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1、第四章第四章 焊接技术焊接技术电子产品的电气连接,电子产业中简单而脆弱的因素本章内容本章内容44.1 焊焊 接接 工工 具具 4.2 焊焊 接接 材材 料料 4.3 电子工业生产中的焊接电子工业生产中的焊接 4.4 表面组装技术表面组装技术 电子产品装配过程都离不开常用安装工具,正电子产品装配过程都离不开常用安装工具,正确有效地使用安装工具能够提高产品组装的效率。确有效地使用安装工具能够提高产品组装的效率。1. 1. 尖嘴钳尖嘴钳 2. 2. 斜口钳斜口钳 3. 3. 平口钳平口钳 4. 4. 剥线钳剥线钳 5. 5. 镊子镊子 6. 6. 螺丝刀螺丝刀 焊接工具焊接工具4.1有有25 W25
2、 W、45 W45 W、75 W75 W、100 W100 W等。电烙铁等。电烙铁功率越大功率越大,烙,烙铁头的铁头的温度越高温度越高。外热式电烙铁 1. 外热式电烙铁外热式电烙铁焊接工具焊接工具4.1常用规格有常用规格有20 W20 W、30 W30 W、50 W50 W等几种。等几种。烙铁芯是用比较细的烙铁芯是用比较细的镍铬电阻丝镍铬电阻丝绕在瓷管上制成的,绕在瓷管上制成的,温度可达温度可达350350左右左右。内热式内热式 20 20 的的电烙铁就电烙铁就相当于相当于外热式外热式 40 40 的电的电烙铁。烙铁。内热式电烙铁内热式电烙铁升温快、重量轻、耗电省、体积小、升温快、重量轻、耗电
3、省、体积小、热效率高热效率高。 2. 内热式电烙铁内热式电烙铁焊接工具焊接工具4.1将活塞式吸锡器与电烙铁熔为一体的将活塞式吸锡器与电烙铁熔为一体的拆焊工具拆焊工具。具有使用具有使用方便、灵活、适用范围宽方便、灵活、适用范围宽等特点。等特点。不足之处不足之处是每次只能对是每次只能对一个焊点进行拆焊一个焊点进行拆焊。3. 恒温电烙铁恒温电烙铁 恒温电烙铁头内装有带恒温电烙铁头内装有带磁铁式的温度控制器磁铁式的温度控制器,控,控制通电时间而实现温控,便达到了控制温度的目的。制通电时间而实现温控,便达到了控制温度的目的。4. 吸锡电烙铁吸锡电烙铁焊接工具焊接工具4.1感应式电烙铁也叫感应式电烙铁也叫
4、速热烙铁速热烙铁,俗称,俗称焊枪焊枪。内部有一个内部有一个变压器变压器,这个变压器的,这个变压器的次级实际只有一次级实际只有一匝匝。通电时,变压器的次级感应出大电流通过加热体,。通电时,变压器的次级感应出大电流通过加热体,使烙铁头迅速达到焊接所需要的温度。使烙铁头迅速达到焊接所需要的温度。这种烙铁这种烙铁加热速度快加热速度快,一般通电几秒钟,即可达到,一般通电几秒钟,即可达到焊接温度。焊接温度。 5. 感应式电烙铁感应式电烙铁焊接工具焊接工具4.1感应式电烙铁 基于感应式电烙铁的内基于感应式电烙铁的内部特点,所以对部特点,所以对一些电一些电荷敏感器件荷敏感器件,如绝缘栅,如绝缘栅MOSMOS电
5、路,常会因感应电电路,常会因感应电荷的作用而损坏器件。荷的作用而损坏器件。因此,在焊接这类电路因此,在焊接这类电路时,时,不能使用感应式电不能使用感应式电烙铁烙铁。 焊接工具焊接工具4.1 一般的焊接应首选一般的焊接应首选内热式电烙铁内热式电烙铁。 对于焊接对于焊接大型元器件或直径较粗导线大型元器件或直径较粗导线应选择功应选择功率较大的率较大的外热式电烙铁外热式电烙铁。 当焊接当焊接集成电路、晶体管、受热易损元器件或集成电路、晶体管、受热易损元器件或小型元器件小型元器件时,应选用时,应选用20 W20 W内热式电烙铁或恒温电内热式电烙铁或恒温电烙铁烙铁。焊接工具焊接工具4.1 当焊接当焊接导线
