手工焊锡培训教材.ppt

1,焊锡培训教材,岗前培训系列教材,2,目录,焊锡理论概要,焊锡关联部品介绍,焊锡操作要领介绍,焊锡检查要点介绍,附录,3,1、焊锡的概要,用语定义1.1 焊锡利用熔点低的金属（焊锡），焊接熔点高的金属（铜）的方法，焊接时金属和金属（焊锡）之间形成合金金属；1.2 锡丝用于接合金属和金属的合金（通常含SN63%，含PB 37%的合金即有铅焊锡，且锡丝内部含有一定量的助焊剂)；1.3 助焊剂金属和金属接合时,用于接合材料，除去金属表面存在的氧化物或污染物,减少熔融焊锡的表面张力,使作业性良好,也可以防止焊锡表面的再氧化；通常我们知道的助焊剂有松香等；1.4 烙铁手工焊锡时使用的工具，给要焊锡的金属（部品、PCB等）传热的工具；,4,1、焊锡的概要,1.5 烙铁头烙铁发热的发热区；1.6 清洗海绵清除烙铁头的污染物及氧化物质时使用；1.7 表面张力液体要收缩成最小面积的力，即水滴在物体表面上不扩散的现象；1.8 热平衡例如：热水和冷水混合时，热水放热，冷水吸热，最后温度混合平衡的现象；1.9 焊锡角在管脚与小电容（LEAD、CHIP）焊锡时，焊锡点形成的状态；1.10 湿润湿润是发生在固体表面和液体间的一种物理现象。如果液体能在固体表面漫流开，说明这种液体能湿润该固体表面；焊锡角越小说明湿润性越好，焊接质量越好；,5,2.1烙铁的介绍：,烙铁头,烙铁杆,陶瓷加热芯,手柄,注意：烙铁的内部有陶瓷加热芯，避免敲击,2、焊锡关联部品介绍,6,烙铁的选用：烙铁的大小、功率数、性能等有差异,根据作业内容不同时可以选择性使用。我司一般使用：BAKON-936；（功率为：60W）,烙铁头的选用：根据作业内容、加热的需要，烙铁头的选择不同的形状。选择时应尽量选择有利于与焊盘充分接触传热的烙铁头；,2.1烙铁的介绍：,2、焊锡关联部品介绍,7,2.2焊锡丝的介绍,注意：根据焊锡的材料与规格进行选择,2、焊锡关联部品介绍,1、可以根据焊锡丝的原材料合金成分进行区分选择（如图3-1）,2、可以根据焊锡丝的直径进行区分选择（如图3-2）,图3-1,图3-2,8,焊锡的材料与温度参数表：,2、焊锡关联部品介绍,有铅（PB）焊锡关联：常用的为63%SN+37PB，熔点温度为183摄氏度,无铅（PB-Free）焊锡关联：常用的为Sn/96.5 Ag/3.0 Cu/0.5，熔点温度为217219摄氏度,9,助焊剂（松香）,氧化膜,焊锡,功能二:再氧化的防止 盖住并除去氧化膜；防止因加熱引起的再氧化；,功能三:减少表面张力降低焊锡表面张力；,功能一:氧化膜的除去 除去金属表面的氧化膜并使焊锡湿润性变好；,2.3 助焊剂（FLUX）的作用：,2、焊锡关联部品介绍,技巧：手工焊锡时，一般不需要特意添加松香等助焊剂，因为一般的焊锡丝内已经含有松香等助焊剂；,金属焊盘,10,焊锡管理三要素：,焊锡,清洁,加热,烙铁,金属表面的清扫烙铁的清扫附属机器的清扫烙铁头的方向加热温度加热時間烙铁投入方向烙铁头退出的方向良否判断,3、焊锡操作要领介绍,11,3.焊锡操作要领介绍,焊锡作业前的准备事项：,12,烙铁及焊锡丝握法：1、烙铁握法：烙铁的握法有两种：,握笔法普通作业,反握法适用于大部品焊锡,2、焊锡丝握法：焊锡丝尖部3050mm处，用大拇指和食指轻握后，用中指移动，自由提供锡线；,3.