电子产品制作工艺课件-第四章.ppt
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1、,电子产品制作工艺与实训,主要制作:廖芳2009年12月,国家级“十一五”规划教材,第四章 手工焊接技术,2,第4章 手工焊接技术,学习要点:1.手工焊接技术的基本知识;2.焊接的概念、常见类型、锡焊的基本过程及基本条件;3.手工焊接工具、焊接材料、焊接的工艺要求;4.焊接的质量分析,掌握手工焊接技术和手工焊接的工艺要求。,3,第4章 主要内容,4.1 焊接的基本知识4.2 手工焊接工具4.3 焊接材料4.4 手工焊接技术及工艺要求4.5 焊点的质量分析4.6 拆焊,4,4.1 焊接的基本知识,焊接的概念和种类 锡焊的基本过程 锡焊的基本条件,返回,5,4.1 焊接的基本知识-概念和种类,焊接
2、是使金属连接的一种方法,是将导线、元器件引脚与印制电路板连接在一起的过程。焊接过程要满足机械连接和电气连接两个目的,其中,机械连接是起固定作用,而电气连接是起电气导通的作用。,返回,6,4.1 焊接的基本知识-概念和种类,现代焊接技术主要分为熔焊、钎焊和接触焊三类。熔焊是一种直接熔化母材的焊接技术。常见的熔焊有:电弧焊、激光焊、等离子焊及气焊等。钎焊是一种母材不熔化,焊料熔化的焊接技术。常见的钎焊有:锡焊、火焰钎焊、真空钎焊等。在电子产品的生产中,大量采用锡焊技术进行焊接。接触焊是一种不用焊料和焊剂,即可获得可靠连接的焊接技术。常见的接触焊有:压接、绕接、穿刺等。,返回,7,4.1 焊接的基本
3、知识-锡焊过程,锡焊接的焊点具有良好的物理特性及机械特性,同时又有良好的润湿性和焊接性。因而在电子产品制造过程中,广泛的使用锡焊焊接技术。,返回,8,4.1 焊接的基本知识-锡焊过程,焊接的机理可分为下列三个阶段。1润湿阶段(第一阶段)2扩散阶段(第二阶段)3焊点的形成阶段(第三阶段),返回,9,4.1 焊接的基本知识-锡焊条件,完成锡焊并保证焊接质量,应同时满足以下几个基本条件:1被焊金属应具有良好的可焊性2被焊件应保持清洁3选择合适的焊料4选择合适的焊剂5保证合适的焊接温度,返回,10,4.2 手工焊接工具,电烙铁 电热风枪 焊接用辅助工具,返回,11,4.2 手工焊接工具-电烙铁,1电烙
4、铁的基本构成及分类(1)电烙铁的基本构成及焊接机理电烙铁主要由烙铁芯、烙铁头和手柄三个部分组成。其中烙铁芯将电能转换成热能,并传递给烙铁头;烙铁头将热量传给被焊工件,对被焊接点部位的金属加热,同时熔化焊锡,完成焊接任务;手柄是手持操作部分,起隔热、绝缘作用。,返回,12,4.2 手工焊接工具-电烙铁,(2)电烙铁的分类根据加热方式分,电烙铁可分为内热式和外热式两种。根据电烙铁的功能来分,可分为吸锡电烙铁、恒温电烙铁、防静电电烙铁及自动送锡电烙铁等。,返回,13,4.2 手工焊接工具-电烙铁,2内热式电烙铁(1)内热式电烙铁的组成结构内热式电烙铁的发热部分(烙铁芯)安装于烙铁头内部,其热量由内向
5、外散发,故称为内热式电烙铁。,返回,14,4.2 手工焊接工具-电烙铁,(2)内热式电烙铁的特点内热式电烙铁的优点是:热效率高(85%90%),烙铁头升温快,体积小、重量轻。缺点是烙铁头容易被氧化、烧死,长时间工作易损坏,使用寿命较短,不适合做大功率的烙铁。内热式电烙铁的规格多为小功率的,常用的有20W、25W、35W、50W等。一般电子产品电路板装配多选用35W以下功率的电烙铁。,返回,15,4.2 手工焊接工具-电烙铁,3外热式电烙铁(1)外热式电烙铁的组成结构外热式电烙铁的烙铁头安装在烙铁芯的里面,即产生热能的烙铁芯在烙铁头外面,故称为外热式电烙铁。,返回,16,4.2 手工焊接工具-电
