手工焊接制程以及手工标准.doc

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1、手工焊接制程以及手工标准使用电烙铁进行手工焊接,掌握起来并不因难,但是要有一些技朮要领。长期从事电子产品生产的人们总结出了焊接的四个要素(又称4M):材料、工具、方式方法及操作者。其中最主要的当然还是人的技能。没有经过相当时间的焊接实践和用心体验、领会,就不能掌握焊接的技术要领;即使是从事焊接工作较长时间的技术工人,也不能保证每个焊点的质最。只有充分了解焊接原理再加上用心的实践,才有可能在较短的时间内学会焊接的基本技能。下面介绍的一些具体方法和注意要点,是初学者迅速掌握焊接技能的快捷方式。初学者应该勤于练习,不断提高操作技艺,不能把焊接质量问题留到整机电路调试的时候再去解决。4.1焊接操作的正

2、确姿势掌握正确的操作姿势,可以保证操作者的身心健康,减轻劳动伤害。为减少焊剂加热时挥发出的化学物质对人的危害,减少有害气体的吸入量。一般情况下,烙铁到鼻子的距离应不少于20cm,通常以30cm为宜。电烙铁有几种握法,反握法的动作稳定,长时间操作不易疲劳,适于大功率烙铁的操作;正握法适于中功率烙铁或带弯头电烙铁的操作;一般在操作台上焊接印刷制板等焊件时,多采用握笔法。焊锡丝一般有两种成份。由于焊锡丝中含有一定比例的铅,而铅是对人体有害的一种金属,因此操作时应该戴手套或大操作后洗手,避免食入铅尘。电烙铁使用以后,一定要稳妥地放大烙铁架上,并注意导线等物不要碰到烙铁头,以免烫伤导线,造成漏电等事故。

3、4.2焊接操作的基本步骤掌握好烙铁的温度和焊接时间,选择适当的烙铁头和焊点的接触位置,才可能得到良好的焊点。 正确的焊接操作过程可以分成五个步骤:4.2.1备施焊:右手握烙铁,进入备焊状态。要求烙铁头保持干净,无焊渣等氧化物,并在表面镀上一层焊锡。4.2.2加热焊件:烙铁头靠在两焊件的连接处,加热整个焊件全体,时间大约为1-2秒种。对于在印制板上焊接元器件来说,要注意使烙铁头同时接触焊盘和元器件的引线。4.2.3送入焊丝:焊件的焊接面被加热到一定温度时,焊锡丝从烙铁对面接触焊件。注意:不要把焊锡丝送到烙铁头上。4.2.4移开焊丝:当焊丝熔化一定量后,立即向左上45方向移开焊丝。4.2.5移开烙

4、铁:焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后,向右上45方向移开烙铁,结束焊接。从第三步开始到第五步结束,时间大约也是12分钟。对于热容量小的焊件,例如印制板上较细导线的连接,可以简化为三步操作:(1)准备:同上步骤一。(2)加热与送丝:烙铁头放大焊件上后即放入焊丝。(3)去丝移烙铁:焊锡在焊接面上扩散达到预期范围后,立即取开焊丝并移开烙铁,并注意焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间。对于吸收低热量的焊件而言,上述整个过程不过24秒钟,各步骤时间的节奏控制,顺序的准确掌握,动作的熟练协调,都是要通过大量实践并用心体会才能解决的问题。有人总结出了五大步骤操作法中用数秒的办法控制时间:烙铁接触焊点后数一二(

5、约2秒钟),送入焊丝后数三四,移开烙铁,焊丝熔化量要靠观察决定。此办法可以参考,但由于烙铁功率焊点热量的差别等因素,实际掌握焊接火候并无规定可循,必须具体条件具体对待。试想,对于一个热量较大的焊点,若使用功率较小的烙铁焊接时,大上述时间内,可能温度还不能使焊锡熔化,那幺还谈什么焊接呢4.3焊接温度与加热时间适当的温度对形成良好的焊点是不可少的。这个温度究竟如何掌握呢?当根据有关数据可以很清楚地查出不同的焊件材料所需要的量佳温度,得到有关曲线。但是,在一般的焊接过程中,不可能使用温度计之类的仪表来随时检测,而是希望用更直观明确的方法来了解焊件温度。经过经验得出,烙铁头在焊件上停留的时间与焊件温度

