完善的焊接培训资料.ppt

1、1,焊接教育资料,年月日作成,2,开始,焊接作业，乍一看简单的作业，不考虑效果的话，谁都能做。可是 要想使成千上万的焊接完美无缺，除作业熟练以外，作业者自身还须掌握正确的知识。 这个讲习，面向初学者，对焊接是怎样回事、使用烙铁焊接时的注意事项和要点进行说明。 同时，对有经验的焊接人员和作业现场的管理人员，进行具体地说明以使其可对作业上的注意事项和要点再加以认识。 如果这个资料对诸位理解更确实的焊接作业的做法和重要性能有所 帮助的话，将会感到很荣幸。 “” 的记载方法有“”、“半田”等，按照JIS规格的记载方法，统一记载为焊料。,3,手工焊料线,回流过程,焊料讲习时,4,焊料讲习的目的,星电产品

2、和焊接 进行焊接作业的产品 遥控器、马达、接收器、麦克风、模块、软线商品、手机电话机用充电器、开关等 焊接技能训练的必要性 焊接谁都会，但是，要想进行可靠性高、高质量的接合，没有知识和技能不行。 设计技术者、制造技术者、质量管理担当者的产品试制、样品生产、生产研讨、生 产指导、产品检查时必要。（作业、检查、指导时必要） 焊锡作业技能认定制度的意义（为什么要设立制度） 产品构成的变化 音响部品（麦克风、耳机等）、复合部品等（遥控器、操作盘等）有必要进行焊接产品的增加 焊接不良的增加 错误的焊接作业所引起不良的增加（短路、焊料没有焊上经时变化等的致命不良） 作为特殊技能认定的必要性 因焊接作业的好

3、坏对产品功能带来重大影响，有必要作为特殊作业进行管理。 与本公司生产过程的焊接有关的作业人员，没有焊接作业技能认定资格者不能进行作业。（焊接作业技能认定制度规定）,5,焊料讲习的目的,焊锡作业技能认定资格（由焊锡作业技能认定制度程序）,级技能士：笔试(理论)或良否判定试验,上述及实技试验的各科点以上合格,级技能士：笔试(理论)良否判定试验,上述及实技试验的各科点以上合格,6,焊料的种类,焊接的种类 手工焊接 用烙铁进行的焊接 （使用的焊料：丝焊料）照片左 流焊 将部品的焊接部位浸入熔融的焊锡槽中进行的焊接 （使用的焊料：棒焊料）照片中 再流焊 在部品的焊接部位印刷膏焊锡后，通过加热炉进行焊接

4、（使用的焊料：膏焊料）照片右,7,关于焊料材料（）,丝焊料的例子,焊料,助焊剂,8,关于焊料材料（）,膏焊锡的例子（熔融前）,普通品,加热,预热,实加热,变化曲线,升温速度,气氛,大气,种别,现在温度,9,经过回流焊锡溶接状态,10,丝焊料的构成,重量比,体積比,焊料,助焊剂,体积比,11,助焊剂的构成,丝焊料,无铅助焊剂,膏焊料,活性剂,松香,活性剂,松香,溶剂,触变剂,（液体助焊剂）,12,焊料材料的保管状况,丝焊料 有效期限年,棒焊料 有效期限年,膏焊料 有效期限：冷藏库保管（到以内） 有效期限个月 从冷藏库取出后，常温放置小时后使用(防止结露),13,浸焊机器,在喷流的焊料槽中实行浸焊

5、,14,15,焊接概要,焊接的三要素 金属表面的清扫 将结合面加热到焊料的熔化温度 将焊料供于结合面,助焊剂的主要作用 清洁作用 氧化防止作用 降低焊料金属表面的表面张力,助焊剂,16,焊接概要,焊料的外观 参见判定标准书,焊料的温度管理 按作业指导书指定的温度 范围进行管理或者使用烙 铁尖端的温度计进行管理,17,焊接是什么,焊接，将连接的金属与金属加热到焊料的熔化温度，向其 提供焊料，使金属吸入成为一体。 焊料被金属吸入时产生合金。通过金属和焊料间产生合金， 把部品与部品结合起来。,有铅焊料（SnPb）,合金层（Cu6Sn5，其他）,Ag电镀,母材（Cu）,无铅焊料（）,18,焊接过程（）

6、,通过加热，熔化焊料中的锡、铅原子可以自由移动。 另外，母材也因为加热，晶格间隔打开，使其他原子向晶格内的扩散变得容易。,焊料及母材的表面被氧化膜覆盖。,19,焊接过程（）,焊料中的锡向母材中扩散，与母材间生成合金层。 与此同时，母材的金属原子也向熔化的焊料中溶出。,通过助焊剂的作用，焊料及母材表面的氧化膜被除去，焊料的金属原子和母材的金属原子直接冲突。,20,焊接的三要素,(其) 加热 将结合金属的结合面加热到容易形成合金的温度。 一般加热到比焊料的熔融温度高。 这个温度叫焊接的最佳温度。,(其) 向结合面供给焊料 加热到最佳结合温度后，适量供给焊料。,21,焊料加热的要点,根据焊接部的形体