焊锡操作要领介绍,13,焊锡的正确姿势,正确的姿势,危险的姿势,20cm以上,3.焊锡操作要领介绍,危险的姿势,14,3.焊锡操作要领介绍,烙铁头及清洁海绵管理作业前，烙铁上有焊锡氧化物及松香、炭化物等，利用清洁海绵擦干净；注意：清洁海绵的水量要进行管理；,清洁海绵的水量管理技巧：用手拧海绵时水珠可以一滴一滴的落下（如图3-3），用食指按海绵的时候有水珠渗出，当食指拿开时水份又可以被海绵吸收；技巧：海绵里水量太多的时候，烙铁温度会下降得较厉害，影响焊锡；水量太少的时候，又无法完全清除烙铁头上的污染物；,烙铁头在海绵上转动着进行异物擦除；,图3-3,15,烙铁头清洁对温度的影响：,温度降低,温度复原,不良状态：水量过多时，温度下降很多。温度复原需要时间较长,良好的状态温度复原速度快，易于作业,作业温度范围,（例）,注意：清洁海绵水量过多时，会导致烙铁温度下降大，恢复时间长，不利于快速加热焊锡,3.焊锡操作要领介绍,温度,时间,16,准备,烙铁 投入加热,焊锡丝投入,取出焊锡丝,取出烙铁,插件管脚焊锡步骤：步工程法,焊锡丝,烙铁,焊锡技巧:1、先投入烙铁预热后再加入锡丝；烙铁投入角度为45度左右；2、投入适当量的锡丝；锡量过多可能导致锡珠的产生；3、先取锡丝再取烙铁，焊锡完，焊锡完全凝固前不要有振动或冲击（焊锡表面可能发生微小的龟裂现象）；,3、焊锡操作要领介绍,焊盘,17,加热温度的管理:,焊锡作业的最佳作业温度是多少？焊锡作业温度焊锡合金的溶解温度 例如：Sn63%焊锡丝(183）4050225245种以上材料、同時加热时：种材料的材质、形状、大小不同，因此同时加热很困难。充分利用烙铁头的形状进行加热。迅速妥当地加温。（快速冷却）加热温度过高时会发生过热现象。,3、焊锡操作要领介绍,18,加热技巧：根据实际需要，通过移动烙铁头，迅速大范围加热或采用烙铁头腹部进行加热；加热原则：正确选择烙铁头，选择一种接触面相对较大的焊头，注意：不能因为焊头的接触面过小就提高焊接温度。加热时间：在23秒内完成；,加热方法的选择：,根据烙铁头部的设计，烙铁使用方法不同,3、焊锡操作要领介绍,19,加热方法的选择：,3、焊锡操作要领介绍,加热技巧：非流水作业中，一次焊接的焊点形状是多样的，不可能不断更换烙铁头，要提高加热的效率，需要形成热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥，就是靠烙铁上保留少量焊锡作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁；显然由于金属液的导热效率远高于空气，而使焊件很快被加热到焊接温度。（如下图所示）,a)无焊锡桥作用，接触面积小，传热慢；,b)焊锡桥作用，大面积传热，速度快；,元件管脚,烙铁头,烙铁头,元件管脚,焊锡,20,加热不良，导致发生湿润性不良现象,加热对焊锡的影响：,3、焊锡操作要领介绍,注意:板材没有被充分加热时,板材和锡的接合面温度不平衡，造成冷焊或接合不良,露铜,湿润性不良,21,良好的加热的好处：管脚及板材润湿性都很好，表面柔和有光泽，不粗糙,不充分的加热坏处：管脚未润湿 粗糙的表面,加热对焊锡的影响：,3、焊锡操作要领介绍,湿润良好,湿润不良,22,焊锡动作对焊锡的影响：,因凝固的瞬间移动或振动而发生的不良,焊锡期间的震动可能导致凝固瞬间不良发生,3、焊锡操作要领介绍,注意：烙铁从焊锡处移开时,不要对焊点吹气,或在其完全冷却前移动被焊元件.