焊接理論基礎(金工實習)

焊接理論基礎目錄概念SMT（SurfaceMountTechnology）工藝類型手工焊接焊接檢驗概念錫焊/Soldering指通過使融熔的錫料流向被焊件的縫隙以及各個面，并經(jīng)過潤濕、擴散形成合金層，來實現(xiàn)電子與機械的連接點的一種焊接方法。電子產(chǎn)品實現(xiàn)電子裝聯(lián)的最基本、最常用的工藝。

概念手工焊接/HandSoldering指以烙鐵頭為主要熱源（以及其他手動設備），用手工操作的方式加熱錫料與被焊件（如元器件引腳或焊端、焊導線等）進行焊接/或拆焊的作業(yè)。制造電子產(chǎn)品最基本、最有效的裝聯(lián)方法。概念形成錫焊焊點的主要理化過程加熱被焊件，錫料與助焊劑，在助焊劑的作用下清除氧化物，并使熔融的錫料流向被焊件的縫隙以及各個面，且經(jīng)過潤濕與擴散，在被焊金屬界面上生成合金層，經(jīng)過冷卻形成電子與機械的連接點。概念母材-焊料-助焊劑之間的關(guān)系

焊接的理論根據(jù)及溫控的重要性在室溫下25–30°C(所有物質(zhì)都是固態(tài))在器件引腳，焊錫，焊盤間沒有連接。依靠表面張力的作用，將器件引腳，焊錫與焊盤連接住。在焊錫熔點溫度下180–183°C(焊錫呈液態(tài))太劇烈的化學反應，形成太厚的介質(zhì)層，反而降低了機械連接強度。當溫度生至太高時，比如280–350°Candabove(化學反應劇烈，形成太厚的介質(zhì)層。)焊接的理論根據(jù)及溫控的重要性在適當?shù)幕瘜W反應中，形成了牢固的機械連接強度。在發(fā)生化學反應的溫度下210–220°C(在一秒鐘內(nèi)，生成的介質(zhì)厚度約0.5微米.)Cu3Sn/Cu6Sn5最佳工藝溫度.SMT工藝類型SMT手工焊接工具電烙鐵手工浸焊臺熱風槍吸錫器點膠機鑷子、剪、鉗等SMT工藝類型按操作方式劃分：手工裝焊工藝半手工/半自動裝焊工藝全自動裝焊工藝SMT工藝類型按焊接原理劃分：烙鐵焊接工藝浸焊工藝波峰焊接工藝貼片膠/波峰焊工藝（即多點焊接）選擇性通孔插裝工藝（即單點焊接）氣相焊接工藝（目前已很少用）再流焊接工藝（即焊膏/再流焊工藝)SMT工藝類型按裝焊元器件類型劃分：純表面貼裝之器件裝焊工藝混合裝焊工藝同時具有貼裝元器件與通孔插裝元器件同時具有表面貼裝元器件與芯片通孔再流焊接工藝（即通孔插裝元器件采用焊膏/再流焊藝）SMT工藝類型按焊盤位于板上的面數(shù)劃分：單面裝焊工藝（如：單面貼裝、單面混裝）雙面裝焊工藝（如：雙面貼裝、雙面混裝）SMT工藝類型按組件裝聯(lián)方式劃分：單面貼裝工藝雙面貼裝工藝單面混裝工藝雙面混裝工藝手工焊接電烙鐵簡介:手工焊接電烙鐵選擇的原則應與科研開發(fā)/產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、返工/返修的工作性質(zhì)相適應。應與被焊接點所需的熱容量或焊接溫度相匹配。電烙鐵應熱效高、升溫快、復熱性好、焊接溫度準確而穩(wěn)定并漏電電壓小。烙鐵頭（形體）應與被焊接處所需的熱容量或焊接溫度、焊點焊接面面積與密度、焊點所處的空間位向相適應。電烙鐵的電氣與機械性能應安全、可靠、操作舒適而方便，維護簡便、經(jīng)濟性好（指使用壽命與價格）。手工焊接烙鐵頭選擇的基本原則烙鐵頭的形體粗細或質(zhì)量（即重量）輕重應與被焊接處所需的熱容量換焊接溫度相匹配。烙鐵頭形體的幾何形體（特別是其頭部）應于被焊接的空間位向相適用。烙鐵頭頭部的幾何形體應使其與被焊接處的接觸面積為最大。烙鐵頭柄部應與所用烙鐵身相匹配（即柄部的內(nèi)徑或外徑與烙鐵身的配合應適宜而無松動）。烙鐵頭其使用壽命應較長（如耐高溫、耐腐蝕、不易磨損等）且價格適當。手工焊接使用電烙鐵應注意的若干問題:應仔細閱讀電烙鐵的使用說明書。電烙鐵使用之前，必須檢查電源線或接地是否良好。通電之前，應檢查供電電壓與所用的電烙鐵所使用電壓是否一致。電烙鐵一般使用溫度不宜超過380℃/716°F（若需更高者，也不宜超過400℃/752°F并時間不可太長）。且不使用之時，應及時斷電。正在使用的與污焦烙鐵頭其頭部應經(jīng)常保持清潔；待焊或焊接中的烙鐵頭，其頭部（長度約5~10mm處）必須均勻沾涂上一層薄錫；切忌對表面有電鍍層的烙鐵頭用粗砂紙或銼刀進行整修。要定期或適時地清除烙鐵頭、其內(nèi)孔或外徑上的氧化物層。以選用中等活性（RMR）或免清洗（NC）的助焊劑為宜；切忌用鹵素含量高或強酸性的助焊劑。對已通電加熱的電烙鐵應將其置于烙鐵架內(nèi)，切忌隨意亂擱放。

