一、焊接原理:
錫焊是一門科學,其原理是經過加熱的烙鐵將固態焊錫絲加熱熔化,再憑借于助焊劑的作用,使其流入被焊金屬之間,待冷卻后構成結實牢靠的焊接點。
當焊料為錫鉛合金,焊接面為銅時,焊料先對焊接外表發生潮濕,伴隨著潮濕現象的發生,焊料逐漸向金屬銅分散,在焊料與金屬銅的觸摸面構成附著層,使兩則結實的結合起來,所以焊錫是經過潮濕、分散和冶金結合這三個物理、化學進程來完結的。 軟板
1、潮濕:潮濕進程是指現已熔化了的焊料憑借毛細管力沿著母材金屬外表細微的凹凸和結晶的間隙向四周漫流,然后在被焊母材外表構成附著層,使焊料與母材金屬的原子彼此接近,到達原子引力起作用的間隔。
引起潮濕的環境條件:被焊母材的外表有必要是清潔的,不能有氧化物或污染物。(潮濕能夠形象的比喻為:把水滴到荷花葉上構成水珠,便是水不能潮濕荷花。把水滴到棉花上,水就滲透到棉花里邊去了,便是水能潮濕棉花。)
2、分散:伴隨著潮濕的進行,焊料與母材金屬原子間的彼此分散現象開端發生。一般原子在晶格點陣中處于熱振動狀況,一旦溫度升高。原子活動加劇,使熔化的焊料與母材中的原子彼此跳過觸摸面進入對方的晶格點陣,原子的移動速度與數量決議于加熱的溫度與時刻。
3、冶金結合:由于焊料與母材彼此分散,在兩種金屬之間構成了一個中間層--金屬化合物,要取得杰出的焊點,被焊母材與焊料之間有必要構成金屬化合物,然后使母材到達結實的冶金結合狀況。鍍錫排線
二、助焊劑的作用
助焊劑(FLUX)這個字來自拉丁文是“流動”(Flow in Soldering)。助焊劑主要功用為:
1.化學活性(Chemical Activity)
要到達一個好的焊點,被焊物有必要要有一個完全無氧化層的外表,但金屬一旦曝露于空氣中會生成氧化層,這種氧化層無法用傳統溶劑清洗,此時有必要依靠助焊劑與氧化層起化學作用,當助焊劑鏟除氧化層之后,潔凈的被焊物外表,才可與焊錫結合。
助焊劑與氧化物的化學反響有幾種:
1、彼此化學作用構成第三種物質;
2、氧化物直接被助焊劑剝離;
3、上述兩種反響并存。
松香助焊劑去除氧化層,便是第 一種反響,松香主要成份為松香酸(Abietic Acid)和異構雙萜酸(Isomeric diterpene acids),當助焊劑加熱后與氧化銅反響,構成銅松香(Copper abiet),是呈綠色透明狀物質,易溶入未反響的松香內與松香一起被鏟除,即便有殘留,也不會腐蝕金屬外表。
氧化物曝露在氫氣中的反響,便是典型的第二種反響,在高溫下氫與氧發生反響成水,減少氧化物,這種方式常用在半導體零件的焊接上。 柔性線路板
幾乎所有的有機酸或無機酸都有能力去除氧化物,但大部分都不能用來焊錫作業,助焊劑除了用于去除氧化物,還有其他功用,這些功用是焊錫作業時,必不可免考慮的。
2.熱穩定性(Thermal Stability)
當助焊劑在去除氧化物的一起,有必要還要構成一個保護膜,防止被焊物外表再度氧化,直到觸摸焊錫為止。所以助焊劑有必要能接受高溫,在焊錫作業的溫度下不會分解或蒸騰,假如分解則會構成溶劑不溶物,難以用溶劑清洗,W/W級的純松香在280℃左右會分解,此應特別注意。
3.助焊劑在不同溫度下的活性
好的助焊劑不只是要求熱穩定性,在不同溫度下的活性亦應考慮。助焊劑的功用便是去除氧化物,一般在某一溫度下作用較佳,例如RA的助焊劑,除非溫度到達某一程度,氯離子不會解析出來整理氧化物,當然此溫度有必要在焊錫作業的溫度范圍內。
當溫度過高時,亦可能下降其活性,如松香在超越600℉(315℃)時,幾乎無任何反響,也能夠利用此一特性,將助焊劑活性純化以防止腐蝕現象,但在應用上要特別注意受熱時刻與溫度,以確?;钚约?。
三、焊錫絲的組成與結構
我們運用的有鉛SnPb(Sn63%Pb37%)的焊錫絲和無鉛SAC(96.5%Sn 3.0%Ag0.5%Cu)的焊錫絲里邊是空心的,這個設計是為了存儲助焊劑(松香),使在加焊錫的一起能均勻的加上助焊劑。當然就有鉛錫絲來說,根據SnPb的成分比率不同有多種類型,其主要用處也不同:如下表:
