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在使用恒温电烙铁手工焊接根底常识以及在焊接进程中需求留意的各项问题

来源:http://www.atten.com.cn/news/6.html发布时间:2016-04-09

一、焊接道理: 

锡焊是一门科学,恒温电烙铁的道理是经过加热的烙铁将固态焊锡丝加热熔化,再借助于助焊剂的效果,使其流入被焊金属之间,待冷却后构成结实牢靠的焊接点。 

当焊料为锡铅合金焊接面为铜时,焊料先对焊接外表发生润湿,随同着润湿景象的发作,焊料逐步向金属铜分散,在焊料与金属铜的接触面构成附着层,使两则结实的连系起来。所以焊锡是经过润湿、分散和冶金连系这三个物理,化学进程来完成的。

 

1.1.润湿:润湿进程是指曾经熔化了的焊料借助毛细管力沿着母材金属外表纤细的凹凸和结晶的间隙向周围漫流,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互相接近,到达原子引力起效果的间隔。 
惹起润湿的情况前提:被焊母材的外表必需是洁净的,不克不及有氧化物或污染物。 
形象比方:把水滴到荷花叶上构成水珠,就是水不克不及润湿荷花。把水滴到棉花上,水就浸透到棉花里面去了,就是水能润湿棉花。 

1.2.分散:随同着润湿的进行,焊料与母材金属原子间的互相分散景象开端发作。凡间原子在晶格点阵中处于热振动形态,一旦温度升高。原子运动加剧,使熔化的焊料与母材中的原子互相越过接触面进入对方的晶格点阵,原子的挪动速度与数目决议于加热的温度与工夫。 

1.3. 冶金连系:因为焊料与母材互相分散,在2种金属之间构成了一个中心层—-金属化合物,要取得优越的焊点,被焊母材与焊料之间必需构成金属化合物,然后使母材到达结实的冶金连系形态。 

二、助焊剂的效果 
助焊剂(FLUX)這個字来自拉丁文是\"活动\"(Flow in Soldering)。助焊剂首要功用为: 

2.1.化学活性(Chemical Activity) 
要到达一个好的焊点,被焊物必需要有一个完全无氧化层的外表,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洗,此时必需依靠助焊剂与氧化层起化学效果,当助焊剂肃清氧化层之后,洁净的被焊物外表,才可与焊锡连系。 
助焊剂与氧化物的化学放映有几种: 
(1)、互相化学效果构成第三种物质; 
(2)、氧化物直接被助焊剂剥离; 
(3)、上述两种反响并存。 
松喷鼻助焊剂去除氧化层,等于第一种反响,松喷鼻首要成份为松喷鼻酸(Abietic Acid)和异构双萜酸(Isomeric diterpene acids),当助焊剂加热后与氧化铜反响,构成铜松喷鼻(Copper abiet),是呈绿色通明状物质,易溶入未反响的松喷鼻内与松喷鼻一同被肃清,即便有残留,也不会侵蚀金属外表。 
氧化物曝露在氢气中的反响,等于典型的第二种反响,在高温下氢与氧发作反响成水,削减氧化物,这种方法常用在半导体零件的焊接上。 
简直一切的有机酸或无机酸都有才能去除氧化物,但大局部都不克不及用来焊锡,助焊剂被运用除了去除氧化物的功用外,还有其他功用,这些功用是焊锡功课时,必不成免思索的。 


2.2.热不变性(Thermal Stability) 

当助焊剂在去除氧化物反响的还,必需还要构成一个维护膜,避免被焊物外表再度氧化,直到接触焊锡为止。所以助焊剂必需能接受高温,在焊锡功课的温度下不会分化或蒸发,假如分化则会构成溶剂不溶物,难以用溶剂清洗,W/W级的纯松喷鼻在280℃左右会分化,此应特殊留意。 

