电子产品手工焊接工艺

2.2 波峰焊接机的组成 波峰焊接机通常由下列部分组成： 波峰发生器 印制电路板夹送系统
焊剂喷涂系统
印制电路板预热和电气控制系统
锡炉以及冷却系统。
2.3 波峰焊接的工艺流程
（1）焊前准备（成型） （2）元器件插装
（3）喷涂焊剂
（4）预热
（5）波峰焊接
（6）冷却 （7）清洗、剪脚
波峰焊接原理的图片
电子产品焊接工艺基础
手工焊接工艺
讲义要点：
一.焊接的基本知识及质量分析。 二.掌握手工焊接技术和手工焊接的工艺要求。 三.了解自动焊接技术。
一. 焊接的基本知识
1. 焊接的种类
焊接是使金属连接的一种方法，是电子产品 生产中必须掌握的一种基本操作技能。 现代焊接技术主要分为下列三类： 熔焊：是一种直接熔化母材的焊接技术。 钎焊：是一种母材不熔化，焊料熔化的焊接 技术。 压焊：冷压焊 、摩擦焊等，适用于塑性变形相当好 的金属材料。
气泡
虚焊
续表
缺陷 不对称 焊点形状 外观特征 焊锡未流 满焊盘 主要危害 强度不足 产生原因
（1）焊料流动性差 （2）助焊剂不足或质 量差 （3）焊件未充分加热
（1）焊锡未凝固前引 线移动或造成空隙 （2）引线未处理好（ 浸润差或不浸润） （1）焊剂过多或失效 （2）焊接时间不足， 加热不足 （3）表面氧化膜未去 除 （1）烙铁撤离角度不 当 （2）焊锡过多
3.1 回流焊技术的特点 被焊接的元器件受到的热冲击小，不 会因过热造成元器件的损坏；无桥接缺陷， 焊点的质量较高。
3.2 再流焊技术的工艺流程 （1）焊前准备 （2）点膏并贴装SMT元器件 （3）加热、再流 （4）冷却 （5）测试 （6）修复、整形 （7）清洗、烘干
4 表面组装技术（SMT）介绍 表 面 组 装 技 术 （ Surface Mounting Technology ）是一种包括电子元器件、装配 设备、焊接方法和装配辅助材料等内容的系 统性综合技术；是把无引线或短引线的表面 安装元件（ SMC ）和表面安装器件（ SMD ）， 直接贴装在印制电路板的表面上的装配焊接 技术。
(a) 芯线过长 (b) 焊料浸过导线外皮 (c) 外皮烧焦 (d) 甩线 (e) 芯线散开 图 导线的焊接缺陷
浸润角度与品质
可焊性
• 识别元件可焊性。 • 电路板焊盘：光泽暗淡、生铜绿、变黑等
• 元件焊接部位：光泽暗淡、氧化、脱落 • 试验方法 ：润湿平衡法
常见焊点不良及原因
缺陷
焊料 过多
焊点形状
2.4 焊剂(助焊剂) 焊剂是进行锡铅焊接的辅助材料。 焊剂的作用:去除被焊金属表面的氧化物， 防止焊接时被焊金属和焊料再次出现氧化， 并降低焊料表面的张力，有助于焊接。 常用的助焊剂有： 无机焊剂 有机助焊剂 松香类焊剂：电子产品的焊接中常用。
• 常用的松香助焊剂特性
• 在常温下，松香呈中性且很稳定。加温至70℃以
（1）助焊剂少，而加热 时间过长 （2）烙铁撤离角度不当
续表
缺陷 冷焊 焊点形状 外观特征 表面呈豆腐 渣状颗粒， 有时可有裂 纹 主要危害 强度低，导电 性不好 产生原因 焊料未凝固时焊件抖动
过热
焊点发白， 焊盘容易剥落， 烙铁功率过大加热时间 无金属光泽， 造成元器件失 过长 表面较粗糙 效 引线根部有 时有焊料隆 起，内部藏 有空洞 焊料与焊件 交界面接触 过大，不平 滑 暂时导通但长 时间容易引起 导通不良 强度低，不通 或时通时断 （1）引线与孔间隙过 大或引线浸润性不良 （2）双面板堵孔焊接 时间长，孔内空气膨胀 （1）焊件清理不干净 未镀好锡或被氧化 （2）印制板未清洁好 ，助焊剂质量不好
（b）正握法 图 电烙铁的握法
（c）笔握法
手工焊接操作的基本步骤 焊接操作过程分为五个步骤（也称五步 法）,一般要求在2～3秒的时间内完成。 （1）准备 （2）加热 （3）加焊料 （4）移开焊料 （5）移开烙铁 在焊点较小的情况下，也可采用三步法 完成焊接，即将五步法中的2、3步合为一步， 4、5步合为一步。
3 焊点的质量分析 3.1 对焊点的质量要求 电气接触良好 （1-10mΩ） 机械强度可靠 外形美观
