印刷電路板焊接教育要點(diǎn)

1、印刷電路板的焊接焊接教育學(xué)科集技術(shù)部基幹技術(shù)G目次解說 前言 用詞的說明 1什么是錫接合 2手工焊接的因素和影響 2-1各因素的基本知識 3(1) 錫3(2) 松香 4母材 4(4) 熱量 42手工焊接作業(yè)的實地操作 5(1) 準(zhǔn)備 5(2) 烙鐵的拿法 5(3) 錫絲的拿法 5(4) 烙鐵的接觸方法5(5) 供給錫絲的方法5(6) 撤烙鐵的方法6(7) 母材的保持6(8) 烙鐵尖的清洗63焊接的次序 7(1) 接觸烙鐵7(2) 供給錫絲7(3) 撤錫絲7(4) 撤烙鐵7(5) 結(jié)束焊接74部品的使用 75焊接的檢查 76焊接的不良 87焊接的衛(wèi)生安全 9焊接教育學(xué)科集技術(shù)部基干技術(shù)G4印刷電

2、路板的焊接本學(xué)科教育的目的是，為了使在兄弟公司中從事向電子產(chǎn)品中所使用的印刷電路板上，用手工進(jìn)行一般焊接作業(yè)的工作人員在接受印刷電路板焊接一般技能認(rèn)定 時,能夠預(yù)先認(rèn)識到學(xué)習(xí)技能時的重點(diǎn)，并確實能夠?qū)⒓寄軐W(xué)到手。并且,在接受認(rèn)定之后，從事焊接作業(yè)的時候，為了隨時可進(jìn)行信賴性高的焊接作業(yè)，希望反復(fù)學(xué)習(xí)焊接的基本知識。但，在接受 焊接社內(nèi)技能檢定1級、2級 時，使用 標(biāo)準(zhǔn)微焊圈技術(shù)事前學(xué)習(xí)。刖 言由于焊接的作業(yè)簡單，沒有人不知道烙鐵，焊錫以及被焊接的部品等，其普及程度非常高。 可以說我們周圍中存在的幾乎所有產(chǎn)品中的電路板上的部品都是用錫所焊接的。從表面上看焊接作業(yè)是一種誰都可以干的工作，所以時常不

3、受人們的重視，但是，在無視焊接的作業(yè)原理之下的作業(yè)方法，不可能進(jìn)行準(zhǔn)確的并且有信賴性的焊接。:接合=結(jié)合I 信賴性=在所定期間內(nèi)能夠保持其功能在電子產(chǎn)品中有數(shù)百，數(shù)千、高性能的產(chǎn)品中甚至有數(shù)萬，數(shù)百萬的焊接點(diǎn)，如果其中的一個點(diǎn)焊接不良 就造成產(chǎn)品的不良，所以要求每一個焊點(diǎn)都要具有高度的信賴性。為此，希望學(xué)習(xí)一下焊接的組成，作業(yè)順序以及加深焊接不良等有關(guān)基本知識，以便能正確進(jìn)行焊接 用詞的說明部品面：基板中插有許多部品的一面焊接面：部品表面的另一面（反面）松香：向基板上焊接電子部品時所使用的樹脂系列催化劑引腳：為使與外部電路連接所露出的電子部品腳插孔：為了在基板的表面？反面以及其內(nèi)部層之間的電路

4、的接通所打的通孔平面：在插孔的周圍為了焊接所設(shè)的平面部印刷線路：在基板表面上配線的線路保護(hù)膜：為了保護(hù)不需要焊接的地方所涂的樹脂圓腳：焊接部的焊錫形狀像長裙的下擺攤開的狀態(tài)一樣圓腳的邊緣 ：接續(xù)表面的邊緣部裂紋：凝固時間差、固體収縮時焊接表面易產(chǎn)生皺紋狀的裂縫剝 離：凝固時間差、固體収縮時焊接圓腳部形成平面剝離的狀態(tài)什么是錫接合用錫可溶化的溫度將其加熱溶化在被焊接金屬（母材）之間的焊接部位，并使焊錫充分溶 化與被焊接物密切結(jié)合的作業(yè) 。在電子基板母材中是指引腳，平面。.水在玻璃上擴(kuò)散為一層薄薄膜的狀態(tài)，如果像樹葉上的水株的狀態(tài)的話被認(rèn)為不良溶化。焊接就是錫有光澤地在下擺攤開圓腳上的結(jié)果。手工焊