否则会造成焊接表面褶皱；,23,烙铁取出的方向对焊锡的影响：,不良现象：发生拉尖现象不良原因：烙铁拿起的速度慢,不良现象：锡珠的发生不良原因：晃动手腕(跳起),不良现象：残留物（SCRAP）不良不良原因：烙铁拿起方向不正确,3、焊锡操作要领介绍,24,作业结束时烙铁的维护技巧：,使用结束的烙铁 已经被污染。,利用海绵清洁,加上新的焊锡,涂布烙铁头,放到放置台上后，关掉烙铁电源,3、焊锡操作要领介绍,25,焊锡后的检查点,原则：是否正确焊锡？焊锡完由本人负责进行检查。,检查的主要点正确焊接高度（设置位置）正确的形状（部品、管脚等）焊锡的润湿性合适的焊锡量焊锡的表面（针孔、粗糙、光泽等),单面焊板基准：,3、焊锡检查要点介绍,元件,注：焊接高度是指元件安装在PCB板表面时，与PCB表面间的距离；,26,正确的焊接高度,正确的形状,已润湿,正确的焊锡量,良好的焊锡角,双面焊板检查基准：,3、焊锡检查要点介绍,元件,27,检查-正确位置,检查方法：焊锡应正确覆盖焊盘且元件管脚与PCB组立面之间有一定的间隙；,位置不正确,注意：焊角与PCB板连接处缝隙的尺寸大小，如元件与PCB表面直接接触，会导致焊接后不良发生,龟裂,3、焊锡检查要点介绍,28,检查-正确的形状,检查方法：元件插装后管脚与焊板间不可有应力存在,龟裂,反复的应力将导致龟裂现象发生。,无应力存在,3、焊锡检查要点介绍,有应力存在导致不良,29,检查-润湿,检查方法：观察焊锡与元件管脚交界处是否湿润了。未湿润时焊锡与管角或元件间会有微小缝隙,3、焊锡检查要点介绍,NG,NG,NG,30,检查-正确的量,检查方法：根据部品不同，锡量标准有差异；一般根据焊锡角进行判定,是否润湿了？不知道。,注意：焊锡过多过少都不良，焊锡量少时会发生龟裂。,锡量过多,锡量过少,3、焊锡检查要点介绍,锡量过少,31,检查-正确的量：焊板别的焊锡量,需要焊锡角高度：管径倍的高度,需要焊锡角高度：管径倍的高度,单面焊板,双面焊板,3、焊锡检查要点介绍,32,检查-焊锡的表面,过热（粗糙的表面）,未完全凝固时移动引起,二次焊锡时的加热不足,3、焊锡检查要点介绍,NG,NG,NG,检查方法：焊锡表面无裂痕，无褶皱、重叠或发白等现象,33,未润湿,锡珠,焊锡锡渣,龟裂,管角脱落,过热,不良事例（1）,3、焊锡检查要点介绍,34,未润湿,未润湿,锡桥,拉尖,未湿润,锡量少,不良事例（2）,3、焊锡检查要点介绍,35,单面焊板中的情况：,龟裂,管脚未润湿,焊盘未润湿,良好的状态,3、焊锡检查要点介绍,焊锡量不够,36,双面焊板的情况：,良好的状态,内部气泡的发生,管脚定位安装的不良,加热不够导致未润湿,加热不足导致内部气孔,焊盘氧化引起的气孔,3、焊锡检查要点介绍,内部针孔的发生,37,锡珠的发生原因：,不良原因：加热不足，未润湿却大量地投入焊锡，伴有松香飞溅。,不良原因：烙铁拿开方向不妥。,不良原因：融化的焊锡量多。烙铁的清洁不足，导致焊锡从烙铁上滑落。,大锡珠,烙铁头清洁不够,松香飞溅,附录：锡珠不良原因分析,38,在一边焊盘预备焊锡,用镊子固定小电容后加热一端焊盘进行焊锡,使用烙铁头和焊锡丝对剩下的焊盘焊锡,烙铁头不能直接放到小电容上。焊锡丝放到烙铁头底部和电容的中间加热,焊锡丝熔化时把烙铁头拖动到小电容的一端上。