手工錫焊培訓課件

1、2021/4/15,手工錫焊培訓課件,1,手工錫焊培訓,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,2,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,3,焊接是電子制造工藝中最關鍵的工序。,焊接要提高效率，增強焊接質(zhì)量，減少缺陷，如虛焊、渣焊、內(nèi)部應力大、焊點發(fā)脆等。,焊接是要有良好的機械連接即強度，以及良好的電氣連接即導電性。,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,4,當焊料被加熱到熔點以上，焊接金屬表面在助焊劑的活化作用下，對金屬表面的氧化層和污染物起到清洗作用，同時使金屬表面獲得足夠的激活能。熔融的焊料在經(jīng)過助焊劑凈化的金屬表面上進行浸潤、發(fā)生擴散、溶解、冶金結合，在焊料和被焊接金屬表面之間生成金屬間

2、結合層（焊縫），冷卻后使焊料凝固，形成焊點。焊點的抗拉強度與金屬間結合層的結構和厚度有關。,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,5,表面清潔,焊件加熱,熔錫潤濕,擴散結合層,合金,物理學潤濕、黏度、毛細管現(xiàn)象、熱傳導、擴散、溶解,化學助焊劑分解、氧化、還原、電極電位,冶金學合金、合金層、金相、老化現(xiàn)象,冶金學合金、合金層、金相、老化現(xiàn)象,電學電阻、熱電動勢,材料力學強度（拉力、剝離疲勞）、應力集中,焊件加熱,焊接過程是焊接金屬表面、助焊劑、熔融焊料和空氣等之間相互作用的復雜過程,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,6,潤濕角,焊點的最佳潤濕角 Cu-Pb/Sn 1545 ,當=0時，完全潤

3、濕；當=180時，完全不潤濕；,=焊料和母材之間的界面 與焊料表面切線之間的夾角,分子運動,（1）潤濕,液體在固體表面漫流的物理現(xiàn)象 潤濕是物質(zhì)固有的性質(zhì) 潤濕是焊接的首要條件,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,7,表面張力,表面張力在不同相共同存在的體系中，由于相界面分子與體相內(nèi)分子之間作用力不同，導致相界面總是趨于最小的現(xiàn)象。 由于液體內(nèi)部分子受到四周分子的作用力是對稱的，作用彼此抵消，合力=0。但是液體表面分子受到液體內(nèi)分子的引力大于大氣分子對它的引力，因此液體表面都有自動縮成最小的趨勢。 熔融焊料在金屬表面也有表面張力現(xiàn)象。,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,8,潤濕條件,（a

4、）液態(tài)焊料與母材之間有良好的親和力，能互相溶解。 互溶程度取決于：原子半徑和晶體類型。因此潤濕是物質(zhì)固有的性質(zhì)。 （b）液態(tài)焊料與母材表面清潔，無氧化層和其它污染物。 清潔的表面使焊料與母材原子緊密接近，產(chǎn)生引力，稱為潤濕力。 當焊料與被焊金屬之間有氧化層和其它污染物時，妨礙金屬原子自由接近，不能產(chǎn)生潤濕作用。這是形成虛焊的原因之一。,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,9,（2）擴散,當金屬與金屬接觸時，界面上晶格紊亂導致部分原子從一個晶格點陣移動到另一個晶格點陣。,擴散條件：相互距離（金屬表面清潔，無氧化層和其它雜質(zhì)， 兩塊金屬原子間才會發(fā)生引力） 溫度（在一定溫度下金屬分子才具有動能）

5、,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,10,（2）擴散,Pb,Sn,表面擴散,向晶粒內(nèi)擴散,分割晶粒擴散,選擇擴散,Cu表面,熔融Sn/Pb焊料側(cè),晶粒,手工錫焊培訓課件,11,（3）溶解,母材表面的Cu分子被熔融的液態(tài)焊料溶解或溶蝕。,焊盤和焊錫的持續(xù)的加熱會使分子運動加劇，銅分子和錫分子會向?qū)Ψ綌U散溶解，為合金的產(chǎn)生奠定基礎。,溶解的度要控制，溶解多了，PCB板上的銅箔會變薄、變脆。,手工錫焊培訓課件,12,（4）合金,以63Sn/37Pb焊料為例， 共晶點為183 焊接后（210-230） 生成金屬間結合層： Cu6Sn5和Cu3Sn（錫銅合金）,最后冷卻凝固形成焊點,手工錫焊培訓課件

6、,13,（4）合金,當溫度達到210-230時， Sn向Cu表面擴散，而Pb不擴散。初期生成的Sn-Cu合金為：Cu6Sn5。其中Cu 的重量百分比含量約為40%。 隨著溫度升高和時間延長， Cu 原子滲透（溶解）到Cu6Sn5 中，局部結構轉(zhuǎn)變?yōu)镃u3Sn， Cu 含量由40%增加到66%。當溫度繼續(xù)升高和時間進一步延長， Sn/Pb焊料中的Sn不斷向Cu表面擴散，在焊料一側(cè)只留下Pb，形成富Pb層。 Cu6Sn5和富Pb層之間的的界面結合力非常脆弱，當受到溫度、振動等沖擊，就會在焊接界面處發(fā)生裂紋。,（以63Sn/37Pb焊料與Cu表面焊接為例）,紅色的箭指示的是 Cu3Sn,2021/4

