燃?xì)恻c(diǎn)火器虛焊故障分析.pdf

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1、第3期2012年6月機(jī)電元件ELECTROMECHANiCALCoMPONENTSV01．32No．3Jun．2012燃?xì)恻c(diǎn)火器虛焊故障分析陳升芳’。陳紅亮2(1．杭州金宇電子有限公司，浙江杭州310018；2．浙江水利水電?？茖W(xué)校，浙江杭州310018)摘要：在線路扳生產(chǎn)過程中，虛焊是一種常見缺陷。本文從焊接機(jī)理出發(fā)。探討了虛焊的形成原因、虛焊的常見種類，然后以燃?xì)恻c(diǎn)火器為例，從工藝角度提出如何提高焊接質(zhì)量，進(jìn)而提高產(chǎn)品的合格率。關(guān)鍵詞：燃?xì)猓罨鹌鳎禾摵窪oi：10．3969／j．issn．1000—6133．2012．03．013中圖分類號(hào)：TN784文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—

2、6133(2012)03-0056一05AnalysiswithDryJointforIgnitorofGasCHENGSheng—fang，ChengHongliang(1．HangzhouGoldcomosElectronicCo．，Ltd，Hangzhou310018，China；2．ZhejiangWaterConservancyandHydropowerCollege，Hangzhou310018，China；)Abstract：Dryjointisacommondefectinthecircuitboardproductionprocess．Thepaperanalyzesthe

3、causeandtypesofdryjointfromweldingMechanism，andpointsouthowtoimprovetheweldingquality，andincreasetherateofqualityproductstakingtheignitorofgasasexample．Keywords：ignitorofgas；dryjoint1引言2焊接機(jī)理在高壓脈沖點(diǎn)火器的生產(chǎn)過程中，線路板焊點(diǎn)的后期失效是生產(chǎn)中的最令在頭痛的問題。這種失效實(shí)際上就是虛焊引起的。虛焊是指焊件表面沒有充分鍍上錫層，焊件之間沒有被錫固住、存在隔離層。肉眼一般無法看出其狀態(tài)，其電氣特性表現(xiàn)為沒

4、有導(dǎo)通或?qū)ú涣迹苯佑绊戨娐诽匦?、整機(jī)性能。以本公司生產(chǎn)燃?xì)恻c(diǎn)火器為例，質(zhì)檢過程中虛焊引起的故障率為30～45％，而市場返退品中因虛焊引起的故障率卻高達(dá)40～60％。本文從焊接機(jī)理開始對(duì)虛焊故障原因進(jìn)行分析，并探求解決辦法。收稿日期：2012—03—20線路板焊接屬于釬焊，其原理是通過加熱的烙鐵將固態(tài)焊錫絲加熱熔化，再借助于助焊劑的作用，使其流入被焊金屬之間，待冷卻后形成牢固可靠的焊接點(diǎn)。當(dāng)焊料為錫鉛合金，焊接面為銅時(shí)，焊料先對(duì)焊接表面產(chǎn)生潤濕，伴隨著潤濕現(xiàn)象的發(fā)生，焊料逐漸向金屬銅擴(kuò)散，在焊料與金屬銅的接觸面形成附著層，使兩者牢固地結(jié)合起來。所以，一個(gè)焊點(diǎn)的形成都是通過潤濕、擴(kuò)散和冶金結(jié)

5、合這三個(gè)物理和化學(xué)過程來完成的。其中，潤濕是最重要的第3期陳升芳等：燃?xì)恻c(diǎn)火器虛焊故障分析階段，沒有潤濕，焊接就無法進(jìn)行?。1．1潤濕(橫向流動(dòng))潤濕是常見的物理現(xiàn)象，又稱浸潤。釬焊中的潤濕是指已經(jīng)熔化了的焊料借助毛細(xì)管力沿著母材金屬表匭細(xì)微的凹凸和結(jié)晶的間隙向四周漫流，從而在被焊母材表面形成附著層，使焊料與母材金屬的原子相互接近，達(dá)到原子引力起作用的距離。浸潤程度主要決定于焊件表面的清潔程度及焊料的表面張力。良好潤濕的環(huán)境條件：被焊母材的表面必須是清潔的，不能有氧化物或污染物。從而使焊料能迅速潤濕被焊金屬，達(dá)到金屬間的直接接觸。任何污染都會(huì)妨礙潤濕，進(jìn)而影響金屬化合物的生成。但是，金屬表面

6、總是存在氧化物、硫化物和油污等。因此，在焊接之前，被焊金屬表面都要進(jìn)行清潔處理。1．2擴(kuò)散在正常條件下，金屬原子在晶格點(diǎn)陣中都以其平衡位置為中心進(jìn)行著不停的熱運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)隨著溫度的增高其頻率和能量也逐步增高。當(dāng)達(dá)到足夠能量和溫度時(shí)，某些原子會(huì)克服周圍原子對(duì)它的束縛，脫離原來占據(jù)的位置。這種現(xiàn)象就叫擴(kuò)散。在釬焊過程中，伴隨著熔融焊料在被焊面上潤濕的形成，由于具有較高溫度，焊料和固體金屬內(nèi)部相互擴(kuò)散的現(xiàn)象。在用錫鉛焊料焊接銅件時(shí)，焊接過程中既有表面擴(kuò)散又有晶界擴(kuò)散和晶內(nèi)擴(kuò)散。錫鉛焊料中的鉛只參與表面擴(kuò)散，而錫和銅原子相互擴(kuò)散。這是不同金屬性質(zhì)決定的選擇性擴(kuò)散。金屬間的擴(kuò)散速度和擴(kuò)散量，與溫度和

7、時(shí)間密切相關(guān)，因此，在釬焊技術(shù)中，焊接溫度和焊接時(shí)間等工藝因素是保證焊接質(zhì)量，達(dá)到可靠連接的重要條件。1．3冶金結(jié)合(界面層)隨著焊料與母材相互擴(kuò)散，在兩種金屬之間形成了一個(gè)中間層一一金屬化合物，即被焊母材與焊料之間必須形成金屬化合物，從而使母材達(dá)到牢固的冶金結(jié)合狀態(tài)，獲得良好的焊點(diǎn)。例如，用錫鉛焊料焊接銅件時(shí)，擴(kuò)散的結(jié)果使錫原子和被焊金屬銅的交接處形成合金層。在焊錫和元件的交接面形成合金層，使焊錫與元件牢固