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1焊接教育技能培训2018-03-272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。※“はんだ”的记载方法有“ハンダ”、“半田”等，按照JIS规格的记载方法，统一记载为「焊料」。3手工焊料线回流线一般焊接工艺①产品和焊接进行焊接作业的产品类别遥控器、马达、接收器、麦克风、ＬＣＤ模块、软线商品、手机电话机用充电器、开关等②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）③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１．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２．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）３．作为特殊技能认定的必要性因焊接作业的好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）45焊料的教育目的焊锡作业技能认定资格（焊锡作业技能认定制度-各企业自定）认定等级定义３级技能士可进行特定的焊接作业，理解焊接的基础，能判断焊接的良否。２级技能士具有焊接的一般知识，能指导焊接作业的初学者，并能进行３级认定。３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７０点以上合格２级技能士：笔试(理论)・良否判定试验上述及实技试验的各科７０点以上合格④焊接的种类１．手工焊接用烙铁进行的焊接（使用的焊料：丝焊料）照片左２．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３．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（使用的焊料：膏焊料）照片右67质量比助焊剂含量体积比３％18.5％*Sn-Ag-Cu焊锡的情况下丝焊料的例子焊料助焊剂预热实加热8膏焊锡的例子（熔融前）普通品加热变化曲线升温速度气氛大气种别现在温度910丝焊料的构成重量比％体積比％焊料助焊剂体积比11助焊剂的构成活性剂松香溶剂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丝焊料有效期限１年棒焊料有效期限２年膏焊料有效期限：冷藏库保管（０℃到１０℃以内）有效期限３个月从冷藏库取出后，常温放置１小时后使用(防止结露)13在喷流的焊料槽中实行浸焊14１．焊接的三要素①金属表面的清扫②将结合面加热到焊料的熔化温度③将焊料供于结合面15２．助焊剂的主要作用①清洁作用②氧化防止作用③降低焊料金属表面的表面张力焊料助焊剂助焊剂３．焊料的外观※参见判定标准书16４．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铜箔ＡＢ基板焊料引线光滑、有光泽图案被焊料完全覆盖Ａ，Ｂ的润湿角小，应在９０°以下焊接，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。17有铅焊料（Sn－Pb）合金层（Cu6Sn5，其他）Ag电镀母材（Cu）无铅焊料（Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ）②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。18氧化膜SnSnSnSnSnSnCuCuCuCuCuCu氧化膜SnSnSnSnSnSnCuCuCuCu①焊料及母材的表面被氧化膜覆盖。④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。19③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。SnSnSnSnSnSnCuCuCuCu液状氧化物SnSnSnSnSnSnCuCuCuCuCuCuCuSnSnSnSn母材熔融焊料20③供给焊料(其１)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４０～６０℃。这个温度叫焊接的最佳温度。(其２)向结合面供给焊料加热到最佳结合温度后，适量供给焊料。烙铁丝焊料①清扫②加热④离开焊料⑤停止加热21根据焊接部的形体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）３２０～３７０℃(无铅焊料的烙铁尖端温度３４０～３８０℃)烙铁尖端的温度范围端子的最适温度（焊料的加热温度）焊料的熔融温度（Sn60－Pb40%）Ａ区间→烙铁的热量和结合体的大小以及烙铁接触时间最佳Ｂ区间→相对烙铁的热量，结合体过大时和烙铁接触时间太短时Ｃ区间→相对烙铁的热量，结合体过小时和烙铁接触时间太长时焊接时间焊接时间焊接时间时间（hr）→23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７４℃溶解、１７４℃显示出活性３００℃分解。主剂说明１）树脂系松香、改性松香、合成树脂松香通过精制松、杉等的针叶树的树脂制成。因只用松脂清洁力和作业性不好，通过改良作为活性松香使用。２）有机系有机酸、有机卤素胺、酰胺热稳定性低。加热急速分解，剩下不活性残渣。３）无机系盐酸、氯化锌一般作为金属加工用使用。活性強，具有吸湿性，因引起腐蚀，必须洗净，不能用于印刷线路板。24（ａ）焊接作业和加热机器１）一般布线―――电烙铁２）印刷基板――电烙铁、焊料槽、流焊机（ｂ）关于烙铁１．烙铁的结构、种类焊料的结合温度由①烙铁的烙铁尖端温度、②烙铁尖端的热容量（大小、Ｗ数）③结合部的热容量（大小）决定。对于不带温度控制的烙铁，用烙铁尖端的温度计进行始业点检，规格外时，应使用单圈变压器。有焊料温度可变或指定温度一定两种类型。始业时，用烙铁尖端的温度计确认焊料温度，抽出卡，固定在该温度进行作业。不带温度控制的烙铁带温度控制烙铁带卡烙铁25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）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。27表面处理焊接性焊料污损长期稳定性处理的经济性其他金电镀银电镀锡电镀（镉电镀）铜电镀镍电镀涂防锈剂焊料浸渍电镀焊料◎◎◎◎○×○◎◎△◎◎△○○○◎◎◎△△△×○△○◎×○△△○○○○○机械特性恶化，电特性良电接触、导通良不稳定，经时劣化大机械地变弱，易污染易氧化需要活性助焊剂酸洗后涂覆予焊接◎・・・良好○・・・稍稍良△・・・普通或不良×・・・不良28酸性雨对生体、血液、神经的影响工厂汽车29Sn-Ag-Cu(217℃～220℃）日本标准。适用于稍微高价的机械特性、电器・电子产品。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(193℃～216℃）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(187℃～197℃）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.1130Sn-Ag-CuSn-Ag3.0-Cu0.51,900日元/kgSn-CuSu-Cu0.551,210日元/kgSn-Ag-Bi-InSn-Ag3.5-Bi0.5-In34,430日元/kgSn-Zn-BiSn-Zn8-Bi31,010日元/kgSn-PbSn-Pb37750日元/kgSn1,185日元/ｋｇAg23,870日元/ｋｇBi1,050日元/ｋｇCu344日元/ｋｇIn80,000日元/ｋｇZn140日元/ｋｇPb149日元/ｋｇ31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烙铁尖端烙铁根据海绵的拐角进行识别烙铁尖端温度计（热电对的识别）表示33膏焊料搅拌用刮刀部品的管理基板的电镀34焊接效果的评价外观（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１／３～１／４程度。内部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。35１）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９０°以内。（润湿角是母材和焊料外面的接触角。）36良品母材不良品焊料焊料θθΘ≦９０°Θ＞９０°２）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４）好的焊接外观好的焊接外观如下。①应具有光泽（光亮）。②润湿好。③焊料量薄到可以想象出线条轮廓。④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。37３）焊料的量焊料过多过少都不行。请参考下图。被挖去一块焊料适量焊料过量焊料过小θ润湿角易变大不能想象出端子的形状这里那里露出端子好焊料的外观薄到可以想象出线条轮廓没有破裂、凹陷、针孔应具有光泽和光亮润湿好38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39①焊料球②竖起③不润湿④短路⑥位移⑤裂缝、剥离40ＡＬＣＤ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。ＢＣＤ41AＬＣＤ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。B遥控器，存在ＩＲＬＥＤ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。C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D焊料修正过程上，间距狭窄的基板、ＬＣＤ的焊接时因使用了氟系焊料，发生了迁移问题。作业指导书上记载产品编号，在修正过程中也彻底进行。42E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６０℃老化１Ｈｒ后立刻实施特性检査。F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。G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。H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）43KI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项，焊料球大小０．１５ｍｍ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。ＦＰＣ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。L44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