6、的升高是正比关系。同样的烙铁,加热不同热量的焊件时,想达到同样焊接温度,可以通过控制加热时间来实现。但在实践中又不能仅仅依此关系决定加热时间,用中小功率烙铁加热较大的时件时,无论烙铁停留的时间多长,焊件的温度也上不去,原因是烙铁的供热容量小于焊件和烙铁在空气中散失的热量。此外,为防止内部过热损坏,有些元器件也不允许长期加热。加热时间对焊和焊点的影响及其外部特征是什幺呢?如果加热时间不足,会使焊料不能充分浸润焊件而形成松香夹渣而虚焊。反之,过量的加热,除有可能造成元器件损坏以外,还有如下危害和外部特征:(1)点外观变差。如果焊锡已经浸润焊件以后还继续进行过量的加热,将使助焊剂全部挥发完,造成熔态

7、焊锡过热;当烙铁离开时容易拉出锡尖,同时焊点表面发黑,出现粗糙颗粒,失去光泽。(2)高温造成所加松香助焊剂的分解碳化。松香一般在210开始分解,不仅失去助焊剂的作用,而且造成焊点夹渣形成缺陷。如果在焊接中发现松香发黑,肯定是加热时间过长所致。(3)过量的受热会破坏印制板上铜箔的粘合层,导致铜箔焊般的剥落。因此,在适当的加热时间里,准确掌握加热火候是优质焊接的关键。4.4焊接操作的具体手法在保证得到优质的目标下,具体的焊接操作手法可以因人而异,但下面这些前人总结的方法,对初学者的指导作用是不可忽略的。(1)保持烙铁头的清洁焊接时,烙铁头长期处于高温状态,又接触焊剂等弱酸性物质,其表面很容易氧化并

8、沾上一层黑色杂质。这些杂质形成隔热层。妨碍了烙铁头与焊件之间的热传导。因此,要注意在烙铁架上蹭去杂质。用一块湿布或湿海棉随时擦拭烙铁头,也是常用的方法之一。对于普通烙铁头,在污染严重时可以使用锉刀锉去表面氧化层。对于长寿命烙铁头,就绝对不能使用这种方法了。(2)靠增加接触面积来加快传热加热时,应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热,而不是仅仅加热焊件的一部分,更不要采用烙铁对焊件增加压力的办法,以免造成损坏或不易觉察的陷患。有些初学者企图加快焊接,用烙铁头对焊接面施加压力,这是不对的。正确的方法是,要根据焊件的形状选用不同的烙铁头,或者自己修整烙铁头,让烙铁头与焊件形成面的接触而不是点或线的

9、接触。这样,就能大大提高效率。(3)加热要靠焊锡桥在非流水线作业中,焊接的焊点形状是多种多样的,不大可能不断更换烙铁头。要提高加热的效率,需要有进行热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥,就是靠烙铁头上保留焊锡加热时烙铁头与焊之间传热的桥梁。由于金属熔液的导热效率远远高于空气,使焊点快就被加热到焊接温度。应该注意,作为焊锡桥的锡量不可保留过多,以免造成误连。(4)烙铁撤离有讲究烙铁的撤离要及时,而且撤离时的角度和方向与焊点的形成有关。如图所示为烙铁不同的撤离方向对焊料的影响。烙铁头烙铁头烙铁工件烙铁头上吸除焊锡头上不挂锡(a)沿烙铁轴向(b)向上方(c)水平方向(d)垂直向下(e)垂直向上45度撤离撤离

10、撤离撤离撤离(5)在焊锡凝固之前不能动切勿使焊件移动或受到振动,特别是用镊子夹住焊件时,一定要等焊锡凝固后再移走镊子,否则极易造成虚焊。(6)焊锡用量要适中手工焊接常用管状焊锡丝,内部已装有松香和活化剂制成的助焊剂。焊锡丝的直径有0.50.81.05.0mm等多种规格,要根据焊点的大小选用。一般,应使焊锡的直径略小于焊盘直径。过量的焊锡不但无必要地消耗了较贵的锡,而且还增加焊接时间,降低工作速度。过量的锡很容易造成不易觉察的短路故障。焊锡过少也不能形成牢固的结合,同样是不利的,特别是焊接印制板引出导线时,焊锡用量不足,极容易造成导线脱落。(7)焊剂用量要适中适量的助焊剂对焊接非常有利。过量使用

11、松香焊剂,焊接以后必须擦除多余的焊剂,并且延长了加热时间,降低了工作效率。当加热时间不足时,又容易形成“夹渣”的缺陷。焊接开关接插件的时候,过量的焊剂容易流到触点处,会造成接触不良。合适的焊剂量,应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点,不会透过印制板流到组件面或插孔里。对使用松香芯焊丝的焊接来说,基本上不需要再涂松香水。目前,印制板生产厂的电路板在出厂前大多进行过松香浸润处理,无需再加助焊剂。(8)不要使用烙铁头作为运载焊料的工具有人习惯用烙铁头沾上焊锡再去焊接,结果造成焊料的氧化。因为烙铁头的温度一般都在300摄氏度左右,焊锡丝中的焊剂在高温时容易分解失效。特别应该指出的是,在一些陈旧的图书中还

