《汽車電工電子基礎(chǔ)》課件 2.7焊接相關(guān)

汽車工程系新能源汽車教研組新能源汽車檢測與維修專業(yè)基礎(chǔ)課汽車電工電子基礎(chǔ)汽車工程系新能源汽車教研組項目二：電路基本物理量及其測量焊接相關(guān)（2課時）

01應(yīng)知、應(yīng)會

02課程內(nèi)容

03課后小結(jié)

04課堂考核本節(jié)課的我們應(yīng)該完成的內(nèi)容汽車工程系新能源汽車教研組Part01應(yīng)知、應(yīng)會汽車工程系新能源汽車教研組能熟練應(yīng)用焊接工具按照工藝標準完成焊接工作焊接相關(guān)010203了解焊接的3種類型和焊接機理了解影響焊接質(zhì)量的相關(guān)因素汽車工程系新能源汽車教研組Part02課程內(nèi)容汽車工程系新能源汽車教研組1.焊接的基礎(chǔ)知識汽車工程系新能源汽車教研組1.焊接的分類焊接一般分為熔焊、接觸焊和釬焊三大類。（1）熔焊熔焊是指在焊接過程中，將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，在不外加壓力的情況下完成焊接的方法，如電弧焊、氣焊等。（2）接觸焊接觸焊是在焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）來完成焊接的方法，如超聲波焊、脈沖焊、摩擦焊等。1.焊接的基礎(chǔ)知識汽車工程系新能源汽車教研組（3）釬焊釬焊采用比被焊件熔點低的金屬材料作焊料，將焊件和焊料加熱到高于焊料的熔點而低于被焊件的熔點的溫度，利用液態(tài)焊料潤濕被焊件，并與被焊件相互擴散，從而實現(xiàn)連接。釬焊根據(jù)使用焊料熔點的不同又可分為硬釬焊和軟釬焊。使用焊料的熔點高于4500℃的釬焊稱為硬釬焊；使用焊料的熔點低于4500℃的釬焊稱為軟釬焊。電子產(chǎn)品安裝工藝中的“接”就是軟釬焊的一種，主要使用錫、鉛等低熔點合金材料作焊料，因此俗稱“錫焊”。汽車工程系新能源汽車教研組2.焊接的機理電子線路的焊接看似簡單，似乎只不過是熔融的焊料與被焊金屬（母材）的結(jié)合過程，其微觀機理則是非常復(fù)雜的，它涉及物理、化學(xué)、材料學(xué)、電學(xué)等相關(guān)知識。只有熟悉有關(guān)焊接的基礎(chǔ)理論，才能對焊接中出現(xiàn)的各種問題心中有數(shù)，應(yīng)付自如，從而提高焊接質(zhì)量。焊接是將焊料、被焊金屬同時加熱到最佳溫度，依靠熔融焊料添滿被焊金屬間隙并與之形成金屬合金的過程。從微觀的角度分析，焊接包括兩個過程：一個是潤濕過程，另一個是擴散過程。1.焊接的基礎(chǔ)知識汽車工程系新能源汽車教研組（1）