6、及同轴电缆导线及同轴电缆时,应先用时,应先用45 W45 W75 W75 W外热式电烙铁外热式电烙铁,或,或50 W50 W内热式电烙铁内热式电烙铁。 对于焊接一些对于焊接一些较大的元器件较大的元器件时,如变压器的引时,如变压器的引线脚、大电解电容器的引线脚、金属底盘接地焊线脚、大电解电容器的引线脚、金属底盘接地焊片或照明电路的连接时,应选用片或照明电路的连接时,应选用100 W100 W以上以上的电烙的电烙铁。铁。 焊接工具焊接工具4.1(a) 反握式 (b) 正握式 (c) 握笔式 电烙铁的握法 焊接工具焊接工具4.1 电子电路的焊接是利用熔点比被焊件低的焊料电子电路的焊接是利用熔点比被焊
7、件低的焊料与被焊件一同加热,使与被焊件一同加热,使焊料熔化焊料熔化( (被焊件不熔化被焊件不熔化) ),借助于接头处的表面的借助于接头处的表面的润湿作用润湿作用,使熔融的焊料流,使熔融的焊料流布并充满布并充满连接处的缝隙凝固而焊合连接处的缝隙凝固而焊合。焊接材料焊接材料4.2电子电路焊接主要使用电子电路焊接主要使用锡铅合金锡铅合金焊料,也称焊料,也称焊锡焊锡。(1) (1) 熔点低。熔点低。 铅的熔点为铅的熔点为327327,锡的熔点为,锡的熔点为232232。而锡铅合。而锡铅合金在金在180180时便可熔化,使用时便可熔化,使用25 W25 W外热式或外热式或20 W20 W内热式内热式电烙
8、铁便可进行焊接。电烙铁便可进行焊接。焊接材料焊接材料4.21. 焊料的优点和组成焊料的优点和组成(2) (2) 机械强度高。机械强度高。 锡铅合金的各种机械强度均比纯锡、纯铅的强锡铅合金的各种机械强度均比纯锡、纯铅的强度要高。度要高。(3) (3) 表面张力小,黏性下降,增大液态流动性,有表面张力小,黏性下降,增大液态流动性,有利焊接时形成可靠焊点。利焊接时形成可靠焊点。(4) (4) 导电性好。导电性好。(5) (5) 抗氧化性好。抗氧化性好。 焊料在熔化时减少氧化量。焊料在熔化时减少氧化量。焊接材料焊接材料4.2 由于锡铅焊料是由两种以上金属按照不同的比例组由于锡铅焊料是由两种以上金属按照
9、不同的比例组成的。因此,锡铅合金的成的。因此,锡铅合金的性能要随着锡铅的配比变化而性能要随着锡铅的配比变化而变化变化。常用的焊锡配比如下:常用的焊锡配比如下:(1) (1) 锡锡60%60%、铅、铅40%40%,熔点,熔点182182;(2) (2) 锡锡50%50%、铅、铅32%32%、镉、镉18%18%,熔点为,熔点为145145;(3) (3) 锡锡33%33%、铅、铅42%42%、铋、铋23%23%,熔点为,熔点为150150。焊接材料焊接材料4.2焊料的形状有焊料的形状有圆片、带状、球状、焊锡丝圆片、带状、球状、焊锡丝等几种。等几种。1) 1) 管状焊锡丝管状焊锡丝 常用的焊料是常用
10、的焊料是焊锡丝焊锡丝,内部夹有固体焊剂松香。,内部夹有固体焊剂松香。这类焊锡这类焊锡适用于手工焊接适用于手工焊接。2) 2) 焊膏焊膏 由由焊料合金粉末焊料合金粉末和和助焊剂助焊剂组成,制成糊状物。焊组成,制成糊状物。焊膏能方便地用丝网、模板或点膏机印涂在印刷电路板膏能方便地用丝网、模板或点膏机印涂在印刷电路板上,是上,是表面安装技术中的一种重要的贴装材料表面安装技术中的一种重要的贴装材料。2. 常用的焊料分类常用的焊料分类焊接材料焊接材料4.2 焊剂又叫焊剂又叫助焊剂助焊剂,一般由,一般由活化剂、树脂、扩散活化剂、树脂、扩散剂、溶剂剂、溶剂四部分组成。主要用于四部分组成。主要用于清除焊件表面
11、的氧清除焊件表面的氧化膜化膜,保证焊锡浸润的一种化学剂。,保证焊锡浸润的一种化学剂。 焊接材料焊接材料4.2除去氧化物与杂质的方法通常有两种,即除去氧化物与杂质的方法通常有两种,即机械方法机械方法和和化学方法化学方法。机械方法是用机械方法是用砂纸、镊子或刀子将其除掉砂纸、镊子或刀子将其除掉;化学方法则是用化学方法则是用助焊剂清除助焊剂清除,助焊剂中含有,助焊剂中含有氯化物氯化物和酸类物质和酸类物质,它能同氧化物发生还原反应,从而除去,它能同氧化物发生还原反应,从而除去工件表面的氧化膜。工件表面的氧化膜。1. 助焊剂的作用助焊剂的作用焊接材料焊接材料4.2 助焊剂能在整个金属表面上形成一层薄膜,
