电子元器件手工焊接培训

焊接的基础知识（二）
润湿 润湿过程是指已经熔化 了的焊料借助毛细管力沿 着母材金属表面细微的凹 凸和结晶的间隙向四周漫 流，从而在被焊母材表面 形成附着层，使焊料与母 材金属的原子相互接近， 达到原子引力起作用的距 离。 润湿的环境条件：被焊母材的表面必须是清洁的， 不能有氧化物或污染物。
焊接基础知识（三）
电子焊接培训 黄艳
2012.12.14
大纲
一、概述 二、基础元器件知识 三、焊接中需要用到的工具 四、焊接基础知识 五、焊接工艺要求 六、焊点的常见缺陷及原因分析 七、整体焊接注意事项 八、焊接后的检验方法 九、烙铁的保养
概述
随着电子元器件的封装更新换代加快，由原 来的直插式改为了平贴式，连接排线也由 FPC软板进行替代，电子发展已朝向小型化、 微型化发展，手工焊接难度也随之增加， 在焊接当中稍有不慎就会损伤元器件，或 引起焊接不良，所以一线手工焊接人员必 须对焊接原理，焊接过程，焊接方法，焊 接质量的评定，及电子基础有一定的了解。
扩散 伴随着润湿的进行，焊料与母材金属原子 间的相互扩散现象开始发生。通常原子在 晶格点阵中处于热振动状态，一旦温度升 高。原子活动加剧，使熔化的焊料与母材 中的原子相互越过接触面进入对方的晶格 点阵，原子的移动速度与数量决定于加热 的温度与时间。
焊接的基础知识（四）
焊点的形成过程 由于焊料与母材相互扩散，在2种金属之间 形成了一个中间层---金属化合物，要获得 良好的焊点，被焊母材与焊料之间必须形 成金属化合物，从而使母材达到牢固的冶 金结合状态（合金化）。
焊接工艺要求（五）
错误的焊锡方法
锡丝直接接触烙铁头 (FIUX扩散)
烙铁头不清洗就使用
锡丝放到烙铁头前面
烙铁头上有余锡 （诱发焊锡不良）
刮动烙铁头 (铜箔断线 Short)
烙铁头连续不断的取、放 （受热不均）
焊接工艺要求（六）
一般器件焊接方法
必须将焊盘和被焊器件的焊接端同时加热 焊盘和被焊器件的焊接端要同时大面积受热 注意烙铁头和焊锡投入及取出角度
焊接基础知识（十一）
烙铁的结构
焊接基础知识（十二）
（a）反握法 （b） 正握法 （c）握笔法
电烙铁的握法 电烙铁拿法有三种。 反握法动作稳定，长时间操作不宜疲劳， 适合于大功率烙铁的操作。 正握法适合于中等功率烙铁或带弯头电 烙铁的操作。 一般在工作台上焊印制板等焊件时，多 采用握笔法。
焊接基础知识（十三）
烙铁清洗时海绵水份若过多 烙铁头会急速冷却导致电气镀金层脱离，并且锡珠不易弄掉。 海绵清洗时若无水， 烙铁会熔化海绵，诱发焊锡不良.
焊接基础知识（十九）
每次在焊接开始前都要清洗烙铁头
烙铁头在空气中暴露时，烙铁头表面被氧化形成氧化层 表面的氧化物与锡珠没有亲合性，焊锡时焊锡强度弱.