焊錫絲的作用:到達元件在電路上的導電要求和元件在PCB線路板上的固定要求。
四、電烙鐵的根本結構
烙鐵:(1)手柄、(2)發熱絲、(3)烙鐵頭、(4)電源線、(5)恒溫控制器、(6)烙鐵頭清洗架 電烙鐵的作用:用來焊接電子原件、五金線材及其它一些金屬物體的東西。
五、手工焊接進程
1、操作前查看
(1)每天上班前3-5分鐘把電烙鐵插頭刺進規定的插座上,查看烙鐵是否發熱,如發覺不熱,先查看插座是否插好,如插好,若還不發熱,應立即向管理員匯報,不能自隨意拆開烙鐵,更不能用手直觸摸摸烙鐵頭。
(2)現已氧化高低不平的或帶鉤的烙鐵頭應更新的:1、能夠確保杰出的熱傳導作用;2、確保被焊接物的品質。假如換上新的烙鐵嘴,受熱后應將保養漆擦掉,立即加上錫保養。烙鐵的清洗要在焊錫作業前施行,假如5分鐘以上不運用烙鐵,需封閉電源。海綿要清洗潔凈不潔凈的海綿中含有金屬顆粒,或含硫的海綿都會損壞烙鐵頭。
(3)查看吸錫海綿是否有水和清潔,若沒水,請參加適量的水(適量是指把海綿按到常態的一半厚時有水滲出,具體操作為:濕度要求海綿悉數濕潤后,握在手掌心,五指自然合攏即可),海綿要清洗潔凈,不潔凈的海綿中含有金屬顆粒,或含硫的海綿都會損壞烙鐵頭。
(4)人體與烙鐵是否牢靠接地,人體是否佩戴靜電環。
2、焊接過程
烙鐵焊接的具體操作過程可分為五步,稱為五步工程法,要取得杰出的焊接質量有必要嚴格的按過程操作。按過程進行焊接是取得杰出焊點的關鍵之一。在實踐生產中,簡單出現的一種違反操作過程的做法便是烙鐵頭不是先與被焊件觸摸,而是先與焊錫絲觸摸,熔化的焊錫滴落在尚末預熱的被焊部位,這樣很簡單發生焊點虛焊,所以烙鐵頭有必要與被焊件觸摸,對被焊件進行預熱是防止發生虛焊的重要手段。
3、焊接方法
(1)烙鐵頭與兩被焊件的觸摸方式
觸摸位置:烙鐵頭應一起觸摸要彼此連接的2個被焊件(如焊腳與焊盤),烙鐵一般歪斜45度,應防止只與其中一個被焊件觸摸。當兩個被焊件熱容量懸殊時,應適當調整烙鐵歪斜角度,烙鐵與焊接面的歪斜角越小,使熱容量較大的被焊件與烙鐵的觸摸面積增大,熱傳導能力加強。如LCD拉焊時歪斜角在30度左右,焊麥克風、馬達、喇叭等歪斜角可在40度左右。兩個被焊件能在相同的時刻里到達相同的溫度,被視為加熱抱負狀況。
觸摸壓力:烙鐵頭與被焊件觸摸時應略施壓力,熱傳導強弱與施加壓力大小成正比,但以對被焊件外表不造成損傷為準則。柔性線路板
(2)焊絲的供應方法
焊絲的供應應把握3個方法,既供應時刻,位置和數量。
供應時刻:準則上是被焊件升溫到達焊料的熔化溫度是立即送上焊錫絲。
供應位置:應是在烙鐵與被焊件之間并盡量接近焊盤。
供應數量:應看被焊件與焊盤的大小,焊錫蓋住焊盤后焊錫高于焊盤直徑的1/3既可。
(3)焊接時刻及溫度設置
A、溫度由實踐運用決議,以焊接一個錫點4秒Z為適宜,不超越8秒,平時觀察烙鐵頭,當其發紫時候,溫度設置過高。
B、一般直插電子料,將烙鐵頭的實踐溫度設置為(350~370度);外表貼裝物料(SMC)物料,將烙鐵頭的實踐溫度設置為(330~350度)
C、特殊物料,需求特別設置烙鐵溫度。FPC,LCD連接器等要用含銀錫線,溫度一般在290度到310度之間。
D、焊接大的元件腳,溫度不要超越380度,但能夠增大烙鐵功率。
(4)焊接注意事項
A、焊接前應觀察各個焊點(銅皮)是否光潔、氧化等。
B、在焊接物品時,要看準焊接點,以免線路焊接不良引起的短路
4、操作后查看:
(1)用完烙鐵后應將烙鐵頭的余錫在海綿上擦凈。
(2)每天下班后有必要將烙鐵座上的錫珠、錫渣、塵埃等物鏟除潔凈,然后把烙鐵放在烙鐵架上。
(3)將整理好的電烙鐵放在工作臺右上角。
六、錫點質量的鑒定:
1、規范的錫點:
(1)錫點成內弧形;
(2)錫點要滿意、光滑、無針孔、無松香漬;
(3)要有線腳,并且線腳的長度要在1-1.2MM之間;
(4)零件腳外形可見錫的流散性好;
(5)錫將整個上錫位及零件腳包圍。