12、介绍过这种方法,请读者注意监别.4.5焊点质量及检查对焊点的质量要求,应该包括电气接触良好,机械结合牢固和美观三个方面。保证焊点质量最关键的一点,就是必须避免虚焊。4.5.1虚焊产生的原因及其危害虚焊主要是由待焊金属表面的氧化物和污垢造成的,它使焊点成为有接触电阻的连接状态 ,导致电路工作不正常,出现时好时坏的不稳定现象,噪声增加而没有规律性,给电路的调试,使用和维护带来重大的隐患。此外,也有一部分虚焊点在电路开始工作的一段较长时间内,保持接触尚好,因此不容易发现,但在温度,湿度的振动等环境条件作用下,接触表面逐步被氧化,接触慢慢地变得不完全起来。虚焊点的接触电阻会引起局部发热,局部温度升高又

13、促使不完全接触的焊点情况进一步恶化,最终甚至使焊点脱落,电路完全不能正常工作。这一过程有时可长达一二年。据统计数字表明,在电子整机产品的故障中,有将近一半是由于焊接不良引起的。然而,要从一台有成千上万个焊点的电设备里,找出引起故障的虚焊点来,实大不是一件容易的事,所以,虚焊是电路可靠性的一大隐患,必须严格避免。进行手工焊接操作的时候,尤其要加以注意。一般来说,造成虚焊的主要原因为:焊锡质量差;助焊剂的还原性不良或用量不够接处表成未预先清洁好,镀锡不牢;烙铁头的温度过高或过低,表面有氧化层;焊接进间太长或太短,掌握得不好:焊接中焊尚未凝固时,焊接组件松动。4.5.2对焊点的要求(1)可靠的电气连

14、接焊接是电子线路从物理上实现电气连接的主要手段。焊锡连接不是靠压力,而是靠焊接过程形成的牢固的连接的合金层达到电气连接的目的。如果焊锡仅仅是堆在焊件的表面或只有少部分形成合金层,也许在最初的测试和工作中不会发现焊点存在问题,但随着条件的改变和时间的推移,接触层氧化,脱裂出现了,电路产生时通时断或者干脆不工作,而这时观察焊点外表,依然连接如初,这是电仪器使用中最头疼的问题,也是产品制造中必须十分重视的问题。(2)足够的机械强度焊接有仅起到电气连接的作用,同时也是固定元器件,保证机械连接的手段。这就有个机械强度的问题。作为锡焊材料的铅锡合金,本身强度是比较低的,常用铅锡焊料抗拉强度约为34、7Kg

15、/cm,只有普通钢材的10%。要想增加强度,就要有足够的连接面积。如果是虚焊点,焊料仅仅堆在焊盘上,自然就谈不到强度了。常见的缺陷是焊锡未流满点或焊锡量少而造成强度较低;还可能因焊接时焊料尚未凝固就使焊件振动而引起的焊点结晶粗大(象豆腐渣状)或有裂纹,从而影响机械强度。(3)光洁整齐的外观薄而均匀可良好的焊点求焊料用量恰到好处,见导线轮廓组件引线外表有金属光泽,没有拉尖桥接等半弓形凹下现象,并且不伤及导线的绝缘层及相铜箔邻了组件。良好的外表是焊接质量的平滑过渡b反映,注意:表面有金属光泽是焊接温度合适生成合金层的标志,这个仅仅是外靖美观的要求。接线端子导线a基板典型焊点的外观要求是(参见右图)

16、:a=(1-1.2)b(1)状为近似圆锥而表面微凹呈现漫坡状(以焊接导线为中心,对称成裙形拉开)。虚焊点表面往往呈凸形,可以判别出来;(2)焊料的连接面呈弓形凹面,焊料与焊件交界处平滑,接触角尽可能小;(3)表面有光泽且平滑;(4)无裂纹针孔夹渣;焊点的外观检查,除用目测(或借助放大镜,显微镜观测)焊点是否合乎上述标准以外,对整块制电板进行以下几个方面焊接质量的检查:漏焊;焊料拉尖;焊料引起导线间短路(即所谓“桥接”);导线及元器件绝缘的损伤;焊料飞溅。检查时,除目测外还要用指触。镊子拨动拉线等办法检查有无导线断线焊盘剥离等缺陷。4.5.3通电检查在外观检查结束以后认为联机无误,才可进行通电检

