电子实训项目1

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1、焊接技术及工艺锡焊种类及特点：焊接一般分三大类：熔焊、接触焊和钎焊。1.熔焊熔焊是指在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，在不外加压力的情况下完成焊接的方法。如电弧焊、气焊等。2.接触焊在焊接过程中，必须对焊件施加压力(加热或不加热)完成焊接的方法。如超声波焊、脉冲焊、摩擦焊等。3.钎焊钎焊采用比被焊件熔点低的金属材料作焊料，将焊件和焊料加热到高于焊料的熔点而低于被焊物的熔点的温度，利用液态焊料润湿被焊物，并与被焊物相互扩散，实现连接。钎焊根据使用焊料熔点的不同又可分为硬钎焊和软钎焊。使用焊料的熔点高于450℃的焊接称硬钎焊，使用焊料的熔点低于450℃的焊接称软钎

2、焊。电子产品安装工艺中所谓的“焊接”就是软钎焊的一种，主要使用锡、铅等低熔点合金材料作焊料，因此俗称“锡焊”。焊接机理：电子线路的焊接看似简单，似乎只不过是熔融的焊料与被焊金属(母材)的结合过程，但究其微观机理则是非常复杂的，它涉及物理，化学，材料学，电学等相关知识。熟悉有关焊接的基础理论，才能对焊接中出现的各种问题心中有数，应付自如，从而提高焊点的焊接质量。所谓焊接是将焊料，被焊金属同时加热到最佳温度，依靠熔融焊料添满被金属间隙并与之形成金属合金结合的一种过程。从微观的角度分析，焊接包括两个过程：一个是润湿过程，另一个是扩散过程。1.润湿(横向流动)浸润是指熔融焊

3、料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的合金的过程，称之为焊料在母材表面的润湿。熔化的焊料要润湿固体金属表面需要具备两个条件：一是液态焊料与母材之间应能互相溶解，即两种原子之间有良好的亲和力；二是焊料和母材表面必须"清洁"。若母材金属表面有氧化物存在，则会严重影响液态焊料对基体金属表面的润湿性，这是因为氧化膜的熔点一般都比较高，在焊接温度下为固态，会阻碍液态焊料与基体金属表面的直接接触，使液态焊料凝聚成球状，即呈现不润湿状态。润湿力：在焊接过程中，将由于清洁的熔融焊料与被焊金属之间接触而导致润湿的原子之间相互吸引的力成为润湿力。润湿的好坏用润湿角表示，润湿角是指

4、焊料和母材的界面与焊料表面的切线的间的夹角，如图3-1所示。润湿角θ的大小表征了体系润湿与铺展能力的强弱。θ=0º时，称为完全润湿；0º<θ<90º时，称为润湿；90º<θ<180º时，称为不润湿；θ=180º时，称为完全不润湿。焊接时，液态焊料对固态母材的润湿是最基本的过程。因此，要获得优质的焊接接头，就必须保证液态焊料能良好地润湿母材，只有这样，钎料才能顺利填充钎缝间隙，所以，一般情况下希望液态焊料在母材上的接触角要小于20º，SMT焊接要求小于30º。图1为润湿好坏的示意图。　　(a)θ<90°润湿良好　　　　　　(b)θ>90°不润湿图1润湿好坏的示意图2.

5、扩散(纵向流动)伴随着熔融焊料在被焊面上扩散的润湿现象还出现焊料向固体金属内部扩散的现象。例如，用锡铅焊料焊接铜件，焊接过程中既有表面扩散，又有晶界扩散和晶内扩散。锡铅焊料中的铅只参与表面扩散，而锡和锏原子相互扩散，这是不同金属性质决定的选择扩散。正是由于这种扩散作用，在两者界面形成新的合金，从而使焊料和焊件牢固地结合。3.合金层(界面层)扩散的结果使锡原子和被焊金属铜的交接处形成合金层，从而形成牢固的焊接点。以锡铅焊料焊接铜件为例，在低温250℃～300℃条件下，铜和焊锡的界面就会生成Cu3Sn和Cu6Sn5。若温度超过300℃，除生成这些合金外，还要生成Cu31

6、Sn8等其它合金。这是由于温度过高而使铜熔进过多，这对焊接部位的物理特性、化学性质尤其对机械特性及耐腐蚀性等有很大影响。从焊点表面看，过热或时间过长会使焊料表面失去特有的金属光泽，而使焊点呈灰白色，形成颗粒状的外观。同时，靠近合金层的焊料层，其成分发生变化，也会使焊料失去结合作用，从而使焊点丧失机械、电气性能。正确的焊接时间为2～5s，且一次焊成，切忌时间过长和反复修补。焊接要素：焊接是综合的，系统的过程，焊接的质量取决于下列要素：1)焊接母材的可焊性所谓可焊性，是指液态焊料与母材之间应能互相溶解，即两种原子之间要有良好的亲和力。不是所有的材料都可以用锡焊实现连接的

7、，只有一部分金属有较好可焊性(严格的说应该是可以锡焊的性质)，才能用锡焊连接。一般铜及其合金、金、银、锌、镍等具有较好可焊性，而铝、不锈钢、铸铁等可焊性很差，一般采用表面镀锡、镀银等措施或采用特殊焊剂等方法才能锡焊。2)焊接部位清洁程度焊料和母材表面必须“清洁”，这里的“清洁”是指焊料与母材两者之间没有氧化层，更没有污染。当焊料与被焊接金属之间存在氧化物或污垢时，就会阻碍熔化的金属原子的自由扩散，就不会产生润湿作用。元件引脚或PCB焊盘氧化是产生"虚焊"的主要原因之一。3)助焊剂助焊剂可破坏氧化膜，净化焊接面，使焊点光滑、明亮。电子装配中的助焊剂通常是松香。焊接