3.2 焊点的常见缺陷及原因分析 虚焊（假焊） 拉尖 桥接 球焊 印制板铜箔起翘、焊盘脱落 导线焊接不当
常见焊接缺陷的图片
（a）、（b）虚焊
图
（c）拉尖
（d）桥接
常见的焊接缺陷
导线焊接缺陷的图片
•
印制电路板上所有的元器件做好焊前准备工作 （成形、镀锡），使用0.8或1mm焊丝 焊接时，温度设置（320±20℃），拖焊和大面积 覆铜焊点温度提高20 ℃ ，一般工序应先焊较低 的元件，后焊较高的和要求比较高的元件。印制 板上的元器件要排列整齐，同类元器件要保持高 度一致。 晶体管装焊一般在其他元件焊好后进行，要特别 注意：每个管脚的焊接时间不要超过3s，并使用 钳子或镊子夹持管脚散热，防止烫坏管子。焊接 结束，须检查有无漏焊，虚焊现象。
上，松香就表现出能消除金属表面氧化物的化学 活性。在焊接温度下，焊剂可增强焊料的流动性， 并具有良好的去表面氧化层的特性。松香酒精溶 液是用一份松香粉末和三份酒精配制而成，焊接 效果较好。
2.5 清洗剂 在完成焊接操作后，要对焊点进行清洗， 避免焊点周围的杂质腐蚀焊点。 常用的清洗剂有： 无水乙醇（无水酒精） 航空洗涤汽油 三氯三氟乙烷
（1）插装元器件 （2）喷涂焊剂 （3）浸焊 （4）冷却剪脚 （5）检查修补
2 波峰焊接技术 波峰焊接是指：将插装好元器件的印制 电路板与融化焊料的波峰接触，一次完成印 制板上所有焊点的焊接过程。 2.1 波峰焊的特点 生产效率高，最适应单面印制电路板的 大批量地焊接；焊接的温度、时间、焊料及 焊剂等的用量，均能得到较完善的控制。但 波峰焊容易造成焊点桥接的现象，需要补焊 修正。
焊接操作法的图片
第一步
第二步
第三步 第四步 图 五步操作法
第五步
第一步
图
第二步 三步操作法
第三步
手工焊接的操作要领

手工焊接的操作要领分以下五个方面: 焊前准备
电烙铁的操作方法
焊料的供给方法
掌握合适的焊接时间和温度
焊接后的处理
电烙铁接触焊点方法的图片
图
电烙铁接触焊点的方法
电烙铁撤离方向的图片
图
电烙铁的撤离方向与焊料的留存量
2 手工焊接的工艺要求 1．保持烙铁头的清洁 2．采用正确的加热方式 3. 焊料、焊剂的用量要适中 4. 烙铁撤离方法的选择正确
5. 焊点的凝固过程
6. 焊点的清洗
（无抖动）
2.1 印制电路板上的焊接
• （1） 印制电路板上一般元件的焊接 • 印制电路板在焊接之前应进行检查，焊接前，将 •
2.6 阻焊剂
阻焊剂是一种耐高温的涂料，其作用是 保护印制电路板上不需要焊接的部位。阻焊 剂在250-270度的焊锡温度中经过10-25S不起 泡。 阻焊剂的种类：
热固化型阻焊剂
紫外线光固化型阻焊剂（光敏阻焊剂）
电子辐射固化型阻焊剂
3 锡焊的基本过程 锡焊是使用锡的合金焊料进行焊接的 一种焊接形式。其过程分为下列三个阶段： A．润湿阶段（第一阶段） B．扩散阶段（第二阶段）
C．焊点的形成阶段（第三阶段）
3.1锡焊的基本条件
A．被焊金属应具有良好的可焊性 B．被焊件应保持清洁
C．选择合适的焊料
D．选择合适的焊剂 E．保证合适的焊接温度 对印制板上的电子元器件进行焊接时， 一般选择20W～35W的电烙铁；每个焊点一次 焊接的时间应不大于3秒钟。
焊接工具 电烙铁
• 内热式、外热式电烙铁。
（3）有机材料铸塑元件、引脚的焊接
• 温度设置 280±20℃，使用0.8或1mm焊锡丝 • 用有机材料铸塑制作和各种开关、接插件不能承
受高温，在对其引脚施焊时，如不注意控制加热 时间，极易造成塑性变形，导致元件失效。因此， 在元件预处理时，尽量清理好接点，争取一次镀 锡成功，镀锡和焊接时加助焊剂要少，防止进入 电接触点。焊接过程中，烙铁头不要对接线片施 加压力，防止已受热的塑件变形。
Sn99.3/Cu0.7
183℃
227 ℃
Sn96.5/Ag3.5 Sn95.5/Ag4Cu0.5 Sn96/Ag2.5/Bi1/Cu0.5
221 ℃ 217-218 ℃ 214-218 ℃
2.3 常用的合金焊料（焊锡）形态
焊料的有多种形状和分类。其形状有粉末状、 带状、球状、块状和管状等几种。
