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1、**電子廠培訓(xùn)教材手工焊接培訓(xùn)教材第一課焊接原理和可焊性一、概念和分類眾所周知,焊接是電路裝接中必不可少的工藝過程。那么,什么叫焊接?將元器件引線和印刷電路板或底座焊在一起就叫做焊接。廣義地講,將待焊金屬(又稱母材)熔合在一起都稱為焊接,根據(jù)母材是否可熔化可分為母材熔化焊接,如電焊、氣焊,和母材不熔化焊接,如我們要講的錫焊。當(dāng)前;因內(nèi)外普遍把母材不熔化的焊接稱為“釬焊”。針焊又分為軟釬焊和硬釬焊兩種,它的分類方法就是按照溫度界限來劃分,使用焊料熔點(diǎn)在450℃以下稱為軟釬焊,在450℃以上稱為硬釬焊。二、焊接原理焊接過程
2、是將焊料、焊劑、被焊化元器件在焊接熱的作用下所發(fā)生的相互間物理—化學(xué)作用的過程。從工藝的角度來看錫焊過程有三個(gè)步驟:1、預(yù)熱焊料和母材的接合面;2、熔融焊料并在助焊劑的幫助下,填入工件縫隙與母材發(fā)生反應(yīng),擴(kuò)散而成界面合金薄層;3、焊料冷卻、結(jié)晶,把母材“粘連”在一起形成接頭。這三個(gè)步驟沒有明顯的界限,而是緊密聯(lián)系的一個(gè)完整過程。實(shí)際上,在電子裝配過程中常用錫鉛焊料,焊料經(jīng)熱的作用熔融并在金屬表面產(chǎn)生潤(rùn)濕,在焊劑作用下,錫擴(kuò)散進(jìn)母材,在界面上生成合金層,形成焊點(diǎn)。三、潤(rùn)濕1、焊接的第一階段就是熔化焊料在固體金屬表面充分漫
3、流后,產(chǎn)生潤(rùn)濕。這在實(shí)際操作中就是先將要焊接的元件腳加鍍一層錫。我們的元器件因外界條件(如時(shí)間久、潮濕、灰塵等)表面已經(jīng)氧化、臟污,直接焊接就會(huì)出現(xiàn)虛假焊,錫熔化后在金屬表面的附著力變低,使得焊接也會(huì)有一定難度,在錫焊中,母材與焊錫的接觸角度可以表示出潤(rùn)濕與否和潤(rùn)濕好壞。一般把此接觸角稱為潤(rùn)濕角,用“θ”表示,我們要求潤(rùn)濕角在20-300為良好角度(見圖一)。另外,焊料對(duì)母材的潤(rùn)濕性,也反映了焊料對(duì)于母材的可焊性。2、擴(kuò)散作用和合金效應(yīng)。與上述潤(rùn)濕現(xiàn)象同時(shí)產(chǎn)生的還有焊料對(duì)固體金屬的擴(kuò)散現(xiàn)象。由于擴(kuò)散現(xiàn)象,固體金屬和焊料
4、的邊界形成一層金屬化合物層,即合金層。擴(kuò)散現(xiàn)象在日常生活中見到的墻角一堆煤,煤用完后,墻角卻變成了黑色;又如白色的水中加入紅糖,整杯水變紅了,那么錫在接觸金屬母材時(shí),錫就向金屬母材擴(kuò)散,并在熱的作用下生成合金層。如果沒有合金層,就會(huì)出現(xiàn)虛、假焊,見圖二。3、錫焊接頭截面的結(jié)構(gòu)。錫焊結(jié)束后,就成焊點(diǎn),焊點(diǎn)截面的結(jié)構(gòu)如圖三,共分四層。第一層:母材層;第二層:合金層;第三層:焊料層;第四層:表面層。表面層可能是焊劑或氧化層、涂復(fù)層,通常的焊點(diǎn)表面有一層氧化亞錫(SnO2),厚工有10-10厘料。對(duì)焊點(diǎn)有保護(hù)作用。四:可焊性及
5、其測(cè)量方法1、可焊性的基本概念??珊感允强刹豢梢藻a焊性的簡(jiǎn)稱,或解釋為在規(guī)定的條件下錫焊時(shí),形成接頭的能力,評(píng)價(jià)這種能力從兩個(gè)方面進(jìn)行:第一:焊料在母材金屬表面形成一層相對(duì)均勻、平滑、連續(xù)的附著薄膜的能力。(即上錫能力)第二:形成這種薄膜所需的時(shí)間。(即上錫時(shí)間)2、可焊性的測(cè)試方法:可焊性的測(cè)量是指針對(duì)焊料能潤(rùn)濕金屬表面的程度和達(dá)到該程度所需的時(shí)間的度量。常用的方法有:(1)烙鐵法:這是我們經(jīng)常使用的方法,一個(gè)元件一支線可不可以焊,用電烙鐵試焊一個(gè)就明白了,理論上講是將被焊母材用電烙鐵熔融焊料2-3秒鐘后看被試端潤(rùn)濕
6、情況好壞。(2)焊槽法:又稱垂直浸漬法,方法是將浸過焊劑的元器件引線或制板以一定的速率(25mm/s),垂直浸入規(guī)定溫度的焊錫槽中,停留2秒,然后以同樣速度將引線提出,進(jìn)行清洗后評(píng)定可焊性。一般采用這兩種方法,另外還有焊球法和潤(rùn)濕稱易法,這里不再贅述。第二課焊料和焊劑一、焊料A.在焊接中,實(shí)現(xiàn)焊接的原料就是焊錫,那么,在理論上,我們對(duì)焊接材料有如下要求:1.熔點(diǎn)要低,電路焊接要求在較低溫度下進(jìn)行,以減少對(duì)電子元器件影響和改善工人操作的勞動(dòng)條件。2.抗蝕性要好是提高電子產(chǎn)品在惡劣環(huán)境下工作性能。3.要有較好的結(jié)合強(qiáng)度便于
7、和母材熔結(jié)。4.凝固期要短利于焊點(diǎn)成型。5.焊后表面外觀性要好。6.導(dǎo)電性好且有足夠的強(qiáng)度。7.價(jià)格便宜來源豐富。B.我們一般使用錫鉛焊料,錫鉛焊料的特性,具有低熔點(diǎn),凝固時(shí)間短,機(jī)械性能好,流動(dòng)性大,漫流快。C.但是,無論怎樣錫鉛焊料中都有雜質(zhì),我國(guó)規(guī)定雜質(zhì)含量不超過0.8%,不同的雜質(zhì)對(duì)錫鉛焊料的影響程度不同,因此在工廠,一般對(duì)焊料會(huì)定期檢查化驗(yàn)。D.錫鉛焊料的標(biāo)志。目前,我國(guó)焊料還沒有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),常用冶金部頒布的焊料牌號(hào),以焊料兩字的第一個(gè)拼音字母“HL”及兩個(gè)基本元素SnPb,再加上Pb的百分比含量組成。如
8、成分為61%Sn,39%Pb的錫鉛焊料表示HLSnPb39,稱作錫鉛料39。E.本廠手工焊接使用的錫線,是我們授課內(nèi)容中的一種焊料,它的中空加有助焊劑(松香)二、焊劑a.焊劑的作用和要求。我們知道,焊接前首先要將母材表面氧化物和污染物清除。那么去除污染物的最好的辦法是熔劑清洗,擦拭。去除氧化物方法是機(jī)械法(如用砂紙打磨、銼、刮)和