完善的焊接培训资料.ppt

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1、1,焊接教育资料,年月日作成,2,开始,焊接作业，乍一看简单的作业，不考虑效果的话，谁都能做。可是要想使成千上万的焊接完美无缺，除作业熟练以外，作业者自身还须掌握正确的知识。这个讲习，面向初学者，对焊接是怎样回事、使用烙铁焊接时的注意事项和要点进行说明。同时，对有经验的焊接人员和作业现场的管理人员，进行具体地说明以使其可对作业上的注意事项和要点再加以认识。如果这个资料对诸位理解更确实的焊接作业的做法和重要性能有所 帮助的话，将会感到很荣幸。“”的记载方法有“”、“半田”等，按照JIS规格的记载方法，统一记载为焊料。,3,手工焊料线,回流过程,焊料讲习时,4,焊料讲习的目的,星电产品和焊接进行焊

2、接作业的产品 遥控器、马达、接收器、麦克风、模块、软线商品、手机电话机用充电器、开关等焊接技能训练的必要性焊接谁都会，但是，要想进行可靠性高、高质量的接合，没有知识和技能不行。设计技术者、制造技术者、质量管理担当者的产品试制、样品生产、生产研讨、生产指导、产品检查时必要。（作业、检查、指导时必要）焊锡作业技能认定制度的意义（为什么要设立制度）产品构成的变化 音响部品（麦克风、耳机等）、复合部品等（遥控器、操作盘等）有必要进行焊接产品的增加 焊接不良的增加 错误的焊接作业所引起不良的增加（短路、焊料没有焊上经时变化等的致命不良）作为特殊技能认定的必要性 因焊接作业的好坏对产品功能带来重大影响，有

3、必要作为特殊作业进行管理。与本公司生产过程的焊接有关的作业人员，没有焊接作业技能认定资格者不能进行作业。（焊接作业技能认定制度规定）,5,焊料讲习的目的,焊锡作业技能认定资格（由焊锡作业技能认定制度程序）,级技能士：笔试(理论)或良否判定试验,上述及实技试验的各科点以上合格,级技能士：笔试(理论)良否判定试验,上述及实技试验的各科点以上合格,6,焊料的种类,焊接的种类手工焊接 用烙铁进行的焊接（使用的焊料：丝焊料）照片左流焊 将部品的焊接部位浸入熔融的焊锡槽中进行的焊接（使用的焊料：棒焊料）照片中再流焊 在部品的焊接部位印刷膏焊锡后，通过加热炉进行焊接（使用的焊料：膏焊料）照片右,7,关于焊料

4、材料（）,丝焊料的例子,焊料,助焊剂,8,关于焊料材料（）,膏焊锡的例子（熔融前）,普通品,加热,预热,实加热,变化曲线,升温速度,气氛,大气,种别,现在温度,9,经过回流焊锡溶接状态,10,丝焊料的构成,重量比,体積比,焊料,助焊剂,体积比,11,助焊剂的构成,丝焊料,无铅助焊剂,膏焊料,活性剂,松香,活性剂,松香,溶剂,触变剂,（液体助焊剂）,12,焊料材料的保管状况,丝焊料有效期限年,棒焊料有效期限年,膏焊料有效期限：冷藏库保管（到以内）有效期限个月从冷藏库取出后，常温放置小时后使用(防止结露),13,浸焊机器,在喷流的焊料槽中实行浸焊,14,15,焊接概要,焊接的三要素金属表面的清扫将

5、结合面加热到焊料的熔化温度将焊料供于结合面,助焊剂的主要作用清洁作用氧化防止作用降低焊料金属表面的表面张力,助焊剂,16,焊接概要,焊料的外观参见判定标准书,焊料的温度管理按作业指导书指定的温度 范围进行管理或者使用烙 铁尖端的温度计进行管理,17,焊接是什么,焊接，将连接的金属与金属加热到焊料的熔化温度，向其 提供焊料，使金属吸入成为一体。焊料被金属吸入时产生合金。通过金属和焊料间产生合金，把部品与部品结合起来。,有铅焊料（SnPb）,合金层（Cu6Sn5，其他）,Ag电镀,母材（Cu）,无铅焊料（）,18,焊接过程（）,通过加热，熔化焊料中的锡、铅原子可以自由移动。另外，母材也因为加热，晶