6、烙铁,T形外热式电烙铁的组成结构,返回,17,4.2 手工焊接工具-电烙铁,4恒温(调温)电烙铁恒温电烙铁是一种能自动调节温度,使焊接温度保持恒定的电烙铁。根据控制方式的不同,恒温电烙铁分为磁控恒温烙铁和热电耦检测控温式自动调温恒温电烙铁两种。,返回,18,4.2 手工焊接工具-电烙铁,(1)磁控恒温烙铁磁控恒温电烙铁是借助于电烙铁内部的磁性开关而达到恒温目的的。,返回,19,4.2 手工焊接工具-电烙铁,(2)热电耦检测控温式自动调温恒温电烙铁这种恒温烙铁又叫自动调温烙铁或叫自控焊台。该烙铁依靠温度传感元件(热电耦)监测烙铁头温度,并通过放大器将传感器输出信号放大处理,去控制电烙铁的供电电路
7、输出的电压高低,从而达到自动调节烙铁温度、使烙铁温度恒定的目的。自动调温烙铁的恒温效果好,温度波动小,并可由手动人为随意设定恒定的温度;但这种方式结构复杂,价格高。,返回,20,4.2 手工焊接工具-电烙铁,调温恒温电烙铁(吸锡及防静电焊台)的外形结构,返回,21,4.2 手工焊接工具-电烙铁,(3)恒温电烙铁的特点恒温电烙铁的特点:省电,使用寿命长,焊接质量高,烙铁头的温度不受电源电压、环境温度的影响,体积小、重量轻,但价格高。,返回,22,4.2 手工焊接工具-电烙铁,5吸锡电烙铁吸锡电烙铁是在普通电烙铁的基础上增加吸锡机构,使其具有加热、吸锡两种功能。吸锡电烙铁用于拆焊(解焊)时,对焊点
8、加热并除去焊接点上多余的焊锡。吸锡电烙铁具有拆焊效率高,不易损伤元器件的优点;特别是拆焊多接点的元器件时,使用它更为方便。,返回,23,4.2 手工焊接工具-电烙铁,吸锡电烙铁的外形结构,返回,24,4.2 手工焊接工具-电烙铁,7自动送锡电烙铁 自动送锡电烙铁是在普通电烙铁的基础上增加了焊锡丝输送机构,该电烙铁能在焊接时将焊锡自动输送到焊接点。,返回,25,4.2 手工焊接工具-电烙铁,8感应式烙铁感应式烙铁也叫速烙铁,俗称焊枪。这种电烙铁的特点是加热速度快,一般通电几秒钟,即可达到焊接温度。缺点是烙铁头上带有感应信号,对一些电荷感应敏感的器件(如CMOS集成块等),不要使用这种电烙铁焊接。
9、,返回,26,4.2 手工焊接工具-电烙铁,感应电烙铁的外形结构,返回,27,4.2 手工焊接工具-电烙铁,9烙铁头形状的选择烙铁头的形状要适应被焊元器件的形状、大小、性能以及电路板的要求,所以,不同的焊接场合要选择不同形状的烙铁头。,返回,28,4.2 手工焊接工具-电烙铁,10电烙铁的检测、维护与使用注意事项(1)电烙铁的检测电烙铁好坏的检测可以采用目测检查和使用万用表的欧姆档检测相结合的方法进行。(2)电烙铁的维护普通的新烙铁第一次使用前要用锉刀去掉烙铁头表面的氧化层,并立即给烙铁头上锡,可增强其焊接性能、防止氧化。对使用过的电烙铁,应经常用浸水的海绵或干净的湿布擦拭烙铁头,保持烙铁头的
10、清洁。,返回,29,4.2 手工焊接工具-电烙铁,(3)电烙铁的使用注意事项使用前,应认真检查电源插头、电源线有无损坏,并检查烙铁头是否松动。焊接过程中,烙铁不能到处乱放。电烙铁使用中,不能用力敲击、甩动。电烙铁较长时间不用时,要把烙铁的电源关掉。使用结束后,应及时切断电源。冷却后,清洁好烙铁头,并将电烙铁收回工具箱。,返回,30,4.2 手工焊接工具-电热风枪,电热风枪是利用高温热风,加热焊锡膏和电路板及元器件引脚,使焊锡膏熔化,来实现焊装或拆焊目的的半自动焊接工具。电热风枪是专门用于焊装或拆卸表面贴装元器件的专用焊接工具,主要用于手机等采用表面贴装工艺的电子产品维修。,返回,31,4.2
