锡钎焊操作工艺及故障分析课件.ppt

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1、1,锡钎焊操作工艺,培训目的,1.保证相关产品生产质量，确保产品品质一致性，使电烙铁焊锡工艺达至要求，保证工序质量稳定；2.提高员工的焊接技术，规范员工的操作规程，提高产品质量，确保生产任务的完成 。,2,3,一、锡钎焊概念：,锡钎焊：采用锡焊料作为钎料进行焊接称为锡钎焊； 手工焊接：用电烙铁，助焊剂，焊锡丝，手工将被焊金 属焊在一起。以下无特殊说明的，均为手工焊接。,钎焊：被焊基体不熔化,利用加热或其它方法借助助焊 剂的作用使钎料(焊锡)与被焊金属相互扩散牢固结 合在一起的方法；,波峰焊：是锡钎焊的一种方法。在PCB板上，涂上助 焊剂，在熔化的锡槽中，用泵将熔锡在锡面形成 向上的波峰，PCB

2、板焊接面通过锡波峰时，熔锡与 被焊金属熔接在一起。,回流焊：是锡钎焊的一种方法。在PCB板或厚膜板上， 涂上助焊剂与焊锡粉的混合焊料，贴上元器件， 经过回流焊炉加热，使被焊元器件与线路熔焊在 一起。,4,二、电烙铁的构造：,发热部分。也叫加热部分或加热器，或者称为能量转换部分，俗称烙铁芯，这部分的作用是将电能转换成热能。储热部分。电烙铁的储热部分就是通常所说的烙铁头，它在得到发热部分传来的热量后，温度逐渐上升，并把热量积蓄起来。通常采用紫铜或铜合金作烙铁头。手柄部分。电烙铁的手柄部分是直接同操作人员接触的部分，它应便于操作人员灵活舒适地操作。手柄一般由木料、胶木或耐高温塑料加工而成，通常做成直

3、式和手枪式两种。,三、电烙铁的分类：,1.外热式电烙铁芯子(发热元件)是用电阻丝绕在以薄云母片绝缘的筒子上，烙铁头安装在芯子里面，因而称为外热式电烙铁。如我们常用的45W、60W电烙铁,6,2.内热式电烙铁 芯子(发热元件)安装在烙铁头内，被烙铁头包起来，直接对烙铁头加热。 3. 恒温电烙铁 在内热式电烙铁的基础上增加控温电路，使电烙铁的温度 在一定范围内保持恒定。,7,4.调温电烙铁 普通的内热式烙铁增加一个功率、恒温控制器(常用可控硅电路调节)。使用时可以改变供电的输入功率，可调温度范围为100400 。,8,四、锡焊操作的正确姿势及操作要点：,挺胸端正直坐，不要弯腰，鼻尖至烙铁头尖端至少

4、应保持 20cm 以上的距离，通常以40cm时为宜，减少助焊剂挥发的化学物质吸入人体。1 电烙铁的握法：一般握电烙铁的姿势如图示，像握钢笔那样，与焊接面约为45。,2 焊锡丝的拿法,9,3 烙铁使用的注意事项,10,4 烙铁头的清洗,11,4 烙铁头的清洗,12,4 烙铁头的清洗,13,5 错误的焊接方法,14,15,五、锡焊前准备：,1.高温老化检验 2.预热（Preheating）3.助焊剂（Flux）,16,电子产品在生产制造时，因设计不合理、原材料或工艺措施方面的原因引起产品的质量问题有两类，第一类是产品的性能参数不达标，生产的产品不符合使用要求；第二类是潜在的缺陷，这类缺陷不能用一般

5、的测试手段发现，而需要在使用过程中逐渐地被暴露，如硅片表面污染、组织不稳定、焊接空洞、芯片和管壳热阻匹配不良等等。在厚膜电路及PCB电路组装前，先加热老化，然后检查性能。经此工序后，才能进入下道工序。,1.高温老化检验：,17,2.预热：,(1)PCB板当用回流焊焊接印刷电路板时,电路板及待 焊之诸多零件，在进入高温区（220以上）与熔 融焊锡遭遇之前，整体組裝板必須先行预热， 其功用如下： 1)可赶走助焊剂中的挥发性的成份，減少后续輸 送式快速量产焊接中的溅锡，或PTH孔中填锡的 空洞，或锡膏填充点中的气洞等。,2)提升板体与零件的温度，減少瞬間进入高温所造成 热应力（Thermal Str

