手工无铅焊锡

1、目录 - Contents目标 - Objective为什么无铅 - Why Lead Free ( Pb Free ) ?无铅焊锡特点 - Characteristic of PB Free Solder & Soldering什么是焊接 - What is soldering ?电烙铁与锡线的拿法 - Handling of solder & solder Iron.什么是扩散What is wetting ?助焊剂的功能 - Function of Flux.铜浸出 - Cu leaching.加热重点 - Key points in heating.加热与其它不良品 - Bad hea

2、ting and other defects细小裂缝 - Micro-crack练习与检查 - Practical Training & Self Inspection东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.1目标 - Objective你会理解焊接技术You are able to understand what is soldering.你会理解焊接原理You are able to understand the principle of soldering.你会作出好的焊接品You are able to do a good

3、soldering.你能作出焊接 NG 品You are also able to understand how NG soldering are created.你能判断 OK 与 NG 品Finally you are able to judge between a good and a bad soldering.东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.2Why Lead-free ( Pb-free ) ?为什么用无铅锡？2006.10.25 现在焊接的锡都含有铅，使用时稳定，容易等等。 但是,长期使用，铅会伤害我们神经系统

4、。 铅也可能从垃圾堆的报废物渗透到地下和水库。Pb free soldering东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.3酸雨AcidRain厂房Factory铅和酸雨渗透到地下流到水道Pb with Acid rain flow ground water污染的水Contaminated Water *导致生长问题*影响骨胳*影响血液系统*降低IQ(智商)铅对人体害处The side-effect of Lead on the Human bodyPb free solderingR.I.P.东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER

5、 ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.4 这焊料没有铅 熔化温度（熔点）更高 作业过程难一点 焊接拉力強 焊锡的表面有白色化现象Pb free soldering2006.10.25 The Characteristic of Lead (Pb) Free Solder & Soldering 无铅焊接材料与焊接的特征东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.5不同点 - The differences有铅锡 - Solder with Pb成份 - Composition60%Sn+40%Pb (40% le

6、ady)熔点 - Melting point固体 - Solidified183 C液体 - Liquefy 190 C无铅锡 - Pb Free Solder成份 - Composition96.5%Sn+3.0%Ag+0.5%Cu (non lead)熔点 - Melting point固体 - Solidified217 C液体 - Liquefy 220 C东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.6有铅代替材料 - Replacement for Pb Solder230220200180Sn+PbSn100Sn+BiSn+

7、InSn+Ag+Cu+BiSn+Ag+CuSn+Ag,Sn+CuSn+ZnSn+Zn+BiLow wettabilityeasily oxidizeWire solderWave. DipRe-flow东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.7用焊锡把金属和金属接合起来。焊锡与金属变为合金而接合起来。焊接的三个重要因素:加热、焊锡、助焊剂都是必要的。#此类型的焊线只适合手工焊接什么是焊接? What is soldering?What is soldering?东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECH

8、NOLOGY CO.，LTD.8 焊接要点 Core solder焊锡类型 线径 焊锡名称 0.51.6 使用前要先确认其种类、名称、线径后方可使用。（因焊接的场所不同使用的焊锡也不同）Core solder合金组成Sn60, Sn50, Sn45无铅合金(Sn-Ag-Cu)东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.9助焊剂焊锡合金Construction of Flux cored solder含有助焊剂的焊线的构造Cored Solder注意Sn-Pb 系列Pb Free 系列东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTR

9、ONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.10这种持法容易把锡线连续送至焊点这种持法不容易把锡线连续送至焊点Handling method of core solder焊锡线的握法Core solder5东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.11Soldering iron烙铁温度调节器根据作业内容不同设定的温度不同。作业前要进行温度确认。Iron holder烙铁放置台清洁用的海绵清洁脏污的烙铁时海绵要保持有水才能使用.Soldering iron烙铁Soldering iron使用无铅专用的特殊烙铁的情况也要注意东莞市飞

10、普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.12温度调节器根据作业内容不同设定的温度不同。作业前要进行温度确认。Iron holder烙铁放置台清洁用的海绵清洁脏污的烙铁时海绵要保持有水才能使用.(Use for off-line only)Soldering iron烙铁Soldering iron使用无铅专用的特殊烙铁的情况也要注意必须使用“铜丝球”，不需要水不容易Soldering iron烙铁东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.13烙铁 Soldering ironDif

