烙铁焊接基础知识培训.doc

电烙铁焊接技术培训焊接在电子产品装配过程中是一项很重要的技术，也是制造电子产品的重要环节之一，如果没有相应的工艺质量保证，任何一个设计精良的电子装置都难以达到设计指标。它在电子产品实验、调试、生产中应用非常广泛，而且工作量相当大，焊接质量的好坏，将直接影响到产品的质量。电子产品的故障除元器件的原因外，大多数是由于焊接质量不佳而造成的。因此，掌握熟练的焊接操作技能对产品质量是非常有必要的。本培训教材着重讲述应用广泛的手工锡焊焊接。其目的是使公司员工在使用烙铁时，有正确的使用方法及认识，进而提升产品品质及延长零件寿命。同时，也使公司的品检员对焊接方面的知识有着进一步的了解，在生产现场控制过程中达到最佳的品质保证。焊接分类与电烙铁的介绍焊接的分类在电子工业中，几乎各种焊接方法都要用到，但使用最普遍、最具有代表性的是锡焊法。锡焊是焊接的一种，它是将焊件和熔点比焊件低的焊料共同加热到焊锡温度，在焊件不熔化的情况下，焊料熔化并浸润焊接面，依靠二者的扩散形成焊件的连接。 电烙铁的介绍电烙铁的分类：电烙铁分外热式电烙铁和内热式电烙铁， 我们公司使用的是恒温内热式电烙铁。恒温内热式电烙铁是由温控台、手柄、加热芯、烙铁头、电源线、接地线组成。使用前必须确保接地线有效接地。电烙铁的使用方法：电烙铁的握法有反握法、正握法、握笔法。反握法的动作稳定，长时间操作不易疲劳，适于大功率烙铁的操作；正握法适于中功率烙铁或带弯头电烙铁的操作；一般在操作台上焊接PCB板等焊件时，多采用握笔法。锡丝的拿法一般有两种（如图示） 烙铁头烙铁头有尖形、马蹄形、扁咀形、刀口形等烙铁头通常都经过特殊表面处理，因此千万别使用挫刀去磨烙铁头。虽然烙铁头本身是消耗品，我们还是要做一些保养动作，才可以让焊接顺利进行，进而延长烙铁头的使用寿命。秘诀不外乎不要过热，使用中要保持清洁，以及使用保养。电烙铁在使用前的处理：一把新烙铁（或新烙铁头）不能拿来就用，必须先对烙铁头进行处理后才能正常使用，就是说在使用前先给烙铁头镀上一层焊锡。具体的方法是：先接上电源，当烙铁头温度升至能熔锡时，将含助焊剂（松香）的锡丝涂在烙铁头上，如此进行几次，使烙铁头的刃面部挂上一层锡便可使用了。当烙铁使用一段时间后，烙铁头的刃面及其周围就要产生一层氧化层，这样便产生 “ 吃锡”困难的现象，此时可在吸水棉（木质纤维海绵）上擦去氧化层，将含助焊剂的锡丝涂在烙铁头上，反复几次至烙铁头挂锡均匀。为延长烙铁头的使用寿命，必须注意以下几点：（ 1 ） 保持烙铁头清洁，浸水海绵（木质纤维海绵）含水量不可过多；（ 2 ） 进行焊接时，应尽量避免锡丝直接重触烙铁头，多利用锡桥焊接；（ 3 ） 焊接完毕时，烙铁头上的残留焊锡应该继续保留，以防止再次加热时出现氧化层。焊锡丝手工焊接常使用管状的焊锡丝，锡丝按直径的大小分很多规格，从0.3mm到2.8mm左右都有，常规的有0.3、0.5、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0mm等,也可以根据需要定制规格。要根据焊点的大小选用。一般，应使焊锡丝的直径略小于焊盘的直径。还分实芯和药芯锡丝，药芯锡丝中间是空的，内部已装有松香和活化剂制成的助焊剂。标准型的松香含量是2.2%。焊接的障碍物焊接的障碍物存在于两被焊物的表面，它们是金属氧化物油脂及其他污物（如轻酸性或轻碱性物，将使焊接点腐蚀而致产品不能使用）。注意：在操作中勿用拢过头发的手触及待焊点的表面，焊接障碍物起于自然氧化，不正当的贮存，运送及操作。良好焊接的基本条件(1) 焊件必须具有良好的可焊性 - 被焊物可焊性 。不是所有的金属都具有良好的可焊性，有些金属如铬、钼、钨等的可焊性就非常差；有些金属的可焊性又比较好，如紫铜、黄铜等。在焊接时，由于高温使金属表面产生氧化膜，影响材料的可焊性。为了提高可焊性，一般采用表面镀锡、镀银等措施来防止表面的氧化。(2) 焊件表面必须保持清洁。为了使焊锡和焊件达到良好的结合，焊接表面一定要保持清洁 。