7、/15,手工錫焊培訓課件,14,Cu6Sn5與Cu3Sn兩種金屬間化合物比較,Cu Cu3Sn Cu6Sn5 富Pb層 Sn/Pb,手工錫焊培訓課件,15,*4m時，由于金屬間合金層太厚，使連接處失去彈性，由于金屬間結合層的結構疏松、發(fā)脆，也會使強度小。,*厚度為0.5m時抗拉強度最佳；,*0.54m時的抗拉強度可接受；,*0.5m時，由于金屬間 合金層太薄，幾乎沒有強度；,金屬間結合層的厚度與抗拉強度的關系,金屬間結合層厚度（m）,拉伸力 （千lbl/in2）,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,16,PCB板材：,FR-4: 雙面玻纖板；銅箔厚：1OZ(35um)、 2OZ(70um)、

8、3OZ(105um),鋁基板：LED行業(yè)應用廣泛，散熱性好,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,17,焊料：solder,（1）作用,用于電子裝配過程中的低溫焊接，使器件與PCB板是要有良好的機械連接即強度，以及良好的電氣連接即導電性。,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,18,焊料：solder,（2）種類 按形狀分,焊錫絲,焊條,焊膏,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,19,焊料：solder,（2）種類 按含鉛分,含鉛焊錫：常用sn63pt37 183oC,無鉛焊錫：種類較多，發(fā)展很快，一般焊點溫度高于含鉛焊錫,SnCu系列 Sn0.75Cu 227 SnAg系列 Sn3.5Ag

9、 221 SnAgCu系列 Sn3.5Ag0.75Cu 217219 Sn3.0Ag0.7Cu 217219 Sn3.0Ag0.5Cu 217219,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,20,焊料：solder,（3）焊接溫度： sn63pt37,由錫63%和鉛37%組成的焊錫被稱為共晶焊錫，這種焊錫的熔點是183度,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,21,焊料：solder,（4）助焊劑： 以松香為例,A、松香去除氧化膜松香的主要成分是松香酸，融點為74。170呈活性反應，230250轉(zhuǎn)化為不活潑的焦松香酸，300以上無活性。松香酸和Cu2O反應生成松香酸銅。松香酸在常溫下和300以上

10、不能和Cu2O起反應。 B、減小表面張力 C、母材被溶蝕活性強的助焊劑容易溶蝕母材。 D、助焊劑中的金屬鹽與母材進行置換反應。,去污 助焊,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,22,手工焊接設備：,電烙鐵,焊臺,熱風槍,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,23,輔助工具：,鑷子,斜口鉗,吸錫繩,靜電手環(huán),手工錫焊培訓課件,24,通孔器件,表面貼裝器件,手工錫焊培訓課件,25,表面貼裝器件,手工錫焊培訓課件,26,焊接一般擺姿,注意事項：焊接試驗臺上所使用的工具和元件一定擺放整齊有序，且擺放時應考慮人體關節(jié)運動的慣性（通常所說的順手)問題,便于拿取自如,提高效率。焊接時一般要求是:左手拿錫線

11、,右手握烙鐵；兩手放臺面上(即錫線頭、烙鐵頭和視線同時指在要修補的焊點上。),手工錫焊培訓課件,27,焊接一般擺姿,手工錫焊培訓課件,28,烙鐵的正確拿法,手工錫焊培訓課件,29,錫絲的握法,連續(xù)作業(yè)時連續(xù)供給的握法,連續(xù)作業(yè)，但不連續(xù)供給的握法,手工錫焊培訓課件,30,五步法焊接步驟：,根據(jù)焊接機理，焊接最重要的參數(shù)是溫度和時間。手工焊接的溫度變化不大，通過控制焊接的時間就可以控制焊接的溫度（傳遞），從而控制合金層的產(chǎn)生。一般焊接心里默數(shù)1-2-3,手工錫焊培訓課件,31,焊點初判：,形如富士山；,光亮；,圓潤；,手工錫焊培訓課件,32,焊點初判：,手工錫焊培訓課件,33,焊點初判：,202

12、1/4/15,手工錫焊培訓課件,34,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,35,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,36,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,37,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,38,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,39,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,40,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,41,55%,45%,標題說明,請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容,請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容,2021/4/15,手工錫焊培訓

13、課件,42,標題說明,請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,43,標題說明,請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容,請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容請輸入相關內(nèi)容,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,44,75,%,28,%,標題說明,請輸入相關內(nèi)容 請輸入相關內(nèi)容 請輸入相關內(nèi)容 請輸入相關內(nèi)容 請輸入相關內(nèi)容,請輸入相關內(nèi)容 請輸入相關內(nèi)容,2021/4/15,手工錫焊培訓課件,45,內(nèi)容說明,內(nèi)容來自：AI矢量圖（出處不明） 所用字體：華康儷金黑、微軟雅黑、Impact 所用色彩： 120,188,40 233,