焊接培训教材(二)

焊接培训教材（二）2004-09-19第二部分手工焊接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。一、焊接的定义所谓焊接，就是用焊锡做媒介，藉加热而使A、B二金属接并达到导电的目的。二金属间的接合力即靠焊锡与金属表面所产生的合金层，所以焊锡不能当作机械力的支撑，只能作电气传导。热及焊锡AABB合金层焊锡二、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。焊锡氧化物手指印油脂污物基板焊接合金层1．合金层之形成厚度和焊接时间及温度成正比。2．长时间后自然再形成Cu3Sn合金层具有不沾锡特性。锡铅新合金层基本材质三、良好焊接的基本条件（一）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。良好焊接的基本条件（二）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。良好焊接的基本条件（三）要使用合适的助焊剂。不同的焊接工艺，应选择不同的助焊剂，如镍铬合金、不锈钢、铝等材料，没有专用的特殊焊剂是很难实施锡焊的。在焊接电子线路板等精密电子产品时，为使焊接可靠稳定，通常采用松香助焊剂。一般，是用酒精将松香溶解成松香水使用。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。导线端敷涂一层焊剂，同时也镀上焊锡。要注意，不要让锡浸入到导线的绝缘皮中去，最好在绝缘皮前留出1~3mm的间隔，使这段没镀锡。这样镀锡的导线，对于穿管是很有利的，同时也便于检查导线有无断股。良好焊接的基本条件（四）四、焊锡丝的使用方法1．锡丝整卷在架子上。2．锁好螺帽，轮子为顺时针方向旋转（使用左手拉焊锡丝）使和施力方向平行。3．焊锡丝不可拉出太长，以免焊锡丝碰到地面使其他污物附着在焊锡丝上加附至焊点，也不可太短（勿短于1英寸），以免烫手，其握法如下图所示：焊锡丝握法图★注意事项：1、尽量使拉焊锡丝和下烙铁的动作同时进行，以节省时间。2、洗过手后方可进食，勿使焊料进口。五、工具的使用规则1．休息前及新烙铁头使用前清洁并加锡衣于烙铁头上。2．焊接前擦拭头上污物。3．海绵保持潮湿（但不能加水太多），每天清洗，以去除锡渣及松香渣。工具的使用规则4．工作区域保持清洁。食物、化妆品及化学品应当远离工作区域。5．烙铁握法如图示，务使稳固握于手中，以免滑落。6．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，以免烫伤导线，造成漏电等事故。六、焊锡材料之选用1.选用时的考虑事项（1）焊锡时间要短（2）焊锡温度要低（3）焊料间，焊料与清洁剂间及焊料与被焊物间的互通性。（4）助焊剂不能影响到装配作业，故须具备。(A)无侵蚀性(B)若具侵蚀性，可清洗除去（5）合乎工厂及人员之安全要求（6）合乎经济七、焊油的功用及焊接法则（一）助焊剂之种类（二）油（松香）的功用（三）操作法则（一）助焊剂之种类助焊剂之主要功能是去除被焊物表面轻微的氧化物，但并不能清除油脂灰尘、汗渍等污染物。助焊剂包括：活化强度、无活化、中度活化、强度活化、有机酸（强度活化）（二）油（松香）的功用1、除锈作用—除去被焊物表面的氧化物。焊锡但封表面的油脂，严重的氧化及污染则无助益。（1）正确的使用松香。（2）不正确的使用松香。2、协助焊锡的扩散作用。（三）操作法则1、应该做的方法（1）迅速地加焊锡于被焊金属及零件上。（2）施用刚好足够的焊锡后将锡丝移去。（3）如果沾锡良好则立即移走烙铁。（4）在焊锡时把烙铁头远离绝缘材料（使烙铁头放在绝缘体的对边）（5）在焊接点完全凝固前，不可以移动零件。2、不该做的方法（1）把锡加在烙铁头上使它流下以作焊接。（2）焊锡时间太长。（3）过热使多股线把焊锡往上吸而造成电线脆弱或使热敏感零件之寿命减低。（4）烫伤在焊接点上或其附近之绝缘体或零件。（5）在焊接时移动零件，造成冷焊，使焊接不牢固或由于结晶不良而造成高电阻。（6）绕线不良：太松--造成过多之焊锡使量。跨接或次序不佳--造成其后装配及修理困难。太紧或方向不对--易于烫伤零件。八、手焊接程序一、焊接的程序：一般分为二、三、四步骤法二、焊接操作的基本步骤三、焊接操作的具体手法（一）．焊接的程序（二步骤法）焊锡二步骤法：步骤零：擦拭烙铁步骤一：接端上热并同时下焊料步骤二：移去热源及焊料焊接的程序（三步骤法）焊锡三步骤法步骤零：擦拭烙铁步骤一：接端上热步骤二：下焊料步骤三：移去热源及焊料焊接的程序（四步骤法）步骤零：擦拭烙铁头步骤一：烙铁头上锡衣以加速传热步骤二：端点上热步骤三：下焊料步骤四：移去热源及焊料（二）、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：（1）准备施焊（2）加热焊件（3）送入焊丝（4）移开焊丝（5）移开烙铁1、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。2、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1~2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。例如，如上图中的导线与接线柱要同时均匀受热。3、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！