,确认焊锡润湿性、小电容的外观情况,热传导,镊子,附录：小电容（CHIP）的焊锡技巧,39,修正锡桥作业时必须插入少量焊锡丝,不能只用烙铁头直接去锡,焊锡丝,锡桥,焊锡点被破坏,因过热发生拉尖现象,焊锡被烙铁头破坏,附录：锡桥的修正技巧,40,烙铁头的动作方向,多管脚部分的锡桥修正：拉住烙铁头往下移动，在最后的2 Pin部分直角滑动取出。修正时必须插入少量的焊锡丝进行作业。对于发生在封装侧、管脚根部的锡桥需注意，根部发生的锡桥很难修正，且容易烫伤元件；,附录：锡桥的修正技巧,41,附录：焊锡温度测量介绍,42,附录：焊锡温度测量介绍,2.使用方法2.1 打开测定器后方的干电池盖后安装好电池，确认电池级性正确；2.2 把Ring Plate沾到滑动支柱上；2.3 红色Sensor是联接红色端子,绿色Sensor是连接绿色端子；2.4 打开电源后确认表示窗里的读数；表示室内温度时可以使用；2.6 将烙铁头放在测定点上测定23秒；2.7 不使用时电源开关必须关掉；,烙铁头在测定POINT放置23秒后显示窗会显示温度,43,附录：焊锡温度测量介绍,3.注意事项：3.1 K-Type(CA)Sensor用细小的金属丝（0.2）做成，使用时如用力往下 按可能会断裂；3.2 测定仪的机壳为塑料材料，因此烙铁头不可以烫到机壳上；3.3 测定点处是用特制的非金属合金做成，反复测定使用后会磨损影响 测量结果；使用50次左右，最好用新的Sensor进行更换；3.4 在接线处用棉棒蘸酒精擦除松香；,44,附录：焊锡常见错误观点分析,观点一：烙铁功率越小越不会烫坏元器件；答：该观点不正确。如果用小功率烙铁焊接大功率器件（例如：大功率三极管）时，因为烙铁较小，它同元件接触后很快供不上足够的热，因焊点达不到焊接温度而不得不延长烙铁停留时间，这样热量将传到整个器件，可能已损害管芯同时焊接驻留时间过长会损害元器件，导体或电路板；相反，用较大功率的烙铁则很快可以使焊点局部达到焊接温度而不会使整个元件承受长时间高温，而不易损坏元器件；,观点二：焊接时为了缩短焊接时间，用力压烙铁头以保证其与焊盘的接触，加快传热速度；答：该观点不正确。多使劲并不代表热量能更快地传递。实际上，热量传递的速度与压力无关。压力过大有很多恶果，比如使焊盘升高或变型。而且这样的缺陷在电气测试的时候一般是测不出来的，会在以后发生失效，甚至使整个系统失效。正确的方法应该是对准焊接接触面轻轻地，放松地焊。,45,附录：焊锡常见错误观点讨论,观点三：烙铁温度越高越好；答：该观点不正确。有些受过训练的焊接技工认为如果焊点的温度不能很快地升高到需要的温度，他们一定要提高焊头的温度的问题，以做补偿。这也是错的。这样做会使焊口局部过热，焊盘升高，焊锡温度过高，损伤电路板。正确的方法是，选择一种接触面更大的焊头，而不能因为焊头的接触面过小就提高焊接温度。,观点四：助焊剂越多越好答：该观点不正确。助焊剂多并不意味好焊接效果就好。很多人常把助焊剂当成解决问题的拐杖，这些问题可能是设计不良，可焊性不良，焊剂型号不对，工具不好，或技术不佳。焊接中焊剂使用过多会造成长期的可靠性问题，比如腐蚀，或电子迁移。腐蚀会将金属腐蚀掉。这是由于焊剂的酸性物质，或焊剂残留物中的副产品造成的。电子迁移则是焊剂残留物中的金属生长。这些金属会从一层电路板长到另一层，从而造成这两层之间短路。,46,谢谢！,