6、格间隔打开，使其他原子向晶格内的扩散变得容易。,焊料及母材的表面被氧化膜覆盖。,19,焊接过程（）,焊料中的锡向母材中扩散，与母材间生成合金层。与此同时，母材的金属原子也向熔化的焊料中溶出。,通过助焊剂的作用，焊料及母材表面的氧化膜被除去，焊料的金属原子和母材的金属原子直接冲突。,20,焊接的三要素,(其)加热 将结合金属的结合面加热到容易形成合金的温度。一般加热到比焊料的熔融温度高。这个温度叫焊接的最佳温度。,(其)向结合面供给焊料 加热到最佳结合温度后，适量供给焊料。,21,焊料加热的要点,根据焊接部的形体不同烙铁尖端的使用方法不同,利用烙铁的腹部加热,如用大焊盘，移动烙铁迅速大范围加热,

7、22,加热的最佳条件,烙铁尖端温度和结合金属温度的关系烙铁尖端温度和烙铁尖端标准温度的关系、以及加热结合部时的关系如下图所示。,焊接的烙铁尖端温度(有铅）(无铅焊料的烙铁尖端温度),23,关于助焊剂,助焊剂的种类,松香（松脂）助焊剂的性质 松脂助焊剂的主要成分枞酸、松香酸溶解、显示出活性分解。,24,加热机器（）,（）焊接作业和加热机器）一般布线 电烙铁）印刷基板电烙铁、焊料槽、流焊机,（）关于烙铁 烙铁的结构、种类 焊料的结合温度由烙铁的烙铁尖端温度、烙铁尖端的热容量（大小、数）结合部的热容量（大小）决定。,25,加热机器（）,重要的是烙铁尖端形状的选择,26,波动温度起伏小,关于烙铁尖端温

8、度起伏的课题,平时可进行温度管理,现有品,焊料3秒1次焊接时的温度,纸基酚醛树脂铜箔层压板,测定条件,时间(sec),热恢复温度图（本公司产品比较）,27,结合金属和焊接性,为了防止部品端子等的氧化，提高焊接性，进行金属电镀。并不是不电镀就没有问题，必须根据电镀种类掌握特性进行处理。各种电镀的特性如下。,良好稍稍良普通或不良不良,28,关于无铅化,酸性雨,对生体、血液、神经的影响,工厂,汽车,29,焊料合金及其选定,Sn-Ag-Cu(217220）日本标准。适用于稍微高价的机械特性、电器电子产品。,Sn-Cu(226）廉价。缩孔少。多以流动方式使用。在熔点、润湿性、强度方面比Sn-Ag-Cu差

9、。,Sn-Ag-Bi-In(193216）高价。熔点（固相线温度）低。因In-Bi的并用，解决了熔点和易破裂的问题,Sn-Zn-Bi(187197）最便宜。低熔点 还存在确保结合部可靠性的课题。,关于焊接的Q&A参见P.11,30,焊料合金及其选定,Sn-Ag-Cu1,900日元/kg,Sn-Cu Su-Cu0.55 1,210日元/kg,Sn-Ag-Bi-In Sn-Ag3.5-Bi0.5-In3 4,430日元/kg,Sn-Zn-BiSn-Zn8-Bi3 1,010日元/kg,Sn-Pb Sn-Pb37 750日元/kg,Sn 1,185日元/,Ag 23,870日元/,Bi 1,050日

