資源簡介

課件23張PPT。釬焊：用液相線溫度低于母材固相線溫度的焊料，將焊件和焊料加熱到高于焊料熔點，低于母材熔點的溫度，利用液態焊料潤濕母材及毛吸現象充填接頭間隙并與母材相互溶解擴散實現連接焊件。 釬焊溫度低于450°C。
我們常用的焊接溫度200°C左右。一、焊接機理
1、液態焊料對固體母材的潤濕作用
潤濕是指由固—液相界面來取代固—氣相界面，從而使體系的自由能降低的過程，也就是焊料將母材表面處的氣體排開，沿著母材表面輔展，形成新的固體與液體界面的過程。從圖1分析氣相g與固相s間界面張力為бgs，液相l與固相s間界面張力為бls，液相與氣相間界面張力為бlg。當穩定平穩狀態時，液固相交點夾角θ的余弦COSθ=（бgs-бls）/бlg表示液相對固體的粘附能力，既潤濕能力。當бgs >бls , COSθ為正值，即0°<θ<90°，焊料能潤濕母材。當бgs <бls COSθ為負值，即90°<θ<180°，焊料不能潤濕母材。當θ<20°潤濕性好，焊接質量高。2、液態焊料的毛細填縫
液態焊料自動充填間隙的作用來源于毛吸作用，如圖2所示：
h=2（бgs-бls）/ρga
=2бlg COSθ/ρga
其中：h—焊料最大爬升高度。
a—平行板間隙。
ρ—液體焊料密度。
g—重力加速度。
根據上式液態焊料爬升高度與液—氣相界面張力бlg和潤濕角的余弦成正比，與a成反比。因此必須設計較小的合理間隙。3、母材在液態焊料里的溶解
在用錫鉛焊料焊銅時有母材溶解于液態焊料中現象。溶解的結果改變了接頭成分、組織和性能。有的提高接頭強度、延伸率等，但若溶解的結果形成了脆性化合物相則機械性能會嚴降低。4、焊料向母材擴散
焊料熔化后與母材潤濕過程中有擴散現象，如圖所示元素向母材晶粒內部擴散稱為體積擴散，體積擴散在焊料與母材交界處，形成固熔體，對焊接接頭無不良影響，若元素沿母材晶粒邊界擴散稱為晶間擴散。晶間擴散使晶界變脆，影響焊接接頭的機械性能，使強度、延伸性降低。二、影響焊接質量因素
1、焊料：在選擇焊料時要符合以下基本要求，熔點溫度低于母材熔化溫度；在焊接溫度下對母材有良好的潤濕性；與母材的化學物理作用結果，能保證它們之間形成牢固的結合；能滿足 焊接接頭的物理、化學、機械性能要求；化學成分穩定、焊接溫度下元素損耗較少。2、金屬表面氧化物，在常規條件下，金屬表面有一層氧化膜（物），氧化物的熔點一般都比較高，在焊接溫度下為固態，其表面張力值很低，因此焊接時將導致бgs<бls產生不潤濕現象，表象為焊料成球、不鋪展。另外焊料表面也存在一層氧化膜，當焊料被自身氧化膜包覆，此時其與母材之間是兩種固態氧化膜在接觸，因此在焊接前要將氧化膜用刀刮掉，增大бgs減小бls，使θ下降，潤濕性增強。 3、焊劑：采用焊劑可除去氧化膜，當用焊劑除去氧化膜后，液態焊料就可以和母材金屬直接接觸，從而改善潤濕，且系統的界面張力發生變化，當鋪展達到平衡時由揚氏方程有： бgs -бls -бlf COSθ=0
COSθ=（бgs-бls）/бlf бgs —母材與焊劑間界面張力
бls —母材與焊料間界面張力