6、ess）的各种危害，並可改善液态融锡进孔的能力。 3)增加助焊剂的活性与能力，使更易于清除待焊表面的氧化物与污物，增加其焊锡性。,18,(2)焊接厚膜电路板时,厚膜电路板要在加热盘上进 行预热，温度 120 10 ，预热10S，每次 放置厚膜电路板不要多于4块。 其功用如下： 1）避免焊接时骤热造成厚膜陶瓷开裂； 2）减少焊接时间，避免时间过长，损 坏银导带。 3）提高焊锡与被焊金属的熔接质量， 焊接牢固。,19,3.助焊剂：,助焊剂的主要功能即在对金属表面进行清洁，是一种化学反应。现将其重点整理如下：,20,(1)化学性：可將待焊金属表面進行化学清洁，並再以其強烈的还原性保护（即覆盖）已完成

7、清洁的表面，使在高溫空气环境的短时间內不再生锈，此种能耐称之为助焊剂活性（Flux Activity）。,(2)传热性：助焊剂还可协助热量的传送与分布，使不同区域的热量能更均勻的分佈。,(3)物理性：可將氧化物或其他反应后无用的殘渣，排开到待焊区以外的空間去，以增強其待焊區之焊锡性。,21,(4)助焊剂的种类：,A、无机焊剂 B、有机焊剂 C、松香焊剂 （我们公司只适用）,注意：松香助焊剂不能进入线圈,22,六、焊接操作基本步骤,A、准备施焊 B、加热焊件 C、送入焊锡丝 D、移开焊锡丝 E、移开烙铁,23,A、准备施焊：,准备好被焊工件，电烙铁加温到工作温度，烙铁头保持干净并吃好锡，一手握好

8、电烙铁，一手抓好焊锡丝，电烙铁与焊锡丝分居于被焊工件两侧。,24,烙铁头接触被焊工件，包括工件端子和焊盘在内的整个焊件全体要均匀受热，不要施加压力或随意拖动烙铁，时间大概为12秒为宜。,B、加热焊件：,25,当工件被焊部位升温到焊接温度时，送上焊锡丝并与工件焊点部位接触，熔化并润湿焊点。焊锡应从电烙铁对面接触焊件。送锡量要适量，一般以有均匀、薄薄的一层焊锡，能全面润湿整个焊点为佳。合格的焊点外形应呈圆锥状，没有拖尾，表面微凹，且有金属光泽，从焊点上面能隐隐约约分辨出引线轮廓。如果焊锡堆积过多，内部就可能掩盖着某种缺陷隐患，而且焊点的强度也不一定高；但焊锡如果填充得太少，就不能完全润湿整个焊点。

9、,C、送入锡焊丝：,26,D、移开锡焊丝：,熔入适量焊锡(这时被焊件己充分吸收焊锡并形成一层薄薄的焊料层)后，迅速移去焊锡丝,27,E、移开烙铁：,移去焊锡丝后，在助焊剂(锡丝内含有)还未挥发完之前，迅速移去电烙铁，否则将留下不良焊点。电烙铁撤离方向与焊锡留存量有关，一般以与轴向成45的方向撤离。撤离电烙铁时，应往回收，回收动作要迅速、熟练，以免形成拉尖；收电烙铁的用时，应轻轻旋转一下，这样可以吸除多余的焊料。从烙铁接触工件到焊接完成时间4S,28,七、锡焊条件：,1、焊件具有可焊性：锡焊取决于焊料润湿焊件表面的能力，即两种金属材料的可润性即可焊性，铜及其合金、金、银、锌等具有较好可焊性，而铝

