電路焊接工藝

電路焊接工藝第1頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二1熔焊：利用加熱被焊件，使其熔化產(chǎn)生合金而焊接在一起的焊接技術，如氣焊、電弧焊、超聲波焊等。焊接分類2接觸焊：不用焊料與焊劑就可獲得可靠連接的焊接技術，如點焊，碰焊等3釬焊：用加熱熔化成液態(tài)的金屬把固體金屬連接在一起的方法。起連接作用的金屬材料稱為焊料。焊料溶點必須低于被焊接金屬溶點。硬釬焊：焊料溶點高于4500C軟釬焊:焊料溶點低于4500C第2頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二錫焊屬于軟釬焊，焊料為鉛錫合金。錫焊的特點：1、焊料的熔點低1830C，適用范圍廣。2、易于形成焊點，焊接方法簡便。3、成本低廉、操作方便。4、容易實現(xiàn)焊接自動化。第3頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二焊接方法1手工焊接:采用手工操作的傳統(tǒng)焊接方式繞焊鉤焊搭焊插焊:將被焊元器件的引線或?qū)Ь€插入洞形或孔形節(jié)點進行焊接。適用于元器件帶有引線、插針或插孔及印刷板的常規(guī)焊接2機器焊接:采用手工操作的傳統(tǒng)焊接方式浸焊波峰焊再流焊：第4頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二2機器焊接:采用手工操作的傳統(tǒng)焊接方式浸焊：將裝好元器件的印制板在熔化的錫鍋內(nèi)浸錫，一次完成印制板上全部焊接點的焊接。主要用于小型印制板電路的焊接波峰焊：采用波峰焊機一次完成印制板上全部焊點的焊接。是印制電路板焊接的主要方法。再流焊：利用錫膏將元器件粘在印制板上，加熱印制板后使得焊膏中的焊料熔化，一次完成全部焊接點的焊接。目前主要應用于表面安裝片狀元器件的焊接。第5頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二1、電烙鐵2焊接工具原理：電流通過電熱絲加熱電烙鐵電烙鐵的構造

烙鐵芯（發(fā)熱部件）烙鐵頭（儲熱部分）手柄（操作部分）電烙鐵的種類：內(nèi)熱式、外熱式、恒溫式、吸焊式、感應式第6頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二內(nèi)熱式電烙鐵外熱式電烙鐵第7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二電池供電烙鐵第8頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二常壽命烙鐵頭電烙鐵第9頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二外熱式電烙鐵第10頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二手動送錫電烙鐵第11頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二溫控式電烙鐵第12頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二熱風拔焊臺第13頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二常用焊接工具第14頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二新烙鐵在使用前的處理

接上電源，當烙鐵頭的溫度升至能熔化焊錫時，將松香涂在烙鐵頭上，然后在烙鐵頭上均勻地涂上一層焊錫

普通烙鐵頭的修整和鍍錫烙鐵頭經(jīng)使用一段時間后，會發(fā)生表面凹凸不平，而且氧化層嚴重，這種情況下需要修整。一般將烙鐵頭拿下來，夾到臺鉗上粗銼，修整為自己要求的形狀，然后再用細銼修平，最后用細砂紙打磨光。第15頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二修整后的烙鐵應立即鍍錫，方法是將烙鐵頭裝好通電，在木板上放些松香并放一段焊錫，烙鐵沾上錫后在松香中來回摩擦；直到整個烙鐵修整面均勻鍍上一層錫為止。注意：烙鐵通電后一定要立刻蘸上松香，否則表面會生成難鍍錫的氧化層。第16頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二其他輔助工具1、尖咀鉗：頭部較細，適用于夾小型金屬器件。2、斜口鉗：主要用于剪切導線。3、剝線鉗：專用于剝有絕緣層的導線。4、鑷子：用途是夾持導線和元器件，在焊接時夾持器件兼有散熱作用。5、起子：又稱螺絲刀。有“一”字和“十”字兩種，專用于擰螺釘。6、吸錫器：吸除焊錫，便于元器件取下。第17頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二吸錫器第18頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二2.3焊接材料與焊接機理焊接材料：焊料和焊劑焊料為易熔金屬，是用來連接兩種或多種金屬表面，同時在被連接金屬的表面之間起冶金學橋梁作用的金屬材料。手工焊接所使用的焊料為錫鉛合金。焊料要求：熔點低、凝固快、良好的導電性、機械強度高、表面張力小、良好的浸潤作用和抗氧化能力強、抗腐蝕性要強等優(yōu)點。第19頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二含錫61.9％、鉛38.1％的焊錫為共晶合金，也稱為錫鉛共晶焊料。此成分的合金熔點最低（183℃），共晶成分合金在焊接技術中的工藝性能是其它各種成分合金中最好的，它具有熔點低、機械強度高、表面張力小、抗氧化性好等優(yōu)點。常用的焊料是帶焊劑芯的焊錫絲。它的腔體內(nèi)充以焊劑，焊劑在常溫下是因態(tài)的，但當焊絲熔化時，焊劑以液態(tài)流出，起到清洗氧化層，增加焊接潤濕的作用，并在焊點表面固化。第20頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二（2）錫鉛合金的特性