5、接的因素和影響焊接作業(yè)有4個因素，必須認(rèn)真理解這些因素給焊接結(jié)果所帶來的影響，隨時可以在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行正確的焊接4個因素是,電子基板的手工焊接時有以下幾個事項因素對象物所受的影響錫錫線種類、供給量松香線錫（內(nèi)部裝有松香的錫）內(nèi)的松香 液體松香（一般用筆來涂）活性度 具有功能的期間） 熱量母材平面、引腳面積、粗細(xì)（熱容量） 污垢（灰塵、油脂） 氧化膜熱量烙鐵烙鐵的容量（瓦數(shù)）烙鐵尖溫度、烙鐵尖形狀 烙鐵接觸時間探這里的錫和松香要使用印刷配線板組裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的認(rèn)定平另外、烙鐵的選擇和使用條件也是要表示出基本的條件1.各因素的基本知識錫錫的狀態(tài)器焊接中所使用的錫是，錫Sn）及銀Ag ）和銅Cu

6、 ）的合金。這種合金根據(jù)錫及銀和銅的配合比的不同其完全溶解狀態(tài)的溫度不一，凝固途中的凝固狀態(tài)也不 同。下圖是錫的狀態(tài)圖。1234567S910Ag Grt%)從這個狀態(tài)圖中可知當(dāng)錫 9 6.6（%）銀3.6（%）銅0.8（滋）時候焊錫以217助界限可從溶 化的狀態(tài)迅速恢復(fù)到固體狀態(tài)。但，因比共晶焊錫加熱量大所以焊接后需要冷卻。錫絲的等級 A級錫 氯分少，在本公司可以使用的錫 。 E級錫 氯分多（0.5以上），有腐蝕問題，本公司不使用線錫的構(gòu)造是一種向錫芯的中心部注入松香的線錫，接觸到加熱的金屬材料時，首先內(nèi)部的松香溶化流 出，之后錫溶化分散。（2）松香什么是松香一般是以松脂為主成分的液體樹脂狀

7、的東西，在焊接的時候依次作用于母材和錫，對金屬之間的 良好焊接起著重要的作用的材料。錫絲里的松香在80 C時軟化，130 C時溶化，所以可在錫溶化之前作用于母材。但是，加熱時間過長進(jìn)入過熱狀態(tài)的時候，松香失去其作用（活動能力），焊接的結(jié)果變壞。I-松香的作用根據(jù)焊接作業(yè)的順序有以下三個作用。1）除去母材表面上的氧化膜分解氧化膜并利用溶化擴(kuò)散時的力量將其清除。2）防止在加熱中的氧化覆蓋清除氧化膜后的母材表面，使其不氧化。覆蓋在潛入松香下部的錫表面上，不使錫與 空氣接觸。3）降低錫的表面張力通過1）和2）的作用提高了錫的流動性，達(dá)到 密切溶化的結(jié)果。（3）母材錫的表面狀態(tài)在引腳和平面的表面上產(chǎn)生一

8、層肉眼辯別不清的很薄的氧化膜，它是由母材金屬與空氣中的氧氣 反應(yīng)而形成的。并且，在氧化膜的上面多數(shù)還附著有污垢，手上的油脂等東西。必須借助于松香的作用，來去除這些東西。在進(jìn)行焊接作業(yè)時用手直接作業(yè)容易將手上的油脂附上，作業(yè)的時候需要帶上棉手套。（4）熱量母材的熱容量由于在印刷電路板上與焊接平面相接的印刷線路有大小之分，同時又由于在所要焊接的部品的引 腳部位也有粗細(xì)薄厚之別，所以在這些母材上加熱溶化焊錫時需要的加熱溫度也會有所不同。烙鐵F焊接的時候，把母材雙方的需要接續(xù)的部分同時加熱到焊錫可溶化的溫度，之后，向這個部分 提供錫絲進(jìn)行焊接。使母材加熱時所用的工具是烙鐵。希望能夠認(rèn)識到烙鐵是把母材加

