1、第二讲第二讲锡锡 焊焊 技技 术术 电子技术基础训练部一焊接技术与锡焊一焊接技术与锡焊 焊接是金属加工的基本方法之一。焊接是金属加工的基本方法之一。通常分为熔焊、压焊和钎焊三大类。通常分为熔焊、压焊和钎焊三大类。锡焊，就是将铅锡焊料熔入焊件的缝隙锡焊，就是将铅锡焊料熔入焊件的缝隙使其连接的一种焊接方法，特征：使其连接的一种焊接方法，特征：(1)(1)焊料熔点低干焊件。焊料熔点低干焊件。(2)(2)焊接时将焊件与焊料共同加热到焊接焊接时将焊件与焊料共同加热到焊接温度，焊料熔化而焊件不熔化。温度，焊料熔化而焊件不熔化。(3)(3)连接的形式是由熔化的焊料润湿焊件连接的形式是由熔化的焊料润湿焊件的焊
2、接面产生冶金、化学反应形成结合层而的焊接面产生冶金、化学反应形成结合层而实现的。实现的。电子技术基础训练部一焊接技术与锡焊一焊接技术与锡焊 (1)(1)铅锡焊料熔点低于铅锡焊料熔点低于200200，适合半导体等电，适合半导体等电子材料的连接。子材料的连接。(2)(2)只需筒单的加热工具和材料即可加工，投资只需筒单的加热工具和材料即可加工，投资少。少。(3)(3)焊点有足够强度和电气性能。焊点有足够强度和电气性能。(4)(4)锡焊过程可逆，易于拆焊。锡焊过程可逆，易于拆焊。电子技术基础训练部一焊接技术与锡焊一焊接技术与锡焊 图图2.1 焊接分类焊接分类电子技术基础训练部二锡焊机理二锡焊机理 1、
3、扩散、扩散 扩散现象扩散现象 图图22 金属晶格点阵模型金属晶格点阵模型 图图23 焊料与焊件扩散示意图焊料与焊件扩散示意图 电子技术基础训练部二锡焊机理二锡焊机理 1、扩散、扩散 金属之间的扩散不是任何情况下都会发生，而是有条件金属之间的扩散不是任何情况下都会发生，而是有条件的。两个基本条件是：的。两个基本条件是：(1)(1)距离，两块金属必须接近到足够小的距离。距离，两块金属必须接近到足够小的距离。(2)(2)温度，只有在一定温度下金属分子才具有动能，使得温度，只有在一定温度下金属分子才具有动能，使得扩散得以进行。扩散得以进行。锡焊就其本质上说，是焊料与焊件在其界面上的扩散。锡焊就其本质上
4、说，是焊料与焊件在其界面上的扩散。焊件表面的清洁，焊件的加热是达到其扩散的基本条件。焊件表面的清洁，焊件的加热是达到其扩散的基本条件。电子技术基础训练部二锡焊机理二锡焊机理 2、润湿、润湿 润湿是发生在固体表面和液体之间的一种物理现象。这种润湿是发生在固体表面和液体之间的一种物理现象。这种润湿作用是物质所固有的一种性质润湿作用是物质所固有的一种性质(图图2.4)2.4)。图图24 干净玻璃表面的水和水银干净玻璃表面的水和水银 图图25 润湿角润湿角 液体和固体交界处形成一定的角度，液体和固体交界处形成一定的角度，这个角称润湿角这个角称润湿角，是定，是定量分析润湿现象的一个物理量。如图量分析润湿
5、现象的一个物理量。如图2.52.5所示，所示，角从角从0 0到到180180，角越小，润湿越充分。角越小，润湿越充分。实际中我们以实际中我们以9090为润湿为润湿的分界的分界。电子技术基础训练部二锡焊机理二锡焊机理 2、润湿、润湿 锡焊过程中，熔化的铅锡焊料和焊件之间的作用，正是锡焊过程中，熔化的铅锡焊料和焊件之间的作用，正是这种润湿现象。观测润湿角是锡焊检测的方法之一，润湿角这种润湿现象。观测润湿角是锡焊检测的方法之一，润湿角越小，焊接质量越好。越小，焊接质量越好。一般质量合格的铅锡焊料和铜之间润湿角可达一般质量合格的铅锡焊料和铜之间润湿角可达2020，实，实际应用中一般以际应用中一般以45