2.3.助焊剂在分歧温度下的活性 

好的助焊剂不只是要求热不变性,在分歧温度下的活性亦应思索。助焊剂的功用等于去除氧化物,凡间在某一温度下结果较佳,例如RA的助焊剂,除非温度到达某一水平,氯离子不会解析出来清算氧化物,当然此温度必需在焊锡功课的温度局限内。 
当温渡过高时,亦能够降低其活性,如松喷鼻在超越600℉(315℃)时,简直无任何反响,也可以应用此一特征,将助焊剂活性纯化以避免侵蚀景象,但在使用上要特殊留意受热工夫与温度,以确保活性纯化。 

三、焊锡丝的构成与构造 
我们运用的有铅SnPb(Sn63%Pb37%)的焊锡丝和无铅SAC(96.5%SN 3.0%AG0.5%CU)的焊锡丝里面是空心的,这个设计是为了存储助焊剂(松喷鼻),使在加焊锡的还能平均的加上助焊剂。当然就有铅锡丝来说,依据SNPB的成分比率分歧有更多中成份,其首要用处也分歧. 
相同当前主流的无铅锡丝成份也有多种,单从SC和SAC成份来看. 
焊锡丝的效果:到达元件在电路上的导电要乞降元件在PCB板上的固定要求。 

四、电烙铁的根本构造 
烙铁:(1)手柄、(2)发烧丝、(3)烙铁头、(4)电源线、(5)恒温节制器、(6)烙铁头清洗架(图四所示) 
电烙铁的效果: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、手工焊接进程 

5.1、操作前反省 

(1)天天上班前3-5分钟把电烙铁插头刺进规则的插座上,反省烙铁能否发烧,如觉察不热,先反省插座能否插好,如插好,若还不发烧,应立刻向治理员报告请示,不克不及自  随意拆开烙铁,更不克不及用手直接接触烙铁头. 

(2)曾经氧化凹凸不服的或带钩的烙铁头应更新的:1、可以包管优越的热传导结果;2、包管被焊接物的质量。假如换上新的烙铁嘴,受热后应将保护漆擦失落,立刻加上锡保护。烙铁的清洗要在焊锡功课前施行,假如5分钟以上不运用烙铁,需封闭电源。海绵要清洗洁净不洁净的海绵中含有金属颗粒,或含硫的海绵都邑损坏烙铁头。 
(3)反省吸锡海绵能否有水和洁净,若没水,请参加过量的水(过量是指把海绵按到常态的一半厚时有水渗出,详细操作为:湿度要求海绵悉数潮湿后,握在手掌心,五指天然合拢即可),海绵要清洗洁净,不洁净的海绵中含有金属颗粒,或含硫的海绵都邑损坏烙铁头。 
(4)人体与烙铁能否牢靠接地,人体能否佩戴静电环。 

5.2、焊接步调 
烙铁焊接的详细操作步调可分为五步,称为五步工程法,要取得优越的焊接质量必需严厉的按下图五操作。 
按上述步调进行焊接是取得优越焊点的要害之一。在实践出产中,最轻易呈现的一种违背操作步调的做法就是烙铁头不是先与被焊件接触,而是先与焊锡丝接触,熔化的焊锡滴落在尚末预热的被焊部位,如许很轻易发生焊点虚焊,所以烙铁头必需与被焊件接触,对被焊件进行预热是避免发生虚焊的主要伎俩。 