бlf —焊劑與焊料間界面張力與無焊劑相比，只要滿足бgs >бls，可增強焊料對母材潤濕。4、焊接溫度與時間：在焊接時，提高焊接溫度可使液態焊料與氣相界面張力бlg及與固相母材的界面張力бls減小，使潤濕角減小，潤濕性增強。但溫度過高，焊料溶解于母材的量、向母材擴散量會增大，導致焊接接頭機械性能降低。同時溫度過高也會燙壞元件和電路板。因此，在焊接時，溫度應控制在高于焊料熔點25-60°C，時間控制在3-5秒鐘內為宜。5、焊件表面粗糙狀態：母材表面粗糙或劃痕有利于引導焊料鋪展，提高潤濕性。三、焊接工藝
1、元器件引線的處理：一般元器件引線較長，焊接到電路板上時要根據要求將它剪短，并將引線用小刀刮去引線上的油污、氧化物和絕緣漆，直到露出原表面并將引線上的臟物刮凈為止。刮線時應避免損傷或折斷引線。若引線已有鍍層則可以用橡皮擦去表面臟物。引線清潔處理后應盡快進行搪錫，以防再次氧化。2、安裝時元器件標志要朝外或朝上。
3、焊接；用電烙鐵焊接電子元件時可分為電烙鐵沾取焊錫焊接法和焊錫絲焊接法。 4、電烙鐵頭溫度：一般以將烙鐵頭放在松香塊上，使松香即能迅速熔化又不冒濃煙的溫度為宜。
5、焊接時間：焊接時，時間過短焊點不牢固，易產生虛焊；時間過長易燙壞元件或電路板銅箔，焊點機械性能也不好。因此焊接時間應控制在3-5秒針為宜。 6、元器件焊接順序，先焊電阻、電容等其它元件再焊晶體管，最后焊集成塊。
7、檢查焊接質量，不應有漏焊、虛焊、少焊等，對有質量問題焊點要進行處理。 學生在焊接時，主要有以下幾個方面問題
1、焊點焊料成球或沾在電烙鐵斜面上不在焊點鋪展，這是焊點有氧化物、污物，使焊料不潤濕母材。氧化層是在處理引線頭時沒有刮干凈，忘刮或焊接時操作不當而形成的。污物是處理引線頭時沒有擦干凈。解決辦法是將引線頭及焊點氧化層刮干凈、污物擦掉。在焊接時適當沾取松香助焊劑進行焊接就可以。2、焊點焊錫量過少或過多，這是電烙鐵取錫量的問題，取錫量要根據引線頭直徑、形狀和焊點大、小而定。對于焊點錫量少的，可用電烙鐵重新取錫接觸焊點一段時間，當焊點焊錫全部熔化后并浸沒引線頭時，將電烙鐵離開焊點即可。焊點錫量過多，可將電烙鐵斜面焊錫擦干凈接觸焊點，當焊點焊錫熔化沾取一些焊錫達到要求。 3、焊點不牢固
產生的原因
1）焊點焊錫沒有完全凝固前觸碰引線。解決辦法是要求學生重新焊接，焊點焊錫沒有完全凝固前不要碰引線。
2）焊接時間短或溫度低，在焊接時，焊料沒有在焊點全部熔化鋪展浸沒引線頭電烙鐵就離開了焊點。對這樣焊點處理是將電烙鐵重新加熱接觸焊點，使焊點焊錫熔化后并浸沒引線頭再離開焊點。
3）焊點焊錫量過少，處理辦法如上所述。4、毛刺焊點，產生的原因是助焊劑不足，電烙鐵離開焊點時焊錫和電烙鐵不能很好的分離，呈粘滯狀態而出現毛刺，焊點顯得干枯、不光亮圓潤。解決辦法是用電烙鐵頭多沾些松香重新焊一次。
5、雜質氣泡焊點，這樣的焊點是由于焊接時間短或電烙鐵溫度低熱量不夠，處理方法是將電烙鐵重新接觸焊點一段時間，待焊點焊錫全部熔化，電烙鐵頭離開焊點即可，也可以換一把功率大一些的電烙鐵對焊點處理。 3）是對有問題焊點重復處理次數 過多，這就要求對有問題焊點分清原因，在處理時一次解決。 6、電路板銅箔脫落1）焊接時間長，所以要控制好焊接時間。
2）電烙鐵功率過大，需更換小一點的電烙鐵。

展開更多......

收起↑