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1、焊接手册 焊接工艺手册 第一节焊接的原理 一、 焊接原理: 1焊锡目的 电的接续 机器的接续 密闭的效果 其它 2焊接的原理 焊锡借助于助焊剂的作用，经过加热熔化成液态，进入被焊金属的缝隙，在焊接物的表面，形成金属合金使两种金属体牢固地连接在一起，不过焊接并不是通过熔化的焊料将元气件的引脚与焊盘进行简单的粘合，而是焊料中的锡与铜发生了化学反应，形成的金属合金就是焊锡中锡铅的原子进入被焊金属的晶格中生成的一种新的物质，因锡铅两种金属原子的壳层相互扩散，依靠原子间的内聚力使两种金属永久地牢固结合在一起。如下图是放大1000倍的焊点剖面，这使我们清楚的看到在焊盘与焊料之间确实形成了新的物质，经过研究
2、证明这种新物质是由Cu3Sn和Cu5Sn6。 1 3.焊接的分类 不加热 超声波焊接 加压焊 加热到局部熔化 接触焊 对焊 金属焊接 手工烙铁焊 浸焊 锡焊 焊锡 波峰焊 再流焊 4.有关焊锡之名词 点焊:将导线或元件脚穿过线路板或其它焊锡孔位,单个焊接在铜片位上,一次只焊接一个焊点. 贴焊:将零件脚、导线或排梳、排线等表面焊接在线路板其它锡点面上，一次只焊接一个焊点。 拖焊：将排梳或排线穿过线路板锁孔，沿排孔方向进行焊接，一次可焊接多个焊点。 执锡：过锡炉后的机芯板，有少锡、短路等不户锡点，需将其修改成完好锡点，即机芯执锡。 5.焊接必须具备的条件 (1)、焊件必须具有良好的可焊性 (2)、
3、焊件表面必须保持清洁 (3)、要使用合适的助焊剂 (4)、焊件要加热到适当的温度 二焊接的主要方法 1. 焊接顺序 将烙铁头在含水分的海绵上清理干净，准备焊接：左手拿锡丝，右手握烙铁，进入备焊状态。 首先将烙铁头放在要焊接的两个部件之间，同时对两部件进行加热。 在加热了的位置上供给适量的焊锡丝，因焊锡、助焊剂的活性作用，焊锡伸展，适当的加热会使其焊接上，并且，由于表面张力和适量的焊锡，可以使其呈现光滑的有光泽的焊锡流动曲线。焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡2 丝从烙铁对面接触焊件移开锡线：当锡线熔化一定量后，立即向左上45方向移开锡线 . 退出焊锡丝后，焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向
4、右上方45方向移开烙铁，结束焊接 2. 连续焊接的步骤： 在连续焊接时，为了加快焊接速度，可将焊接速度步骤简化如下： 将电烙铁与焊锡丝同时移向焊接点。在快要接触焊接点时，用烙铁头熔化一段焊锡丝，然后迅速将烙铁头接触焊接点。接着将烙铁头在焊接点上移动，使熔化的焊料流动到焊接点并渗入被焊物面的缝隙。最后迅速拿开烙铁头，完成焊接。 在采用这种快速焊接法时，操作者要熟练掌握焊料的用量及焊接的时间，要在助焊剂未完全挥发之前就完成烙铁头在焊接点上的移动及拿开步骤，才能获得满意的效果，此方法适用于焊接排线及集成块等。 对一些较难焊接的焊接点，为了增强焊接效果，可加涂一些助焊剂，并可适当增加焊接时间。 3.焊