17、查,这是检验电路性能的关键。如果不经过严格的外观检查,通电检查不仅困难较多,而且有可能损坏设备仪器,造成安全事故。例如电源联机虚焊,那幺通电时就会发现设备加不上电,当然无法检查。通电检查可以发现许多微小的缺陷,例如用目测观察不到的电路桥接,但对于内部虚焊隐患就不容易觉察。所以根本的问题还是要提高焊接操作的技艺水平。不能把问题留给检验工作去完成。通 电 检 查 结 果原因分 析失效过热损坏,烙铁漏电。元器件损坏性能不良时通时断短路烙铁漏电通电检查断路桥接,焊接飞溅导通不良焊锡开裂,松香夹渣虚焊插座接触不良导线断丝,焊盘剥落4.5.4常见焊点缺陷及分析造成焊接缺陷的原因很多,在材料(焊料与焊剂)与

18、工具(烙铁夹具)一定的情况下,采用什幺样的方法以及操作者是否有责任心,就是决定性的因素了。在接线端上焊接导线时常见的缺陷如图所示,供检查焊点时参考。表中列出了各种焊点缺陷的外观、特点及危害,并分析了产生的原因。外观特点危害原因分析焊锡与元器件引线或与铜箔之间有明显黑色界线,焊锡向界凹陷不能正常工作1元器件引线清洁好,未镀好锡或锡被氧化2印刷板未清洁好,喷涂的助焊剂质理不好焊点结构松散白色无光泽机械强度不足,可能虚焊1焊料质量不好2焊接温度不够3.焊锡未凝固时,元器件引线松动焊料面呈凸形浪费焊料,且可能包藏缺陷1.焊丝撤离过迟焊料面积小于焊盘的80%,焊料未形成平滑的过渡面机械强度不足1焊锡流动

19、性差或焊丝撤离过早2助焊剂不足3焊接时间太短焊缝中夹有松香渣强度不足,导通不良,有可能时通时断1焊剂过多或已失效2焊接时间不足,加热不足3表面氧化膜未去除焊点发白,无金属光泽,表面较粗糙焊盘容易剥落,强度降低1.烙铁功率过大,加热时间过长表面呈豆腐渣状颗粒,有时可能有裂纹强度低,导电性不好1.焊料未凝固前焊件抖动焊料与焊件交界接触过大,不平滑强度低,不通或时通时断1焊件清理不干净2助焊剂不足或质量差3.焊件未充分加热焊锡未流满焊盘强度不足1焊料流动性好2助焊剂不足或质量差3.加热不足导线或元器件引线可移动导通不良或不导通1焊锡未凝固前引线移坶造成空隙2.引线未处理好(浸润差或不浸润)出现尖端外

20、观不佳,容易造成桥接现象1助焊剂过少,而加热时间过长2.烙铁撤离角度不当相邻导线连接电气短路1焊锡过多2.烙铁撤离方向不当目测或低倍放大镜可见有孔强度不足,焊点容易腐蚀引线与焊盘孔的间隙过大引线根部有喷火式焊料隆起,内部藏有空洞暂时导通,但长时间容易引起导通不良1引线与焊盘孔间隙大2引线浸润性不良3双面板堵通孔焊接时间长,孔内空气膨胀铜箔从印制板上剥离印刷已被损坏1.焊接时间太长,温度过高焊点从铜箔上剥落(不是铜箔与印制板剥离)断路1.焊盘上金属镀层不良手工烙铁焊接技术 使用电烙铁进行手工焊接掌握起来并不因难,但是要有一些技朮要领。长期从事电子产品生产的人们,总结出了焊接的四个要素(又称4M)

21、:材料工具方式方法及操作者,其中最主要的当然还是人的技能,没有经过相当时间的焊接实践和用心体验领会就不能掌握焊接的技术要领,即使是从事焊接工作较长时间的技术工人也不能保证每个焊点的质最,只有充分了解焊接原理再加上用心的实践才有可能在较短的时间内学会焊接的基本技能,下面介绍的一些具体方法和注意要点是初学者迅速掌握焊接技能的快捷方式。 初学者应该勤于练习不断提高操作技艺,不能把焊接质量问题留到整机电路调试的时候再去解决。 4.1 焊接操作的正确姿势 掌握正确的操作姿势可以保证操作者的身心健康,减轻劳动伤害。为减少焊剂加热时挥发出的化学物质对人的危害,减少有害气体的吸入量,一般情况下烙铁到鼻子的距离