11、手工焊接工具-电热风枪,电热风枪的外形结构,返回,32,4.2 手工焊接工具-辅助工具,1烙铁架烙铁架用于存放松香或焊锡等焊接材料,在焊接的空闲时间,电烙铁要放在特制的烙铁架上,以免烫坏其他物品。,返回,33,4.2 手工焊接工具-辅助工具,2小刀或细砂纸焊接前,一般使用小刀或细砂纸除去元器件金属引线表面的氧化层,对于集成电路的引脚可使用绘图橡皮擦拭去除氧化层,使引脚露出金属光泽后进行搪锡处理。,返回,34,4.2 手工焊接工具-辅助工具,元器件引脚的焊前处理,返回,(a)挂去氧化物(b)搪锡,35,4.2 手工焊接工具-辅助工具,3尖嘴钳或镊子焊接前,使用尖嘴钳或镊子对元器件的引脚成型。,返
12、回,(a)用尖嘴钳对元器件引脚成型(b)用镊子对元器件引脚成型,36,4.2 手工焊接工具-辅助工具,4镊子焊接过程中,利用镊子夹持元器件引脚帮助焊接,可以帮助元器件散热,避免焊接温度过高损坏元器件,同时可避免烫伤持焊接元件的手。焊接结束时检查元器件的焊接稳定度也可以使用镊子。,返回,37,4.2 手工焊接工具-辅助工具,镊子的辅助作用,返回,(a)帮助焊接(b)检查焊接情况,38,4.2 手工焊接工具-辅助工具,5斜口钳焊接结束确认无误时,可使用斜口钳剪去多余的元器件引脚。,返回,39,4.2 手工焊接工具-辅助工具,5吸锡器吸锡器用于协助电烙铁拆卸电路板上的元器件,使元器件的引脚与焊盘分离
13、,并吸空焊盘上的焊锡,做好安装新元件的准备。,返回,40,4.3 焊接材料,锡铅合金焊料 无铅焊料 焊膏 焊剂 清洗剂 阻焊剂,返回,41,4.3 焊接材料-锡铅合金焊料,焊料是一种熔点低于被焊金属,在被焊金属不熔化的条件下,能润湿被焊金属表面,并在接触面处形成合金层的物质,是裸片、包装和电路板装配的连接材料。,返回,42,4.3 焊接材料-锡铅合金焊料,1锡铅合金的组成和特点(1)熔点低,低于铅和锡的熔点,有利于焊接;(2)机械强度高,合金的各种机械强度均优于纯锡和铅;(3)表面张力小、粘度下降,增大了液态流动性,有利于在焊接时形成可靠接头;(4)抗氧化性好、抗腐蚀性能好,铅的抗氧化性优点在
14、合金中继续保持,使焊料在熔化时减少氧化量。,返回,43,4.3 焊接材料-锡铅合金焊料,2铅锡合金状态图,返回,44,4.3 焊接材料-锡铅合金焊料,3 共晶焊锡Pb-38.1、Sn-61.9的铅锡合金称为共晶焊锡,是铅锡焊料中性能最好的一种。其优点是:(1)低熔点,只有182,降低了焊接时的加热温度,可以防止元器件损坏。(2)熔点和凝固点一致,可使焊点快速凝固,焊点质量高。(3)流动性好,表面张力小,润湿性好,有利于提高焊点质量。(4)机械强度高,导电性好。,返回,45,4.3 焊接材料-锡铅合金焊料,4焊锡的种类,返回,46,4.3 焊接材料-锡铅合金焊料,5常用的锡铅合金焊料(焊锡)锡铅
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- 电子产品 制作 工艺 课件 第四

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