5、锡的三要素 清扫 加热 焊锡 三、焊接的主要特点 1、 焊料熔点低于焊件 2、 焊接时将焊料与焊件共同加热到焊锡温度，焊料熔化而焊件不熔化 焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面，由毛细管作用使焊料进入焊件的间隙，形成一个结合层，从而实现焊件的结合。 3. 焊接时间 合金层厚度在2-5um最结实： a.焊接时间过长，则焊接点上的焊剂完全挥发，就失去了助焊作用。合金层将加厚，使焊点变脆，变硬且易折断，光洁度变白，不发亮。过量的加热，除了可能会造成元器件损坏还会造成其它不良：如焊点外观变差，高温造成松香助焊剂的分解碳化。当部件比较大，导热性能较差时烙铁的温度则要相应增加。烙铁温度过高、焊接时间过长
6、，均有使PCB焊盘脱落、导线胶皮收缩、元件损坏等问题；烙铁温度低，又可能造成虚焊等现象；烙铁头在焊件上停留的时间与焊件温度的升高是正比关系。为防止内部过热损坏，有些元器件不允许长期加热。 0四焊接的注意事项 1.工作之前必须将手洗干净，以免造成元件的腐蚀和降低可焊性的问题。 2. 必须带手套进行组装，原因如上。 3. 必须带静电环操作，人体有10000伏以上的静电而IC在300伏以上电压时就会损坏，因此人体静电需通过地线放电。 4. 切断引线时，不要用钳子边切边往起拉，会造成电路剥离。使用钝的钳子，会因未将引线完全切断就移动钳子，使焊接部位受到拉力，造成电路剥离。 5. 避免切断后的引线碎线头
7、混入产品中，在可能碎线头会飞进的地方不要存放产品，或放置隔离罩。 6. 焊接前须测量烙铁温度，烙铁温度低，会发生虚焊，烙铁温度高，焊锡丝性能劣化，焊锡强度变脆弱，会有机会产生裂纹，造成产品不良。 7. 焊剂飞溅、焊锡球的发生率与焊锡作业是否熟练及烙铁头温度有关；焊接时助焊剂飞溅问题：用烙铁直接熔化焊锡丝时，助焊剂会急速升温而飞溅，在焊接时，采取焊锡丝不直接接触烙铁的方法，可减少助焊剂的飞溅。 8. 除垢用的压缩海棉时含水量要适当，含水量多不仅不能完全除去烙铁头上的焊锡屑，还会因为烙铁头温度的急剧下降而产生漏焊、虚焊等焊接不良，烙铁头上的水粘到线路板也会造成线路板的腐蚀及短路等不良，如果水量过少
8、或未进行湿水处理，则会使烙铁头受损、氧化而导致不上锡，同样容易造成虚焊等焊接不良 9. 经常检查海绵中的含水量，每天要进行至少3次以上清洗压缩海棉中的锡渣等 10. 焊接时要注意不要使电烙铁烫周围导线的塑胶绝缘层及元器件的表面，尤其是焊接结构比较紧凑、形状比较复杂的产品。 11. 烙铁头的管理： 除烙铁头焊锡屑不得大力撞击，不然内部陶瓷加热器会损环，同时烙铁头被氧化的部分未能完全除净时，会过于消耗焊锡。平时，烙铁头不良发生状况主要有变形、凹坑、破损等，作为使用时的注意要点，在清理烙铁头时，不要使其接触海棉以外的东西，如海棉容器的铝制部位，铁制品、镊子、螺丝批等碰到烙铁头都是错误的。 五焊接的材
9、料 焊接所用的物品：焊锡及助焊剂。 1焊锡 直径一般有0.6，0.8，1.0，1.2mm等规格，应按焊接面宽度分别选用； 焊锡由锡及铅组成，主要成分为锡，如较常用的有Sn(63%) Pb(37%),称为63/37,其熔点为183C。0 4 当锡铅比例发生变化时，焊锡熔点都会相应变化。锡的比例升高会导致焊接熔点温度下降。 一般选用的焊锡，只要普通用PCB规格即可，但在产品使用环境特殊或客户有指定要求时则另当别论。 简单的要求：焊锡的表面张力方面较好，焊锡面的光滑，桥焊短路少。 2助焊剂 主要成分为松香，其作用是： a. 因松香熔点较低，所以焊接时松香先展开在焊接面，清除焊接面的氧化城层。 b.
