第二講焊接技術(shù)

1、第二講　錫 焊 技 術(shù),電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,一．焊接技術(shù)與錫焊,焊接是金屬加工的基本方法之一。 通常分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。 錫焊，就是將鉛錫焊料熔入焊件的縫隙使其連接的一種焊接方法，特征： (1)焊料熔點低干焊件。 (2)焊接時將焊件與焊料共同加熱到焊接溫度，焊料熔化而焊件不熔化。 (3)連接的形式是由熔化的焊料潤濕焊件的焊接面產(chǎn)生冶金、化學(xué)反應(yīng)形成結(jié)合層而實現(xiàn)的。,

2、電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,一．焊接技術(shù)與錫焊,(1)鉛錫焊料熔點低于200℃，適合半導(dǎo)體等電子材料的連接。 (2)只需筒單的加熱工具和材料即可加工，投資少。 (3)焊點有足夠強度和電氣性能。 (4)錫焊過程可逆，易于拆焊。,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,一．焊接技術(shù)與錫焊,圖2.1 焊接分類,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,二．錫焊機理,1、擴散,擴散現(xiàn)象,圖2．2 金屬晶格點陣模型 圖2．3 焊料

3、與焊件擴散示意圖,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,二．錫焊機理,1、擴散,金屬之間的擴散不是任何情況下都會發(fā)生，而是有條件的。兩個基本條件是： (1)距離，兩塊金屬必須接近到足夠小的距離。 (2)溫度，只有在一定溫度下金屬分子才具有動能，使得擴散得以進行。 錫焊就其本質(zhì)上說，是焊料與焊件在其界面上的擴散。焊件表面的清潔，焊件的加熱是達到其擴散的基本條件。,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,二．錫焊機理,2、潤濕,潤濕是發(fā)生在固體表面

4、和液體之間的一種物理現(xiàn)象。這種潤濕作用是物質(zhì)所固有的一種性質(zhì)(圖2.4)。,圖2．4 干凈玻璃表面的水和水銀,圖2．5 潤濕角,液體和固體交界處形成一定的角度，這個角稱潤濕角，是定量分析潤濕現(xiàn)象的一個物理量。如圖2.5所示，θ角從0°到180°，θ角越小，潤濕越充分。實際中我們以90°為潤濕的分界。,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,二．錫焊機理,2、潤濕,錫焊過程中，熔化的鉛錫焊料和焊件之間的作用，正是這種潤濕現(xiàn)象。

5、觀測潤濕角是錫焊檢測的方法之一，潤濕角越小，焊接質(zhì)量越好。 一般質(zhì)量合格的鉛錫焊料和銅之間潤濕角可達20°，實際應(yīng)用中一般以45°為焊接質(zhì)量的檢驗標準(圖2.6)。,圖2.6 焊料潤濕角,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,二．錫焊機理,3、結(jié)合層,焊接過程中，焊料和焊件的界面有擴散現(xiàn)象發(fā)生。這種擴散的結(jié)果，使得焊料和焊件界面上形成一種新的金屬合金層，我們稱之為結(jié)合層。(圖2.7) 由于結(jié)合層的作用將焊料和焊件結(jié)合成一個整體

6、，實現(xiàn)金屬連續(xù)性。(圖2.8)焊接過程同黏接物品的機理不同之處即在于此。,圖2.7 焊料與焊件擴散示意圖 圖2.8 錫焊結(jié)合層示意圖,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,二．錫焊機理,3、結(jié)合層,鉛錫焊料和銅在錫焊過程中生成結(jié)合層，厚度可達1．2～10μm。由于潤濕擴散過程是一種復(fù)雜的金屬組織變化和物理冶金過程，結(jié)合層的厚度過薄或過厚都不能達到最好的性能。結(jié)合層小于1.2um，實際上是一種半附著性結(jié)合，

7、強度很低，而大于6μm 則使組織粗化，產(chǎn)生脆性，降低強度。 理想的結(jié)合層厚度是1.2—3.5μm，強度最高，導(dǎo)電性能好。,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,二．錫焊機理,綜上所述，我們獲得關(guān)于錫焊的理性認識：將表面清潔的焊件與焊料加熱到一定溫度，焊料熔化并潤濕焊件表面，在其界面上發(fā)生金屬擴散并形成結(jié)合層，從而實現(xiàn)金屑的焊接。,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,三． 錫焊工具與材料,1.電烙鐵,電烙鐵是手工施焊的主要工具，選擇合適的烙鐵，合理地使用它，是保證

