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焊锡培训教材,2012年6月,2,焊锡是一门技术,它在我们电子行业生产过程中有着非常重要的作用.直接影响成品品质(功能)因此,了解并掌握焊锡技术是非常必要的.,3,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,測驗(理论+實操)6月28日,4,1、焊锡理论概要,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Cu）的方法，焊接时金属和金属（焊锡）之间形成合金金属(焊锡的原理);1.2 锡丝用于接合金属和金属的合金（通常含锡Sn63%，含铅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；,5,1.5 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等焊锡时，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；,1、焊锡理论概要,6,2.1烙铁的介绍：,注意：烙铁的内部有陶瓷加热芯，作业时切记避免敲击!,2、焊锡关联部品介绍,烙铁头,烙铁杆,陶瓷加热芯,手柄,7,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：XYTRONIC-137ESD；（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,8,2.2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3-2,9,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摄氏度有铅焊锡温度:35020,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摄氏度无铅焊锡温度:38020,10,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,11,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,12,3.焊锡操作要领介绍,焊锡作业前的准备事项：,13,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,正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,錫絲不可用手拉斷,因用剪斷避免錫絲內助銲劑變少,14,焊锡的正确姿势,正确的姿势,危险的姿势,3.焊锡操作要领介绍,危险的姿势,15,3.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3-3,16,烙铁头清洁对温度的影响：,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,时间,17,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,焊锡丝,烙铁,焊盘,加热整个焊件全体，时间大约为12秒钟,从第三步开始到第五步结束，时间大约也是12s。,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12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；,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,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,烙鐵作業完必须维护,避免等待時間造成洛鐵頭氧化,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),4、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；,单面焊板基准：,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：,4、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,4、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,反复的应力将导致龟裂现象发生。,4、焊锡检查要点介绍,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,4、焊锡检查要点介绍,NG,NG,NG,30,检查-正确的量：焊板别的焊锡量,4、焊锡检查要点介绍,31,检查-焊锡的表面,4、焊锡检查要点介绍,32,未润湿,锡珠,焊锡锡渣,龟裂,管角脱落,过热,不良事例（1）,4、焊锡检查要点介绍,33,未润湿,未润湿,锡桥,拉尖,未湿润,锡量少,不良事例（2）,4、焊锡检查要点介绍,34,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,4、焊锡检查要点介绍,焊锡量不够,35,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,加热不足导致内部气孔,4、焊锡检查要点介绍,内部针孔的发生,36,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,37,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,38,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,39,烙铁头的动作方向,多管脚部分的锡桥修正：拉住烙铁头往左移动，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,40,附录：焊锡温度测量介绍,A:滑动按钮 B:环板片 C:滑动支柱D:传感器极 E:传感器 F:测量点,HAKKO 191操作基准 温度计的使用法1.外形及名称,41,附录：焊锡温度测量介绍,2.使用方法2.1 打开温度计后方的干电池盖后安装好电池，确认电池级性正确；2.2 把环板端沾到滑动支柱上；2.3 红色传感器端(Sensor)是联接红色端子,蓝色传感器端(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35秒,读取视窗温度;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,技巧：测试前烙铁头应吸附少许焊锡,然后放在测定点上测试.,42,附录：焊锡温度测量介绍,3.注意事项：3.1 K-T(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 在接线处用棉棒伴酒精擦除松香；,43,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，可能已损害管芯整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。,44,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。,45,什么叫虚焊？产生虚焊的原因是什么？有何危害？答：（1）虚焊使焊点成为有接触电阻的连接状态。（2）造成虚焊的主要原因是：焊锡质量差；助焊剂的还原性不良或用量不够；被焊接处表面未预先清洁好，镀锡不牢；烙铁头的温度过高或过低，表面有氧化层；焊接时间掌握不好，太长或太短；焊接中焊锡尚未凝固时，焊接元件松动。（3）它使焊点成为有接触电阻的连接状态，导致电路工作不正常，出现连接时好时坏的不稳定现象，噪声增加而没有规律性，给电路的调试、使用和维护带来重大隐患。此外，也有一部分虚焊点在电路开始工作的一段较长时间内，保持接触尚好，因此不容易发现。但在温度、湿度和振动等环境条件的作用下，接触表面逐步被氧化，接触慢慢地变得不完全起来。虚焊点的接触电阻会引起局部发热，局部温度升高又促使不完全接触的焊点情况进一步恶化，最终甚至使焊点脱落，电路完全不能正常工作。,46,什么叫冷焊？产生冷焊的原因是什么？答：（1）焊接处的焊料未达到其熔点温度或焊接热量不充分，使其在润湿和回流之前被凝固，或根本未形成任何金属合金层，使焊料全部或部分地处于非结晶状态并只是单纯地堆积在被焊金属表面上。还有的叫法是，生焊，假焊。（2）造成冷焊的主要原因是：焊接热量不足。不良现象为：表面鳞状，不完全熔结，粗劣的颗粒结构。在冷却过程中，过量的振动造成焊点的裸露。,什么叫空焊？产生空焊的原因是什么？答：（1）空焊就是锡跟元件没有完全焊上。（2）空焊多发生在上。焊接坍塌過程中，焊膏會產生一定的流動與漂移，如果焊端面積比PCB焊墊面積小很多的話，就容易產生偏移，元件离开了原来位置，使焊接不到位，形成空焊。手工焊接时多体现为锡跟元件没有完全焊上。,47,谢谢！,