10、元/,Cu344日元/,In 80,000日元/,Zn 140日元/,Pb149日元/,31,无铅焊料使用时的注意事项,使用期限、保管环境,生产过程,设计,焊料材料的选定,可靠性试验,电极的小间距,过程,烙铁的选定,与有铅焊料的识别,作业环境,温湿度管理,线上的平衡,部品,有没有含铅部品？,作业性,烙铁尖端除尘器的选定,铅含量的管理,修正过程,焊料温度,电子部品的选定,焊接条件,有必要研讨的项目,32,关于和有铅焊料的识别（）,烙铁尖端,烙铁,根据海绵的拐角进行识别,烙铁尖端温度计,（热电对的识别）,表示,33,关于和有铅焊料的识别（）,膏焊料搅拌用刮刀,部品的管理,基板的电镀,34,关于良否

11、的判定,焊接效果的评价,35,焊接的检查方法,外观（目视）检查通过从外观检查焊料结合部的方法，为了发现部品是否按作业规格焊接、润湿性、光亮（光泽）、焊料的量和桥接等外观可以发现的焊接不良而进行的检查。电气检查包括焊料结合部的导通检查，对安装了电子部品的整个印刷线路板进行电气检查的方法。另外，根据产品，有在通电中边施加振动、打击边检查的产品。指触检查隧道式焊料、强度不足等的检查，用手指、镊子按压、拉伸进行检查。此时施加的力为平均破坏强度的程度。内部检査为了发现焊接结合部的内部产生的孔洞、结合不良等从外观不能发现的缺陷所进行的检查，有破坏检查和非破坏检查。,36,焊接的检查方法,）润湿 焊料与母材

12、很相容时，称为润湿良好。这可以观察润湿角来判断，角度越小越好，合格范围为以内。（润湿角是母材和焊料外面的接触角。）,）光亮（光泽）焊料的颜色随组成而变。以下面为标准。光亮有光泽。好的状态发白、不光滑。加热过度,37,焊接的检查方法,）好的焊接外观好的焊接外观如下。应具有光泽（光亮）。润湿好。焊料量薄到可以想象出线条轮廓。应没有破裂、凹陷、针孔。详细请参见星电集团良否判定标准书。,）焊料的量 焊料过多过少都不行。请参考下图。,38,焊接不正常（典型的例子）,不润湿,不润湿,不润湿,焊料孔,焊料渣,桥接,拉尖,裂纹,隧道,焊料遗忘,焊角翘离,过 加 热,良否判定,39,焊料球,竖 起,不润湿,短路

13、,位移,裂缝、剥离,SMT关联的部品,40,焊料关联等的过去纠纷（）,关联的产品，因镀金过厚，在顾客处焊接时，焊料简单地脱落下来，作为暂定措施用刳刨机将镀金层削除。,遥控器，存在焊接部在市场上简单脱落的问题，原因为加热不充分、作业时间短。,丝焊料，因使用了助焊剂活性力强的焊料，基板因腐蚀发生断线。作为解决的办法，丝焊料禁止使用无机系助焊剂,焊料修正过程上，间距狭窄的基板、的焊接时因使用了氟系焊料，发生了迁移问题。作业指导书上记载产品编号，在修正过程中也彻底进行。,41,焊料关联等的过去纠纷（）,音响的音声线圈（铜线）因加热过度，线变细，在市场上因振动等发生断线。另外，因焊料润湿不充分发生开焊。

14、过去，作为暂定措施，全部在老化后立刻实施特性检査。,膏焊料因未熔融，看起来好像接触在一起，但在市场上因应力而简单开焊。,在浸渍过程中，为了暂时固定基片部品（电容器）涂覆粘结剂，由于涂覆量多，图案间也被涂覆而变成开路。因检査过程不能检出，所以发生不良。,轴向部品（电容器），焊接后因部品马上被弯曲，焊接部发生开裂。（冷焊）,42,K,I,焊料关联等的过去纠纷（3）,电源部品关联，实际使用上虽没有问题，但因是顾客的要求事项，焊料球大小以上的全部不合格，有必要讨论容许范围并强化发生对策。,J,无铅电镀变更时，可靠性试验时发生了晶须。,无铅电镀变更时，焊料表面发生了缩孔。,部品的焊接时，发生了焊料球、焊

