电气元器件焊接理论培训课件

1、电气元器件焊接理论培训第1页，共50页。培训内容第一节 焊锡丝的介绍第二节 助焊剂的作用第三节 焊接基本原理第四节 电烙铁的结构及使用第五节 烙铁头的选用及保养第六节 手工焊接五步法第七节 手工焊接要点第八节 通孔元件的焊接第九节 焊点缺陷的维修第十节 手动吸锡枪的使用第十一节 Chip元件的焊接第十二节 特殊器件的焊接第2页，共50页。第一节 焊锡丝的介绍锡焊的概念焊锡丝的结构简化的铅锡合金图63/37焊锡丝的优点案例分析（你问我答）第3页，共50页。第一节 焊锡丝的介绍锡焊的概念 我们所指的焊接是软钎焊，软钎焊是焊接方式的其中一种，焊料的熔点低于，焊料就是指我们使用的焊锡丝，锡线。采用铅锡

2、焊料进行焊接称为铅锡焊，简称锡焊第4页，共50页。第一节 焊锡丝的介绍焊锡丝的结构第5页，共50页。第一节 焊锡丝的介绍简化的铅锡合金图第6页，共50页。第一节 焊锡丝的介绍63/37焊锡丝的优点1、低熔点，使焊接时加热温度降低，可防止元器件损坏。2、熔点和凝固点一致，可使焊点快速凝固，不会因半融状态时间隔长而造成焊点疏松，强度降低。3、流动性好，表面张力小，有利于提高焊点质量。4、强度高，导电性好。第7页，共50页。第一节 焊锡丝的介绍你来问 焊接时用力拉扯焊锡丝会带来什么样的后果，为什么？我来答 用力拉扯锡丝会导致在焊接时溅锡、焊点流动性差的后果。因为锡丝是空心的，里面含有助焊剂松香，焊丝

3、在拉细过程中，助焊剂芯也可能会断开，形成空洞，导致焊剂不均匀。这些空洞在焊接时，会受热膨胀，这样会产生溅锡珠现象，焊锡的流动性也差。第8页，共50页。第二节 助焊剂的作用助焊剂的种类助焊剂的作用案例第9页，共50页。第二节 助焊剂的作用助焊剂的种类1、免清洗助焊剂2、松香水 手工焊接时按一定比例将松香溶入酒精制成松香水。 第10页，共50页。第二节 助焊剂的作用助焊剂的作用1、去除氧化膜 。助焊剂中的氯化物，酸类同氧化物发生还原反应，除去氧化膜，反应后的生成物变成悬浮的渣，漂浮在焊料表面。2、防止再氧化。要进行焊接就必须加热，液态的焊锡及加热的焊件金属温度越高越容易与空气中的氧接触而氧化。助焊

4、剂在熔化后，漂浮在焊料表面，形成隔离层，因而防止焊接面的氧化。 3、加快热传递，减少表面张力，增加焊锡流动性，有助于焊锡润湿焊件。 在使用松香焊剂时，如果温度过高或反复使用，就失去助焊剂的作用。第11页，共50页。第二节 助焊剂的作用助焊剂的作用 由于金属表面同空气接触后都会生成一层氧化膜,温度越高，时间越长，氧化越厉害。这层氧化膜会阻止液态焊锡对金属间形成IMC层，犹如玻璃上沾上油就会使水不能润湿一样。松香就是用于清除氧化膜的一种材料。 松香助焊剂在70度以上开始熔化，液态时有一定化学活性，呈现酸的作用，与金属表面氧化物发生反应。第12页，共50页。第二节 助焊剂的作用案例分析你来问 为什么

5、在修整连锡、堆锡的焊点缺陷时，通常情况都会加焊锡丝或松香。我来答 大家开动脑筋 想一想第13页，共50页。第三节 焊接基本原理形成一个合格焊点必须满足三个基本条件： 1、扩散 2、润湿 3、IMC层第14页，共50页。第三节 焊接基本原理扩散 金属之间的扩散不是任何情况下都会发生，而是有条件的。两个基本的条件是： 1、距离，两块金属必须接近到足够小的距离。只有在一定小的距离内，两块金属原子间引力作用才会发生。金属表面的氧化层或其它杂质都会使两块金属达不到这个距离。第15页，共50页。第三节 焊接基本原理扩散 2、温度，只有在一定温度下金属分子才具有动能，使得扩散得以进行，理论上说，到“绝对零度

6、”时便没有扩散的可能。实际上在常温下扩散进行是非常缓慢的。 焊接就其本质上说，是焊料与焊件在其界面上的扩散。焊件表面的清洁，焊件的加热是达到其扩散的基本条件。第16页，共50页。第三节 焊接基本原理润湿 干净的玻璃表面水能在玻璃表面漫开，我们就说水能够润湿玻璃，而水银就不能润湿玻璃。因为不同的液体和固体，它们之间相互作用的附着力和液体 的内聚力是不同的。第17页，共50页。第三节 焊接基本原理润湿 润湿角 当力的作用平衡时流动也停止了，液体和固体交界处形成一定的角度，这个角称润湿角，也叫接触角，是定量分析润湿现象的一个物理量，(如图1.4)角从0度到180度，角越小，润湿越充分。实际中我们以9

