)，這對(duì)于確保焊點(diǎn)強(qiáng)度與外觀飽滿、光亮、圓滑至關(guān)重要。所謂焊點(diǎn)“錫量適當(dāng)”是指其被焊件各縫隙之間充滿了錫料并所有被焊件各面上所覆蓋的各層呈顯“皮包骨”狀態(tài)。焊點(diǎn)應(yīng)讓其在室溫下自然冷卻，切忌用嘴吹或其他強(qiáng)制冷卻的方法。焊點(diǎn)在冷卻或凝固過程中，切忌受任何外力影響或干擾。電烙鐵在使用中嚴(yán)禁有甩錫的動(dòng)作。焊畢應(yīng)及時(shí)剪切引腳并清除殘錫與多余物。焊接中應(yīng)做到隨時(shí)焊接，隨時(shí)檢查，隨時(shí)糾錯(cuò)或補(bǔ)焊。手工焊接手工錫焊操作基本步驟圖解：焊接檢驗(yàn)焊接檢驗(yàn)錫焊檢查的意義

錫焊的最終工序是進(jìn)行檢查。由于錫焊部分存在缺陷，所以檢查是完全必要的。通過嚴(yán)格的檢查，不僅要發(fā)現(xiàn)所有的缺陷，而且要針對(duì)發(fā)生缺陷的原因采取相應(yīng)的預(yù)防措施。焊接的檢查大致有兩種：一、焊前檢查，即檢查母材表面、焊料、助焊劑等是否滿足適當(dāng)?shù)暮附訔l件；二、焊后檢查，即檢查焊接是否確實(shí)可靠，有無焊接的缺陷。

焊接檢驗(yàn)JIS

日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

ASTM

美國材料實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。

NEMA

美國制造協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

MIL

美國軍用標(biāo)準(zhǔn)

IPC

美國電路互連與封裝協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)