10、、不锈钢、铸铁等可焊性比较差；,2、焊件表面应清洁：为了使焊锡和焊件表面打到良好的结合，焊 件一定有保持清洁，焊件表面存在的氧化层、灰尘、油污等会影响焊件周围的合金层形成，从而无法保证焊接质量；,29,3、合适助焊剂：助焊剂用量过多，助焊剂残余副作用也会随之增加，过少，助焊作用则差，松香助焊剂无腐蚀性，除去氧化层，增强焊锡流动性，有助于湿润焊面，使焊点光亮美观,4、合适焊接温度：在锡焊时，热能的作用是使焊锡向元件扩散使温度上升到合适的焊接温度，以便与焊锡生成金属合金；,5、合适焊接时间：焊接时间是指在焊接过程中，进行物理和化学变化所需要的时间，焊接时间要适当，过长易损坏焊接部位及器件，过短则达

11、不到要求；,30,八、锡焊要点：,1、焊件表面的处理：去除焊件表面的氧化层、透迹、油污、灰尘等影响焊接质量的杂质,2、保持烙铁头的清洁：焊接时，烙铁长期处在高温状态，其表易氧化并沾上一层黑色杂质，这些杂质形成隔热层，防碍了烙铁头与焊件之间传热，因此，烙铁头要保持清洁；,3、烙铁头上要保留少量的焊锡：烙铁头保留少量的焊锡，有利于烙铁头与焊件之间的传热，但不能保留过多，以免焊点间误连；,31,4、控制好焊锡量：焊锡量过多易造成不易觉察的短路，焊料不足易造成元件脱落；,5、温度的掌握：如果焊锡已经浸润焊件以后还继续 过量加热，将使助焊剂全部挥发完，造成熔态焊锡 过热；撤离时容易造成拉出锡尖，同事焊点

12、表面发 白，出现粗糙颗粒，失去光泽；烙铁头顶端温度应 根据焊锡的熔点而定。通常烙铁头的顶端温度应比 焊锡熔点高3080C，而且不应包括烙铁头接 触焊点时下降的温度。焊接工艺规定如下： 焊接厚膜电路，烙铁头温度：恒温29010 厚膜电路预热温度： 12010 ,焊接PCB电路，烙铁头温度：恒温32010 ,32,无铅焊锡及其特性： 无铅焊锡化学成份熔点范围说明 48Sn/52In 118 低熔点、昂贵、强度低 42Sn/58Bi 138 91Sn/9Zn 199 渣多、潜在腐蚀性 93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu218 高强度、很好的温度疲劳特性 95.5Sn/3.5Ag/1Zn218-

13、221 高强度、好的温度疲劳特性 99.3Sn/0.7Cu227高强度、高熔点 95Sn/5Sb232-240 好的剪切强度和温度疲劳特性 65Sn/25Ag/10Sb233 摩托罗拉专利、高强度 97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag226-228 高熔点 96.5Sn/3.5Ag221高强度、高熔点,33,6、时间的掌握：松香一般在210开始分解，不仅失去助焊剂的作用，而且造成焊点夹渣而形成缺陷。如果在焊接中发现松香发黑，焊锡出现氧化渣，肯定是加热时间过长所造成的。焊厚膜电路时，如时间过长，会造成银基焊盘脱落，银导带变窄或断开，使电路丧失功能。工艺规定焊接时间 如下： 焊接厚膜电路时间：

14、4S 厚膜电路预热时间：10S以上 焊接PCB板电路时间：4S 焊接母体较大、热容量大的零部件：按需延长时间,34,7、烙铁撤离焊点使要注意方法： 1、烙铁以45度撤离，焊点比较圆滑；（正确方法） 2、烙铁垂直向上撤离，焊点易拉尖； 3、烙铁以水平方向撤离，烙铁头带走大部分焊料,8、合格焊点的要求：,合格焊点一般要求：锡与基体及联接件溶接，焊点光滑，无尖刺、夹渣、裂纹，锡量适中。 对厚膜电路：除符合一般要求外，要无短接、厚膜无裂纹、无漏焊、银导带无熔蚀。 对PCB板：除符合一般要求外，要无短接、无翘皮、无漏焊、无气孔、零件凸出腿长适中。,35,36,九、锡焊缺陷与补救方法：,一 冷焊,OK,N