5.3、焊接方法 
(1)烙铁头与两被焊件的接触方法 
接触地位:烙铁头应还接触要互相衔接的2个被焊件(如焊脚与焊盘),烙铁普通倾斜45度,应防止只与个中一个被焊件接触。当两个被焊件热容量悬殊时,应恰当调整烙铁倾斜角度,烙铁与焊接面的倾斜角越小,使热容量较大的被焊件与烙铁的接触面积增大,热传导才能增强。如LCD拉焊时倾斜角在30度左右,焊麦克风、马达、喇叭等倾斜角可在40度左右。两个被焊件能在一样的工夫里到达一样的温度,被视为加热幻想形态。 
接触压力:烙铁头与被焊件接触时应略施压力,热传导强弱与施加压力巨细成正比,但以对被焊件外表不形成毁伤为准则。 
(2)焊丝的供应办法 
       焊丝的供应应把握3个方法,既供应工夫,地位和数目。 
       供应工夫:准则上是被焊件升温到达焊料的熔化温度是立刻奉上焊锡丝。 
       供应地位:应是在烙铁与被焊件之间并尽量接近焊盘。 
       供应数目: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)焊接工夫及温度设置 
        A、温度由实践运用决议,以焊接一个锡点4秒最为适宜,最大不超越8秒,平常察看烙铁头,当其发紫时分,温度设置过高。 
        B、普通直插电子料,将烙铁头的实践温度设置为(350~370度);外表贴装物料(SMC)物料,将烙铁头的实践温度设置为(330~350度) 
        C、非凡物料,需求特殊设置烙铁温度。FPC,LCD衔接器等要用含银锡线,温度普通在290度到310度之间。 
        D、焊接大的元件脚,温度不要超越380度,但可以增大烙铁功率。 
(4)焊接留意事项 
        A、焊接前应察看各个焊点(铜皮)能否光亮、氧化等。 
        B、在焊接物品时,要看准焊接点,以免线路焊接不良惹起的短路 


5.4、操作后反省: 

(1)用完烙铁后应将烙铁头的余锡在海绵上擦净。 
(2)天天下班后必需将烙铁座上的锡珠、锡渣、尘土等物肃清洁净,然后把烙铁放在烙铁架上。 
(3)将清算好的电烙铁放在任务台右上角。 

六、锡点质量的评定: 

6.1、规范的锡点: 
(1)锡点成内弧形 
(2)锡点要圆满、润滑、无针孔、无松喷鼻渍 
(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)锡将整个上锡位及零件脚围住。 

6.2、不规范锡点的断定: 
(1)虚焊:看似焊住其实没有焊住,首要有焊盘和引脚脏污或助焊剂和加热工夫不敷。 
(2)短路:有脚零件在脚与脚之间被多余的焊锡所衔接短路,另一种景象则因查验人员运用镊子、竹签等操作欠妥而招致脚与脚碰触短路,亦包罗剩余锡渣使脚与脚短路 
(3)偏位:因为器件在焊前定位禁绝,或在焊接时形成掉误招致引脚不在规则的焊盘区域内 
(4)少锡:少锡是指锡点太薄,不克不及将零件铜皮充沛掩盖,影响衔接固定效果。 
(5)多锡:零件脚完全被锡掩盖,及构成外弧形,使零件外形及焊盘位不克不及见到,不克不及确定零件及焊盘能否上锡优越. 
(6)错件:零件放置的规格或品种与功课规则或BOM、ECN不符者,即为错件。 
(7)缺件:应放置零件的地位,因不正常的缘由而发生空白。 
(8)锡球、锡渣:PCB板外表附着多余的焊锡球、锡渣,会招致细微管脚短路。 
(9)极性反向:极性方位准确性与加工要求纷歧致,即为极性错误。 

6.3、不良焊点能够发生的缘由: 
(1)构成锡球,锡不克不及分布到整个焊盘? 
        烙铁温渡过低,或烙铁头太小;焊盘氧化。 
(2)拿开烙铁时分构成锡尖? 
        烙铁不敷温度,助焊剂没熔化,步起效果。烙铁头温渡过高,助焊剂挥发失落,焊接工夫太长。 
(3)锡外表不但滑,起皱? 
        烙铁温渡过高,焊接工夫过长。 
(4)松喷鼻分布面积大?烙铁头拿得承平。 
(5)锡珠?锡线直接从烙铁头上参加、加锡过多、烙铁头氧化、敲打烙铁。 
(6)PCB离层?烙铁温渡过高,烙铁头碰在板上。 
(7)黑色松喷鼻?温渡过高。 

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