潤濕（橫向流動）潤濕又稱為浸潤，是指熔融焊料在金屬表面形成均勻、平滑、連續(xù)并牢固附著的焊料層。潤濕的條件之一是被焊金屬表面必須保持清潔。只有這樣，焊料和被焊金屬的原子才可以自由地相互吸引。1.焊接的基礎(chǔ)知識汽車工程系新能源汽車教研組（2）擴散（縱向流動）伴隨著熔融焊料在被焊金屬表面擴散的潤濕現(xiàn)象的出現(xiàn)，還出現(xiàn)了焊料向固體金屬內(nèi)部擴散的現(xiàn)象。例如用錫鉛焊料焊接銅件時，焊接過程中既有表面擴散，又有晶界擴散和晶內(nèi)擴散。錫鉛焊料中的鉛只參與表面擴散，而錫和鉛原子則相互擴散，這是不同金屬的不同性質(zhì)所決定的選擇擴散。正是由于這種擴散作用，在兩者界面形成新的合金，從而使焊料和焊件牢固地結(jié)合。1.焊接的基礎(chǔ)知識汽車工程系新能源汽車教研組（3）焊接的要素焊接是綜合的、系統(tǒng)的過程，焊接的質(zhì)量取決于下列要素。焊接母材的可焊性。焊接部位的清潔程度。助焊劑。助焊劑可破壞氧化膜、凈化焊接面，使焊點光滑、明亮。電子裝配中的助焊劑通常是松香。焊接溫度和時間。焊接時間。1.焊接的基礎(chǔ)知識汽車工程系新能源汽車教研組焊料、助焊劑和阻焊劑的性質(zhì)和成分、作用原理及選用知識是電子組裝工藝技術(shù)中的重要內(nèi)容之一，對保證焊接質(zhì)量具有決定性的影響。1.焊料凡是用來熔合兩種或兩種以上的金屬表面，使之形成一個整體的金屬的合金都叫作焊料。根據(jù)組成成分，焊料可以分為錫鉛焊料、銀焊料、銅焊料。根據(jù)熔點，焊料又可以分為軟焊料（熔點在450℃以下）和硬焊料（熔點在450℃以上）。在電子裝配中常用的是錫鉛焊料。通常所說的焊錫是一種錫和鉛的合金，它是一種軟焊料。焊錫可以是二元合金、三元合金或四元合金。2.焊料、助焊劑、阻焊劑汽車工程系新能源汽車教研組1.錫鉛合金的狀態(tài)曲線純錫與其他多種金屬有良好的親和力，它熔化時與焊接母材金屬形成化合物合金層IMC。許多元件的引腳是銅材料，這種合金層的成分是Cu6Sn5，這種化合物雖然強固，但較脆。如果用鉛與錫制成錫鉛合金，則既可以降低焊料的熔點，又可以增加強度。如圖所示為錫鉛合金的狀態(tài)曲線。2.焊料、助焊劑、阻焊劑汽車工程系新能源汽車教研組2.焊錫合金的特性（1）導(dǎo)電性能。錫鉛合金的電導(dǎo)率僅是銅的1/10，即錫鉛合金的導(dǎo)電能力比較差。焊點的電阻與電阻率，焊點的形狀、面積等多種因素有關(guān)。焊點如果有空洞、深孔等缺陷，電阻就要明顯變大。（2）力學(xué)性能。

在實際焊接中，即使不考慮焊接過程中產(chǎn)生的缺陷（如空洞和氣泡等）對焊點強度的影響，焊點強度也經(jīng)常出現(xiàn)問題。電子產(chǎn)品在實際工作中，由于焊點電阻的存在而出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，在溫度循環(huán)的情況下，焊點出現(xiàn)蠕變和疲勞，這將極大地影響焊點的力學(xué)性能。2.焊料、助焊劑、阻焊劑汽車工程系新能源汽車教研組（3）雜質(zhì)對焊錫的影響焊錫中往往含有少量其他元素，這些元素會影響焊錫的熔點、導(dǎo)電性、抗張強度等物理、機械性能。（4）

常用焊錫焊錫絲抗氧化焊錫含銀的焊錫焊膏2.焊料、助焊劑、阻焊劑汽車工程系新能源汽車教研組2.助焊劑助焊劑的作用是清除金屬表面的氧化物、硫化物、油和其他污染物，并防止在加熱過程中焊料繼續(xù)氧化。同時，助焊劑還具有增強焊料與金屬表面的活性、增加浸潤的作用。（1）對助焊劑的要求有清洗被焊金屬和焊料表面的作用熔點低于所有焊料的熔點在焊接溫度下能變成液狀，具有保護金屬表面的作用有較小的表面張力，受熱后能迅速均勻地流動熔化時不產(chǎn)生飛濺或飛沫不產(chǎn)生有害氣體和有強烈刺激性的氣味不導(dǎo)電，無腐蝕性，殘留物無副作用助焊劑的膜要光亮、致密、干燥快、不吸潮、熱穩(wěn)定性好2.焊料、助焊劑、阻焊劑汽車工程系新能源汽車教研組（2）