9、熱時所用的工具，而不是溶化錫的工具。烙鐵的條件向母材加熱的熱量要根據(jù)烙鐵的容量（瓦數(shù)），烙鐵尖的溫度，烙鐵尖的形狀，烙鐵與被焊接物 的接觸狀態(tài)（與母材之間的角度以及位置），接觸時間（到提供錫之前的時間）來進(jìn)行調(diào)整。有關(guān)以上所述的烙鐵與被焊接物的接觸狀態(tài)和接觸時間兩項，一般來說容易出現(xiàn)由作業(yè)人員自己 掌握的傾向。所以必須時刻把握到焊接時的適當(dāng)條件并遵守其條件。6手工焊接作業(yè)的實地操作準(zhǔn)備?確認(rèn)準(zhǔn)備防靜電用的靜電帶，接地線，以及導(dǎo)電鞋和導(dǎo)電墊。?確認(rèn)排煙裝置(排煙通道，桌上排煙器)的正常工作。?調(diào)整烙鐵尖清潔器的海綿的水量當(dāng)用手指按動時稍微溢出一點(diǎn)為適。?烙鐵尖的溫度的測試和調(diào)整使用烙鐵尖溫度計將

10、烙鐵尖的溫度調(diào)節(jié)器到作業(yè)指示表上所指定的溫度。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在作業(yè)之前要進(jìn)行檢查 )?作業(yè)用治具工具的點(diǎn)檢?母材的保護(hù)和為了安全衛(wèi)生帶上棉手套。(2) 烙鐵的拿法象拿鉛筆一樣拿住烙鐵，使手腕能夠自由的移動。(3) 錫線的拿法用拇指和食指輕輕的夾住離錫線頭部 35cm的部分, 再用中指自由的向前方提供焊錫。(4) 烙鐵的接觸方法為了使熱量能夠順利傳遞，使用烙鐵尖和平面以及引腳的 接觸面積大的接觸方法。在此，必須通過調(diào)整平面和引腳與烙鐵尖的接觸角度， 變化接觸面積，對熱容量不同的母材加同樣的熱量。 但是，此時如果用烙鐵尖摩擦平面會造成熱傳遞能力差的 結(jié)果，用力過大時可能剝落焊接平面，所以不要進(jìn)行摩

11、擦。 或，當(dāng)烙鐵尖碰到基板時會傷害基板。拿法熱量大的地方是烙鐵的根 烙鐵的接觸方法(5)錫線供給的方法等到平面和引腳部位的溫度達(dá)到焊錫可溶化的溫度時， 向烙鐵尖所接觸的地方提供適量的錫，確認(rèn)焊錫的溶 化程度后，撤回錫線。(有關(guān)提供焊錫量參照下圖) 如果在平面和引腳部位的溫度還不充分高的時候提供 錫后，到錫溶化為止的時間變長，松香達(dá)到過熱狀態(tài) 失去其作用，造成滲透不良，刺焊，(參照下頁)以及 錫線表面氧化等的惡劣狀態(tài)。并且，還要注意當(dāng)使錫線直接接觸烙鐵尖時，松香被急 聚加熱，使其急速膨脹帶著溶化后的錫四處飛散，在 焊接部位的周圍會遺留下許多錫珠。錫線供給的方法；適溫過熱 顯著過熱:有刺的焊 僅殘