7、0度为润湿的分界。 第18页，共50页。第三节 焊接基本原理润湿 润湿角 90为不合格的焊点 =90 分界线第19页，共50页。第三节 焊接基本原理IMC层 IMC层的成分既不同于焊料又不同于焊件，而是一种既有化学作用，设母材金属为铜（Cu）,当用锡（Sn）铅（Pb）系焊料对其进行焊接时,Sn就向Cu的结合，即生成金属化合物Cu3Sn Cu6Sn5及其它尚未查明的铜锡成分的金属间化合物。 第20页，共50页。第四节 电烙铁的结构及使用电烙铁的结构电烙铁的使用第21页，共50页。第四节 电烙铁的结构及使用电烙铁的结构ERSA电烙铁白光电烙铁第22页，共50页。第四节 电烙铁的结构及使用烙铁头结构

8、 ERSA烙铁头白光烙铁头图一是ERSA烙铁头及陶瓷加热芯，温度传感器位置离烙铁头近，对烙铁头上的温度变化很敏感,温度补偿较快。第23页，共50页。第四节 电烙铁的结构及使用图二是白光烙铁头及发热芯，陶瓷线圈的加热芯离烙铁头位置较远，因此,对烙铁头上的温度变化不敏感,从而造成温度补偿较慢,很难达到理想的传热 注意事项 1、不允许敲击烙铁头。 2、只能使用湿润的海绵清洁烙铁头。第24页，共50页。第四节 电烙铁的结构及使用电烙铁的使用 打开电源开关， ERSA电烙铁温度的选择，按“+ 或”键进行选择程序，每一种程序对应一种温度。每天早上测试请选用常用的温度。第25页，共50页。第四节 电烙铁的结

9、构及使用电烙铁的使用 白光电烙铁的温度设置 打开电源开关，扭动温度旋扭，调到所需的表盘刻度，等待温度稳定后，再用温度测试仪测量实际温度。第26页，共50页。第五节 烙铁头的选用及保养选择正确的烙铁头形状和尺寸。 我司使用的烙铁头形状有两种。 圆斜面式和圆锥式（凿形）圆斜面式的尺寸有：2C，3C。圆锥式的尺寸有：1.0MM凿形的尺寸有：1.0MM，1.6MM，2.4MM第27页，共50页。第五节 烙铁头的选用及保养选择正确的烙铁头形状和尺寸 大小不同的烙铁头，同一温度，它们的热容量都不同。烙铁头越大，热容量越大，在焊接时，热的流失就越少；相反，烙铁头越细，热容量就越少，在焊接时，热的流失就会越多

10、。此外，因为大烙铁头的热容量高，焊接的时候能够 使用比较低的温度，烙铁头就不易氧化，增加它的寿命。 一般来说，烙铁头尺寸以不影响邻近元件为标准。选择能够与焊点充份接触的几何尺寸能提高焊接效率。第28页，共50页。第五节 烙铁头的选用及保养选择正确的烙铁头形状和尺寸大烙铁头焊接小焊点 PCB板损伤小烙铁头焊接大焊点 不润湿虚焊第29页，共50页。第五节 烙铁头的选用及保养烙铁头的保养 1、尽量使用低温焊接 高温会使烙铁头加速氧化，降低烙铁头寿命。2、勿施压过大 在焊接时，请勿施压过大，否则会使烙铁头受损变形。只要烙铁头能充份接触焊点，热量就可以传递。3、经常保持烙铁头上锡4、把焊铁放在焊架上 不

11、需要使用焊铁时，应小心地把焊铁摆放在合适的焊铁架上，以免烙铁头受到碰撞而损坏。5、选择合适的烙铁头。第30页，共50页。第六节 手工焊接五步法焊接的五步操作法1.准备施丝。 准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的是烙铁头部要保持干净，可以加上少量新鲜的焊锡（俗称喂锡）,作为加热时烙铁头与焊件之间的传热的桥梁，形成热桥。应注意作为焊锡桥的锡保留不可过多。第31页，共50页。第六节 手工焊接五步法焊接的五步操作法2.加热焊件，焊盘。 将烙铁头接触焊接点，注意让烙铁头扁平部份（较大部份）的一面接触热容量较大的焊件、焊盘以保证焊件的均匀受热。 第32页，共50页。第六节 手工焊接五步法焊接的五步操作法 3

12、.熔化焊料 当焊件加热到能够熔化焊料的温度后将焊丝置于焊盘、焊件上，焊料开始熔化并润湿焊点。 第33页，共50页。第六节 手工焊接五步法焊接的五步操作法 4.移开锡丝 当熔化适量的焊锡后将锡丝以45度角迅速移开。 第34页，共50页。第六节 手工焊接五步法焊接的五步操作法 5.移开烙铁 当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向，一般以45-70移开烙铁头，以免造成焊点拉尖。第35页，共50页。第七节 手工焊接要点掌握好加热时间选择合适的温度保持烙铁头的清洁加热要靠焊锡桥来传递热量加适量的焊锡丝第36页，共50页。第七节 手工焊接要点掌握好加热时间 焊接时可以根据焊接对象采用不同的加热，