22、应不少于20cm通常以30cm为宜。 电烙铁有几种握法,反握法的动作稳定,长时间操作不易疲劳适于大功率烙铁的操作,正握法适于中功率烙铁或带弯头电烙铁的操作,一般在操作台上焊接印刷制板等焊件时多采用握笔法。 焊锡丝一般有两种成份,由于焊锡丝中含有一定比例的铅而铅是对人体有害的一种金属,因此操作时应该戴手套或大操作后洗手避免食入铅尘,电烙铁使用以后一定要稳妥地放大烙铁架上,并注意导线等物不要碰到烙铁头,以免烫伤导线造成漏电等事故。 4.2焊接操作的基本步骤,掌握好烙铁的温度和焊接时间,选择适当的烙铁头和焊点的接触位置才可能得到良好的焊点。正确的焊接操作过程可以分成五个步骤: 4.2.1备施焊右手握

23、烙铁进入备焊状态,要求烙铁头保持干净无焊渣等氧化物并在表面镀上一层焊锡 4.2.2加热焊件: 烙铁头靠在两焊件的连接处加热,整个焊件全体时间大约为1-2秒种,对于在印制板上焊接元器件来说要注意使烙铁头同时接触焊盘和元器件的引线。 4.2.3送入焊丝: 焊件的焊接面被加热到一定温度时焊锡丝从烙铁对面接触焊件,注意不要把焊锡丝送到烙铁头上。 4.2.4移开焊丝: 当焊丝熔化一定量后立即向左上45方向移开焊丝。 4.2.5移开烙铁: 焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后向右上45方向移开烙铁结束焊接,从第三步开始到第五步结束时间大约也是12分钟。 对于热容量小的焊件,例如印制板上较细导线的连接可以简化为

24、三步操作: (1) 准备:同上步骤一; (2) 加热与送丝烙铁头放大焊件上后即放入焊丝; (3) 去丝移烙铁焊锡在焊接面上扩散达到预期范围后,立即取开焊丝并移开烙铁,并注意焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间; 对于吸收低热量的焊件而言,上述整个过程不过24秒钟各步骤时间的节奏控制顺序的,准确掌握动作的熟练协调都是要通过大量实践并用心体会才能解决的问题。有人总结出了五大步骤操作法中用数秒的办法控制时间,烙铁接触焊点后数一二(约2秒钟)送入焊丝后,数三四移开烙铁,焊丝熔化量要靠观察决定此办法可以参考,但由于烙铁功率焊点热量的差别等因素,实际掌握焊接火候并无规定可循,必须具体条件具体对待,试想对于一

25、个热量较大的焊点若使用功率较小的烙铁焊接时大,上述时间内可能温度还不能使焊锡熔化那幺还谈什么焊接呢 4.3 焊接温度与加热时间适当的温度对形成良好的焊点是不可少的,这个温度究竟如何掌握呢?当根据有关数据可以很清楚地查出不同的焊件材料所需要的量佳温度得到有关曲线,但是在一般的焊接过程中不可能使用温度计之类的仪表来随时检测,而是希望用更直观明确的方法来了解焊件温度。 经过经验得出烙铁头在焊件上停留的时间与焊件温度的升高是正比关系,同样的烙铁加热不同热量的焊件时,想达到同样焊接温度可以通过控制加热时间来实现,但在实践中又不能仅仅依此关系决定加热时间,用中小功率烙铁加热较大的时件时,无论烙铁停留的时间

26、多长焊件的温度也上不去,原因是烙铁的供热容量小于焊件和烙铁在空气中散失的热量,此外为防止内部过热损坏有些元器件也不允许长期加热。 加热时间对焊和焊点的影响及其外部特征是什么呢?如果加热时间不足会使焊料不能充分浸润焊件而形成松香夹渣,而虚焊反之过量的加热除有可能造成元器件损坏以外还有如下危害和外部特征: 1.点外观变差如果焊锡已经浸润焊件以后还继续进行过量的加热将使助焊剂全部挥发完造成熔态焊锡过热当烙铁离开时容易拉出锡尖同时焊点表面发黑出现粗糙颗粒失去光泽 2.高温造成所加松香助焊剂的分解碳化松香一般在210开始分解不仅失去助焊剂的作用而且造成焊点夹渣形成缺陷如果在焊接中发现松香发黑肯定是加热时