15、G,1、特点：焊点呈不平滑之外表，严重时线脚四周 产生裂缝。,2、影响：焊点寿命较短，容易适用一段后，开始 产生焊接不良等现象，导致功能失效。,37,3、造成原因： （1）焊点凝固时，受到不当震动； （2）焊接物氧化； （3）润焊时间不足。,4、补救措施： （1）排除焊接时震动之来源； （2）检查线脚与焊垫氧化情况，如氧化过 重，可事先用洗板水去氧化处理； （3）调节焊接速度，加长润焊时间。洗板水：三氯甲烷、丙酮,38,二 针孔,OK,NG,1、特点：於焊点产生如针孔般大小之孔洞。,2、影响：外观不良且焊点强度太差。,39,3、造成原因： （1）PCB板含水气； （2）零件焊脚受污染，（如矽油

16、）。,4、补救措施： （1）厚膜电路板焊接前在烘箱120 以加 热3-4小时，PCB板加热60-80 ； （2）严格要求PCB板任何时间任何人都不得 用手接触PCB板表面，以避免污染。 PCB printed circuit board (印刷电路板),40,三 短路,OK,NG,1、特点：在不同线路上两个或两个以上之相邻焊点 间，其焊脚上之焊锡产生相连现象。,2、影响：严重影响电气特性，并造成零件严重损害。,41,3、造成原因： （1）板面预热温度不够； （2）润焊时间不足； （3）板面吃锡高度过高； （4）烙铁尖太钝，操作不稳； （4）焊点间距近。,4、补救措施： （1）调高预热温度； （

17、2）对波峰焊，消除锡槽表面氧化物； （3）变更设计加大焊点间距。,42,四 漏焊,OK,NG,1、特点：零件焊脚四周未与焊锡熔接及包裹。,2、影响：电路无法导通，电气功能无法实现，偶尔 出现焊接不良，电气测试无法检测。,43,3、造成原因： （1）PCB变形； （2）零件脚受污染； （3）PCB板氧化、受污染或防焊漆粘附； （4）操作疏忽大意。,4、补救措施： （1）更换零件或增加侵锡时间； （2）调整锡焊速度； （3）去除防焊漆； （4）焊接后，要检查，防止漏焊。,44,五 线脚长,OK,NG,1、特点：零件线脚吃锡后，其焊点线脚长度超过 规定之高度。 0.8mm 线脚长度小于2.5MM 0

18、.8mm 线脚长度小于3.5MM,2、影响：易造成锡裂，吃锡量易不足。,45,3、造成原因： （1）插件时零件倾斜，造成一长一短； （2）加工时裁切过长。,4、补救措施： （1）确保插件时零件直立； （2）加工时必须确保线脚长度达到规定之长度； （3）注意组装时偏上、下限之线脚长。,46,六 锡少,OK,NG,1、特点：焊锡未能占满整个锡垫，且吃锡高度未 能达到线脚长1/2者 。,2、影响：焊点强度不足，承受外力时，易导致锡 裂，其二焊接面积变小，长时间会影响 焊点寿命。,47,3、造成原因： （1）锡温过高； （2）线脚过长； （3）焊垫（过大）与线径搭配不恰当。,4、补救措施： （1）调整

19、电烙铁温度； （2）剪短线脚。,48,七 锡多,OK,NG,1、特点：焊点锡量过多，使焊点呈外突曲线 。 （焊脚需小于75度）,2、影响：过大的焊点对电流的导通并无太大帮助 却会使焊点强度变弱。,49,4、补救措施： （1）调高电烙铁温度或延长焊锡时间。,3、造成原因： （1）焊锡温度过低或焊锡时间过短。,50,八 锡尖,OK,NG,1、特点：在零件线脚端点及吃锡路线上，成形为 多余之尖锐焊点者。（锡尖长度需小于 0.2MM),2、影响：易刺穿绝缘物，而造成耐压不良或短路。,51,4、补救措施： （1）调高电烙铁温度或延长焊锡时间； （2）剪短线脚。,3、造成原因： （1）较大金属零件吸热，造