12、留|錫被氧 接、殘留；部分黑；化成白 ;糖色的松:茶色的;色無松香松香 |香殘留II8（6）撤回烙鐵的方法供應(yīng)焊錫以后如果長時間持續(xù)對其進(jìn)行加熱，會造成刺 焊表面的劣化，所以當(dāng)焊錫溶化并擴(kuò)散后立即（0.5秒1秒后）以接觸角度相同的角度撤回烙鐵。（7）母材的保持從開始焊接起到焊錫凝固之前絕對不能移動引腳以及引腳線。在焊錫冷卻凝固之前，一旦移動母材或使母材振動時，移動量 微弱時會造成蠕動焊接，移動量過大時會造成母材與焊錫之間 以及焊錫與焊錫之間的裂縫，所以要十分注意。（8）烙鐵尖的清洗在焊接作業(yè)中，松香的炭化物以及焊錫的氧化物等遺留在烙鐵尖上，為此會造成焊接結(jié)果不良,所以要用海綿的一角（含有水分的

13、海綿）擦烙鐵尖。作業(yè)中要隨時注意海綿中的水量，時刻進(jìn)行 調(diào)整不使其干燥。但是，海綿中的水分過多，或頻繁的清洗烙鐵尖時，會造成烙鐵尖的溫度降低（下圖所示），降 低焊接的質(zhì)量以及焊接作業(yè)效率，所以需要注意。焊接的溫度狀態(tài)下圖表示在焊接的時候，烙鐵尖和母材的溫度變化狀態(tài)。在烙鐵尖接觸到母材的時候，由于烙鐵尖的熱量被傳遞給母材，所以其溫度急劇下降，之后又逐 漸恢復(fù)。當(dāng)烙鐵接觸到母材時，母材的溫度開始上升，但是由于母材A和母材B的熱容量的不同會造成溫度上升的時間差，為了不使其出現(xiàn)這種現(xiàn)象需要調(diào)整烙鐵尖的位置，必須使它們在同一時間內(nèi)達(dá) 到最佳的加熱溫度。（完全掌握這些溫度關(guān)系是提高焊接能力的秘訣）10|母

14、材的溫度母材A%：%水量多的時 候;錫的融點(diǎn)般的時候(32OV-0)烙鐵尖標(biāo)準(zhǔn)溫度217 °C219 C；最佳加熱;溫度:255 C±5CI接觸烙鐵尖供給焊錫 撤烙鐵清洗烙鐵尖3.焊接順序再一次介紹一下焊接的順序(1) 接觸烙鐵使烙鐵尖接觸到平面和引腳對其進(jìn)行加熱。加大烙鐵尖和接合金屬的接觸面積(2) 供給錫線當(dāng)平面和引腳的溫度達(dá)到焊錫可溶化的溫度后供給錫線。 在焊接的最適合溫度( 2 5 5 C±5加熱。撤回錫線適當(dāng)量的焊錫溶化以后，撤回錫線。 想象錫量撤回烙鐵外觀形狀為光滑地在下擺攤開圓腳完成后，撤回烙鐵。 要注意撤回時的速度和方向 (5)結(jié)束焊接要形成正常的

15、圓腳糸從兒疋探焊接作業(yè)結(jié)束后，必須清洗烙鐵尖，將松香的炭化物以及焊錫的氧化物清除掉。如果不進(jìn)行清 洗，氧化物附著在上面不易清除掉，導(dǎo)致熱傳遞能力下降。且，為了防止烙鐵尖的劣化，在焊接作業(yè)中進(jìn)行的烙鐵尖清洗是要在焊接之前進(jìn)行。不可將烙 鐵尖清洗的狀態(tài)放置。4部品的使用電子部品中，集成電路以及大規(guī)模集成電路等部品不適應(yīng)靜電，在5頁中的準(zhǔn)備事項中也提到過， 在使用這些部品時必須遵守所指定的防止靜電的注意事項。同時，為了不使手上的污垢以及油脂沾到印刷基板上，需要帶上棉手套。5焊接后的檢查一般在一個基板上需要焊接許多部品,在這些部品都焊接好之后再進(jìn)行焊接結(jié)果的檢查時很難檢查出焊接不好的地方。所以，焊接人