11、ferences in power capacity, size and ability.Use one depends on the work requirement.烙铁头Iron tip 作业内容 不同，烙铁尖的形状也不同。要检查是否按规定使用的烙铁头烙铁的内部电热丝是陶瓷的要避免在坚硬的物体上敲打Soldering iron东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.14握笔的方法通常操作全掌握住的方法焊接大部品烙铁的握法 Handling soldering ironSoldering iron东莞市飞普电子科技有限公司PNP

12、OWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.15通常要保持有水但是不可过多也不能过少把海绵切成“V”字型就会比较容易把焊渣除掉清洁电烙铁的方法Cleaning of soldering ironSoldering iron如果清洁方法不正确，助焊剂会变成炭化物附着在烙铁上，易产生锡渣。烙铁的导热性能变差，造成不良的原因。东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.16清洁电烙铁的方法 Cleaning of soldering ironSoldering iron当用于无铅焊锡焊接时，如长时间处于高温，烙铁头就

13、容易氧化 . 且可能变黑而不能使用 . Hakko 599B放有卷曲的金属 , 无须用水 .因无水烙铁头的温度不易降低 . 烙铁头上的氧化物也容易清除 .如果清洁方法不正确，助焊剂会变成炭化物附着在烙铁上，易产生锡渣。烙铁的导热性能变差，造成不良的原因。东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.17清洁烙铁尖时的温度下降Temperature when cleaningSoldering iron良好情況下温度回升快、能够安定作业水量过多时温度大幅度下降、回升比较慢温度降低温度上升例如:温度范围350C 15C 當你把电烙铁的焊渣在海

14、绵上除掉时,温度就会下降东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.18准备焊接 Soldering preparation通风导管温度确认海绵水份确认烙铁保护套固定和烙铁头确认焊锡种类、锡含量、线径确认工作台保持清洁注意锡渣等治具镊子等Soldering preparation东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.19焊接的正确姿势 Correct posture during soldering process20cm以上不正确的姿势(危险)Not suitable(d

15、angerous)Soldering preparation东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.20再检查 Review检查焊线的类型 Check the solder type检查焊接用的烙铁 Check the soldering iron检查清洁用的海绵 Check the cleaning sponge焊接姿势 Soldering posture东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.21焊接 Soldering准备加热将烙铁对准焊接部位进行加热加锡直至适当的

16、量撤出焊线撤出烙铁5个步骤法solderiron如果母材加热不够即使焊锡溶化了也焊接不牢 . 烙铁不但是溶化焊锡的工具, 而且还是给母材加热的工具.Soldering22加热的方法 Point to be heated根据焊接部位设计的不同, 烙铁使用的方法也不同利用烙铁的腹部进行加热大面积的铜箔要快速移动烙铁来加热Soldering东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.23焊点的扩散 Solder wetting没有扩散焊点不良有扩散正常焊点检查扩散的角度Check wetting angleSolderingNGNGGood角

17、度必须在75度以下东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.24部品的脚与铜箔连接的部位都要上锡上锡要顺利并且表面要有光泽没有小孔和粗糙现象部品脚上没有完全上锡表面不光滑、 有孔Soldering焊点的扩散 Solder wetting东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.25Wettability of SolderSn60Pb Free有铅和无铅上锡状态良好要注意焊锡表面的不同, 以往的焊锡表面出现白化粗糙现象是过度加热造成, 但无铅焊表面一部分白化粗糙现象是正常的.

18、东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.26助焊剂的功能 Function of Flux助焊剂氧化膜焊锡Soldering mechanism 1去除氧化物Remove Oxidation去除金属表面氧化膜使焊锡扩散减少表面張力Reduce Surface Tension减少焊点的表面张力与帮助焊点扩散形成焊锡面Create Smooth Surface形成焊点表面的平滑,防止连焊等情况 预防再氧化Prevent Oxidation覆盖除去氧化膜的地方进行焊接防止再氧化东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC

19、 TECHNOLOGY CO.，LTD.27合金层良好的情況合金层危险的状态金属間化合物增长加热过度薄并且均匀的合金层由于吃铜现象的发生使线变细熔解与扩散扩散熔解合金是由金属熔解与扩散形成的合金层东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.28Cu被吸取现象 leaching Phenomenon当焊接Cu线时, 会发生铜线变细的现象0.5mm Cu Wire(线)剩余比率69%剩余比率18%在焊接之前(横截面) 350350焊锡Soldering这是因为铜被吸入焊锡中, 所以铜线会随焊接时间增长而逐渐变细(或变薄)铜线被吸取的量取决于

