《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(xiàng)目二：電路基本物理量及其測量焊接相關(guān)（2課時(shí)）

01應(yīng)知、應(yīng)會(huì)

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(huì)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(shí)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)而低于被焊件的熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)焊料潤濕被焊件，并與被焊件相互擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)連接。釬焊根據(jù)使用焊料熔點(diǎn)的不同又可分為硬釬焊和軟釬焊。使用焊料的熔點(diǎn)高于4500℃的釬焊稱為硬釬焊；使用焊料的熔點(diǎn)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(diǎn)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(jī)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(jī)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(shí)。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(shí)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(gè)過程：一個(gè)是潤濕過程，另一個(gè)是擴(kuò)散過程。1.焊接的基礎(chǔ)知識(shí)汽車工程系新能源汽車教研組（1）

潤濕（橫向流動(dòng)）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(shí)汽車工程系新能源汽車教研組（2）擴(kuò)散（縱向流動(dòng)）伴隨著熔融焊料在被焊金屬表面擴(kuò)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(kuò)散的現(xiàn)象。例如用錫鉛焊料焊接銅件時(shí)，焊接過程中既有表面擴(kuò)散，又有晶界擴(kuò)散和晶內(nèi)擴(kuò)散。錫鉛焊料中的鉛只參與表面擴(kuò)散，而錫和鉛原子則相互擴(kuò)散，這是不同金屬的不同性質(zhì)所決定的選擇擴(kuò)散。正是由于這種擴(kuò)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(shí)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(diǎn)光滑、明亮。電子裝配中的助焊劑通常是松香。焊接溫度和時(shí)間。焊接時(shí)間。1.焊接的基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)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(gè)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(diǎn)，焊料又可以分為軟焊料（熔點(diǎn)在450℃以下）和硬焊料（熔點(diǎn)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(shí)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(qiáng)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(diǎn)，又可以增加強(qiáng)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(diǎn)的電阻與電阻率，焊點(diǎn)的形狀、面積等多種因素有關(guān)。焊點(diǎn)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(shí)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(diǎn)強(qiáng)度的影響，焊點(diǎn)強(qiáng)度也經(jīng)常出現(xiàn)問題。電子產(chǎn)品在實(shí)際工作中，由于焊點(diǎn)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(diǎn)出現(xiàn)蠕變和疲勞，這將極大地影響焊點(diǎn)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(huì)影響焊錫的熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、抗張強(qiáng)度等物理、機(jī)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(shí)，助焊劑還具有增強(qiáng)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(diǎn)低于所有焊料的熔點(diǎn)在焊接溫度下能變成液狀，具有保護(hù)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(dòng)熔化時(shí)不產(chǎn)生飛濺或飛沫不產(chǎn)生有害氣體和有強(qiáng)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(jī)助焊劑、無機(jī)助焊劑和樹脂助焊劑三大類。3.助焊劑的主要性能無機(jī)助焊劑：一般無機(jī)助焊劑化學(xué)作用強(qiáng)，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(shí)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(shí)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(shí)可將不需要焊接的部位涂上阻焊劑保護(hù)起來，從而使焊接只在需要焊接的焊點(diǎn)上進(jìn)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(dòng)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(shí)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(diǎn)防止焊錫橋接造成短路。使焊點(diǎn)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(shí)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(jī)械強(qiáng)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(tái)、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(jìn)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(dòng)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)?，再?jīng)過上面兩項(xiàng)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(jìn)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(diǎn)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(diǎn)上。烙鐵頭在焊點(diǎn)處停留的時(shí)間控制為2~3s。抬開烙鐵頭。左手仍持元件不動(dòng)，待焊點(diǎn)處的錫冷卻凝固后才可松開左手。用鑷子轉(zhuǎn)動(dòng)引線，確認(rèn)不松動(dòng)后，可用偏口鉗剪去多余的引線。焊接時(shí)，要保證每個(gè)焊點(diǎn)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