第九章锡焊技术.ppt

第九章锡焊技术 二 9 3烙铁焊9 4波峰焊学时数 2课时 9 3烙铁焊 P154 158 作用 P154 机械自动焊后焊接面的修补及加强焊 整机组装中各部件装联焊接 产量很小或单件生产产品的焊接 温度敏感的元器件及有特殊抗静电要求的元器件焊接 作为产品设计人员及维修人员的焊接工具 9 3 1工具的选择 P155 普通电烙铁 手枪式电烙铁 自动温控或自动断电式 9 3 2烙铁头的特性 P155 156 1 温度 待焊状态时为330 370 在连续焊接时 前一焊点完成后 焊接下一焊点前烙铁头温度应能恢复到上述温度 烙铁头与焊件接触时 在焊接过程中 焊接点温度能保持在240 250 2 烙铁头的形状 P156 头部的形状应与焊接点的大小及焊点的密度相适应 一般应选择头部截面是园形的 特别在SMA的维修中使用的烙铁 更要注意烙铁头的形状随着整机内元器件密度的提高 一般不宜选择头部截面是扁形的烙铁头 3 烙铁头的耐腐蚀性应尽量采用长寿命烙铁头 它是在铜基体表面镀上一层铁 镍 铬或铁镍合金这种镀层不仅耐高温 而且具有良好沾锡性能 9 3 3焊料的选择 P156 内带助焊剂的管状焊锡丝 锡铅合金的含量一般为50 60 为保证焊点的质量 应选择锡含量在55 以上 内藏松香应为MAR 焊锡丝的直径有0 5 2 4mm的8种规格 应根据焊点的大小选择焊丝的直径 9 3 4烙铁焊方法 P157 1 焊前准备烙铁头部的预处理 搪锡 应在烙铁架的小盒内准备松香及清洁块 用水浸透 如果不是长寿命烙铁头 需要用锉刀将头部的氧化层清除 接通电源后片刻 待烙铁头部温度达到松香的熔解温度 约150 时 将烙铁头插入松香 使其表面涂敷上一层松香 脱离松香与锡丝接触 使烙铁头表面涂敷一层光亮的焊锡 长度约5 10mm 2 焊接步骤 P157 烙铁头接触工件 送上焊锡丝 焊锡丝脱离焊点 烙铁头脱离焊点 3 焊接要领 P158 1 烙铁头与被焊工件的接触方式 接触位置 烙铁头应同时接触需要互相连接的两个工件 烙铁一般倾斜45 接触压力 烙铁头与工件接触时应略施压力 以对工件表面不造成损伤为原则 2 焊锡的供给方法 供给时间 工件升温达到焊料的熔解温度时立即送上焊锡 供给位置 送锡时焊锡丝应接触在烙铁头的对侧或旁侧 而不应与烙铁头直接接触 供给数量 锡量要适中 主要衡量标准为润湿角为15 45 不能呈 馒头 状 否则会掩盖假焊点 3 烙铁头的脱离方法 P158 脱离时间 观察焊锡已充分润湿焊接部位 而焊剂尚未完全挥发 形成光亮的焊点时立即脱离 若焊点表面变得无光泽而粗糙 则说明脱离时间太晚了 脱离动作 脱离时动作要迅速 一般沿焊点的切线方向拉出或沿引线的轴向拉出 即将脱离时又快速的向回带一下 然后快速的脱离 以免焊点表面拉出毛剌 按上述步骤及要领进行焊接是获得良好焊点的关键之一 在实际生产中 最容易出现的2种违反操作步骤的做法 其一 烙铁头不是先与工件接触 而是先与锡丝接触 熔化的焊锡滴落在尚未预热的焊接部位 这样很容易导致虚假焊点的产生 其二 更为严重的是有的操作者用烙铁头沾一点焊锡带到焊接部位 这时助焊剂已全部挥发或焦化 失去了助焊作用 焊接质量就可想而知了 因此在操作时 最重要的是烙铁必须首先与工件接触 先对焊接部位进行预热 它是防止产生虚假焊 最严重的焊接缺陷 的有效手段 9 4波峰焊 P158 WaveSoldering 在印制电路板的装联焊接中 常用的机械自动焊接方式有三种形式 浸焊 波峰焊及再流焊 波峰焊是一种传统的机械自动焊接方式 它是为适应通孔插装印制电路板的焊接而产生的 但在表面安装技术普遍应用的今天 它仍不失为一种主要的焊接手段 波峰焊因具有焊点可靠 一致性好 效率高 成本低等特点 明显优于烙铁焊 在规模生产中 已普遍采用这种焊接方式 9 4 1波峰焊工艺流程 P159 