锡焊原理与技术课件.ppt

1、 第九章锡焊技术第九章锡焊技术(一一)9.1 9.1 锡焊原理锡焊原理 9.2 9.2 锡焊材料锡焊材料 9.3 9.3 烙铁焊烙铁焊 9.19.1锡焊原理锡焊原理(P149-150)P149-150)什么是软钎焊（什么是软钎焊（P149 P149 第第1-41-4行）行）将比母材将比母材(即被焊接的金属材料即被焊接的金属材料)熔点低的熔点低的金属焊接材料熔化，使其与母材结合在一起的金属焊接材料熔化，使其与母材结合在一起的焊接称为钎焊。焊接称为钎焊。而采用的金属焊接材料的熔点在而采用的金属焊接材料的熔点在450450以下以下的焊接则称为软钎焊。的焊接则称为软钎焊。在焊接学科中，锡焊是属于软钎焊

2、的范畴。在焊接学科中，锡焊是属于软钎焊的范畴。锡焊机理分析锡焊机理分析 从微观角度来分析锡焊过程的物理、化学从微观角度来分析锡焊过程的物理、化学变化，变化，锡焊是通过锡焊是通过“润湿润湿”、“扩散扩散”、“冶冶金结金结合合”三个过程来完成的。三个过程来完成的。1.1.润湿（润湿（P149P149第第1-61-6行）行）润湿过程的描述：润湿过程是指已经熔化了的润湿过程的描述：润湿过程是指已经熔化了的焊料借助毛细管力沿着母材金属表面细微的凹凸及焊料借助毛细管力沿着母材金属表面细微的凹凸及结晶的间隙向四周漫流，结晶的间隙向四周漫流，从而在被焊母材表面形成一个附着层，使焊料从而在被焊母材表面形成一个附

3、着层，使焊料与母材金属的原子相互接近，达到原子引力起作用与母材金属的原子相互接近，达到原子引力起作用的距离，我们称这个过程为熔融焊料对母材表面的的距离，我们称这个过程为熔融焊料对母材表面的润湿。润湿。润湿 如何判别润湿如何判别润湿?一般是用附着在母材表面的焊料一般是用附着在母材表面的焊料 与母材的接触角与母材的接触角来判别，来判别，接触角接触角：指沿焊料附着层边缘所作的切线与指沿焊料附着层边缘所作的切线与 焊料附着于母材的界面的夹角。焊料附着于母材的界面的夹角。90 90 表示已润湿；表示已润湿；90 90 表示未润湿表示未润湿。2.2.扩散扩散（P150P150第第2-32-3行）行）是指是

4、指熔化的焊料与母材中的原子互相越过接触熔化的焊料与母材中的原子互相越过接触界面进入对方的晶格点阵。界面进入对方的晶格点阵。伴随着润湿的进行，焊料与母材金属原子间的互伴随着润湿的进行，焊料与母材金属原子间的互相扩散现象开始发生，通常金属原子在晶格点阵中相扩散现象开始发生，通常金属原子在晶格点阵中处于热振动状态，一旦温度升高，原子的活动加剧，处于热振动状态，一旦温度升高，原子的活动加剧，原子移动的速度和数量决定加热的温度和时间。原子移动的速度和数量决定加热的温度和时间。3.3.冶金结合冶金结合（P150P150）由于焊料与母材互相扩散，在两种金属之间由于焊料与母材互相扩散，在两种金属之间形成一个中

5、间层形成一个中间层-金属间化合物金属间化合物，从而使母从而使母材与焊料之间达到牢固的冶金结合状态。材与焊料之间达到牢固的冶金结合状态。焊接的过程是：焊料先对金属表面产生润湿，伴焊接的过程是：焊料先对金属表面产生润湿，伴随着润湿现象发生，焊料逐渐向铜金属扩散，在焊随着润湿现象发生，焊料逐渐向铜金属扩散，在焊料与铜金属的接触界面上生成合金层，使两者牢固料与铜金属的接触界面上生成合金层，使两者牢固结合起来。结合起来。产生连续均匀的金属间化合物，使母材与焊料之间达到牢固的冶金结 合状态。是形成优良焊接的基本条件。3.3.良好焊点的标准良好焊点的标准（P198P198最后最后1 1行行-199-199第

6、第5 5行）行）(1)(1)焊点表面焊点表面：光滑，色泽柔和，没有砂眼，气孔、毛：光滑，色泽柔和，没有砂眼，气孔、毛剌等缺陷；剌等缺陷；(2)(2)焊料轮廓焊料轮廓：印制电路板焊盘与引脚间应呈弯月面：印制电路板焊盘与引脚间应呈弯月面，润湿角润湿角 1515 4545；。(3)(3)焊点间焊点间：无桥接、拉丝等短路现象。：无桥接、拉丝等短路现象。(4)(4)焊料内部焊料内部：金属没有疏松现象，焊料与焊件接触：金属没有疏松现象，焊料与焊件接触界面上形成界面上形成3 31010的金属间化合物的金属间化合物。9.2 9.2 锡焊材料锡焊材料(P150-152)P150-152)9.2.1 9.2.1