海绵孔及边都可以清 洗烙铁头 要轻轻的均匀的擦动
IC类器件焊锡方法
IC 类器件有连续的端子，焊锡时是烙铁头拉动焊锡. IC 种类（SOP,QFP)由于焊锡间距太小，所以要使用拉动焊锡的方法进行焊接。
1阶段: IC焊锡开始时要对角线定位. IC不加焊锡定位点不可以焊锡(不然会偏位) 2阶段: 拉动焊锡 烙铁头是刀尖形 (必要时加少量FIUX) 注意:要注意周围有碰撞的部位
3. 焊锡供应量的判断: 焊锡部位大小不同 锡量特别判断
4. 加热终止的时间: 焊锡扩散状态确认判断 5. 焊锡是一次性结束
焊接工要求（四）
焊点合格的标准 • 1、焊点有足够的机械强度：为保证被焊件在受 到振动或冲击时不至脱落、松动，因此要求焊点 要有足够的机械强度。 • 2、焊接可靠，保证导电性能：焊点应具有良好 的导电性能，必须要焊接可靠，防止出现虚焊。 • 3、焊点表面整齐、美观：焊点的外观应光滑、 圆润、清洁、均匀、对称、整齐、美观、充满整 个焊盘并与焊盘大小比例合适。 • 满足上述三个条件的焊点，才算是合格的焊点。
拉动焊锡.
加焊锡
铜箔 PCB
→:烙铁头拉动方向
烙铁头拉力 <IC端子拉力时 IC端子与烙头拉力的结果是SHORT发生
IC端子拉力<烙头拉力时 就不会发生SHORT 有其他引脚时要“L”性取回 虚拟端子(Dummy Land):在最合适位置假想一个虚拟的端子就不容易发生SHORT现象
焊点的常见缺陷及原因分析
基础元器件知识
电阻 电容 电感 二极管 三极管 发光管
基础元器件知识（一）
电阻符号：R
基础元器件知识（二）
电容符号：C
基础元器件知识（三）
电感符号：L
基础元器件知识（四）
电解电容符号：C
基础元器件知识（五）
二极管符号：D
基础元器件知识（六）
三极管符号：Q
NPN
基础元器件知识（七）
焊接的基础知识（五）
焊接的基本条件 完成锡焊并保证焊接质量，应同时满足 以下几个基本条件： （1）被焊金属应具有良好的可焊性 （2）被焊件应保持清洁
（3）选择合适的焊料
（4）选择合适的焊剂
（5）保证合适的焊接温度
焊接基础知识（六）
助焊剂 助焊剂（焊锡膏）是一种具有化学及物理 活性的物质,能够除去被焊金属表面的氧化 物或其他形成的表面膜层以及焊锡本身外 表上所形成的氧化物;为达到被焊表面能够 沾锡及焊牢的目的,助焊剂的功用还可以保 护金属表面,使在焊接的高温环境中不再被 氧化;第三个功能就是减少熔锡的表面张力 (surface tension),以及促进焊锡的分散和流 动等.
焊接基础知识（七）
助焊剂的分类 根据助焊剂的主要组成材料将其分为四大类: 松香型(Rosin,RO);树脂型(Resin,RE);有机 酸型(organic,OR),无机酸（Inorganic,IN), 括号中为缩写字母代号。用于焊接的助焊剂 可分为三种基本的型式：L 表示助焊剂本身 或助焊剂残渣皆为低度活性者 M 表示助焊 剂本身或助焊剂残渣为中度活性者 H 表示 助焊剂本身或助焊剂残渣为高度活性者含有 松香的助焊剂,则在L、M、H代字后加上“R”
发光管符号：LED
焊接中需要用到的工具
温度调节装置 静电刷 烙铁头 无铅焊丝 海绵 焊接前必须给海绵加 水湿润。
镊子
焊锡膏 吸锡枪 防静电手环
焊接基础知识（一）
焊接的基本过程 焊接就是利用比被焊金属熔点低的焊料， 与被焊金属一同加热，在被焊金属不熔化的条 件下，焊料润湿金属表面，并在接触面形成合 金层,从而达到牢固连接的过程。 一个焊点的形成要经过三个阶段的变化; （1）润湿阶段 （2）扩散阶段 （3）焊点形成阶段 其中,润湿是最重要的阶段,没有润湿,焊接 就无法进行.