2004-09-194、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。5、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（三）步骤开始---（五）步骤结束时间大约为1—2秒（三）、焊接操作的具体手法1、保持烙铁头的清洁焊接时，烙铁头长期处于高温状态下，有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。这些杂质行成隔热层，防碍了烙铁头与焊件之间的热传导。2、采用正确的加热方法（1）.焊料之落点在烙铁与被焊物之接触点，以使焊料较快熔解并收传热之效。（2）.焊接时移动焊锡丝和/或烙铁，以加速焊接。（3）.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。3、加热要靠焊锡桥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。锡桥传热功能焊接主体烙铁头加热送锡点4、烙铁撤离有讲究烙铁撤离要及时，而且撤离的角度、方向与焊点有关。（A）烙铁头向45°撤离焊锡烙铁头撤离烙铁撤离有讲究（C）水平方向撤离焊锡挂在烙铁头上烙铁头撤离焊锡烙铁头（B）烙铁头向上撤离烙铁撤离有讲究烙铁头上吸除焊锡（D）垂直向下撤离撤离烙铁头上不挂锡（E）垂直向上撤离撤离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.（3）、焊剂量要适中（4）、不要用烙铁头作为运载焊料的工具6、焊锡用量要适中过量的焊锡不但浪费材料，还增加焊接的时间，降低工作的速度。更为严重的是，过量的焊锡很容易造成不易觉察的短路故障。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，极易造成导线脱落。焊锡用量比较图（A）焊锡过多浪费（B）焊锡过少（C）合适的焊点九、焊接温度与加热时间经过试验得出，烙铁头在焊件上停留的时间与焊件温度的升高是正比关系。同样的烙铁，加热不同热容量的焊件时，想达到同样的焊接温度，可以通过控制加热时间来实现。但在实践中又不能仅仅依此关系决定加热时间。例如，用小功率烙铁加热较大的焊件时，无论烙铁停留的时间多长，焊件的温度也上不去，原因是烙铁的供热容量小于焊件和烙铁在空气中散失的热量。此外，为防止内部过热损坏，有些元件也不允许长期加热。加热时间对焊件和焊点的影响（一）(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。加热时间对焊件和焊点的影响（二）高温造成所加松香助焊剂的分解碳化。松香一般在210℃开始分解，不仅失去助焊剂的作用，而且造成焊点夹渣而形成缺陷。如果在焊接中发现松香发黑，肯定是加热时间过长所致。加热时间对焊件和焊点的影响（三）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。（Ⅱ）焊点的质量及检查对焊点的质量要求，应包括电气接触良好、机械性能牢固和外表美观三个方面，保证焊点质量最关键的一点，就是必须避免虚焊。一、虚焊产生的原因一般说来造成需焊的主要原因有：焊锡质量差；助焊剂的还原性不良或用量不够；被焊接处表面未预先清洁好，镀锡不牢；烙铁头的温度过高或过低，表面有氧化层；焊接时间太长或太短；焊接中锡焊尚未凝固时，焊接元件松动。二、对焊点的要求1、可靠的电气连接2、足够的机械强度3、光洁整洁的外观三-典型焊点特点1、外观以焊接导线为中心，匀称、成裙形拉开。2、焊料的连接呈半弧弓形，焊料与焊件交界处平滑、接触角尽可能小。3、表面有光泽且平滑。4、无裂纹、针孔、夹渣。主体件凹面曲线焊接薄的边缘四、焊接质量的检查--目视检查1、目视检查A、是否有漏焊B、焊点的光泽好不好C、焊点的焊料足不足D、焊点周围是否有残留的焊剂E、有没有连焊、焊盘有无脱落F、焊点有没有裂纹G、焊点是否凹凸不平；焊点是否有拉尖现象手触检查主要是用手指触摸元器件时，是否松动、焊接不牢的现象。五、焊接质量的检查—手触检查通电检查四、焊接质量的检查—通电检查通电检元器件导通不良失效性能降低短路断路时通时断烙铁漏电、过热损坏烙铁漏电、过热损坏桥接、焊料飞溅焊锡开路裂、松香夹渣、虚焊、插座接触不良等导线断线、焊盘剥落等常见焊点缺陷及分析虚焊焊点缺陷外观特点危害原因分析焊锡与元件引线或铜箔间有明显的黑色界线，焊锡向界凹陷不能正常工作焊料过少①元器件引线未清洁好，未镀好锡或锡被氧化②印制板未清洁好，喷涂的助焊剂质量不好焊接面积小于焊盘的75%，焊料未形成平滑的过镀面机械强度不足((1)焊锡流动性差或焊丝撤离撤离过早②(2)助焊剂不足(3)焊接时间太短常见焊点缺陷及分析焊点缺陷外观特点危害原因分析焊料过多过热焊料面呈凸形浪费焊料，且可能包藏缺陷焊丝撤离过迟焊点发白，无金属光泽，表面较粗糙焊盘容易剥落，强度降低烙铁功率过大，加热时间过长常见焊点缺陷及分析焊点缺陷外观特点危害原因分析冷焊无蔓延表面呈豆腐渣状颗粒，有时可能有裂纹强度低，导电性不好焊料未凝固前焊件拌动接触角大约70°--90°，焊接面不连续，不平滑，不规则。强度低，导电性不好焊锡金属面不相称，另外就是热源本身不相称。常见焊点缺陷及分析焊点缺陷外观特点危害原因分析松动拉尖导线或元器件引线可能移动导通不良或不导通((1)焊锡未凝固前引线移动造成空隙((2)引线未处理（浸润差或