13、在一般情况下延长加热时间对电子产品装配都是有害的，这是因为：焊点的IMC层由于长时间加热而超过合适的厚度，引起焊点性能的劣化。印制板，塑料等材料受热过多会变形，变质，起泡，分层。元器件受热后性能变化甚至失效,内部线路隔断。焊点表面由于焊剂挥发，失去保护而氧化。 结论：在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。正常焊点施焊时间为1-4S。第37页，共50页。第七节 手工焊接要点选择合适的温度 根据被焊对象选择合适的温度，理想是温度越高越好是错误的，高温危险，而实际上温度越高，烙铁头，焊件，焊盘越容易氧化，温度越高越容易损坏元件器及印制板。如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁焊小焊点，则会带来另一方面

14、的问题：焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥；由于温度过高虽加热时间短也造成过热现象，使元件损坏失效。 结论：保持烙铁头在合理的温度范围。一般是焊点温度比焊料熔化温度高50较为适宜，而结合我们的实际情况而，焊接THT元件温度为34040，焊接SMD元件温度为32020较为适宜。 第38页，共50页。第七节 手工焊接要点 保持烙铁头的清洁 因为在焊接时烙铁头长时间处于高温状态，烙铁头表面很容易发生氧化而形成一层黑色杂质，形成隔热层，使烙铁头失去加热作用，因此在使用时要随时在海绵上清洁烙铁头。烙铁头在不使用时，都要加锡保护。还有一种情况就是，如果长时间的高温下，焊锡上的助焊剂也全部挥发，此焊锡已经失

15、去了它的化学活性及流动性，俗称“死锡”，其实就是焊锡氧化了，这种锡不但不能传递热量，反而阻止热传递，形成隔热层。因此在使用时必须在海绵上清洁烙铁头，将“死锡”去除，并喂上“新鲜”的焊锡。第39页，共50页。第七节 手工焊接要点加热要靠焊锡桥来传递热量 焊锡桥就是靠烙铁头上保留少量新鲜的焊锡作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁，因为液态的金属的导热效率远高于空气，而使焊件很快被加热到焊接温度。 第40页，共50页。第七节 手工焊接要点加适量焊锡丝 焊锡过少不能形成牢固的焊点，降低焊点强度，特别是在PCB板上焊接飞线时，焊锡不足往往造成飞线脱落。 焊锡过多，影响美观，浪费焊料。最可怕的是容易造成短

16、路。 第41页，共50页。第八节 通孔元件的焊接操作步骤 确认元件的方向和位置 插装元件 清洁烙铁头 定位元件 每个焊点的焊接（清洁烙铁头 20-30个或换板预热焊盘焊件紧密接触 熔化焊料 适 量 移开锡丝 45度 移开烙铁45度-70度） 结束加锡保护烙铁头注意事项 1、通孔元件的焊接不允许拖焊，只能点焊。 2、焊点要一次性焊好，不能蜻蜓点水焊接。 3、定位的焊点不要选择接地焊盘（花焊盘）。 4、定位焊点需重新加锡焊接 第42页，共50页。第八节 通孔元件的焊接 五步法焊接第43页，共50页。第八节 通孔元件的焊接多引脚元件定位两端方形引脚的元件定位两对脚第44页，共50页。第九节 通孔元件

17、的焊点缺陷的维修 缺陷种类 连锡、多锡、拉尖、虚焊、针孔、少锡。维修步骤 清洁烙铁头 预热焊点 接触 熔化焊料 移开锡丝 45度 移开烙铁 45度 -70度 清洁焊点第45页，共50页。第十节 手动吸锡枪的使用操作步骤(1)排除气体(2)加热焊点(3)焊点加锡丝(4)熔化焊料(5)对准焊点吸锡同时移开烙铁(1)(2)(3)(4)烙铁头不能接触锡嘴(5)垂直紧贴PCB第46页，共50页。第十一节 Chip元件的焊接操作步骤 确定元件是否有方向 在焊点一端加锡 借助镊子取放元件 定位元件 在另一端焊接 加锡重焊定位焊点注意事项烙铁头不允许接触元件本体温度控制在300度340度第47页，共50页。第十二节 大铜皮面积接地脚的焊接选择合适的烙铁头。烙铁接触焊点时间：每个焊点的时间最多为8 秒10秒；烙铁温度要求： 焊接时烙铁头初始温度设置为： 36020； 当在规定时间内，焊点温度达不到要求时，可以调整烙铁温度为：38020；第48页，共50页。第十二节 大铜皮面积接地脚的焊接采用焊接五步法操作。注意事项： 1、通过热桥来预热焊点。 2、 烙铁头上的熔化焊料氧