10、因松香熔化后，在焊接过程中产生挥发，会相对隔离焊接面与空气接触，防止焊接过程中出现氧化。 c. 金属焊锡熔化后，因表面张力原因而形成球状，不利于焊接，松香有利于降低焊锡的表面张力。 d. 助焊剂的负作用：助焊剂为活性材料，焊接后就不需要了，正常用量焊后就挥发掉，如有存留则会造成质量不稳定，会慢慢腐蚀电路，使之短路。 e. 特性：松香水具有低腐蚀性、高绝缘性、长期安定性、耐湿性、无毒性等特性 0六、手机特殊元器件焊接要求： 1. EL背光片： 烙铁：恒温电烙铁，烙铁嘴圆斜面形或尖嘴形。 焊料：进口免洗锡线，0.80mm 焊接温度： 2705 焊接时间：每脚1.5秒 焊接要求：锡点必须圆滑、光亮、
11、饱满，且不可有毛刺及针孔。 2. 麦克风： 烙铁：恒温电烙铁，烙铁嘴尖嘴形。 焊料：进口免洗锡线，0.80mm；. 焊接温度：2705 焊接时间：每极1.5秒 焊接要求：锡点必须圆滑、光亮、饱满，且不可有毛刺及针孔。 3. 喇 叭： 烙铁：恒温电烙铁，烙铁嘴圆斜面形或尖嘴形。 焊料：进口免洗锡线，0.80mm 焊接温度：30010 焊接时间：每极2秒 焊接要求：锡点必须圆滑、光亮、饱满，且不可有毛刺及针孔。 4. 受话器： 5 烙铁：恒温电烙铁，烙铁嘴圆斜面形或尖嘴形。 焊料：进口免洗锡线，0.80mm；. 焊接温度：30010 焊接时间：每极2秒 焊接要求：锡点必须圆滑、光亮、饱满，且不可有
12、毛刺及针孔。 5 钮扣电池： 烙铁：恒温电烙铁，烙铁嘴圆斜面形或尖嘴形。 焊料：进口免洗锡线， 0.80mm。 焊接温度: 30010 焊接时间： 每极1.5秒 焊接要求：锡点必须圆滑、光亮、饱满，且不可有毛刺及针孔。 6. LCD排线： 烙铁：恒温电烙铁，烙铁嘴圆斜面形。 焊料：进口免洗锡线，1.2mm； 焊接温度：33010 焊接时间：3秒 焊接要求：锡点要求圆滑、饱满、光亮，并且不可假焊或短路。 七、手工焊接的基本技巧 1、对有机注塑元件的焊接 在元件预处理时尽量清理好接点，一次镀锡成功，特别是将元件放在锡锅中浸镀时，更要掌握好浸入深度及时间 焊接时，烙铁头要修整得尖一些，以便在焊接时不
13、碰到相邻接点 非必要时，尽量不使用助焊剂；必要添加时，要尽可能少用助焊剂，以防止浸入电接触点 烙铁头在任何方向上均不要对接线片施加压力，避免接线片变形 2、簧片类元件的接点焊接 为了保证电接触的性能，安装施焊过程中不应对簧片施加过大的外力和热量，以免破坏接触点的弹力，造成元件失效 3、集成电路的焊接 注意：此类部品的焊接，由于输入阻抗很高，如果不按照规定程序操作，很有可能导致部品内部击穿而失效 焊接时应注意以下几点： 引线如果采用镀金处理或已经镀锡的，可以直接焊接 在保证浸润的前提下，尽可能缩短焊接时间 使用低熔点的焊料，熔点一般不高于150 6 要求使用防静电工作台 使用的烙铁功率内热式的不