7、不同烙铁尖端的使用方法不同,利用烙铁的腹部加热,如用大焊盘，移动烙铁迅速大范围加热,22,加热的最佳条件,烙铁尖端温度和结合金属温度的关系 烙铁尖端温度和烙铁尖端标准温度的关系、以及加热结合部时的关系如下图所示。,焊接的烙铁尖端温度(有铅） (无铅焊料的烙铁尖端温度),23,关于助焊剂,助焊剂的种类,松香（松脂）助焊剂的性质 松脂助焊剂的主要成分枞酸 、松香酸溶解、显示出活性分解。,24,加热机器（）,（）焊接作业和加热机器 ）一般布线 电烙铁 ）印刷基板电烙铁、焊料槽、流焊机,（）关于烙铁 烙铁的结构、种类 焊料的结合温度由烙铁的烙铁尖端温度、烙铁尖端的热容量（大小、数） 结合部的热容量（大

8、小）决定。,25,加热机器（）,重要的是烙铁尖端形状的选择,26,波动温度起伏小,关于烙铁尖端温度起伏的课题,平时可进行温度管理,现有品,焊料3秒1次焊接时的温度,纸基酚醛树脂铜箔层压板,测定条件,时间(sec),热恢复温度图（本公司产品比较）,27,结合金属和焊接性,为了防止部品端子等的氧化，提高焊接性，进行金属电镀。并不是不电镀 就没有问题，必须根据电镀种类掌握特性进行处理。各种电镀的特性如下。,良好稍稍良普通或不良不良,28,关于无铅化,酸性雨,对生体、 血液、神经的影响,工厂,汽车,29,焊料合金及其选定,Sn-Ag-Cu(217220）日本标准。适用于稍微高价的机械特性、电器电子产品

9、。,Sn-Cu(226）廉价。缩孔少。多以流动方式使用。在熔点、润湿性、强度方面比Sn-Ag-Cu差。,Sn-Ag-Bi-In(193216）高价。熔点（固相线温度）低。因In-Bi的并用，解决了熔点和易破裂的问题,Sn-Zn-Bi(187197）最便宜。低熔点 还存在确保结合部可靠性的课题。,关于焊接的Q&A参见P.11,30,焊料合金及其选定,Sn-Ag-CuSn-Ag3.0-Cu0.51,900日元/kg,Sn-Cu Su-Cu0.55 1,210日元/kg,Sn-Ag-Bi-In Sn-Ag3.5-Bi0.5-In3 4,430日元/kg,Sn-Zn-BiSn-Zn8-Bi3 1,01

10、0日元/kg,Sn-Pb Sn-Pb37 750日元/kg,Sn 1,185日元/,Ag 23,870日元/,Bi 1,050日元/,Cu344日元/,In 80,000日元/,Zn 140日元/,Pb149日元/,31,无铅焊料使用时的注意事项,使用期限、保管环境,生产过程,设计,焊料材料的选定,可靠性试验,电极的小间距,过程,烙铁的选定,与有铅焊料的识别,作业环境,温湿度管理,线上的平衡,部品,有没有含铅部品？,作业性,烙铁尖端除尘器的选定,铅含量的管理,修正过程,焊料温度,电子部品的选定,焊接条件,有必要研讨的项目,32,关于和有铅焊料的识别（）,烙铁尖端,烙铁,根据海绵的 拐角进行识别

11、,烙铁尖端温度计,（热电对的识别）,表示,33,关于和有铅焊料的识别（）,膏焊料搅拌用刮刀,部品的管理,基板的电镀,34,关于良否的判定,焊接效果的评价,35,焊接的检查方法,外观（目视）检查 通过从外观检查焊料结合部的方法，为了发现部品是否按作业规格焊接、润湿性、光亮 （光泽）、焊料的量和桥接等外观可以发现的焊接不良而进行的检查。 电气检查 包括焊料结合部的导通检查，对安装了电子部品的整个印刷线路板进行电气检查的方法。 另外 ，根据产品，有在通电中边施加振动、打击边检查的产品。 指触检查 隧道式焊料、强度不足等的检查，用手指、镊子按压、拉伸进行检查。 此时施加的力为平均破坏强度的程度。 内部

12、检査 为了发现焊接结合部的内部产生的孔洞、结合不良等从外观不能发现的缺陷 所进行的检查，有破坏检查和非破坏检查。,36,焊接的检查方法,）润湿 焊料与母材很相容时，称为润湿良好。 这可以观察润湿角来判断，角度越小越好，合格范围为以内。 （润湿角是母材和焊料外面的接触角。）,）光亮（光泽） 焊料的颜色随组成而变。以下面为标准。 光亮有光泽。好的状态 发白、不光滑。加热过度,37,焊接的检查方法,）好的焊接外观 好的焊接外观如下。 应具有光泽（光亮）。 润湿好。 焊料量薄到可以想象出线条轮廓。 应没有破裂、凹陷、针孔。 详细请参见星电集团良否判定标准书。,）焊料的量 焊料过多过少都不行。请参考下图