20、焊锡的组成结构、焊接温度和时间.铜被吸取量与下列相关:Sn的含量越大, 吸收的Cu越多. 焊接温度越高,吸收的Cu越多. 焊接的时间越长,吸收的Cu越多. 东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.29无铅焊锡的影响 Effects of Pb Free Solder无铅焊锡比Sn63%吸取铜更快、更多例如把Cu线绕成圈焊锡槽Solder Bath横截面Cross-section良好的状态铜线剩余比率为75%或以上发生铜被吸取铜线剩余比率为30%或以下Soldering东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC T

21、ECHNOLOGY CO.，LTD.30焊锡量 Solder Amount (qty)NGOKNG锡量过多焊锡量不足按照作业指导书所规定的量进行焊接过多或过少都NG焊锡量过多, 很难确认焊锡是否扩散.焊接部位的强度低会出现裂缝soldering东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.31不同的焊锡表面 The Differences of Solder SurfaceSn60 SolderPb Free Solder焊锡量Solder QuantitySmall Middle Big表面顺利形成且有光泽部分有白色化粗糙的表面 .白色

22、化现象白色化现象的表面并不是不良Practical training东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.32焊锡量与表面状态 1 Solder quantity and surface condition 1Sn60(有铅焊)Pb Free(无铅焊)Small in amount量少Big in amount量多东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.33Sn60Pb Free焊锡量与表面状态 2 Solder quantity and surface conditi

23、on 2NGNG东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.34焊锡最理想的加热温度金属母材的温度= 焊锡合金的溶点+ 40 50 CSn60% Solder (190C ) + 40 50 C = 230 240C经已测试的溶点+ 4050 无铅焊金属母材的温度=Sn-3.0Ag-0.5Cu（217220 C) = 260270 C母材有两种以上 , 要同时升温 . 因为由于不同的材料有不同的比热、形状与大小 , 所以同时升温会比较困难 .使用最合适焊锡的烙铁头以达到恒温 .迅速加热至合适的温度与(迅速冷却) .预防过度加热，必须控制

24、焊锡的温度和时间.加热的重要因素 Key point of heatingSoldering东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.35焊点扩散不充分错误的加热效果 Bad heatingSoldering烙铁的位置、焊锡丝供给的位置要注意东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.36焊接时如有摇动 , 那么就容易产生裂缝在凝固时动摇就会产生裂缝焊锡完全冷却之前 , 一定不要摇动(移动)固定 FixingSoldering在凝固时移动也会产生裂缝东莞市飞普电子科技有限公司P

25、NPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.37焊锡冷却时如果焊点冷却很快, 固化也快, 则焊点会变得很坚固.迅速冷却形成的固体慢慢冷却形成的固体细而均匀粗糙不均匀A strong joint is formed when it cool fast and fast solidification东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.38由于烙铁撤出的方法不对所造成的不良现象尖角 Projection ( horn )烙铁拔出的速度太慢或是加热过度 锡珠 Solderball 手腕的翻动(跳动)附着的脏

26、物 Adhesion of scrap由于烙铁拔出的方向不对Soldering烙铁撤出的方法 Withdrawing of iron tip东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.39Process completion作业终了时烙铁的处理方法使用完了的烙铁很脏用海绵清洁干净新加的焊锡用焊锡盖住烙铁头的电镀部份就那样放置在烙铁置台上并关掉开关Soldering东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.40再检查 Review如果母材没有加热的话焊锡将焊不上(或焊不牢)二种母

27、材同时加热请加上正合适的焊锡量在焊锡没有完全凝固之前不要移动烙铁撤离时要注意焊锡的扩散用目视来确认Soldering东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.41检查 Inspection是否做了正确的焊接?自己要对此负责检查 , 能够判断是否为正确的 . 检查点 Inspection point正确的位置正确的形状扩散最合适的焊锡量焊锡表面要平滑(有光泽并没有洞、裂缝等)Inspection东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.42检查无铅焊 Inspection of

28、 Pb Free检查方法1)正确的位置(安装检查)2)正确的形状(部件、导线等)3)焊锡的扩散4)合适的焊锡量5)焊锡表面要平滑、有光泽并没有小洞、凹凸不平等.InspectionSn-PbSn-Ag-Cu检查方法1)正确的位置(安装检查)2)正确的形状(部件、导线等)3)焊锡的扩散4)合适的焊锡量5)焊锡表面(即使有白色化、凹凸不平的地方也不能算是NG)东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.43不同的缺点 Other defects不扩散扩散不充分不扩散锡珠焊锡废料连桥尖角裂缝孔漏焊铜箔脱离过度加热Inspection东莞市飞普