即使是可焊性良好的焊件，由于储存或被污染，都可能在焊件表面产生有害的氧化膜和油污。在焊接前务必把污膜清除干净。否则无法保证焊接质量。(3) 焊件要加热到适当的温度 - 热源 。需要强调的是，不但焊锡要加热到熔化，而且应该同时将焊件加热到能够熔化焊锡的温度。(4) 正确手焊技巧。烙铁下处必须使烙铁头和两被焊物表面有最大加热接触面。电烙铁使用以后，一定要稳妥地放在烙铁架上，并注意导线等物不要碰到烙铁头，以免烫伤线，造成漏电等事故。焊接操作的基本步骤：掌握好烙铁的温度和焊接时间，选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置，才可能得到良好的焊点。正确的焊接操作过程可以分成五个步骤，如下图所示。 准备施焊：左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层焊锡。 加热焊件：烙铁头靠在两焊件的连接处，加热整个焊件全体，时间大约为 12 秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触焊盘和元器件的引线。 送入焊丝：焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件。注意：不要把焊锡丝送到烙铁头上！ 移开焊丝：当焊丝熔化一定量后，立即向左上 45 方向移开焊丝。 移开烙铁：焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上 45 方向移开烙铁，结束焊 接 。从第三步开始到第五步结束，时间大约也是 12 秒钟。焊接温度适当的温度对形成良好的焊点是必不可少的。在焊接过程中使用过低的温度将影响焊锡的流畅性。 若温度太高又会伤害线路板铜箔与焊接不安全和不美观。若有白烟冒出或表面有白粉凹凸不平无光泽系使用温度过高。为避免上述情况的发生，适当且正确之工作温度选择是有必要。下列系各种焊锡工作适当的使用温度：锡丝溶点 183215（约361419）正常工作温度 270320（约518608）生产线使用温度 300380（约572716）吸锡工作温度（小焊点） 315（约600）吸锡工作温度（大焊点） 400（约752）注意事项：温度超过 400（752），勿经常或连续使用；偶而需使用在大焊点或非常快速焊接时，仅可短时间内使用。加热时间加热时间对焊件和焊点的影响及其外部特征是什么呢？如果加热时间不足，会使焊料不能充分浸润焊件而形成松香夹渣而虚焊。反之，过量的加热，除有可能造成元器件损坏以外，还有如下危害和外部特征：(1) 焊点外观变差。如果焊锡已经浸润焊件以后还继续进行过量的加热，将使助焊剂全部 挥发完，造成熔态焊锡过热；当烙铁离开时容易拉出锡尖，同时焊点表面发白，出现粗糙颗粒，失去光泽。(2) 高温造成所加松香助焊剂的快速分解碳化。助焊剂中的松香一般在 210 开始分解，也就是当我们把锡丝与烙铁头接触时所冒出的烟，当烟冒没了，助焊剂也就失去其作用，而且造成焊点角锡、焊点不光滑、夹渣而形成缺陷。(3) 过量的受热会破坏印制板上铜箔的粘合层，导致铜箔焊盘的剥落。因此，在适当的加 热时间里，准确掌握火候是优质焊接的关键.焊接操作的具体手法在保证得到优质焊点的目标下，具体的焊接操作手法如下：(1) 保持烙铁头的清洁焊接时 , 烙铁头长期处于高温状态，又接触焊剂等弱酸性物质，其表面很容易氧化并沾上一层黑色杂质。这些杂质形成隔热层，妨碍了烙铁头与焊件之间的热传导。因此，要注意随时在烙铁架上蹭去杂质。对于普通烙铁头，在污染严重时可以使用锉刀锉去氧化层。对于长寿命烙铁头，就绝对不能使用这种方法了。(2) 采用正确的加热方法加热时，应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热，而不是仅仅加热焊件的一部份，如下图所示。