7、焊料焊料（P150P150）定义定义：在焊接时，凡是用来使两种或两种以上金：在焊接时，凡是用来使两种或两种以上金属连接成为一个整体的金属或合金被称为焊料。属连接成为一个整体的金属或合金被称为焊料。分类分类：按成分：按成分锡铅焊料、银焊料及铜焊料；锡铅焊料、银焊料及铜焊料；按熔点按熔点软焊料（熔点在软焊料（熔点在450450以下和硬以下和硬焊料（熔点高于焊料（熔点高于450450）。）。在电子设备装联中常用的焊接材料是锡铅系焊料在电子设备装联中常用的焊接材料是锡铅系焊料 1 1锡铅系焊料的特性锡铅系焊料的特性(P150-152)P150-152)(1)(1)锡铅比锡铅比：一般采用锡含量为：一般采

8、用锡含量为606063%63%、铅含量为、铅含量为40-37%40-37%的共晶焊料的共晶焊料。(P151P151第第4 4、5 5行行)(2)(2)熔点熔点：锡含量为：锡含量为61.961.9时时(共晶点共晶点),),熔点熔点183183，随着锡随着锡铅比例的变化，熔点逐渐升高。铅比例的变化，熔点逐渐升高。(3)(3)机械性能机械性能：处在共晶点附近的焊料的抗拉强度及：处在共晶点附近的焊料的抗拉强度及剪切强度为最高剪切强度为最高，分别为，分别为5.365.36kg/mmkg/mm2 2及及3.47 3.47 kg/mmkg/mm2 2 左右。左右。(4)(4)表面张力及粘度表面张力及粘度：共

9、晶焊料能较好的兼顾这两个：共晶焊料能较好的兼顾这两个特性。特性。2.2.杂质对锡铅系焊料的影响杂质对锡铅系焊料的影响(P151)P151)9.2.2 9.2.2 助焊剂助焊剂 (P152)P152)定义定义：助焊剂是一种促进焊接的化学物质：助焊剂是一种促进焊接的化学物质，在锡焊中，它是一种不可缺少的辅助材料，其在锡焊中，它是一种不可缺少的辅助材料，其作用是极为重要的。作用是极为重要的。1.1.助焊剂的作用助焊剂的作用 (1)(1)熔解被焊母材表面的氧化膜熔解被焊母材表面的氧化膜;(2)(2)防止被焊母材的再氧化防止被焊母材的再氧化;(3)(3)降低熔融焊料的表面张力。降低熔融焊料的表面张力。2

10、.2.助焊剂应具备的性能助焊剂应具备的性能：(P153)P153)(1)(1)有适当的活性温度范围有适当的活性温度范围,具有清除氧化物的能具有清除氧化物的能力；力；(2)(2)良好的热稳定性（大于良好的热稳定性（大于100100）；）；(3)(3)密度应小于液态焊料的密度；密度应小于液态焊料的密度；(4)(4)助焊剂的残留物不应有腐蚀性；助焊剂的残留物不应有腐蚀性；3.3.助焊剂种类助焊剂种类：(P153)P153)(1)(1)无机系列助焊剂无机系列助焊剂(P153)P153)无机系列助焊剂的化学作用强，助焊性能非常好，无机系列助焊剂的化学作用强，助焊性能非常好，但腐蚀作用大，属于酸性、水溶性

11、焊剂。但腐蚀作用大，属于酸性、水溶性焊剂。电子设备的装联中严禁使用这种无机系列的助焊剂。电子设备的装联中严禁使用这种无机系列的助焊剂。(2)(2)有机系列助焊剂（简称：有机系列助焊剂（简称：OAOA）助焊作用介于无机焊剂与松香焊剂之间，属于酸助焊作用介于无机焊剂与松香焊剂之间，属于酸性、水溶性焊剂，可用于电子设备的装联。性、水溶性焊剂，可用于电子设备的装联。(3)(3)树脂系列助焊剂树脂系列助焊剂 属于有机溶剂助焊剂，主要成分是松香，它根据属于有机溶剂助焊剂，主要成分是松香，它根据有无添加活性剂及化学活性的强弱分为有无添加活性剂及化学活性的强弱分为R R、RMARMA、RARA、RSARSA（美国美国MILMIL标准），标准），R R、RMARMA焊接残留物无腐蚀，焊接残留物无腐蚀，广泛应用于电子设备的焊接。广泛应用于电子设备的焊接。祝您成功！