含錫61.9％、鉛38.1％的焊錫為共晶合金，也稱為錫鉛共晶焊料。此成分的合金熔點最低（183℃），在焊接技術中的工藝性能是其它各種成分合金中最好的，它具有熔點低、機械強度高、表面張力小、抗氧化性好等優(yōu)點。第21頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二焊劑焊劑是用來增加潤濕，以幫助和加速焊接的進程，故焊劑又稱助焊劑。焊劑的作用除去氧化膜防止氧化減小表面張力使焊點美觀助焊劑（松香）第22頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二由于焊絲成分中，鉛占一定比例，眾所周知鉛是對人體有害的重金屬，因此操作時應戴手套或操作后洗手，避免食入。焊劑加熱揮發(fā)出的化學物質(zhì)對人體是有害的，如果操作時鼻子距離烙鐵頭太近，則很容易將有害氣體吸入。一般烙鐵離開鼻子的距離應至少不少于30厘米，通常以40厘米時為宜。注意第23頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二焊料與焊劑結合——手工焊錫絲帶焊劑芯的焊錫絲，腔體內(nèi)充以焊劑，焊劑在常溫下是固態(tài)的，但當焊絲熔化時，焊劑以液態(tài)流出，起到清洗氧化層，增加焊接潤濕的作用，并在焊點表面固化。

第24頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二阻焊劑焊接中，特別使浸焊及波峰焊中，為提高焊接質(zhì)量，需要耐高溫的阻焊涂料，使焊料只在需要的焊點上進行焊接，而把不需要焊接的部分包含起來，起到一種阻焊的作用，這種阻焊材料叫阻焊劑分類加熱固化光固化阻焊劑（光固樹脂）第25頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二焊接機理采用錫鉛焊料進行焊接的稱為錫鉛焊，簡稱錫焊。其機理是焊料母材（焊件與銅箔）在焊接熱的作用下，焊件不熔化、焊料熔化并浸潤焊面，依靠二者的相互擴散形成焊件的連接，在銅箔與焊件之間形成合金結合層，上述過程為物理-化學作用的過程。焊接機理第26頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二二、錫焊條件1、焊件必須具有充分的可焊性

金屬表面被熔融潤濕焊料的特性稱為可焊性，只有能被焊錫浸潤的金屬格具有可焊性。銅及其合金、金、銀、鐵可焊性好，鋁、不銹鋼、鑄鐵可焊性差。2、焊件表面必須保持清潔為了使焊錫和錫件達到原子間相互作用的目的，焊件表面任何污垢雜質(zhì)都應清除。3、加熱到適當?shù)臏囟?/p>

只有在足夠高的溫度下，焊料才能充分浸潤，并充分擴散形成合金結合層，但過高的溫度是有害的。

第27頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二4、使用合適的焊劑

焊劑（松香）的作用是除去氧化膜和防止氧化。助焊劑中含有氯化物、酸類，它們與氧化物發(fā)生還原反應，從而除去氧化膜。助焊劑在熔化后，漂浮在焊件表面上形成隔離層，因而可防止焊點表面層的氧化。另外焊劑還可以減小焊料熔化后的表面張力，增加焊錫流動性，有助于焊錫浸潤焊件，使焊點美觀。5、適當?shù)暮附訒r間焊接時間過長易損壞焊接部位及元件性能，過短易出現(xiàn)虛焊。第28頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二2.4手工焊接技術握筆法：適合在操作臺上進行印制板的焊接：反握法

：適于大功率烙鐵的操作正握法

：適于中等功率烙鐵的操作電烙鐵的握法第29頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二手工焊接的基本操作1.清除元器件表面的氧化層2.元件腳的彎制成形第30頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二3.元件的插放臥式插法立式插法第31頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二4.加熱焊接（五步法）

準備預熱送焊絲移焊絲移開烙鐵準備：烙鐵頭保持干凈，表面渡有一層錫預熱：烙鐵頭放在焊盤和元器件引線的處1-2秒，使焊件受熱均勻送焊絲：焊絲從烙鐵對面接觸焊件移焊絲：焊絲熔化一定量后，立即將焊絲向左上450C方向移開移烙鐵：焊錫浸潤焊片或焊件后，向右上450C方向移開第32頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二焊接三步法

第33頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二電烙鐵撤離方向的圖片最佳角度：斜上方約45°√第34頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二合格焊點及質(zhì)量檢查合格焊點要求：可靠的電氣連接、機械強度足夠強、光潔整齊的外觀典型焊點外觀：1.形狀為近似圓椎而表面微凹呈表面狀。虛焊點表面往往呈凸形。2.焊料的連接面呈半弓形凹面3.表面光澤平滑4.無裂紋、針孔、夾渣第35頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二常見焊點的缺陷與分析虛焊和假焊

