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电烙铁焊接根柢常识

2017-05-26 10:29分类:机械维修 阅读:

 

跟着电子元器材的封装更新换代加速,由正本的直插式改为了平贴式,联接排线也由FPC软板进行替代,元器材电阻电容经过了1206,0805,0603,0402后已向0201平贴式,BGA封装后已运用了蓝牙技能,这无一破例的阐了解电子翻开已朝向小型化、微型化翻开,手艺焊接难度也随之添加,在焊接傍边稍有不留神就会危害元器材,或致使焊接不良,所以咱们的一线手艺焊接人员有必要对焊接原理,焊接进程,焊接办法,焊接质量的断定,及电子根底有推重的了解。
一、焊接原理:
锡焊是一门科学,他的原理是经过加热的烙铁将固态焊锡丝加热熔化,再凭仗于助焊剂的作用,使其流入被焊金属之间,待冷却后构成健旺牢靠的焊接点。
当焊料为锡铅合金焊接面为铜时,焊料先对焊接外表发作湿润,伴跟着湿润景象的发作,焊料逐渐向金属铜松懈,在焊料与金属铜的触摸面构成附着层,使两则健旺的联络起来。所以焊锡是经过湿润、松懈和冶金联络这三个物理,化学进程来完毕的。
1.湿润:湿润进程是指现已熔化了的焊料凭仗毛细管力沿着母材金属外表纤细的高低和结晶的空位向邻近漫流,然后在被焊母材外表构成附着层,使焊料与母材金属的原子彼此挨近,抵达原子引力起作用的间隔。
致使湿润的环境条件:被焊母材的外表有必要是清洁的,不能有氧化物或污染物。
形象比方:把水滴到荷花叶上构成水珠,就是水不能湿润荷花。把水滴到棉花上,水就渗透到棉花里边去了,就是水能湿润棉花。
2.松懈:伴跟着湿润的进行,焊料与母材金属原子间的彼此松懈景象开端发作。通常原子在晶格点阵中处于热振荡情况,一旦温度添加。原子活动加重,使熔化的焊料与母材中的原子彼此跳过触摸面进入对方的晶格点阵,原子的移动速度与数量挑选于加热的温度与时刻。
3. 冶金联络:由于焊料与母材彼此松懈,在2种金属之间构成了一个基地层---金属化合物,要取得超卓的焊点,被焊母材与焊料之间有必要构成金属化合物,然后使母材抵达健旺的冶金联络情况。
二、助焊剂的作用
助焊剂(FLUX)这个字来自拉丁文是"活动"(Flow in Soldering)。助焊剂首要功用为:
1.化学活性(Chemical Activity)
要抵达一个好的焊点,被焊物有必要要有一个彻底无氧化层的外表,但金属一旦曝露于空气中回生成氧化层,这中氧化层无法用传统溶剂清洁,此刻有必要依托助焊剂与氧化层起化学作用,当助焊剂铲除氧化层往后,洁净的被焊物外表,才可与焊锡联络。
助焊剂与氧化物的化学放映有几种:
1、彼此化学作用构成第三种物质;
2、氧化物直接被助焊剂剥离;
3、上述两种反响并存。
松香助焊剂去掉氧化层,就是榜首种反响,松香首要成份为松香酸(Abietic Acid)和异构双萜酸(Isomeric diterpene acids),当助焊剂加热后与氧化铜反响,构成铜松香(Copper abiet),是呈绿色通明状物质,易溶入未反响的松香内与松香一同被铲除,即便有残留,也不会腐蚀金属外表。
氧化物曝露在氢气中的反响,就是典型的第二种反响,在高温下氢与氧发作反响成水,削减氧化物,这种办法常用在半导体零件的焊接上。
简直悉数的有机酸或无机酸都有才调去掉氧化物,但大有些都不能用来焊锡,助焊剂被运用除了去掉氧化物的功用外,还有别的功用,这些功用是焊锡作业时,必不行免考虑的。