13、。,38,焊接不正常（典型的例子）,不润湿,不润湿,不润湿,焊料孔,焊料渣,桥接,拉尖,裂纹,隧道,焊料遗忘,焊角翘离,过 加 热,良否判定,39,焊料球,竖 起,不润湿,短路,位移,裂缝、剥离,SMT关联的部品,40,焊料关联等的过去纠纷（）,关联的产品，因镀金过厚，在顾客处焊接时，焊料简单地脱落下来，作为暂定措施用刳刨机将镀金层削除。,遥控器，存在焊接部在市场上简单脱落的问题，原因为加热不充分、作业时间短。,丝焊料，因使用了助焊剂活性力强的焊料，基板因腐蚀发生断线。作为解决的办法，丝焊料禁止使用无机系助焊剂,焊料修正过程上，间距狭窄的基板、的焊接时因使用了氟系焊料，发生了迁移问题。作业指导

14、书上记载产品编号，在修正过程中也彻底进行。,41,焊料关联等的过去纠纷（）,音响的音声线圈（铜线）因加热过度，线变细，在市场上因振动等发生断线。另外，因焊料润湿不充分发生开焊。过去，作为暂定措施，全部在老化后立刻实施特性检査。,膏焊料因未熔融，看起来好像接触在一起，但在市场上因应力而简单开焊。,在浸渍过程中，为了暂时固定基片部品（电容器 ）涂覆粘结剂，由于涂覆量多，图案间也被涂覆而变成开路。因检査过程不能检出，所以发生不良。,轴向部品（电容器 ），焊接后因部品马上被弯曲，焊接部发生开裂。（冷焊 ）,42,K,I,焊料关联等的过去纠纷（3）,电源部品关联，实际使用上虽没有问题，但因是顾客的要求事

15、项，焊料球大小以上的全部不合格，有必要讨论容许范围并强化发生对策。,J,无铅电镀变更时，可靠性试验时发生了晶须。,无铅电镀变更时，焊料表面发生了缩孔。,部品的焊接时，发生了焊料球、焊料浮起的问题，从手工焊料改为焊料印刷作业。,43,使用防止焊料飞散盖，实施虚焊对策，防止焊料飞散。 部品箱内存在焊料屑等焊料异物，有问题。,遥控器焊料过程,44,电场,温度,湿度,杂质,电极 形态,FPC电极 材料,外部 杂质,内部 杂质,加速迁移的发生,迁移,焊料助焊剂选定时也要研讨,迁移是什么？,45,关于铜的被吃掉,照片线变细,照片润湿不良,照片加热过大,加热音声线圈时，铜因被吃掉而变细，因振动、冲击等而断线

16、。但是，加热不充分时，会出现照片所示的润湿不良而使接触不稳定。,细线铜的被吃掉,细线被吃掉的原因,Sn-Pb焊料,无铅焊料,铜被吃掉母材的Cu扩散到Sn中的现象,无铅焊料的进行更快。,细线被吃掉的模式图,烙铁温度不要上升过高,短时间作业,作业时的要点,焊料,细线铜的被吃掉,修正过程,只有通常焊接,进行修正作业的产品,被吃掉部,存在于焊料的内部,被吃掉部露出,强度降低,进行修正作业，断线的危险性增大。,48,关于SMT关联的部品,焊料未熔融,粘着剂附着的接触不良,原因：温度断面图温度低 大型部品的温差大,原因：粘着剂涂覆位置的偏离 粘着剂涂覆量大,焊缝剥离,根据EIAJ无铅焊料焊角翘离评价试验报

17、告书,由于Pb、Bi的混入，产生低熔点相,两面基板、翘曲大的基板、,原因为固液相线所产生的温度差,徐冷时易产生,管理部品、基板的电镀，,防止Pb、Bi的混入,50,关于焊料球发生,人,过程,设计,作业环境,部品,冶具、工具,焊料球的发生,教育,烙铁的移动方法、离开方法（速度）,焊料时间,烙铁尖端的形状,焊料材料的选定（单芯、制造厂家、助焊剂等级等）,可靠性试验,焊料温度,清扫频度、清扫内容,包装形态（丝焊料的保管）,焊盘的形状,烙铁尖端的数,飞散防止掩膜,承载台是否晃动？,部品的电镀,是否可以洗净？,检查设备,剪切冶具,部品的异物附着状况,焊料量,温度湿度,对焊料球的对策,不进行摩擦、急剧离开等移动,提高烙铁尖端的清扫频度,对于由烙铁移动所产生的,供给适量的焊料,焊料供给过多,对焊料球的对策,不供给不能熔融的量,使用含有低飞散型松脂的焊料,对于伴随飞散产生的,53,焊料球的良否判定,分离式部品的焊料球以上一般来说为不良品，但以上述内容优先。,SMT部品的焊料球以上一般来说为不良品，但以上述内容优先。,54,关于焊料外观检查(无铅关联）的缩孔,部品引线,缩孔（由凝固收缩所产生的孔）,树枝状Sn相,表面皱褶,焊料,基板Cu焊盘,缩孔,缩孔