16、員需要在焊接好一個部品之后進(jìn)行焊接結(jié)果的確認(rèn)和目視檢查，保證各自的焊接作業(yè)的質(zhì)量一個重要的問題。如果出現(xiàn)有疑問的地方也可用放大鏡進(jìn)行檢查。溶化不良?xì)馀莺?部品的浮起焊錫跨接焊錫量過于不足刺焊鈕扣焊錫引腳的飛散 躺倒 引腳剪斷長度松動焊接焊接平面剝離蠕動焊忘焊部品的欠品 部品極性錯誤 誤插入(部品錯誤)126焊接不良般的焊接不良現(xiàn)象和其主要原因造成不良的主要現(xiàn)由。 探不良分為重？輕？微的3個級別。不良項日不良焊錫跨接平面或引腳的之間 焊錫連在一起引腳的長度雖正常, 但錫多的覆蓋著看 不見引腳1. 撤回錫線后，烙 鐵使用時間過 長，失去松香的 活性力。2. 供給的焊錫量過 多。由于線路的短路造成不

17、 可正常工作和破壞部 品。焊錫過多1.母材加熱不足,焊錫量多。浸濕不好接合不充分的 時候多、使用產(chǎn)品中引腳 和錫分離造成連接不良。鈕扣焊錫量正常，但看不見 引腳松動焊氣泡平面浮起 剝離16ffi1. 引腳或引腳線 短。2. 部品的浮起。3. 引腳線的脫落不連接或使用中造成連 接不良。平面及引腳上錫沒 有充分的浸濕1.平面或引腳的表 面氧化、附有油 脂。接合強(qiáng)度低、使用中造成 連接不良。引腳周邊的錫表面 上有孔平面在基板上浮起、剝離1.母材之間的熱容量差大、烙鐵接觸方法不好母材的溫度差大。錫內(nèi)部產(chǎn)生的氣體膨脹 和噴出的孔、從表面上看 孔的下面通常隱藏著大 空洞、降低焊接部的強(qiáng) 度、使用中造成連接

18、不 良。1.平面的過熱。 烙鐵尖溫度異常 的高（重新插入 烙鐵的電源）或、 烙鐵使用時間過 長。與印刷線路的斷線。2.用烙鐵尖強(qiáng)行摩擦。147.焊接時的安全衛(wèi)生安全上的注意事項高溫烙鐵的尖部是像講過的那樣 310C的高溫。如果直接使皮膚接觸這個部位時會造成嚴(yán)重的燒傷。為此，注意不要將烙鐵以及烙鐵架放在不平穩(wěn)的地方，更不要為了除去烙鐵尖上的焊錫而甩 動烙鐵。由于甩動烙鐵而飛出溶化的錫造成燒傷，甚至還有造成失明的嚴(yán)重危險，所以絕對不要這樣 做。衛(wèi)生上的注意事項煙霧在焊接的時候會發(fā)生煙霧。這是在加熱分解松香的時候生成的松脂等的煙霧，有味，給眼睛，鼻子以及嗓子等部位帶來 一定的刺激。為了除去這些煙霧，在作業(yè)臺上放置好排煙器，排煙導(dǎo)管等排煙裝置，并在作業(yè)時要使它們 處于工作狀態(tài)。同時作業(yè)位置要處于排煙效率高的位置，作業(yè)姿勢要處于不吸入煙霧的姿勢。錫焊錫是錫銀銅的合金，進(jìn)入人體后是對人體起有害作用的物質(zhì)。手工焊接時需要經(jīng)常用手拿著錫線進(jìn)行作業(yè)，所以為了不使皮膚接觸要帶上棉手套進(jìn)行作業(yè)。（同時也是為了防止燒傷）并且在作業(yè)結(jié)束后（特別是在吃飯以前）一定要用肥皂將手清洗干凈。在手工焊接時所產(chǎn)生 的煙霧中，其加熱溫度（340 C左右）混合金屬粒子（浮游微粒子）的量少到無法檢測出的程 度。照明由于在手工焊