助焊劑的種類助焊劑一般可分為有機助焊劑、無機助焊劑和樹脂助焊劑三大類。3.助焊劑的主要性能無機助焊劑：一般無機助焊劑化學(xué)作用強，腐蝕作用大，錫焊性好，但對電路元件有破壞作用，焊后必須清洗干凈。樹脂助焊劑：松香系列助焊劑在印制電路板焊接中較常用。在應(yīng)用時分為前涂覆和后涂覆。在焊接前涂覆在印制電路板上，既可以防止銅箔表面氧化，又便于印制電路板的保存。后涂覆是在焊接元件時與焊錫一起使用。2.焊料、助焊劑、阻焊劑汽車工程系新能源汽車教研組3.阻焊劑阻焊劑是一種耐高溫的涂料。在焊接時可將不需要焊接的部位涂上阻焊劑保護起來，從而使焊接只在需要焊接的焊點上進行。應(yīng)用阻焊劑可以防止橋接、短路等情況發(fā)生，減少返修，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約焊料，提高焊接質(zhì)量。由于阻焊膜的覆蓋，焊接時印制電路板受到的熱沖擊小，使板面不易起泡、分層。阻焊劑廣泛用于浸焊和波峰焊。（1）阻焊劑的種類按成膜方法，阻焊劑可分為熱固化型、紫外線光固化型及電子束漫射固化型等幾種。2.焊料、助焊劑、阻焊劑汽車工程系新能源汽車教研組（2）

阻焊劑的優(yōu)點防止焊錫橋接造成短路。使焊點飽滿，減少虛焊，而且有助于節(jié)約焊料。由于板面部分被阻焊劑膜覆蓋，焊接時板面受到的熱沖擊小，所以不易起泡、分層。（3）對阻焊劑的要求阻焊劑是通過絲網(wǎng)漏印方法印制在板上的，因此要求它黏度適宜，不封網(wǎng)，不潤圖像，以滿足漏印工藝的要求。阻焊劑應(yīng)在250~270℃的錫焊溫度中經(jīng)過10~25s不起泡、脫落，與覆銅箔仍能牢固黏結(jié)，具有較好的耐溶劑化學(xué)藥品性，能經(jīng)受焊前的化學(xué)處理，有一定的機械強度，能承受尼龍刷的打磨拋光處理。2.焊料、助焊劑、阻焊劑汽車工程系新能源汽車教研組1.常用工具常用工具電烙鐵、焊料、助焊劑、金屬鉗、吸錫器、焊臺、萬用表等。3.電子元件的焊接汽車工程系新能源汽車教研組2.焊接步驟（1）清除焊接部位的氧化層焊接前，應(yīng)對元件引腳或印制電路板的焊接部位進行焊前處理?？捎脭噤彈l制成小刀，刮去金屬引線表面的氧化層，使引腳露出金屬光澤。3.電子元件的焊接汽車工程系新能源汽車教研組（2）元件鍍錫在刮凈的引線上鍍錫，可將引線蘸一下松香酒精溶液，然后將帶錫的熱烙鐵頭壓在引線上，并轉(zhuǎn)動引線，即可使引線均勻地鍍上一層很薄的錫層。焊接導(dǎo)線前，應(yīng)將絕緣外皮剝?nèi)ィ俳?jīng)過上面兩項處理，才能正式焊接。若焊接多股金屬絲的導(dǎo)線，應(yīng)將其打光后先擰在一起，然后鍍錫。3.電子元件的焊接汽車工程系新能源汽車教研組（3）焊接流程做好焊前處理之后，就可以正式進行焊接。右手持電烙鐵，左手用尖嘴鉗或鑷子夾持元件或?qū)Ь€。焊接前，電烙鐵要充分預(yù)熱。烙鐵頭刃面上要吃錫，即帶上一定量的焊錫。將烙鐵頭刃面緊貼在焊點處。電烙鐵與水平面大約成60°角，以便熔化的錫從烙鐵頭上流到焊點上。烙鐵頭在焊點處停留的時間控制為2~3s。抬開烙鐵頭。左手仍持元件不動，待焊點處的錫冷卻凝固后才可松開左手。用鑷子轉(zhuǎn)動引線，確認不松動后，可用偏口鉗剪去多余的引線。焊接時，要保證每個焊點焊接牢固，接觸良好，保證焊接質(zhì)量。3.電子元件的焊接汽車工程系新能源汽車教研組2.貼片二極管的焊接（1）在所需焊接的焊盤上涂抹適量助焊劑3.電子元件的焊接（2）用電烙鐵將焊錫絲熔化后焊在焊盤上汽車工程系新能源汽車教研組（3）將鑷子夾住貼片二