15、料浮起的问题，从手工焊料改为焊料印刷作业。,43,使用防止焊料飞散盖，实施虚焊对策，防止焊料飞散。部品箱内存在焊料屑等焊料异物，有问题。,遥控器焊料过程,44,电场,温度,湿度,杂质,电极形态,FPC电极材料,外部杂质,内部杂质,加速迁移的发生,迁移,焊料助焊剂选定时也要研讨,迁移是什么？,45,关于铜的被吃掉,照片线变细,照片润湿不良,照片加热过大,加热音声线圈时，铜因被吃掉而变细，因振动、冲击等而断线。但是，加热不充分时，会出现照片所示的润湿不良而使接触不稳定。,细线铜的被吃掉,细线被吃掉的原因,Sn-Pb焊料,无铅焊料,铜被吃掉母材的Cu扩散到Sn中的现象,无铅焊料的进行更快。,细线被吃

16、掉的模式图,烙铁温度不要上升过高,短时间作业,作业时的要点,焊料,细线铜的被吃掉,修正过程,只有通常焊接,进行修正作业的产品,被吃掉部,存在于焊料的内部,被吃掉部露出,强度降低,进行修正作业，断线的危险性增大。,48,关于SMT关联的部品,焊料未熔融,粘着剂附着的接触不良,原因：温度断面图温度低大型部品的温差大,原因：粘着剂涂覆位置的偏离粘着剂涂覆量大,焊缝剥离,根据EIAJ无铅焊料焊角翘离评价试验报告书,由于Pb、Bi的混入，产生低熔点相,两面基板、翘曲大的基板、,原因为固液相线所产生的温度差,徐冷时易产生,管理部品、基板的电镀，,防止Pb、Bi的混入,50,关于焊料球发生,人,过程,设计,

17、作业环境,部品,冶具、工具,焊料球的发生,教育,烙铁的移动方法、离开方法（速度）,焊料时间,烙铁尖端的形状,焊料材料的选定（单芯、制造厂家、助焊剂等级等）,可靠性试验,焊料温度,清扫频度、清扫内容,包装形态（丝焊料的保管）,焊盘的形状,烙铁尖端的数,飞散防止掩膜,承载台是否晃动？,部品的电镀,是否可以洗净？,检查设备,剪切冶具,部品的异物附着状况,焊料量,温度湿度,对焊料球的对策,不进行摩擦、急剧离开等移动,提高烙铁尖端的清扫频度,对于由烙铁移动所产生的,供给适量的焊料,焊料供给过多,对焊料球的对策,不供给不能熔融的量,使用含有低飞散型松脂的焊料,对于伴随飞散产生的,53,焊料球的良否判定,分

18、离式部品的焊料球以上一般来说为不良品，但以上述内容优先。,SMT部品的焊料球以上一般来说为不良品，但以上述内容优先。,54,关于焊料外观检查(无铅关联）的缩孔,部品引线,缩孔（由凝固收缩所产生的孔）,树枝状Sn相,表面皱褶,焊料,基板Cu焊盘,缩孔,缩孔的例子,Sn-Ag-Cu,Sn-Pb,根据焊料的凝固、金属组织的生成过程不同,表面状态、缩孔发生的有无发生变化。,开始Sn的初晶长大,全体一起凝固,缩孔,缩孔和裂缝的差异,缩孔,裂缝,即使改变条件也很难完全根绝,没有进行性,在焊点的脚下生成。,在焊料刚要凝固时产生,基板翘曲大时向裂缝进展。,具有进行性。,在焊点的端部生成。,因冷热、振动等应力产生,尖形状,57,良品,位置偏移限度（）良品,焊料量大焊料量小,虚焊（润湿不良）,焊料量小,焊料浮起位置偏移,FPC部品的焊接,58,外观检査电检査过程,外观检査过程,电检査过程,59,部品的焊接作业,完,谢谢！,