2.热安稳性(Thermal Stability)
当助焊剂在去掉氧化物反响的一同,有必要还要构成一个维护膜,防止被焊物外表再度氧化,直到触摸焊锡接连。所以助焊剂有必要能接受高温,在焊锡作业的温度下不会分化或蒸腾,假定分化则会构成溶剂不溶物,难以用溶剂清洁,W/W级的纯松香在280℃分配会分化,此应分外留神。
3.助焊剂在禁绝则温度下的活性
好的助焊剂不只仅央求热安稳性,在禁绝则温度下的活性亦应考虑。助焊剂的功用就是去掉氧化物,通常在某一温度下作用较佳,例如RA的助焊剂,除非温度抵达某一程度,氯离子不会解分出来拾掇氧化物,当然此温度有必要在焊锡作业的温度计划内。
当温度过高时,亦或许降低其活性,如松香在跨过600℉(315℃)时,简直无任何反响,也能够运用此一特性,将助焊剂活性纯化以防止腐蚀景象,但在运用上要分外留神受热时刻与温度,以确保活性纯化。
三、焊锡丝的构成与构造
咱们运用的有铅SnPb(Sn63%Pb37%)的焊锡丝和无铅SAC(96.5%SN 3.0%AG0.5%CU)的焊锡丝里边是空心的,这个计划是为了存储助焊剂(松香),使在加焊锡的一同能均匀的加上助焊剂。当然就有铅锡丝来说,依据SNPB的成分比率禁绝则有更多中成份,其首要用处也禁绝则:如下表:
准则如今干流的无铅锡丝成份也有多种,单从SC和SAC成份来看:
焊锡丝的作用:抵达元件在电路上的导电央求和元件在PCB板上的固定央求。
四、电烙铁的根柢构造
烙铁:(1)手柄、(2)发热丝、(3)烙铁头、(4)电源线、(5)恒温操控器、(6)烙铁头清洁架
电烙铁的作用:用来焊接电子原件、五金线材及其它一些金属物体的东西。
五、手艺焊接进程
1、操作前查看
(1)天天上班前3-5分钟把电烙铁插头刺进规矩的插座上,查看烙铁是不是发热,如发觉不热,先查看插座是不是插好,如插好,若还不发热,应当即向处理员陈述,不能自随意拆开烙铁,更不能用手直触摸摸烙铁头.
(2)现已氧化高低不平的或带钩的烙铁头应更新的:1、能够确保超卓的热传导作用;2、确保被焊接物的质量。假定换上新的烙铁嘴,受热后应将维护漆擦掉,当即加上锡维护。烙铁的清洁要在焊锡作业前施行,假定5分钟以上不运用烙铁,需封闭电源。海绵要清洁洁净不洁净的海绵中富含金属颗粒,或含硫的海绵都会损坏烙铁头。
(3)查看吸锡海绵是不是有水和清洁,若没水,请参加恰当的水(恰当是指把海绵按到常态的一半厚时有水渗出,具体操作为:湿度央求海绵悉数湿润后,握在手掌心,五指打败合拢即可),海绵要清洁洁净,不洁净的海绵中富含金属颗粒,或含硫的海绵都会损坏烙铁头。
(4)人体与烙铁是不是牢靠接地,人体是不是佩戴静电环。
2、焊接进程
烙铁焊接的具体操作进程可分为五步,称为五步工程法,要取得超卓的焊接质量有必要严峻的按下图五操作。
按上述进程进行焊接是取得超卓焊点的要害之一。在实习出产中,最简略呈现的一种违背操作进程的做法就是烙铁头不是先与被焊件触摸,而是先与焊锡丝触摸,熔化的焊锡滴落在尚末预热的被焊部位,这么很简略发作焊点虚焊,所以烙铁头有必要与被焊件触摸,对被焊件进行预热是防止发作虚焊的首要办法。
3、焊接办法
(1)烙铁头与两被焊件的触摸办法
触摸方位:烙铁头应一同触摸要彼此联接的2个被焊件(如焊脚与焊盘),烙铁通常歪斜45度,应防止只与其间一个被焊件触摸。当两个被焊件热容量悬殊时,应恰当调整烙铁歪斜视点,烙铁与焊接面的歪斜角越小,使热容量较大的被焊件与烙铁的触摸面积增大,热传导才调加强。如LCD拉焊时歪斜角在30度分配,焊麦克风、马达、喇叭等歪斜角可在40度分配。两个被焊件能在准则的时刻里抵达准则的温度,被视为加热志向情况。