27、间过长所致 3.过量的受热会破坏印制板上铜箔的粘合层导致铜箔焊般的剥落因此在适当的加热时间里准确掌握加热火候是优质焊接的关键 4.4 焊接操作的具体手法 在保证得到优质的目标下具体的焊接操作手法可以因人而异但下面这些前人总结的方法对初学者的指导作用是不可忽略的 (1) 保持烙铁头的清洁 焊接时烙铁头长期处于高温状态又接触焊剂等弱酸性物质,其表面很容易氧化并沾上一层黑色杂质。这些杂质形成隔热层,妨碍了烙铁头与焊件之间的热传导。因此要注意在烙铁架上蹭去杂质,用一块湿布或湿海棉随时擦拭烙铁头也是常用的方法之一,对于普通烙铁头在污染严重时可以使用锉刀锉去表面氧化层,对于长寿命烙铁头就绝对不能使用这种方

28、法了。 (2) 靠增加接触面积来加快传热 加热时应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热,而不是仅仅加热焊件的一部分。更不要采用烙铁对焊件增加压力的办法,以免造成损坏或不易觉察的陷患,有些初学者企图加快焊接用烙铁头对焊接面施加压力这是不对的,正确的方法是要根据焊件的形状选用不同的烙铁头或者自己修整烙铁头,让烙铁头与焊件形成面的接触而不是点或线的接触这样就能大大提高效率。 (3) 加热要靠焊锡桥 在非流水线作业中焊接的焊点形状是多种多样的,不大可能不断更换烙铁头,要提高加热的效率需要有进行热量传递的焊锡桥,所谓焊锡桥就是靠烙铁头上保留焊锡加热时烙铁头与焊点之间传热的桥梁,由于金属熔液的导热效率远

29、远高于空气,使焊点很快就被加热到焊接温度。应该注意作为焊锡桥的锡量,不可保留过多以免造成误连。 烙铁的撤离要及时,而且撤离时的角度和方向与焊点的形成有关,如图所示为烙铁不同的撤离方向对焊料的影响: (5) 在焊锡凝固之前不能动 切勿使焊件移动或受到振动,特别是用镊子夹住焊件时一定要等焊锡凝固后再移走,镊子否则极易造成虚焊。 (6) 焊锡用量要适中 手工焊接常用管状焊锡丝,内部已装有松香和活化剂制成的助焊剂焊锡丝的直径有 0.50.81.05.0mm等多种规格,要根据焊点的大小选用一般应使焊锡的直径略 小于焊盘直径过量的焊锡,不但无必要地消耗了较贵的锡,而且还增加焊接时间降低工作速度,过量的锡很

30、容易造成不易觉察的短路故障,焊锡过少也不能形成牢固的结合同样是不利的,特别是焊接印制板引出导线时焊锡用量不足极容易造成导线脱落。 (7) 焊剂用量要适中 适量的助焊剂对焊接非常有利,过量使用松香焊剂焊接以后必须擦除多余的焊剂,并且延长了加热时间降低了工作效率,当加热时间不足时又容易形成夹渣的缺陷,焊接开关接插件的时候过量的焊剂容易流到触点处会造成接触不良,合适的焊剂量应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点不会透过印制板流到组件面或插孔里,对使用松香芯焊丝的焊接来说基本上不需要再涂松香水,目前印制板生产厂的电路板在出厂前大多进行过松香浸润处理无需再加助焊剂。 (8) 不要使用烙铁头作为运载焊料的工具

31、 有人习惯用烙铁头沾上焊锡再去焊接,结果造成焊料的氧化,因为烙铁头的温度一般都在300摄氏度左右,焊锡丝中的焊剂在高温时容易分解失效,特别应该指出的是在一些陈旧的图书中还介绍过这种方法请读者注意监别。 4.5 焊点质量及检查 对焊点的质量要求应该包括:电气接触良好、机械结合牢固和美观三个方面,保证焊点质量最关键的一点就是必须避免虚焊。 4.5.1 虚焊产生的原因及其危害 虚焊主要是由待焊金属表面的氧化物和污垢造成的,它使焊点成为有接触电阻的连接状态导致电路工作不正常,出现时好时坏的不稳定现象,噪声增加而没有规律性,给电路的调试使用和维护带来重大的隐患,此外也有一部分虚焊点在电路开始工作的一段较

32、长时间内保持接触尚好,因此不容易发现,但在温度湿度的振动等环境条件作用下接触表面逐步被氧化,接触慢慢地变得不完全起来,虚焊点的接触电阻会引起局部发热,局部温度升高又促使不完全接触的焊点情况进一步恶化,最终甚至使焊点脱落电路完全不能正常工作,这一过程有时可长达一二年。 据统计数字表明,在电子整机产品的故障中有将近一半是由于焊接不良引起的,然而要从一台有成千上万个焊点的电设备里找出引起故障的虚焊点来,实大不是一件容易的事。所以虚焊是电路可靠性的一大隐患,必须严格避免进行手工焊接操作的时候尤其要加以注意。 一般来说造成虚焊的主要原因为焊锡质量差、助焊剂的还原性不良或用量不够、接处表成未预先清洁好、镀

