第六章 电子产品生产中的焊接工艺(电子工艺与电子课件)

6．2．2 导线加工工艺
1．绝缘导线加工工艺 2．屏蔽导线加工工艺
6．2．3 元器件焊前加工准备
1．元器件引脚成形
通常引脚成形尺寸都有具体标准要求： ⑴ 引脚弯曲的最小半径不得小于引脚线径的2倍。弯曲处不能出现直
角，否则会使弯折处的导线截面积变小，电气特性变差； ⑵ 引脚弯曲处距离元器件引脚根部不小于2mm。
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
双波峰焊接工艺
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
图6-22 波峰焊机的内部结构示意图
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
手工弯折成形
模具弯折成形
①手工成型：最简易的手工成型工具是成型捧 宽度决定成型跨距 高度决定引线长度
No
Image
电阻整形加工
No
No
Image Image
全 自 动 电 阻
成
型
机
全 自 动 电 阻
成
型
机
全 自 动 电 容
成
型
机
３. 引线成形的技术要求
(1) 引线成形后，元器件本体不应产生破裂，表面封装不 应损坏，引线弯曲部分不允许出现模印、压痕和裂纹。
图6-9握电烙铁的手法示意
图6-10 焊锡丝的拿法
6.3.1 手工焊接的基本技能
2．手工焊接操作的基本步骤
图6-11 锡焊五步操作法
①准备施焊（图(a)）②加热焊件（图(b)）③送入焊丝（图(c)）
6.3.1 手工焊接的基本技能
3.手工焊接操作技巧
⑴ 保持烙铁头的清洁 ⑵ 采用正确的加热方法 ⑶ 加热要靠焊锡桥 ⑷ 采用正确的方法撤离烙铁 ⑸ 焊锡凝固前焊件不能动 ⑹ 焊锡用量要合适 ⑺ 焊剂量要合适
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
几种波峰焊机
一般的波峰焊机焊接SMT电路板时存在以下 问题：
·气泡遮蔽效应。
·阴影效应。
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
特点：
增加了电路板 焊接面与焊锡 波峰接触的长
No
度；
Image 有利于焊点内
的助焊剂挥发， 避免形成夹气
No PCB 类型 元器件种类 预热温度（℃） 单面板 THC+SMD 90~100
双面板
THC
90~110
Image 双面板
多层板 多层板
THC+SMD THC
THC+SMD
100~110 110~125 110~130
No
No
Image Image
6．4．3 再流焊（Re-flow Soldering）工艺
利 用 激 光 1、聚 光 性 好 ，适 用 1、 激 光 在 焊 接 面 上 反
激 的 热 能 加 于高精度焊接
射率大
光热
2、 非 接 触 加 热
2、 设 备 昂 贵
3 、用 光 纤 传 送 能 量
6．5 焊点质量及检查工艺
6．5．1 焊点质量检查 6．5．2 常见焊点缺陷及其分析 6．5．3 SMT印制板上的焊点
No
No
Image Image
再流焊主要加热方法的优缺点
表1
加 热 原理
优点
缺点
No 方式
吸 收 红 外 1、连续，同时成组焊接 1、材料、颜色
线辐射加 2、加热效果好，温度可 与 体 积 不 同 ，
红外 热
调范围宽
热吸收不同，
3、减少焊料飞溅、虚焊 温 度 控 制 不 够
及桥接
均匀
Image 利用惰性 1、加热均匀，热冲击小 1、设备和介质
件的型号、规格和标志应向上。
注意问题: ①成型跨距：它是指元器件引脚之间 的距离，它应该等于印制板安装孔的中心距离， 允许公差为0.5毫米。若跨距过大或过小,会使元 器件插入印制板 后，在元器件的 根部间产生应力， 而影响元器件的 可靠性。
折弯弧度 是指引线弯曲处的弧度。 为避免加工时引线受损，折弯处应有一定的弧度， 折弯处的伤痕应不大于引线直径的1/10。
(2) 引线成形后，其直径的减小或变形不应超过10%，其 表面镀层剥落长度不应大于引线直径的1/10。
(3) 若引线上有熔接点，则在熔接点和元器件本体之间不 允许有弯曲点，熔接点到弯曲点之间应保持2 mm的间 距。
