电子厂手工焊接培训教材

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手

工

焊

接

培

训

教

材

第一课焊接原理和可焊性

一、概念和分类

众所周知，焊接是电路装接中必不可少的工艺过程。那么，什么叫焊接？将元器件引线和印刷电路板或底座焊在一起就叫做焊接。广义地讲，将待焊金属(又称母材)熔合在一起都称为焊接，根据母材是否可熔化可分为母材熔化焊接，如电焊、氣焊，和母材不熔化焊接，如我们要讲的锡焊。当前；因内外普遍把母材不熔化的焊接称为“釬焊”。針焊又分为软釬焊和硬釬焊两种，它的分类方法就是按照温度界限来划分，使用焊料熔点在450℃以下称为软釬焊，在450℃以上称为硬釬焊。

二、焊接原理

焊接过程是将焊料、焊剂、被焊化元器件在焊接热的作用下所发生的相互间物理—化学作用的过程。从工艺的角度来看锡焊过程有三个步骤：

1、预热焊料和母材的接合面；

2、熔融焊料并在助焊剂的帮助下，填入工件缝隙与母材发生反应，扩散而

成界面合金薄层；

3、焊料冷却、结晶，把母材“粘连”在一起形成接头。

这三个步骤没有明显的界限，而是紧密联系的一个完整过程。实际上，在电子装配过程中常用锡铅焊料，焊料经热的作用熔融并在金属表面产生润湿，在焊剂作用下，锡扩散进母材，在界面上生成合金层，形成焊点。

三、润湿

1、焊接的第一阶段就是熔化焊料在固体金属表面充分漫流后，产生润湿。

这在实际操作中就是先将要焊接的元件脚加镀一层锡。我们的元器件因

外界条件(如时间久、潮湿、灰尘等)表面已经氧化、脏污，直接焊接就

会出现虚假焊，锡熔化后在金属表面的附着力变低，使得焊接也会有一

定难度，在锡焊中，母材与焊锡的接触角度可以表示出润湿与否和润湿

好坏。一般把此接触角称为润湿角，用“θ”表示，我们要求润湿角在

20-300为良好角度(见图一)。另外，焊料对母材的润湿性，也反映了焊

料对于母材的可焊性。

2、扩散作用和合金效应。

与上述润湿现象同时产生的还有焊料对固体金属的扩散现象。由于扩散

现象，固体金属和焊料的边界形成一层金属化合物层，即合金层。扩散

现象在日常生活中见到的墙角一堆煤，煤用完后，墙角却变成了黑色；

又如白色的水中加入红糖，整杯水变红了，那么锡在接触金属母材时，

锡就向金属母材扩散，并在热的作用下生成合金层。如果没有合金层，

就会出现虚、假焊，见图二。

3、锡焊接头截面的结构。

锡焊结束后，就成焊点，焊点截面的结构如图三，共分四层。第一层：

母材层；第二层：合金层；第三层：焊料层；第四层：表面层。表面层

可能是焊剂或氧化层、涂复层，通常的焊点表面有一层氧化亚锡(SnO

)，

2厚工有10-10厘料。对焊点有保护作用。

四：可焊性及其测量方法

1、可焊性的基本概念。

可焊性是可不可以锡焊性的简称，或解释为在规定的条件下锡焊时，形成接头的能力，评价这种能力从两个方面进行：

第一：焊料在母材金属表面形成一层相对均匀、平滑、连续的附着薄膜的能力。(即上锡能力)

第二：形成这种薄膜所需的时间。(即上锡时间)

2、可焊性的测试方法：

可焊性的测量是指针对焊料能润湿金属表面的程度和达到该程度所需的时间的度量。常用的方法有：

(1)烙铁法：这是我们经常使用的方法，一个元件一支线可不可以焊，用电烙铁试焊一个就明白了，理论上讲是将被焊母材用电烙铁熔融焊料2-3秒钟后看

被试端润湿情况好坏。

(2)焊槽法：又称垂直浸渍法，方法是将浸过焊剂的元器件引线或制板以一定的速率(25mm/s)，垂直浸入规定温度的焊锡槽中，停留2秒，然后以同样速度将引线提出，进行清洗后评定可焊性。

一般采用这两种方法，另外还有焊球法和润湿称易法，这里不再赘述。

第二课焊料和焊剂

一、焊料

A．在焊接中，实现焊接的原料就是焊锡，那么，在理论上，我们对焊接材料有如下要求：

1．熔点要低，电路焊接要求在较低温度下进行，以减少对电子元器件影响和改善工人操作的劳动条件。

2．抗蚀性要好是提高电子产品在恶劣环境下工作性能。

3．要有较好的结合强度便于和母材熔结。

4．凝固期要短利于焊点成型。

5．焊后表面外观性要好。

6．导电性好且有足够的强度。

7．价格便宜来源丰富。

B．我们一般使用锡铅焊料，锡铅焊料的特性，具有低熔点，凝固时间短，机械性能好，流动性大，漫流快。

C．但是，无论怎样锡铅焊料中都有杂质，我国规定杂质含量不超过0.8%，不同的杂质对锡铅焊料的影响程度不同，因此在工厂，一般对焊料会定

期检查化验。

D．锡铅焊料的标志。

目前，我国焊料还没有统一的国家标准，常用冶金部颁布的焊料牌号，以焊料两字的第一个拼音字母“HL”及两个基本元素SnPb，再加上Pb的百

分比含量组成。

如成分为61%Sn，39%Pb的锡铅焊料表示HL SnPb39，称作锡铅料39。

E．本厂手工焊接使用的锡线，是我们授课内容中的一种焊料，它的中空加有助焊剂(松香)

二、焊剂

a.焊剂的作用和要求。

我们知道，焊接前首先要将母材表面氧化物和污染物清除。那么去除污染物的最好的办法是熔剂清洗，擦拭。去除氧化物方法是机械法(如用砂纸打磨、锉、刮)和化学法(即使用焊剂)，焊剂的化学作用表现在焊接温度作用下母材表面氧化物成为可熔物质而离开母材表面。对焊剂的要求有以下几点：

1.焊剂比焊料熔点低，比重要小，以便充分发挥焊剂的活化作用，增加渗透

性；

2.有较强的活性，能迅速干净地去除母材表面镀层上的氧化层。

3.无腐蚀性，提高产品的可靠性和使用寿命；

4.高绝缘性能；

5.残留少(便于清洁)，插机拉上讲是便于洗机；

6.湿性要小；

7.表面张力要小，流动性要好，漫流面积大，有较好的附着力；

8.焊接过程中不产生有毒气体和刺激性气味。

b.焊剂的分类。

1.按状态分为液态焊剂和干式焊剂，前者是滴在焊接部位，后者有两种方法：

(1).加工在焊锡丝里，成为焊料包围的干式焊剂芯；

(2).涂刷在印刷板上，固化成一层透明的焊剂膜。

2.按焊剂特性分为活化性、无酸性、酸性等几类；

3.按作用分为纯助焊性焊剂、纯保护性焊剂和助焊，保护双重作用的焊剂三

种。

c.本厂使用焊剂类型：

一般使用干式焊剂是加工在焊料中锡线内的松香和液态焊剂松香水，锡线用于手工焊接，松香水用于浸锡焊接。

三.阻焊剂

为了适应对印制板上焊接技术的要求，必须提高浸焊、波蜂焊的质量，现在