电路板焊接技术课件.ppt

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1、第12章焊接技术12.1锡焊一、焊接的分类焊接一般分为熔焊、压焊、钎焊三大类。熔焊是指在焊接过程中，焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法，如电弧焊、气焊、激光焊、等离子焊等。压焊是指在焊接过程中，必须对焊件加压力（加热或不加热）完成焊接的方法，如超声波焊、高频焊、电阻焊、脉冲焊、摩擦焊等。一、焊接的分类钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作焊料，将焊件和焊料加热到高于焊料熔点，但低于母材熔点的温度，利用液态焊料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。钎焊按照使用焊料的不同，可分为硬钎焊和软钎焊两种。焊料熔点大于450℃为硬钎焊，低于450℃为软钎焊。

2、按照焊接方法的不同又可分为锡焊（如手工烙铁焊、波峰焊、再流焊、浸焊等）、火焰钎焊（如铜焊、银焊等）、电阻钎焊、真空钎焊、高频感应钎焊等。二、锡焊及其特点锡焊属于软钎焊，它的焊料是锡铅合金，熔点比较低，共晶焊锡的熔点只有183℃，是电子行业中应用最普遍的焊接技术。锡焊具有如下特点：（1）焊料的熔点低于焊件的熔点。（2）焊接时将焊件和焊料加热到最佳锡焊温度，焊料熔化而焊件不熔化。（3）焊接的形成依靠熔化状态焊料浸润焊接面，由毛细作用使焊料进入间隙，形成一个结合层，从而实现焊件的结合。三、锡焊的条件1．焊件应具有良好的可焊性金属表面被熔融焊料浸润的特性叫作可焊性。有些金属材料具有良

3、好的可焊性，但有些金属如钼、铬、钨等，可焊性非常差。即使是可焊性比较好的金属，如紫铜、黄铜等，由于其表面容易产生氧化膜，为了提高可焊性，一般需要采用表面镀锡、镀银等措施。2．焊件表面必须清洁焊件由于长期储存和污染等原因，其表面有可能产生氧化物、油污等。故在焊接前必须清洁表面，以保证焊接质量。3．要使用合适的焊剂焊剂的作用是清除焊件表面氧化膜，并减小焊料融化后的表面张力，以利于浸润。不同的焊件，不同的焊接工艺，应选择不同的焊剂。如镍铬合金、不锈钢、铝等材料，不使用专用的特殊焊剂是很难实施锡焊的4．要加热到适当的温度在焊接过程中，既要将焊锡熔化，又要将焊件加热至熔化焊锡的温度。只

4、有在足够高的温度下，焊料才能充分浸润，并扩散形成合金结合层。12.2锡焊机理了解焊锡机理，有助于我们正确操作，尽快掌握焊接方法。一、焊料对焊件的浸润熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层的过程叫浸润或润湿。润湿是发生在固体表面和液体之间的一种物理现象。如果某种液体能在某固体表面漫流开，我们就说这种液体能与该固体表面润湿。如：水能在干净的玻璃表面漫流，而水银就不能，我们就说水能润湿玻璃，而水银不能润湿玻璃。从力学的角度来讲，不同的液体和固体，它们之间相互作用的附着力和液体的内聚力是不同的。当附着力大于内聚力时，就形成漫流，即润湿；当内聚力大于附着力时，液体会成

5、珠状在固体表面滚动，即不润湿。那么从液体与固体接触的形状，就可以区分二者是否润湿。我们可从液体与固体接触的边沿，沿液体表面作切线，这条切线通过液体内部与固体表面之间形成一个夹角（叫接触角）。如果这个夹角是锐角，我们就说润湿；如果是钝角，我们就说不润湿。如图12.1所示：当θ>90时，焊料不浸润焊件。当θ=90时，焊料润湿性能不好。当θ<90时，焊料的浸润性较好，且θ角越小，浸润性能越良好。θ>90θ=90θ<90图12.1浸润角示例浸润作用同毛细作用紧密相连，光洁的金属表面，放大后有许多微小的凹凸间隙，熔化成液态的焊料，借助于毛细引力沿着间隙向焊接表面扩散，形成对焊件的浸润。

6、由此可见，只有焊料良好地浸润焊件，才能实现焊料在焊件表面的扩散。那么扩散式一种什么样的过程呢？二、扩散实验表明：将一个铅块和金块表面加工平整后，紧紧压在一起，经过一段时间后，二者会“粘”在一起，如果用力把它们分开，就会发现银灰色铅的表面有金光闪烁，而金块的表面上也有银灰色的铅踪迹，这说明两块金属接近到一定距离时能相互“入侵”，这在金属学上称为扩散现象。从原子物理的观点出发，可以认为扩散是由于原子间的引力而形成的扩散。这种发生在金属界面上的扩散的结果，使两块金属结合成一体，从而实现了两块金属间的“焊接”。两种金属间的相互扩散是一个复杂的物理—化学过程。如用锡铅焊料焊接铜件时，焊

7、接过程中既有表面扩散，也有晶界扩散和晶内扩散。锡铅焊料中的铅原子只参与表面扩散，不向内部扩散，而锡原子和铜原子则相互扩散，这是不同金属性质决定的选择扩散。正是由于扩散作用，形成了焊料和焊件之间的牢固结合。金属间的扩散不是在任何情况下都会发生的，而是有条件的。1.距离：两块金属必须接近到足够小的距离（10-10m的数量级），只有在小距离范围内，两块金属原子间引力的作用才会发生，一般情形下，由于金属表面不平、金属表面有氧化层或杂质，都会使两块金属达不到这么小的距离。2.温度：只有在一定温度下，金属分子才具有