(4) 引线成形尺寸应符合安装要求。 (5) 引线成形后的元器件应放在专门的容器中保存，元器
弯曲点到元器件端面的最小距离A不应小于2 mm，
弯曲半径R应大于或等于2倍的引线直径，如图3.7所示。
图中，A≥2 mm；R≥2d (d为引线直径)；h在垂直安装时
大于等于2 mm，在水平安装时为0～2 mm。
图3.7 引线成形基本要求
半导体三极管和圆形外壳集成电路的引线成形要
求如图3.8所示。图中除角度外，单位均为mm。
• 加工注意事项：
注意去除的屏蔽层不宜太多，否则会影响屏蔽效
果，去除的长度应根据导线的工作电压而定
600V以下
10～20mm
600V～3000V
20～30mm
3000V以上
30～50mm
图3.10 屏蔽导线去屏蔽层的长度
屏蔽层接地线制作方式: (1)直接用屏蔽层制作 (2)在屏蔽层上绕制镀银铜线制作 （３）焊接导线加套管制作
图6-12 正确的加热方法
⑻ 不要使用烙铁头作为运送焊锡的工具
6．3．2 几种特殊元器件的焊接工艺
1．注塑元件的焊接
图6-14 钮子开关结构以及焊接不当导致失效的示意图
2.簧片类元件的焊接 3．MOSFET及集成电路的焊接
6．3．3 导线的焊接 1．导线-接线端子及导线-导线之间的焊接：
6．5．1 焊点质量检查
No 1. 典型焊点的形成及其外观 对焊点的质量要求，包括电气接触良好、机械 结合牢固和美观三个方面。 Image
6．4．3 再流焊（Re-flow Soldering）工艺
No 再流焊应用于各类表面安装元器件（SMD）的
焊接。焊料是焊锡膏。
刮锡膏：在印制
再流焊：外 部热源加热，
电路板的焊接部
使焊料熔化
Image 位施放适量和适
当形式的焊锡膏
贴片：贴放 SMD，焊锡 膏将元器件
而再次流动 浸润，将元 器件焊接到
焊点，还能让
多余的焊锡流
① 斜坡式波峰焊机
下来。
No
No
Image Image
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
No
Image ② 高波峰焊机
适用于THT元器件“长脚插焊”工艺 ，一般，
在高波峰焊机的后面配置剪腿机，用来剪短元
器件的引脚。
No
No
Image Image
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
图3.17是一种用刨刀片去除扁电缆绝缘层的方法。刨 刀片可用电加热，当刨刀片被加热到足以熔化绝缘层 时，将刨刀片压紧在扁电缆上，按图示方向拉动扁电 缆，绝缘层即被刮去。剥去了绝缘层的端头可用抛光 的方法或用合适的溶剂清理干净。
2．元器件的插装
6.3 手工焊接工艺
6.3.1 手工焊接的基本技能 1 焊接操作的正确姿势
粘在PCB板
印制板上。
上
No
No
Image Image
再流焊的工艺要求 ： ① 要设置合理的温度曲线。
No
Image
No
No
Image Image
No 再流焊的工艺要求 ：
② SMT电路板在设计时就要确定焊接方向，应 当按照设计方向进行焊接。
Image ③ 在焊接过程中，要严格防止传送带震动。
④ 必须对第一块印制电路板的焊接效果进行判 断，适当调整焊接温度曲线。
No
Image ③ 双波峰焊机
特别适合焊接那些THT＋SMT混合元器件的电路
板。最常见的波型组合是“紊乱波”＋“宽平No No
波” 。
Image Image
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
No 紊乱波
宽平波
Image “紊乱波”＋“宽平波”
No
No
Image Image
不同印制电路板在波峰焊时的预热温度
图3.8 三极管及圆形外壳引线成形基本要求 (a) 三极管；(b) 圆形外壳集成电路
扁平封装集成电路的引线成形要求如图3.9所示。
图中W为带状引线厚度，R≥2W，带状引线弯曲点到引
线根部的距离应大于等于1 mm。
图3.9 扁平集成电路引线成形基本要求
４、屏蔽导线端头处理
• 屏蔽导线的作用：在导线外加上金属屏蔽层，防 止导线周围的电场或磁场干扰电路正常工作
溶剂的蒸 2、升温快，温度控制准 费用高