手工焊接中最常见的是管状松香芯焊锡 丝。这种焊锡丝将焊锡制成管状，其轴向芯 内是优质松香添加一定的活化剂组成的。
松动
元器件引 线可移动
导通不良或不 导通
松香焊
焊点中夹 有松香渣
强度不足，导 通不良，有可 能时通时断
桥接
相邻导线 搭接
电气短路
4 拆焊(解焊）
拆焊是指把元器件从原来已经焊接的安
装位置上拆卸下来。
当焊接出现错误、损坏或进行调试维修
电子产品时，就要进行拆焊过程。
同一位置不可进行三次以上拆焊。
Biblioteka Baidu
4.1 拆焊工具和材料： 手工拆焊工具：电烙铁（热风枪）、镊子、 吸锡器、吸锡电烙铁等。 拆焊方法
1 浸焊 浸焊是指：将插装好元器件的印制电 路板浸入有熔融状焊料的锡锅内，一次完 成印制电路板上所有焊点的自动焊接过程。
1.1 浸焊的特点
操作简单，无漏焊现象，生产效率高； 但容易造成虚焊等缺陷，需要补焊修正焊 点；焊槽温度掌握不当时，会导致印制板 起翘、变形，元器件损坏。
1.2 浸焊的工艺流程
•
MOS电路特别是绝缘栅型，由于输入阻抗高，稍有不 慎就可能因静电而使其内部击穿，为此，在焊接这一类电 路时，还应该注意： • （1）如果事先已将各引脚短路，焊接前不要拿掉引脚间 的短接线； • （2）焊接时间在保证浸润的前提下，尽可能短，每个焊 点最好不超过3s； • （3）烙铁头应接地，若无保护地线，应拔下烙铁的电源 插头，释放静电后利用余热进行焊接。
外观特征
焊料面呈 凸形 焊料未形 成平滑的 过渡面 目测或低 倍放大镜 可见有孔
主要危害
浪费焊料，且可 能包藏缺陷
产生原因
焊丝撤离过迟
焊料 过少
机械强度不足
（1）焊丝撤离过早 （2）助焊剂不足 （3）焊接时间太短
针孔
强度不足，焊点 容易腐蚀
焊盘孔与引线间隙太大
拉尖
出现尖端
外观不佳，容易 造成桥接现象
• 自动调温式电烙铁，控温精度±10℃.
二. 手工焊接的工艺要求及质量 分析技术 1 手工焊接技术 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
熟练掌握焊接的基本操作步骤
掌握手工焊接的基本要领
正确的焊接姿势
（2） 集成电路的焊接
• 使用0.5或0.3mm焊锡丝 • 集成电路由于引脚数目较多、焊盘较小、焊接时间
较长，因此在焊接时应防止集成电路温升过高以及引脚之 间搭焊，正确的方法是将烙铁头修得较为尖细，焊接过程 中可以焊完一部分引脚，待集成电路冷却后再继续焊接。 如果条件允许的话，可以使用集成块管座，这样就可以避 免焊接过程中烧坏集成电路了。
一般采用坐姿焊接，工作台和坐椅的高度要合适。 焊接操作者握电烙铁的方法： 反握法：适合于较大功率的电烙铁（>75W）对 大焊点的焊接操作。
正握法：适用于中功率的电烙铁及带弯头的电
烙铁的操作，或直烙铁头在大型机架上的焊接。 笔握法：适用于小功率的电烙铁焊接印制板上
的元器件。
电烙铁握法的图片
（a）反握法
（a）波峰系统示意图
（b）波峰焊接示意图
图
波峰焊接原理
3 回流焊技术 回流焊技术是将焊料加工成一定的颗粒， 并拌以适当的液态粘合剂，使之成为具有一 定流动性的糊状焊膏，用它把将贴片元器件 粘在印制电路板上，然后通过加热使焊膏中 的焊料熔化而再次流动，达到将元器件焊接 到印制电路板上的目的。 该技术主要用于贴片元器件的焊接上。
分点拆焊法 集中拆焊法 （热风枪） 断线拆焊法 拆 焊 温 度 285-315℃ 、 335-365℃ 风 枪 温度可达到 300-400℃。 手工焊接与返修是要求杰出的操作员技术和良好工具 的工艺步骤，返修工艺中，必须小心，不要将印刷电路板 过热，否则电镀通孔和焊盘都容易损伤
三、自动焊接技术
目前常用的自动焊接技术包括： 浸焊 波峰焊接技术 回流焊技术 表面组装技术（SMT）
2 焊料、焊剂和焊接的辅助材料 2.1 焊料 焊料是一种熔点低于被焊金属，在被焊 金属不熔化的条件下，能润湿被焊金属表面， 并在接触面处形成合金层的物质。
它具有的特点：
熔点低、
流动性好、
机械强度高、 抗腐蚀性能。
2.2 焊料种类：有铅焊料和无铅焊料 常用焊料列表： 合金 金熔化温度范围
Sn63/Pb37