手工錫焊培訓(xùn)課件

1、2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)課件,1,手工錫焊培訓(xùn),2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)課件,2,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)課件,3,焊接是電子制造工藝中最關(guān)鍵的工序。,焊接要提高效率，增強(qiáng)焊接質(zhì)量，減少缺陷，如虛焊、渣焊、內(nèi)部應(yīng)力大、焊點(diǎn)發(fā)脆等。,焊接是要有良好的機(jī)械連接即強(qiáng)度，以及良好的電氣連接即導(dǎo)電性。,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)課件,4,當(dāng)焊料被加熱到熔點(diǎn)以上，焊接金屬表面在助焊劑的活化作用下，對(duì)金屬表面的氧化層和污染物起到清洗作用，同時(shí)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(jìn)行浸潤、發(fā)生擴(kuò)散、溶解、冶金結(jié)合，在焊料和被焊接金屬表面之間生成金屬間

2、結(jié)合層（焊縫），冷卻后使焊料凝固，形成焊點(diǎn)。焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度與金屬間結(jié)合層的結(jié)構(gòu)和厚度有關(guān)。,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)課件,5,表面清潔,焊件加熱,熔錫潤濕,擴(kuò)散結(jié)合層,合金,物理學(xué)潤濕、黏度、毛細(xì)管現(xiàn)象、熱傳導(dǎo)、擴(kuò)散、溶解,化學(xué)助焊劑分解、氧化、還原、電極電位,冶金學(xué)合金、合金層、金相、老化現(xiàn)象,冶金學(xué)合金、合金層、金相、老化現(xiàn)象,電學(xué)電阻、熱電動(dòng)勢,材料力學(xué)強(qiáng)度（拉力、剝離疲勞）、應(yīng)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(fù)雜過程,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)課件,6,潤濕角,焊點(diǎn)的最佳潤濕角 Cu-Pb/Sn 1545 ,當(dāng)=0時(shí)，完全潤

3、濕；當(dāng)=180時(shí)，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(yùn)動(dòng),（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(xùn)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(dǎo)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(duì)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(duì)它的引力，因此液體表面都有自動(dòng)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(xùn)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(dāng)焊料與被焊金屬之間有氧化層和其它污染物時(shí)，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(xùn)課件,9,（2）擴(kuò)散,當(dāng)金屬與金屬接觸時(shí)，界面上晶格紊亂導(dǎo)致部分原子從一個(gè)晶格點(diǎn)陣移動(dòng)到另一個(gè)晶格點(diǎn)陣。,擴(kuò)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(huì)發(fā)生引力） 溫度（在一定溫度下金屬分子才具有動(dòng)能）

5、,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)課件,10,（2）擴(kuò)散,Pb,Sn,表面擴(kuò)散,向晶粒內(nèi)擴(kuò)散,分割晶粒擴(kuò)散,選擇擴(kuò)散,Cu表面,熔融Sn/Pb焊料側(cè),晶粒,手工錫焊培訓(xùn)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(huì)使分子運(yùn)動(dòng)加劇，銅分子和錫分子會(huì)向?qū)Ψ綌U(kuò)散溶解，為合金的產(chǎn)生奠定基礎(chǔ)。,溶解的度要控制，溶解多了，PCB板上的銅箔會(huì)變薄、變脆。,手工錫焊培訓(xùn)課件,12,（4）合金,以63Sn/37Pb焊料為例， 共晶點(diǎn)為183 焊接后（210-230） 生成金屬間結(jié)合層： Cu6Sn5和Cu3Sn（錫銅合金）,最后冷卻凝固形成焊點(diǎn),手工錫焊培訓(xùn)課件

6、,13,（4）合金,當(dāng)溫度達(dá)到210-230時(shí)， Sn向Cu表面擴(kuò)散，而Pb不擴(kuò)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(shí)間延長， Cu 原子滲透（溶解）到Cu6Sn5 中，局部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镃u3Sn， Cu 含量由40%增加到66%。當(dāng)溫度繼續(xù)升高和時(shí)間進(jìn)一步延長， Sn/Pb焊料中的Sn不斷向Cu表面擴(kuò)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(jié)合力非常脆弱，當(dāng)受到溫度、振動(dòng)等沖擊，就會(huì)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(xùn)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(xùn)課件,15,*4m時(shí)，由于金屬間合金層太厚，使連接處失去彈性，由于金屬間結(jié)合層的結(jié)構(gòu)疏松、發(fā)脆，也會(huì)使強(qiáng)度小。,*厚度為0.5m時(shí)抗拉強(qiáng)度最佳；,*0.54m時(shí)的抗拉強(qiáng)度可接受；,*0.5m時(shí)，由于金屬間 合金層太薄，幾乎沒有強(qiáng)度；,金屬間結(jié)合層的厚度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系,金屬間結(jié)合層厚度（m）,拉伸力 （千lbl/in2）,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)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(yīng)用廣泛，散熱性好,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)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(jī)械連接即強(qiáng)度，以及良好的電氣連接即導(dǎo)電性。,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)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(xùn)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(diǎn)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(xùn)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(diǎn)是183度,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)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(diǎn)為74。170呈活性反應(yīng)，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(yīng)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(yīng)。 B、減小表面張力 C、母材被溶蝕活性強(qiáng)的助焊劑容易溶蝕母材。 D、助焊劑中的金屬鹽與母材進(jìn)行置換反應(yīng)。,去污 助焊,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)課件,22,手工焊接設(shè)備：,電烙鐵,焊臺(tái),熱風(fēng)槍,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)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(xùn)課件,24,通孔器件,表面貼裝器件,手工錫焊培訓(xùn)課件,25,表面貼裝器件,手工錫焊培訓(xùn)課件,26,焊接一般擺姿,注意事項(xiàng)：焊接試驗(yàn)臺(tái)上所使用的工具和元件一定擺放整齊有序，且擺放時(shí)應(yīng)考慮人體關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)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(shí)一般要求是:左手拿錫線

11、,右手握烙鐵；兩手放臺(tái)面上(即錫線頭、烙鐵頭和視線同時(shí)指在要修補(bǔ)的焊點(diǎn)上。),手工錫焊培訓(xùn)課件,27,焊接一般擺姿,手工錫焊培訓(xùn)課件,28,烙鐵的正確拿法,手工錫焊培訓(xùn)課件,29,錫絲的握法,連續(xù)作業(yè)時(shí)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(xùn)課件,30,五步法焊接步驟：,根據(jù)焊接機(jī)理，焊接最重要的參數(shù)是溫度和時(shí)間。手工焊接的溫度變化不大，通過控制焊接的時(shí)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(xùn)課件,31,焊點(diǎn)初判：,形如富士山；,光亮；,圓潤；,手工錫焊培訓(xùn)課件,32,焊點(diǎn)初判：,手工錫焊培訓(xùn)課件,33,焊點(diǎn)初判：,202

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

13、課件,42,標(biāo)題說明,請輸入相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)課件,43,標(biāo)題說明,請輸入相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容,請輸入相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容請輸入相關(guān)內(nèi)容,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)課件,44,75,%,28,%,標(biāo)題說明,請輸入相關(guān)內(nèi)容 請輸入相關(guān)內(nèi)容 請輸入相關(guān)內(nèi)容 請輸入相關(guān)內(nèi)容 請輸入相關(guān)內(nèi)容,請輸入相關(guān)內(nèi)容 請輸入相關(guān)內(nèi)容,2021/4/15,手工錫焊培訓(xùn)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,