6、45为焊接质量的检验标准为焊接质量的检验标准(图图2.6)2.6)。图图2.6 焊料润湿角焊料润湿角 电子技术基础训练部二锡焊机理二锡焊机理 3、结合层、结合层 焊接过程中，焊料和焊件的界面有扩散现象发生。这种焊接过程中，焊料和焊件的界面有扩散现象发生。这种扩散的结果，使得焊料和焊件界面上扩散的结果，使得焊料和焊件界面上形成一种新的金属合金形成一种新的金属合金层层，我们称之为，我们称之为结合层结合层。(图图2.7)2.7)由于结合层的作用将焊料和焊件结合成一个整体，实现金由于结合层的作用将焊料和焊件结合成一个整体，实现金属连续性。属连续性。(图图2.8)2.8)焊接过程同黏接物品的机理不同之处
7、即焊接过程同黏接物品的机理不同之处即在于此。在于此。图图2.7 焊料与焊件扩散示意图焊料与焊件扩散示意图 图图2.8 锡焊结合层示意图锡焊结合层示意图 电子技术基础训练部二锡焊机理二锡焊机理 3、结合层、结合层 铅锡焊料和铜在锡焊过程中生成结合层，厚度可达铅锡焊料和铜在锡焊过程中生成结合层，厚度可达1 12 210m10m。由于润湿扩散过程是一种复杂的金属组织变。由于润湿扩散过程是一种复杂的金属组织变化和物理冶金过程，结合层的厚度过薄或过厚都不能达到化和物理冶金过程，结合层的厚度过薄或过厚都不能达到最好的性能。结合层小于最好的性能。结合层小于1.2um1.2um，实际上是一种半附着性结，实际上
8、是一种半附着性结合，强度很低，而大于合，强度很低，而大于6m 6m 则使组织粗化，产生脆性，则使组织粗化，产生脆性，降低强度。降低强度。理想的结合层厚度是理想的结合层厚度是1.21.23.5m3.5m，强度最高，导电性，强度最高，导电性能好能好。电子技术基础训练部二锡焊机理二锡焊机理 综上所述，我们获得关于锡焊的理性认识：综上所述，我们获得关于锡焊的理性认识：将表面将表面清洁的焊件与焊料加热到一定温度，焊料熔化并润湿焊清洁的焊件与焊料加热到一定温度，焊料熔化并润湿焊件表面，在其界面上发生金属扩散并形成结合层，从而件表面，在其界面上发生金属扩散并形成结合层，从而实现金屑的焊接。实现金屑的焊接。电
9、子技术基础训练部三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 1.电烙铁电烙铁 电烙铁是手工施焊的主要工具，选择合适的烙铁，合电烙铁是手工施焊的主要工具，选择合适的烙铁，合理地使用它，是保证焊接质量的基础。理地使用它，是保证焊接质量的基础。分类及结构分类及结构 由于用途，结构的不同，有各式各样的烙铁，从加热由于用途，结构的不同，有各式各样的烙铁，从加热方式分：有直热式、感应式、气体燃烧式等；从烙铁发热方式分：有直热式、感应式、气体燃烧式等；从烙铁发热能力分：有能力分：有20W20W，30W30W，300W300W等；从功能分等；从功能分:又有单又有单用式、两用式、调温式等。最常用的还是单一焊接用的用式、
10、两用式、调温式等。最常用的还是单一焊接用的直直热式电烙铁。它又可分为内热式和外热式两种热式电烙铁。它又可分为内热式和外热式两种。电子技术基础训练部l 直热式烙铁直热式烙铁 图图29 典型烙铁结构示意图典型烙铁结构示意图 分类及结构分类及结构 图图2 29 9所示为典型烙铁结构，主要由以下几部分组成。所示为典型烙铁结构，主要由以下几部分组成。三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 电子技术基础训练部l 直热式烙铁直热式烙铁 (1)发热元件，其中能量转换部分是发热元件，俗称烙发热元件，其中能量转换部分是发热元件，俗称烙铁芯子。内热式与外热式主要区别在于外热式的发铁芯子。内热式与外热式主要区别在于外热式