虛焊是由于焊接前沒有將引線上錫而造成。虛焊看起來好象是有錫在引線和焊盤上，但焊錫與引線沒有焊好，接觸不良，電子產(chǎn)品震蕩后，容易出現(xiàn)信號時有時無的情況。這就是虛焊。

假焊是由于被焊接的焊盤氧化而沒有處理造成的，假焊看起來好象有錫在引線和焊盤上，但焊盤上沒有錫焊的浸潤，此焊點根本就沒焊上去，是假的，此電路沒有接通，嚴重時元器件的引線可以從印刷電路板上撥下來，這就是假焊。

造成元器件虛焊和假焊的主要原因有：1、焊接的金屬引線沒有上錫或沒有不好。2、沒有清除焊盤的氧化層和污垢，或者清除不徹底。3、焊接時間過短，焊錫沒有達到足夠高的溫度。4、焊錫還未完全凝固就晃動了元件。第36頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二常見焊點缺陷及分析

焊點缺陷外觀特點危害原因分析針孔目測或放大鏡可見有孔焊點容易腐蝕焊盤孔與引線間隙太大氣泡引線根部有時有焊料隆起，內(nèi)部有空洞暫時導通但長時間容易引起導通不良引線與孔間隙過大或引線潤濕性不良剝離焊點剝落（不是銅箔剝落）斷路焊盤鍍層不良松香焊焊點中夾有松香渣強度不足，導通不良，有可能時通時斷1、加焊劑過多，或已失效。2、焊接時間不足，加熱不足。3、表面氧化膜未去除過熱焊點發(fā)白，無金屬光澤，表面較粗糙1、焊盤容易剝落強度降低。2、造成元器件損壞烙鐵功率過大加熱時間過長冷焊表面呈豆腐渣狀顆粒，有時可有裂文強度低，導電性不好焊料未凝固時焊料抖動虛焊焊料與焊件交界面接觸角大，不平滑強度低，不通或時通時斷1、焊料清理不干凈。2、助焊劑不足或質(zhì)量差。3、焊件未充分加熱拉尖出現(xiàn)尖端出現(xiàn)尖端1、加熱不足。2、焊料不合格橋接相鄰導線搭接電氣短路1、焊錫過多。2、烙鐵施焊撤離方向第37頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二拆焊加熱焊點吸焊點焊錫移去電烙鐵和吸錫器用鑷子拆去元器件吸錫器第38頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二焊后清理在完成焊接操作后，要對焊點進行清洗，避免焊點周圍的雜質(zhì)腐蝕焊點。清洗的方法包括液相法和汽相法兩種。要求所用清洗劑對焊點沒有腐蝕，對助焊劑殘留物有較強的溶解能力和去污能力清洗劑：工業(yè)酒精、60＃、120＃航空汽油，氟利昂，洗板水第39頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二2.5實用的焊接技藝一、印制板與元器件的檢查與預焊

1、焊裝前的檢查印制板：線、焊盤、焊孔是否與圖紙相符，有無斷線、缺孔等，表面是否清潔，有無氧化、銹蝕。元器件：品種、規(guī)格及外封裝是否與圖紙吻合，元器件引線有無氧化、銹蝕。

2、清除表面氧化膜、鍍錫第40頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二二、元器件引線的成型元器件成型大部分需在插裝前彎曲成型。彎曲成型的要求取決于元器件本身的封裝外形和在印制板上的安裝位置。圖2.11所示是印制板上的部分元器件成型插裝實例。圖2.11印制板上的部分元器件成型插裝實例第41頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二

1、元器件引線成型時均不得從根部彎曲。因為根部受力容易折斷。一般應離元件根部1.5㎜以上，如下圖所示。

元器件引線彎曲成型

2、彎曲一般不要成死角，圓弧半徑應大于引線直徑的1～2倍。3、引線成型時應盡量將元器件有字符的面向上置于容易觀察的位置元器件成型及標志位置第42頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二三、元器件的插裝

1、貼板插裝優(yōu)點：穩(wěn)定性好，插裝簡單；缺點：不利于散熱，且對某些安裝位置不適應。

２、懸空插裝，優(yōu)點:適應范圍廣,有利散熱;缺點：插裝時需控制一定高度以保持壯一致。懸空高度一般取2～6㎜。插裝時具體要求應首先保證圖紙中安裝工藝要求，其次按實際安裝位置確定。一般無特殊要求時，只要位置允許，采用貼板插裝較為常用。第43頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二四、印制電路板上元件的焊接

印制板上的元件焊接，除遵循錫焊要領外，需注意以下幾點。

1、烙鐵一般應選20～35W烙鐵，烙鐵頭形狀應根據(jù)印制板焊般大小確定。目前印制板上器件發(fā)展趨勢是小型密集化，因此，應選用小型圓錐烙鐵頭。

2、烙鐵加熱時應盡量使烙鐵頭同時接觸印制板上銅箔和元器件引線（見圖2.19）。對較大的焊盤（直徑大于5㎜）焊接時可移動烙鐵