当然，对于热容量相差较多的两个部分焊件，加热应偏向需热较多的部份， 这是顺礼成章的。但不要采用烙铁对焊件增加压力的办法，以挽造成损坏或不易觉察的隐患。有些初学者企图加快焊接，用烙铁头对焊接面施加压力，这是不对的。正确的方法是，要根据焊盘所在线路的面积，把握焊接时间。或者自己修正让烙铁头与焊件形成面的接触而不是点或线的接触。这样，就大大提高效率。（3）加热要靠焊锡桥在非流水线作业中，一次焊接的焊点形状是多种多样的，我们不可能不断更换烙铁头，要提高烙铁头的效率，需要形成热量传递的焊锡桥如下图。所谓焊锡桥，就是靠烙铁头上保留少量的焊锡作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。显然，由于金属液的导热效率远高于空气，而使焊件很快加热到焊接温度。应注意作为焊锡桥的保留量不可过多，以免造成焊点误连 。（4）烙铁撤离有讲究烙铁的撤离要及时，而且撤离时的角度的方向与焊点有关。下图所示为烙铁不同的撤离方向对焊料的影响。（5）在焊锡凝固之前不能动切勿使焊件移动或受到振动，特别是用镊子夹住焊件时，一定要等焊锡凝固后再移走镊子 ，否则极易造成虚焊。（6）焊锡用量要适中如下图所示，过量的焊锡不但浪费材料，还增加焊接时间，降低工作速度。更为严重的是，过量的焊锡很容易造成不易察觉的短路故障。焊锡过少也不能形成牢固的结合，同样是不利的。特别是焊接印制板引出导线时，焊锡用量不足，极容易造成导线脱落。(a)锡量过多浪费 （b）锡量过少强度差 （c）合适的焊锡量合格的焊点（7）不要用烙铁头作为运载焊料的工具有人习惯用烙铁头沾上焊锡再去焊接，结果造成焊料的氧化。因为烙铁头的温度一般都在300 左右，焊锡丝中的焊剂在高温时容易分解失效。在调试、维修工作中，不得已用烙铁时，动作要迅速敏捷，防止氧化造成劣质焊点。焊接质量的检查焊接结束后为保证焊接质量，一般都要进行质量检查。由于焊接检查与其它生产工序不同 。没有一种机械化、自动化的检查测量方法，因此主要是通过目视查和手触检查发现问题。 目视检查目视检查就是从外观上检查焊接质量是否合格，也就是从外观上评价焊点有什么缺陷。目视检查的主要内容有： 是否有漏焊，漏焊是指应该焊接的焊点 没有焊上； 焊点的光泽好不好； 焊点的焊料足不足； 焊点的周围是否有残留的杂物； 有没有连焊。焊盘有无脱落； 焊点是不是凹凸不平；焊点是否有锡尖现象; 焊点有没有裂纹；图所示为正确的焊点形状。图中（ a ）为单面板直插式焊点形状，（ b ）为双面板元件脚 a b 手触检查手触检查主要是指触摸元器件时，是否松动、焊接不牢的现象。用镊子夹住元器件引线，轻轻拉动时，有无松动现象。焊点在摇动时，上面的焊锡是否脱落现象。 通电检查在外观检查结束以后诊断连线无误，才可进行通电检查，这是检验电路性能的关键。如果不经过严格的外观检查，通电检查不仅困难较多，而且有可能损坏设备仪器，造成安全事故(比如连锡、元件反)。通电检查及原因分析通电检查可以发现许多微小的缺陷，例如用目测观察不到的电路桥接，但对于为内部虚焊的隐患就不容易觉察。所以根本的题还是要提高焊接操作的技艺水平，不能把问题留给检验工作去完成。焊点好坏的判断吃锡角度吃锡角度即焊锡与金属面间所成的角度若依焊锡在被焊金属面上的扩散情况，可分为如下三种：1-1不吃锡（无扩散） 1-2半吃锡（半扩散） 1-3全吃锡（全扩散）最理想多加焊锡使接触角加大并不加强其强度，反而浪费焊接时间与焊锡丝，并阻碍目视检验。因为往上多加焊锡而接触面没有相对加大，反而成为力的累赘。如果把不同扩散程度的焊接物放在振动仪上做试验，一定是扩散差的易脱落。0良好焊点要求结合性好光泽好且表面呈凹形曲线。导电性佳不在焊点处形成高电阻(不在凝固前移动零件)，不造成短路、断路。散性良好热扩散均匀、全扩散。易于检验除高压外，焊锡不得太多，务使零件轮廓清晰可辨。 零件脚 面焊锡带 焊锡延伸至一层薄边图3-7 良好焊点对于下控为什么要补加锡：要补加锡的均为大电流线路元件，如果元件与PCB接触6