气相 气凝聚时 确
2、容 易 出 现 吊
放出的潜 3、同时成组焊接
桥和芯吸现象
热加热 4、可在无氧环境下焊接
No
No
Image Image
再流焊主要加热方法的优缺点
高 温 加 热 1、 加 热 均 匀 热 的 气 体 在 2、 温 度 控 制 容 易 风 炉内循环
1、 容 易 产 生 氧 化 2、 强 风 会 使 元 器 件 产 生位移
加热
1 、减 少 对 元 器 件 的 1 、 受 基 板 热 传 导 性 能
热 利 用 热 板 热冲击
影响大
板 的 热 传 导 2、 设 备 结 构 简 单 ， 2、不 适 用 于 大 型 基 板 、
加热
价格低
大型元器件
3、 温 度 分 布 不 均 匀
图3.15 同轴射频电缆 如果芯线不在屏蔽层的中心位置，则会造成特性阻抗不准确， 信号传输受到损耗。
3. 扁电缆的加工
扁电缆又称带状电缆，是由许多根导线结 合在一起，相互之间绝缘，整体对外绝 缘的一种扁平带状多路导线的软电缆。
最普通的方法是使用摩擦轮剥皮器的剥离法。如图3.16 所示，两个胶木轮向相反方向旋转，对电缆的绝缘层产 生摩擦而熔化绝缘层，然后绝缘层熔化物被抛光刷刷掉。 如果摩擦轮的间距正确，就能整齐、清洁地剥去需要剥 离的绝缘层。
第六章 电子产品生产中的焊接工艺
6.1 焊接分类与锡焊的机理 6.2 焊接前的准备 6.3 手工焊接工艺 6.4 工业自动化焊接工艺 6.4 焊点质量及检查工艺 6.5 自动焊接检测工艺
6.1 焊接分类与锡焊的机理
6．1．1 焊接的分类 1．熔焊 2．钎焊 3．压焊
6．1．2锡焊的机理
1．焊料与焊件的扩散 2．润湿 3．形成合金层
1. 棉织线套低频电缆的端头绑 棉织线套多股电缆一般用作经常移动的器件的连线。绑
扎端头时，根据工艺要求，先剪去适当长度的棉织线 套，然后用棉线绑扎线套端，缠绕宽度4～8 mm，缠 绕方法见图3.14。拉紧绑线后，将多余绑线剪掉，在绑 线上涂以清漆Q98-1胶。
2. 绝缘同轴射频电缆的加工
对绝缘同轴射频电缆进行加工时，应特别注意芯线 与金属屏蔽层间的径向距离，如图3.15所示。
⑴ 绕焊
⑵ 钩焊
⑶ 搭焊
图6-15 导线和端子的绕焊
图6-17 导线和端子的钩焊
图6-18 搭焊
6．3．3 导线的焊接
2.杯形焊件与导线的焊接 焊接
3.金属板件与导线的
图6-19 杯形接线柱与导线的焊接方法
图6-20 金属板表面搪锡的方法
6.4 工业自动化焊接工艺
6．4．1 浸焊（Dip soldering）工艺
6．4．1 浸焊（Dip soldering）工艺
δ≈10~20°
图6-21 浸焊机的锡锅示意图
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
⑴焊前准备元 器 件 准备
元器件
涂助 预
焊冷清
⑵预热
Байду номын сангаас
插装
焊剂
热
接却洗
⑶焊接
印制电路 板准备
图6-23 波峰焊接工艺流程
图6-24 斜坡式波峰焊和高波峰焊原理
(1)直接用屏蔽层制作：剥落屏蔽层并整形搪锡。在屏蔽 (2)导线端部附近把屏蔽层开个小孔，挑出绝缘导线，把剥 (3)落的屏蔽层编织线整形并搪好一段锡。
图3.11 剥落屏蔽层并整形搪锡 (a) 挑出导线；(b) 整形搪锡
(2)在屏蔽层上绕制镀银铜线制作
在屏蔽层上加接导线。有时剥落的屏蔽层长度
不够，需加焊接地导线，可按图3.12所示，把 一段直径为0.5～0.8 mm的镀银铜线的一端绕在
No 熔锡 Image
No
No
Image Image
6．4．2 波峰焊（Wave Soldering）工艺
波峰焊工艺材料的调整 : ① 焊料
波峰焊一般采用Sn63/Pb37的共晶焊料，熔 点为183℃。Sn的含量应该保持在61.5%以上， 并且Sn/Pb两者的含量比例误差不得超过 ±1%。 ② 助焊剂
已剥落的并经过整形搪锡处理的屏蔽层上，绕约2～3 圈并焊牢。
焊点 图3.12 加焊接地导线
较粗、较硬的屏蔽导线端头加工
镀银铜裸线缠绕屏蔽层端头 套上收缩套管
（３）焊接导线加套管制作
焊点 套管
焊点 套管
图3.13 加套管的接地线焊接
3.2.3 电缆的加工
线绳绑扎：捆扎线有棉织线、尼龙线、亚麻线等。