手工焊接手工錫焊的主要工藝流程焊前準備電烙鐵通電清潔烙鐵頭加助焊劑（含助焊劑芯的錫絲免之）加熱被焊件送供錫絲繼續(xù)加熱焊點移離錫絲抽離烙鐵頭冷卻焊點檢查焊點。手工焊接手工錫焊溫度與時間手工錫焊的溫度是烙鐵頭于被焊件相互接觸并能形成錫焊點所需的溫度（即焊接點處實際所能得到的溫度或?qū)７Q“焊接溫度”）。一般該溫度不高于錫料自身熔點溫度38℃或100°F，為宜。手工錫焊的時間是指烙鐵頭與被焊件相互接觸并能形成錫焊點所需的時間（既力量在焊接處停留的時間或?qū)７Q“焊接時間”）。一般應控制在1～5秒之間為宜。手工焊接手工錫焊工藝應注意的若干問題

錫料應以采用含中等活性或免清洗的助焊劑芯的焊錫絲為主，僅在返工/返修時，才用液態(tài)助焊劑。對工藝上有防靜電要求者，應在防靜電工作臺上并采用防靜電電烙鐵進行焊接（焊接前，還應測量電烙鐵的漏電壓是否小于2mv；其對地阻抗是否小于20Ω）。溫控烙鐵應定期檢測其溫度準確性，若在焊接中發(fā)現(xiàn)異常應及時檢測其控溫是否正常。應對焊點的實際情況或不同類型，及時地選換不同形體的烙鐵頭。切忌只用一種形體的烙鐵頭來進行所有的焊接。凡補焊，增強焊以及返工、調(diào)試的修焊，其所用焊錫絲的合金成分與助焊劑類型都必須與原焊接工藝的要求保持一致，切忌隨意更換。手工焊接手工錫焊工藝應注意的若干問題對于焊接陶瓷電阻、電容，必要時還應對其進行預烘處理（一般預熱溫度為100～150℃；時間為1～2分鐘）。作為正式產(chǎn)品，其重復焊接（指在規(guī)定時間內(nèi)來焊好，并等徹底冷卻之后。再進行的焊接）不得超過三次（包括其返工次數(shù)在內(nèi)。）取PCB板換焊接板時，用用手指夾拿板厚的兩邊框處進行，應盡量避免手指接觸PCB板的焊接面。待焊換已焊畢的PCB板應將其放入有隔離槽的放置架內(nèi)，切忌隨意亂堆放。表面貼裝（SMT）焊點與通孔插裝（THT）焊點，對其吃錫量的要求有質(zhì)的差異，工藝師應出示其吃錫量的標準樣品，以幫助焊線工與檢驗人員更新觀念。手工焊接手工錫焊操作應注意的若干問題

烙鐵頭和焊錫與被焊件的平面一般成45°角度接觸；錫絲只能加到被焊件面上，不可大量加到烙鐵頭上（但烙鐵頭尖端部分應觸及少量錫絲以形成錫橋而增進熱傳導）。切忌用大烙鐵頭去焊熔化錫絲并將已沾滿了熔融錫料的烙鐵頭去進行焊接。焊接時，烙鐵頭應先觸及被焊件和對其加熱，然后再將錫絲送至被焊接處。送供錫絲應先少些，然后逐漸增加，直至足量為止。當錫料熔融，流布以及潤濕之后，依據(jù)焊點形狀適當移轉(zhuǎn)烙鐵頭。手工焊接手工錫焊操作應注意的若干問題應先移開錫絲，后將里頭抽離焊點，兩者順序切不可顛倒。烙鐵頭適時而適當?shù)鼗卮⒀杆俚爻殡x焊點，這對于確保焊點強度與外觀飽滿、光亮、圓滑至關(guān)重要。所謂焊點“錫量適當”是指其被焊件各縫隙之間充滿了錫料并所有被焊件各面上所覆蓋的各層呈顯“皮包骨”狀態(tài)。焊點應讓其在室溫下自然冷卻，切忌用嘴吹或其他強制冷卻的方法。焊點在冷卻或凝固過程中，切忌受任何外力影響或干擾。電烙鐵在使用中嚴禁有甩錫的動作。焊畢應及時剪切引腳并清除殘錫與多余物。焊接中應做到隨時焊接，隨時檢查，隨時糾錯或補焊。手工焊接手工錫焊操作基本步驟圖解：焊接檢驗焊接檢驗錫焊檢查的意義

錫焊的最終工序是進行檢查。由于錫焊部分存在缺陷，所以檢查是完全必要的。通過嚴格的檢查，不僅要發(fā)現(xiàn)所有的缺陷，而且要針對發(fā)生缺陷的原因采取相應的預防措施。焊接的檢查大致有兩種：一、焊前檢查，即檢查母材表面、焊料、助焊劑等是否滿足適當?shù)暮附訔l件；二、焊后檢查，即檢查焊接是否確實可靠，有無焊接的缺陷。

焊接檢驗JIS

日本工業(yè)標準

ASTM

美國材料實驗學會標準。

NEMA

美國制造協(xié)會標準

MIL

美國軍用標準

IPC

美國電路互連與封裝協(xié)會標準