33、锡不牢、烙铁头的温度过高或过低表面有氧化层、焊接进间太长或太短掌握得不好、焊接中焊尚未凝固时焊接组件松动。4.5.2 对焊点的要求 (1) 可靠的电气连接 焊接是电子线路从物理上实现电气连接的主要手段,焊锡连接不是靠压力而是靠焊接过程形成的牢固的连接的合金层达到电气连接的目的,如果焊锡仅仅是堆在焊件的表面或只有少部分形成合金层,也许在最初的测试和工作中不会发现焊点存在问题,但随着条件的改变和时间的推移,接触层氧化脱裂出现了电路产生时通时断或者干脆不工作,而这时观察焊点外表依然连接如初,这是电仪器使用中最头疼的问题,也是产品制造中必须十分重视的问题。 (2) 足够的机械强度 焊接有仅起到电气连接

34、的作用,同时也是固定元器件保证机械连接的手段,这就有个机械强度的问题,作为锡焊材料的铅锡合金本身强度是比较低的,常用铅锡焊料抗拉强度约为347Kg/cm,只有普通钢材的10%要想增加强度就要有足够的连接面积,如果是虚焊点焊料仅仅堆在焊盘上自然就谈不到强度了,常见的缺陷是焊锡未流满点或焊锡量少而造成强度较低,还可能因焊接时焊料尚未凝固就使焊件振动而引起的焊点结晶粗大(象豆腐渣状)或有裂纹从而影响机械强度。 (3) 光洁整齐的外观 良好的焊点求焊料用量恰到好处; 外表有金属光泽没有拉尖桥接等现象;并且不伤及导线的绝缘层及相邻的组件,良好的外表是焊接质量的反映,注意表面有金属光泽是焊接温度合适生成合

35、金层的标志,这个仅仅是外表美观的要求 。 (1) 状为近似圆锥而表面微凹呈现漫坡状(以焊接导线为中心对称成裙形拉开)虚焊点表面往往呈凸形可以判别出来; (2) 焊料的连接面呈弓形凹面焊料与焊件交界处平滑接触角尽可能小; (3) 表面有光泽且平滑; (4) 无裂纹针孔夹渣焊点的外观检查除用目测(或借助放大镜显微镜观测)焊点是否合乎上述标准以外,对整块制电板进行以下几个方面焊接质量的检查,漏焊焊料拉尖、焊料引起导线间短路(即所谓桥接)、导线及元器件绝缘的损伤、焊料飞溅,检查时除目测外还要用指触镊子拨动拉线等办法检查有无导线断线焊盘剥离等缺陷; 4.5.3 通电检查 在外观检查结束以后认为联机无误才

36、可进行通电检查,这是检验电路性能的关键。如 果不经过严格的外观检查,通电检查不仅困难较多而且有可能损坏设备仪器造成安全事故,例如电源联机虚焊,那么通电时就会发现设备加不上电,当然无法检查,通电检查可以发现许多微小的缺陷,例如用目测观察不到的电路桥接,但对于内部虚焊隐患就不容易觉察,所以根本的问题还是要提高焊接操作的技艺水平不能把问题留给检验工作去完成。 4.5.4 常见焊点缺陷及分析 造成焊接缺陷的原因很多在材料(焊料与焊剂)与工具(烙铁夹具)一定的情况下采用什么样的方法,以及操作者是否有责任心就是决定性的因素了,在接线端上焊接导线时常见的缺陷,如图所示供检查焊点时参考表中列出了各种焊点缺陷的

37、外观特点及危害并分析了产生的原因。 外观特点危害原因分析焊锡与元器件引线或与铜箔之间有明显黑色界线焊锡向界凹陷不能正常工作1.元器件引线清洁好未镀好锡或锡被氧化2.印刷板未清洁好喷涂的助焊剂质理不好焊点结构松散白色 无光泽机械强度不足 可能虚焊1.焊料质量不好2.焊接温度不够3.焊锡未凝固时元器件引线松动焊料面呈凸形浪费焊料且可能包藏缺陷1.焊丝撤离过迟焊料面积小于焊盘的80%焊料未形成平滑的过渡面机械强度不足1.焊锡流动性差或焊丝撤离过早2.助焊剂不足3.焊接时间太短焊缝中夹有松香渣强度不足导通不良有可能时通时断1.焊剂过多或已失效2.焊接时间不足加热不足3.表面氧化膜未去除焊点发白无金属光