20、成零件局部 吸热不均； （2）线脚过长； （3）电烙铁传热不均。,52,九 锡珠,NG,NG,1、特点：与PCB表面产生肉眼清晰可见之球状锡者。,2、影响：易造成线路短路可能。,53,4、补救措施： （1）助焊剂放于阴凉干燥处，防止水分进入； （2）PCB板事先加温。,3、造成原因： （1）助焊剂含水量高； （2）PCB板受潮。,54,十 锡渣,NG,NG,1、特点：焊点或焊点间产生线状锡。,2、影响：易造成线路短路； 易造成焊点未润焊接。,55,4、补救措施： （1）调高电烙铁温度或延长焊锡时间； （2）调整焊锡丝进入速度； （3）适量增加助焊剂。,3、造成原因： （1）焊锡时间太短，焊锡温

21、度不均； （2）焊锡液面太高或太低； （3）助焊剂太少或无助焊剂。,56,十一 锡裂,NG,NG,1、特点：焊点上发生裂痕，最常出现在线脚周围 中间部位及焊点底端与焊垫间。,2、影响：易造成电路上焊接不良，不易 检测 严重时电路无法导通，电气功能失效。,57,4、补救措施： （1）焊锡凝固前，不能抓取零件，轻取轻 放； （2）剪脚时不可扭曲拉弯； （3）加工时控制线脚长度，避免零件倾倒。,3、造成原因： （1）焊接后，焊锡凝固前，移动焊件； （2）剪脚动作错误； （3）剪脚过长； （4）锡少。,58,十二 翘皮,NG,NG,1、特点：线路板之焊垫与线路板之基材产生剥离现象。,2、影响：电子零件

22、无法达到完全固定作用，严重时可 能导致断裂，功能失效。,59,4、补救措施： （1）调整烙铁温度，并修正焊接动作； （2）修正焊垫； （3）固定零件减少震动。,3、造成原因： （1）焊接时温度过高或焊接时间太长； （2）焊垫过小； （3）PCB板之铜箔附着力不足。,十三 银导带熔蚀,OK NG 1、特点：在厚膜电路上焊接银焊盘时，造成银 导电层剥落、熔蚀。 2、影响：造成导带变窄，导通不良，工作中，早期失效。 严重时，完全不导通，电气功能失效。,60,61,3、造成原因： （1）厚膜电路板未加热或温度过低； （2）烙铁温度过高； （3）焊接时间过长。,4、补救措施 （1）调整烙铁温度，保证烙铁

23、恒温290 10 ； （2）厚膜电路板加热120 10 ； （3）每个焊点焊接时间小于4S。,62,十、注意事项：,1.一般电烙铁的工作电压是220V，使用时一定要注意安全，经常检查电烙铁的电源线有否损坏，如有损坏应及时更换或用绝缘胶布包好损伤处,2.电烙铁需安装接地线配三芯插头，使其外壳良好接地，确保安全；,3.定期检测电烙铁温度及接地线应达至要求；,4.发现烙铁柄松动要及时拧紧，否则容易把电源线与烙铁芯的引出线柱之间的连接线头绞断，发生脱落或短路；发现烙铁头松动要及时紧固；不准甩动使用中的电烙铁，以免焊锡溅出伤人；,5.更换烙铁芯时，要注意电烙铁内部的三根线，其中一根是接地线，该接地线是与

24、三芯插头及外壳相连的，不可接错；长时间不使用电烙铁，应取下电源插头，而切断电源；,63,6.新电烙铁初次使用或新更换烙铁头时，应先在电烙铁头上搪上一层锡；电烙铁使用一段时间后，应取下烙铁头，去掉烙铁头与传热筒接触部分的氧化层，再将烙铁头装上，避免时间长取不下烙铁头，防止烙铁头卡死在壳体内,7.烙铁头应经常保持清洁，使用时应在石棉毡等织物上擦几下，以除去氧化层或污物，否则影响焊接，且石棉毡等应保持湿润。,8.当发现烙铁头部有黑色氧化物时，请及时进行氧化物去除处理，方法是：调整烙铁头温度到250度，用清洁海绵进行反复清理，直至黑色氧化物去除，整个度锡部分立即加上新锡层，再进行焊接。,9.当烙铁头停止使用后，清楚烙铁头上的旧锡后，再加上新锡层，以保护烙铁头，防止其氧化。,64,THE END,Thanks,