插件前元器件必须预先成型切短 焊接期间不需再切脚 所以只需一次焊接完成 短插 一次焊接 涂敷助焊剂 预热 焊接 冷却 第一次浸焊 对元器件作预焊固定 然后进入切削器 通过旋风切削的方式将多余引脚切去 第二次波峰焊 形成良好焊点 涂敷助焊剂 涂敷助焊剂 预热 预热 浸焊 冷却 切头 除去线头 波峰焊 冷却 长插 二次焊接 9 4 2波峰焊工艺 P159 160 1 主要步骤 1 涂敷助焊剂 P160 当印制电路板组件进入波峰焊机后 在传送机构的带动下 首先在盛放液态助焊剂槽的上方通过 设备将通过一定的方法在其表面及元器件的引出端均匀涂上一层薄薄的助焊剂 2 预热 P160 印制电路板表面涂敷助焊剂后 紧接着按一定的速度通过预热区加热 使表面温度逐步上升至90 110度 主要作用 挥发助焊剂中的溶剂 使助焊剂呈胶粘状 液态的助焊剂内有大量溶剂 主要是无水酒精 如直接进入锡缸 在高温下会急剧的挥发 产生气体使焊料飞溅 在焊点内形成气孔 影响焊接质量 活化助焊剂 增加助焊能力 在室温下焊剂还原氧化膜的作用是很缓慢的 必须通过加热使助焊剂活性提高 起到加速清除氧化膜的作用 减少焊接高温对被焊母材的热冲击 焊接温度约245 在室温下的印制电路板及元器件若直接进入锡槽 急剧的升温会对它们造成不良影响 减少锡槽的温度损失 未经预热的印制电路板与锡面接触时 使锡面温度会明显下降 从而影响润湿 扩散的进行 3 焊接 P160 印制电路板组件在传送机构的带动下按一定的速度缓慢的通过锡峰 使每个焊点与锡面的接触时间均为3 5秒 在此期间 熔融焊锡对焊盘及元器件引出端充分润湿 扩散而形成冶金结合层 获得良好的焊点 2 焊接工艺参数的设定 P160 162 1 助焊剂比重 0 81 0 83Kg m3 波峰焊使用的助焊剂是液态的 助焊剂比重实际上是反映溶液中助焊剂成分的多少 比重太大 焊接后板面残余焊剂太多 比重太低 则助焊性能不够 影响焊接质量 在自动焊接设备中 一般均具有自动检测及自动调整功能 如果无此功能 操作者则应每隔1小时用比重计检测一次 以便及时调整 2 预热温度 100 10 预热温度是指预热结束 印制板进入锡槽焊接前铜箔面的温度 这时印制电路板上的助焊剂正好处于胶粘状态 预热温度不足 就不能达到预热的目的 预热温度过高 焊剂过早挥发及焦化 会导致 焊点粗糙 助焊性能下降 影响润湿及扩散的进行 引起假焊 不能减小焊料的表面张力 导致焊料过多 造成桥连 在实际生产中 预热温度是通过控制预热时间来达到的 3 焊接温度 245 波峰焊使用的焊料熔点为183 为取得良好的焊接效果 焊接温度应高于熔点约50 65 温度过高 会导致 焊点表面粗糙 形成过厚的金属间化合物 导致焊点的机械强度下降 元器件及印制板过热损伤 温度过低 会导致 假焊及桥连缺陷 4 焊接时间 3 5秒 焊接时间是指每个焊点接触到焊料至离开焊料的这一段时间 焊接时间过长 会导致 焊剂过多挥发 使焊点及板面干燥 焊点粗糙 形成过厚的金属间化合物 导致焊点的机械强度下降 元器件及印制板过热损伤 焊接时间过短 小于 秒 会导致 桥连 假焊 及较大的焊点拉尖现象 板面的焊剂残留物增加 5 锡峰高度 印制板厚度的2 3 是指印制电路板通过锡峰时 锡峰顶部被压低的高度 锡峰过高 焊料容易冲上印制电路板的元器件装配面而造成焊件报废 锡峰过低 印制板焊接面受锡流的压力不够 对毛细作用不利 使焊接质量下降 6 传送角度 5 7 传送角度是指印制板通过锡峰时与水平面的夹角 改变传送角度或速度的目的 是找寻PCB传送速度与波峰锡流流速相等的一点 为锡的回流创造最佳条件 可通过观察拉尖方向来判别两者的关系 拉尖方向与传送方向一致 说明V2 V3 可将 角调大 拉尖方向与传送方向相反 说明V2 V3 可将 角调小 拉尖方向垂直向下 说明V2 V3此时