38、泽表面较粗糙焊盘容易剥落 强度降低1.烙铁功率过大加热时间过长表面呈豆腐渣状颗粒有时可能有裂纹强度低导电性不好1. 焊料未凝固前焊件抖动焊料与焊件交界接触过大不平滑强度低不通或时通时断1.焊件清理不干净2.助焊剂不足或质量差3.焊件未充分加热焊锡未流满焊盘强度不足1.焊料流动性好2.助焊剂不足或质量差3.加热不足导线或元器件引线可移动导通不良或不导通1.焊锡未凝固前引线移坶造成空隙2.引线未处理好(浸润差或不浸润)出现尖端外观不佳容易造成桥接现象1.助焊剂过少而加热时间过长2. 烙铁撤离角度不当相邻导线连接电气短路1.焊锡过多2. 烙铁撤离方向不当目测或低倍放大镜可见有孔强度不足焊点容易腐蚀引

39、线与焊盘孔的间隙过大引线根部有喷火式焊料隆起内部藏有空洞暂时导通但长时间容易引起导通不良1.引线与焊盘孔间隙大2.引线浸润性不良3.双面板堵通孔焊接时间长孔内空气膨胀铜箔从印制板上剥离印刷已被损坏1.焊接时间太长温度过高焊点从铜箔上剥落(不是铜箔与印制板剥离)断路1.焊盘上金属镀层不良五静电简介5.1.静电怎样产生的物质都是由分子组成, 分子由原子组成, 原子中负电荷的电子和带正电的质子组成。在正常状况下, 一个原子的质子数与电子数量相同, 正负平衡, 所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道, 离开原来的原子而侵入其它的原子B,A原子因缺少电子数而带有正电现象

40、,称为阳离子,B原子因增加电子数而呈带负电现象, 称为阴离子。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能, 位能, 热能, 化学能等)在日常生活中, 任何两个不同材质的物体接触后再分离, 即可产生静电。固体液体和气体都会因接触分离而带上静电, 所以我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同程度的静电,当静电积累到一定程度时就会发生放电。5.2.人体身上的静电有多高在干燥的季节若穿上纤维衣物和绝缘的地面行走等活动, 人体身上的静电可达几千伏甚至几万伏。人体活动静电电位(KV)相对干燥相对潮湿人在地毯上走动3515人在乙烯树脂地板上行走120.25人在工作台上操作

41、60.1包工作说明帕的乙烯树脂封皮70.6从工作台上拿起普通聚乙烯袋201.2从垫有泡沫的工作椅上站起181.55.3静电对电子产品损害有哪些形式静电的基本物理特性为:吸引或排斥, 与大地有电位差, 会产生放电电流。这三种特性能对电子组件的三种影响:1.静电吸附灰尘,降低组件绝缘电阻(缩短寿命)。2.静电放电破坏,使组件受损不能工作(完全破坏)。3.静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)对电子产品造成干扰甚至损坏(电磁干扰)。如果组件全部损坏, 必能在生产及品质管理中被察觉而排除, 影响较小, 如果组件轻微受损, 在正常检测下不易发现, 在这种情形下,常会因经过多层的加工,甚至已在使用时

42、, 才发现破坏, 不但检查不易, 而且其损失亦难以预测。5.4ESD是什幺意思ESD是代表英文Electro Static Discharge即静电放电的意思。ESD是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生与衰减,静电放电模型,静电放电效应如电流热(火花)效应(如静电引起的着火与爆炸)及和电磁效应(如电磁干扰)等的学科。近年来随着科学技术的飞速发展, 微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,对静电放电的磁场效应如电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)问题越来越重视。5.5防静电腕带的使用中要注意哪些问题腕带扣得不紧造成人体与腕带的接触电阻变大。腕带应用专门的带插座的接地线与地连接, 不能夹在桌面或桌边的金属体上, 因为这些金属体对地的电阻可能很大, 同时要经常检查腕带的电阻。5.6防静电腕带的使用中人体安全问题从防静电的角度考虑时, 人体总的对地电阻越小越好, 但最小值受到安全方面的限制, 人体必须具有一定值的对地电阻, 以便万一发生金属设备或装置与工频源短接的情况下该电阻能够限制流过操作工作的人体的电流。最小值不应小于100K欧姆, 通常腕胁的限流电阻在1M欧姆。

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