焊接基础知识（十）
有铅焊锡丝和无铅焊锡丝的区别
1．有铅焊锡丝的熔点低于无铅焊锡丝的熔点。 2．有铅焊锡丝Sn63-Pb37的焊点光滑、亮泽， 无铅焊锡丝的焊点条纹较明显、暗淡，焊 点看起来显得粗糙、不平整。 3．无铅焊接导致发生焊接缺陷的几率增加， 如易发生桥接、不润湿、反润湿以及焊料 结球等缺陷。
海绵面上不要被清洗的异物覆盖, 否则异物会再次粘在烙铁头上
碰击时不会把锡珠弄掉 反而会把烙铁头碰坏
焊接工艺及要求（一）
工艺：使各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过 程 手工焊接适合于产品试制、电子产品的小批量生产、电 子产品的调试与维修以及某些不适合自动焊接的场合。 手工焊接的要点是：
保证正确的焊接姿势
铜箔 铜箔 PCB 铜箔 铜箔 PCB 铜箔 铜箔 PCB 铜箔 铜箔 PCB
(×) 只有被焊端加热
(×) 只有焊盘加热
(○) (○) 被焊端与焊盘一起加热源自铜箔铜箔 PCB铜箔
铜箔 PCB
铜箔
铜箔 PCB
铜箔
铜箔 PCB
铜箔
铜箔 PCB
铜箔
铜箔 PCB
铜箔
铜箔 PCB
(×)
引脚加热
(×)
铜箔加热 引脚少锡
焊接基础知识（八）
助焊剂的作用 （1）清除焊接金属表面的氧化物.-------清 除污物 （2） 在焊接物表面形成液态的保护膜﹐隔 离高温时四周的空气﹐防止金属面的再氧 化﹒------防止氧化 （3） 降低焊锡表面张力，增加流动性.------增加焊锡流动性 （4） 焊接的瞬间可以让熔融状的焊锡取代， 顺利完成焊接﹒-----快速焊接
焊接基础知识（九）
焊锡丝的分类
有 铅 锡 丝 无 铅 锡 丝
按成份不同可分为：有铅焊锡丝和无铅焊锡丝 有铅焊锡丝﹕Sn/Pb=63/37 63%的锡﹐37%的铅 无铅焊锡丝﹕Sn/Ag/Cu=96.5/3.0/0.5 96.5%的 锡.3.0%的银.0.5%的铜 有铅焊锡丝 焊接温度为：260±15℃ 无铅焊锡丝 焊接温度为：330±20℃
Chip
铜箔
Chip
铜箔
铜箔 铜箔 铜箔
Chip
铜箔
PCB
PCB
PCB
(×)
裂纹 热移动
铜箔
(×)
裂纹 力移动
铜箔
铜箔 铜箔
(○)
铜箔
铜箔
PCB
PCB
PCB
直接接触引脚时热气传到对面 使受热不均，造成电极部均裂
力移动时，锡量少 的部位被锡量多的 部位拉动产生裂纹
良好的焊锡
薄片类器件焊接方法
焊接工艺要求（八）
(×)
烙铁垂直方向 提升
(×)
烙铁水平方向 提升
(×)
修正追加焊锡 热量不足
(×)
先抽出烙铁
(○)
良好的焊锡
铜箔少锡
加热方法,加热时间,焊锡投入方法不好，引脚脏污染，会发生不良
焊接工艺要求（七）
薄的器件应在焊盘上焊锡. 薄片类器件不能受热，所以烙铁不能直接接触而应在焊盘上加热，避 免发生破损、裂纹
常见的不良类型 焊点的常见缺陷有虚焊、拉尖、桥接、球焊、 印制电路板铜箔起翘、焊盘脱落、导线焊接不 当等。 造成焊点缺陷的原因很多，在材料（焊料与 焊剂）和工具（烙铁、夹具）一定的情况下， 采用什么样的焊接方法，以及操作者是否有责 任心就起决定性的因素了。