29、电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.44锡孔的产生 Void or blow hole occurrence手工焊接产生的锡孔因热量不足产生的锡孔 。大孔产生的可能性很大。Void occurred by SMT.表面安装时容易发生锡孔，特别是无铅焊发生的大孔要注意。东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.45焊接后发生的裂缝焊锡冷却凝固时白化的部分会发生裂缝细小的裂缝 Micro crack Practical training冷却速度慢时更容易发生，请注意过度加热东莞市飞普

30、电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.46细小的裂缝 2（过度加热） (Hot tear)受凝固时收缩的影响。固液共存的区域比较大，冷却较慢。原因Cause在通孔及定位孔部位易发生 。即使在手工作业时，追加焊锡及冷却较慢时也容易发生 。东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.47烙铁头的损坏 Deterioration of Iron tip无铅焊接比一般焊接烙铁头更快损坏用含Sn60%的焊锡焊接20000次的烙铁尖用无铅焊锡焊接10000次后的烙铁烙铁头的寿命缩减1/3 1/2

31、 . (使用机器人测试时，烙铁头温度为420 )东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.48针脚脏污因脏污发生不扩散 。基板脏污因空手（汗手）触摸基板造成基板的铜箔等脏污。烙铁头清洗不干净烙铁头清洗不干净作业时，是造成脏污和不良的原因。Instruction干净/是否干净 Cleaning / Cleanliness东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.49实际练习 Practical training练习1 （Training 1）焊锡的扩散助焊剂的功能锡珠的产生带脚

32、部品的焊接导线的焊接检查Practical training东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.50铜板 三个步骤的焊接 五个步骤的焊接母材温度足够时焊锡才扩散 有扩散焊锡没有扩散母材温度不够焊锡扩散 Solder wettingPractical training 烙铁和焊锡同时送入东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.51理解助焊剂的功能表面要有光泽过度加热与锡尖助焊剂的功能 Function of FluxPractical training东莞市飞普电子科技

33、有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.52焊接滑动为了不连焊而滑动烙铁焊接滑动造成连焊而滑动烙铁Practical training助焊剂的功能 东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.53焊锡的扩散 在大面积的地方焊锡为了让整个铜箔都能上锡，焊接时要一边移动烙铁一边焊接 。表面要平滑、发光Practical training东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.54烙铁溶化的焊锡锡珠撤出烙铁的动作如同打扫的样子 。锡珠的产

34、生 Solder ball occurs Practical training东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.55带脚部品的焊接部品 partlead部品 part焊接是否正确?检查 Check !5个检查重点焊接时要使两种母材均匀的加热 ，注意方法和焊锡量Practical training东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.56看导线的形状能够想象出的焊锡量焊锡边缘线成光滑的弓形焊锡表面要光滑、无皱纹、无凹凸不平等正确的位置正确的形状导线的焊接- 1Pra

35、ctical training东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.57焊接两条导线50%50%70 80%导线 - Leadwire锡料solder导线的焊接- 2Practical training锡料solder东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.58Practical training导线电路板剥掉绝缘体扭转电线预先焊锡预先焊锡吸焊 wicking再次焊锡决定位置熔接用酒精清洁电路板检测准备焊锡导线的过程东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTR

36、ONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.59CuAuNiSn + Pb + AuSn + NiSn + Au不良情况焊锡焊到镀金板上之后 ，时间长了会产生“焊锡吃金”的现象。Good conditionSn + Au分离Break apartAu = Gold = 金Ni = Nickel = 鎳Cu = Copper = 铜Sn = Tin = 锡Pb = Lead = 铅用锡料去除镀金板表面上的金属干式接点Dry joint or dry solder在镀金板上焊锡东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.60正确的位置正

37、确的形状有无扩散 焊锡量发亮（焊锡表面）检查 Inspection Practical training东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.61有铅良品样本 Sn60 无铅状态 Pb Free 虽不是过度加热也有部分白化现象上锡性能不好特别是边角部位容易发生不扩散过度加热会产生白化现象皱纹凝固时移动容易产生皱纹无铅焊和有铅焊的焊锡表面Practical training东莞市飞普电子科技有限公司PNPOWER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO.，LTD.62RoHS相关知识631、 RoHS指令的响应1-1、所谓RoHS指令 就是2006年7月1日以后进入欧盟的产品不能含有以下6种有害物质：(1) 镉及其化合物(2) 铅及其化合物(3) 汞及其化合物(4) 六价铬化合物(5) 特定溴系阻燃剂（PBB、PBDE）64法规的详细