触摸压力:烙铁头与被焊件触摸时应略施压力,热传导强弱与施加压力巨细成正比,但以对被焊件外表不构成危害为准则。
(2)焊丝的供应办法
焊丝的供应应把握3个办法,既供应时刻,方位和数量。
供应时刻:准则上是被焊件升温抵达焊料的熔化温度是当即送上焊锡丝。
供应方位:应是在烙铁与被焊件之间并尽量挨近焊盘。
供应数量:应看被焊件与焊盘的巨细,焊锡盖住焊盘后焊锡高于焊盘直径的1/3既可。
(3)焊接时刻及温度设置
A、温度由实习运用挑选,以焊接一个锡点4秒最为适宜,最大不跨过8秒,往常查询烙铁头,当其发紫时分,温度设置过高。
B、通常直插电子料,将烙铁头的实习温度设置为(350~370度);外表贴装物料(SMC)物料,将烙铁头的实习温度设置为(330~350度)
C、分外物料,需要分外设置烙铁温度。FPC,LCD联接器等要用含银锡线,温度通常在290度到310度之间。
D、焊接大的元件脚,温度不要跨过380度,但能够增大烙铁功率。
(4)焊接留神思项
A、焊接前应查询各个焊点(铜皮)是不是亮光、氧化等。
B、在焊接物品时,要看准焊接点,废寝忘食线路焊接不良致使的短路
4、操作后查看:
(1)用完烙铁后应将烙铁头的余锡在海绵上擦净。
(2)天全国班后有必要将烙铁座上的锡珠、锡渣、尘土等物铲除洁净,然后把烙铁放在烙铁架上。
(3)将拾掇好的电烙铁放在作业台右上角。
六、锡点质量的断定:
1、规范的锡点:
(1)锡点成内弧形
(2)锡点要满意、润滑、无针孔、无松香渍
(3)要有线脚,并且线脚的长度要在1-1.2MM之间。
(4)零件脚外形可见锡的流散性好。
(5)锡将悉数上锡位及零件脚围住。
2、不规范锡点的断定:
(1)虚焊:看似焊住正本没有焊住,首要有焊盘和引脚脏污或助焊剂和加热时刻不行。
(2)短路:有脚零件在脚与脚之间被剩余的焊锡所联接短路,另一种景象则因查验人员运用镊子、竹签等操作不妥而致使脚与脚碰触短路,亦包含剩余锡渣使脚与脚短路
(3)偏位:由于器材在焊前定位禁绝,或在焊接时构成失误致使引脚不在规矩的焊盘区域内
(4)少锡:少锡是指锡点太薄,不能将零件铜皮充沛掩盖,影响联接固定作用。
(5)多锡:零件脚彻底被锡掩盖,及构成外弧形,使零件外形及焊盘位不能见到,不能断定零件及焊盘是不是上锡超卓.
(6)错件:零件放置的规范或品种与作业规矩或BOM、ECN不符者,即为错件。
(7)缺件:应放置零件的方位,因不正常的要素而发作空缺。
(8)锡球、锡渣:PCB板外表附着剩余的焊锡球、锡渣,会致使纤细管脚短路。
(9)极性反向:极性方位精确性与加工央求纷歧同,即为极性过失。
3、不良焊点或许发作的要素:
(1)构成锡球,锡不能分布到悉数焊盘?
烙铁温度过低,或烙铁头太小;焊盘氧化。
(2)拿开烙铁时分构成锡尖?
烙铁不行温度,助焊剂没熔化,步起作用。烙铁头温度过高,助焊剂蒸腾掉,焊接时刻太长。
(3)锡外表不润滑,起皱?
烙铁温度过高,焊接时刻过长。
(4)松香分布面积大?烙铁头拿得陡峭。
(5)锡珠?锡线直接从烙铁头上参加、加锡过多、烙铁头氧化、击打烙铁。
(6)PCB离层?烙铁温度过高,烙铁头碰在板上。
(7)黑色松香?温度过高。

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