11、的发 热元件热元件在传热体的外部，而内热式的发热元件在传热体的内部，也在传热体的外部，而内热式的发热元件在传热体的内部，也就是烙铁芯在内部发热。就是烙铁芯在内部发热。(2)烙铁头，作为热量存储和传递的烙铁头，一般用紫烙铁头，作为热量存储和传递的烙铁头，一般用紫铜制成。铜制成。(3)手柄，一般用木料或胶木制成，设计不良的手柄，手柄，一般用木料或胶木制成，设计不良的手柄，温升过高会影响操作。温升过高会影响操作。(4)接线柱，这是发热元件同电源线的连接处。接线柱，这是发热元件同电源线的连接处。三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 电子技术基础训练部l感应式烙铁感应式烙铁感应式烙铁也叫速热烙铁，俗称焊枪
12、。感应式烙铁也叫速热烙铁，俗称焊枪。210 感应式烙铁结构示意图感应式烙铁结构示意图 三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 电子技术基础训练部l吸锡烙铁吸锡烙铁 图图2.11所示是一种吸锡烙铁，也可将吸锡器做成单独所示是一种吸锡烙铁，也可将吸锡器做成单独的的种工具，如图种工具，如图2.12所示。所示。图图211 吸锡烙铁吸锡烙铁 图图212 吸锡器吸锡器 三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 电子技术基础训练部l调温及恒温烙铁调温及恒温烙铁 图图 213 调温及恒温烙铁调温及恒温烙铁 三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 电子技术基础训练部图图215 常用烙铁头常用烙铁头 三三 锡焊工具与材料锡焊工
13、具与材料 电子技术基础训练部焊料焊料 焊料是易熔金属，它熔点低于被焊金属，在熔化时能在被焊金属表面形成合金而将被焊金属连接到一起。按焊料成分，有锡铅焊料、银焊料、钢焊料等，在一般电子产品装配中主要使用锡铅焊料。三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 电子技术基础训练部铅与锡熔形成合金后，具有一系列铅和锡不具备的优点：铅与锡熔形成合金后，具有一系列铅和锡不具备的优点：（）熔点低；（）熔点低；（）机械强度高；（）机械强度高；（）表面张力小；（）表面张力小；（）抗氧化性好（）抗氧化性好铅锡合金铅锡合金三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 电子技术基础训练部2 焊剂焊剂 助焊剂的作用与要求助焊剂的作用与要求
14、 助焊剂有三大作用：助焊剂有三大作用：(1)(1)除氧化膜。除氧化膜。(2)(2)防止氧化防止氧化 (3)(3)减小表面张力减小表面张力。对助焊剂要求是对助焊剂要求是:(1)(1)熔点应低于焊料。熔点应低于焊料。(2)(2)表面张力、黏度、比重小于焊料。表面张力、黏度、比重小于焊料。(3)(3)残渣容易清除残渣容易清除 (4)(4)不能腐蚀母材。不能腐蚀母材。(5)(5)不产生有害气体和刺激性气味。不产生有害气体和刺激性气味。三三 锡焊工具与材料锡焊工具与材料 电子技术基础训练部四四 手工锡焊基本操作手工锡焊基本操作 1焊接操作姿势与卫生焊接操作姿势与卫生 电烙铁拿法有三种电烙铁拿法有三种:一
15、般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于30cm30cm，通常以，通常以40cm40cm时为宜时为宜 电子技术基础训练部四四 手工锡焊基本操作手工锡焊基本操作 1焊接操作姿势与卫生焊接操作姿势与卫生 焊锡丝一般有两种拿法焊锡丝一般有两种拿法:注意：使用电烙铁要配置烙铁架，一般放置在工作台右前方，电烙铁用后一定要稳妥放于烙铁架上，并注意导线等物不要碰烙铁头。电子技术基础训练部五步法训练五步法训练 （1 1）准备施焊）准备施焊 （2 2）加热焊件）加热焊件 （3 3）熔化焊料）熔化焊料 （4 4）移开焊锡）移开焊锡 （5 5）移开烙铁）移开烙铁 四四 手工锡焊基本操作手工锡焊基本操作 电子技术基础训练部电子技术基础训练部谢谢 谢谢 !