8、焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。,分類及結(jié)構(gòu),由于用途，結(jié)構(gòu)的不同，有各式各樣的烙鐵，從加熱方式分：有直熱式、感應(yīng)式、氣體燃燒式等；從烙鐵發(fā)熱能力分：有20W，30W，……，300W等；從功能分:又有單用式、兩用式、調(diào)溫式等。最常用的還是單一焊接用的直熱式電烙鐵。它又可分為內(nèi)熱式和外熱式兩種。,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,直熱式烙鐵,圖2．9 典型烙鐵結(jié)構(gòu)示意圖,分類及結(jié)構(gòu),圖2．9所示為典型烙鐵結(jié)構(gòu)，主要由以下幾部分組成。,三． 錫焊工具與材料,電子技術(shù)基

9、礎(chǔ)訓(xùn)練部,直熱式烙鐵,(1)發(fā)熱元件，其中能量轉(zhuǎn)換部分是發(fā)熱元件，俗稱烙鐵芯子。內(nèi)熱式與外熱式主要區(qū)別在于外熱式的發(fā) 熱元件在傳熱體的外部，而內(nèi)熱式的發(fā)熱元件在傳熱體的內(nèi)部，也就是烙鐵芯在內(nèi)部發(fā)熱。 　 (2)烙鐵頭，作為熱量存儲和傳遞的烙鐵頭，一般用紫銅制成。 　 (3)手柄，一般用木料或膠木制成，設(shè)計不良的手柄，溫升過高會影響操作?！?(4)接線柱，這是發(fā)熱元件同電源線的連接處。,三． 錫焊工具與材料,電子技術(shù)

10、基礎(chǔ)訓(xùn)練部,感應(yīng)式烙鐵,感應(yīng)式烙鐵也叫速熱烙鐵，俗稱焊槍。,2．10 感應(yīng)式烙鐵結(jié)構(gòu)示意圖,三． 錫焊工具與材料,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,吸錫烙鐵,圖2.11所示是一種吸錫烙鐵，也可將吸錫器做成單獨的——種工具，如圖2.12所示。,圖2．11 吸錫烙鐵,圖2．12 吸錫器,三． 錫焊工具與材料,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,調(diào)溫及恒溫烙鐵,圖 2．13 調(diào)溫及恒溫烙鐵,三． 錫焊工具與材料,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,圖2．15 常用烙鐵頭,三．

11、錫焊工具與材料,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,２．焊料,焊料是易熔金屬，它熔點低于被焊金屬，在熔化時能在被焊金屬表面形成合金而將被焊金屬連接到一起。按焊料成分，有錫鉛焊料、銀焊料、鋼焊料等，在一般電子產(chǎn)品裝配中主要使用錫鉛焊料。,三． 錫焊工具與材料,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,鉛與錫熔形成合金后，具有一系列鉛和錫不具備的優(yōu)點：（１）熔點低；（２）機械強度高；（３）表面張力小；（４）抗氧化性好．,鉛錫合金,三． 錫焊工具與材料,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部

12、,2． 焊劑,助焊劑的作用與要求,助焊劑有三大作用： (1)除氧化膜。 (2)防止氧化． (3)減小表面張力。對助焊劑要求是: (1)熔點應(yīng)低于焊料。 (2)表面張力、黏度、比重小于焊料。 (3)殘渣容易清除． (4)不能腐蝕母材。 (5)不產(chǎn)生有害氣體和刺激性氣味。,三． 錫焊工具與材料,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,四． 手工錫焊基本操作,1．焊接操作姿勢與衛(wèi)生,電烙鐵

13、拿法有三種:,一般烙鐵離開鼻子的距離應(yīng)至少不小于30cm，通常以40cm時為宜,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,四． 手工錫焊基本操作,1．焊接操作姿勢與衛(wèi)生,焊錫絲一般有兩種拿法 :,注意：使用電烙鐵要配置烙鐵架，一般放置在工作臺右前方，電烙鐵用后一定要穩(wěn)妥放于烙鐵架上，并注意導(dǎo)線等物不要碰烙鐵頭。,電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練部,２．五步法訓(xùn)練,（1）準備施焊 （2）加熱焊件　 （3）熔化焊料 （4）移開焊錫 （5）移開烙鐵,四．