12、包住助焊剂能在整个金属表面上形成一层薄膜,包住金属使其同空气隔绝,从而起到了加热过程中防止氧金属使其同空气隔绝,从而起到了加热过程中防止氧化的作用。化的作用。焊接材料焊接材料4.2(1) (1) 熔点应低于焊料熔点应低于焊料。这样才能发挥助焊剂的作用。这样才能发挥助焊剂的作用。(2) (2) 表面张力、黏度、比重应小于焊料。表面张力、黏度、比重应小于焊料。(3) (3) 残渣应容易清除。残渣应容易清除。焊剂都带有酸性,会腐蚀金属,焊剂都带有酸性,会腐蚀金属,而且残渣影响美观。而且残渣影响美观。(4) (4) 不能腐蚀母材。不能腐蚀母材。(5) (5) 不产生有害气体和臭味。不产生有害气体和臭味
13、。2. 对焊剂的要求对焊剂的要求焊接材料焊接材料4.2助焊剂大致可分为助焊剂大致可分为有机焊剂、无机焊剂和树脂焊剂有机焊剂、无机焊剂和树脂焊剂三大类。三大类。其中以其中以松香松香为主要成分的为主要成分的树脂焊剂树脂焊剂在电子产品生产在电子产品生产中占有重要地位,成为专用型的助焊剂。中占有重要地位,成为专用型的助焊剂。3. 助焊剂的分类与选用助焊剂的分类与选用焊接材料焊接材料4.2 活性最强活性最强,常温下就能除去金属表面的氧化膜。,常温下就能除去金属表面的氧化膜。但这种强腐蚀作用很容易损伤金属及焊点,但这种强腐蚀作用很容易损伤金属及焊点,电子焊接电子焊接中是不用的中是不用的。 具有较好的助焊作
14、用,但也有一定的腐蚀性具有较好的助焊作用,但也有一定的腐蚀性,不,不易清除残渣,且挥发物污染空气,一般易清除残渣,且挥发物污染空气,一般不单独使用不单独使用,而是作为活化剂与松香一起使用。而是作为活化剂与松香一起使用。 焊接材料焊接材料4.2 主成分是主成分是松香松香。松香主成分是。松香主成分是松香酸和松香酯松香酸和松香酯酸酐酸酐。松香酒精焊剂松香酒精焊剂是指用是指用无水乙醇溶解纯松香配无水乙醇溶解纯松香配制成制成25%25%30%30%的乙醇溶液的乙醇溶液。优点优点没有腐蚀性没有腐蚀性高绝缘性能高绝缘性能长期的长期的稳定性及耐湿性稳定性及耐湿性焊接材料焊接材料4.2焊接后焊接后清洗容易清洗容
15、易,并形成,并形成膜层膜层覆盖焊点,使焊点不覆盖焊点,使焊点不被氧化腐蚀。被氧化腐蚀。为提高其活性,常将松香溶于酒精中再加入一定的为提高其活性,常将松香溶于酒精中再加入一定的活化剂活化剂。但。但在手工焊接中并非必要,只是在浸焊或在手工焊接中并非必要,只是在浸焊或波峰焊的情况下才使用波峰焊的情况下才使用。松香反复加热后会被松香反复加热后会被碳化碳化(发黑发黑)而失效,发黑的松而失效,发黑的松香不起助焊作用。现在普遍使用香不起助焊作用。现在普遍使用氢化松香氢化松香。焊接材料焊接材料4.2 应优先考虑被焊金属的焊接性能及氧化、污染等应优先考虑被焊金属的焊接性能及氧化、污染等情况。情况。 铂、金、银、
16、铜、锡等金属的焊接性能较强铂、金、银、铜、锡等金属的焊接性能较强,为,为减少助焊剂对金属的腐蚀,多采用减少助焊剂对金属的腐蚀,多采用松香松香作为助焊剂,作为助焊剂,焊接时多采用松香焊锡丝。焊接时多采用松香焊锡丝。 铅、黄铜、青铜、铍青铜及带有镍层金属材料的铅、黄铜、青铜、铍青铜及带有镍层金属材料的焊接性能较差焊接性能较差,焊接时,应选用,焊接时,应选用有机助焊剂有机助焊剂,要注意,要注意焊后的清洗问题。焊后的清洗问题。焊接材料焊接材料4.2 焊接中,特别是在焊接中,特别是在浸焊及波峰焊浸焊及波峰焊中,为提高焊中,为提高焊接质量,需要耐高温的阻焊涂料,使焊料接质量,需要耐高温的阻焊涂料,使焊料只在需要只在需要的焊点上进行焊接的焊点上进行焊接,而把不需要焊接的部分保护起,而把不需要焊接的部分保护起来,起到一种阻焊作用。来,起到一种阻焊作用。焊接材料焊接材料4.2(1) (1) 防止桥接、短路及虚焊防止桥接、短路及虚焊等现象的出现,减少印制等现象的出现,减少印制板的返修率,提高焊点的质量。板的返修率,提高焊点的质量。(2) (2) 印制板板面部分被阻焊剂覆盖,焊接时受到的印制板板面部分被阻焊