14、超过20W，外热式的不超过30W，且头部应该修整得窄一些，防止焊接一个端点时碰到相邻端点 集成电路若不使用插座直接焊到印制板上，安全焊接的顺序是：地端输出端电源端输入端 第二节、 烙铁的使用与维护 一、 烙铁介绍 1、电烙铁结构 a烙铁咀 b.铁咀固定螺丝 c.发热体 d.手柄 e.烙铁电源线固定螺丝 f.电线 g.插头 2、 焊接所需用具及用途 电烙铁 焊锡作业之工具; 锡线 用以焊锡作业之材料; 烙铁座 用以架放烙铁的支架; 铝盘 用以盛放烙铁架及锡碎; 湿水海棉 用以清洁烙铁嘴上的杂物. 3 、电烙铁的选用 常用的电烙铁有60W、40W、30W、20W、普通烙铁，另外还有用于焊接工艺高的
15、恒温烙铁，烙铁嘴的形状一般分为尖型和扁型两种。 选用焊锡烙铁W数：在小零件PCB的情况下，应按作业状况，烙铁温度的散热差异，以及使用焊锡的粗细mm等情况将W数选定在一定的范围内。 根据不同的焊接物料及焊接方式再决定使用不同的电烙铁及烙铁嘴，如：点焊电子元件用20W尖嘴烙铁；拖焊排梳、排线用30W扁嘴烙铁，焊接BONDING及IC用恒温烙铁。 4、烙铁嘴的选用 选择烙铁头的形状： 烙铁头的形状各异，我们应根据作业的目的、要求，选择合适的烙铁头。一般小的或不耐高温的元件，选用较细较尖的烙铁头；焊接相对较大及耐高温的部件则宜选择较粗的烙铁头；根据焊接部位的形状，可以选择诸如尖头、口等圆头、扁平、椭圆
16、、斜形状的烙铁头。 二电烙铁的使用方法 1. 电烙铁的握法： a. 反握法：是用五指把电烙铁的柄握在掌中。此法适用于大功率电烙铁，焊接散热量较大的 7 被焊件。 b. 正握法：就是除大拇指外四指握住电烙铁柄，大拇指顺着电烙铁方向压紧，此法使用的电烙铁也比较大，且多为弯型烙铁头。 c. 握笔法：握电烙铁如握钢笔，适用于小功率电烙铁，焊接小的被焊件。 2.焊接操作的正确姿势 正确的操作姿势，可以保证操作者的身心健康，减少劳动伤害。为减少焊剂加热时挥发出的化学物质对人体的危害，减少有害气体的吸入量，一般情况下，烙铁到人体的距离应不少于20cm，通常以30cm为宜。 电烙铁有三种握法：反握法的动作稳定
17、，长时间操作不易疲劳，适用于大功率烙铁的操作；正握法适用于中功率烙铁或带弯头电烙铁的操作；一般在操作台上焊接印制板等焊件时，多采用握笔法。(因手机使用的零部件属精密部件，所以一般采用的是握笔法) 3、更换烙铁头的具体步骤 a、首先将烙铁头冷却至200以下 b、用尖嘴钳将固定烙铁头的螺帽套取下放置在清洗海绵上。 c、用尖嘴钳将需更换的烙铁头取下放置在清洗海绵上。 d、用尖嘴钳将新的同型号的烙铁头安装在电烙铁的陶瓷加热器上。 e、用尖嘴钳将固定烙铁头的螺帽套装置在电烙铁上并扭紧螺帽。 f、待温度达到200以上后，在新装置的烙铁头上镀一层焊锡，以防止新的烙铁头骤遇高温而氧化。 g、 待温度达到规定温
18、度范围后可进行焊接作业。 h、当需要更换烙铁头时，最好选择相同型号的烙铁头，如果使用不同型号的烙铁头，会影响烙铁原有的性能并且损坏发热芯及电路板等部件. 三烙铁头的保养 8 1、焊接前 必须先把清洁海绵进行湿水处理，再挤干多余水分，这样可以使烙铁头得到最好的清洁效果；如果使用非湿润的清洁海绵，会使烙铁头受损，导致不上锡。 作业前还应检查插头线路处有无短路现象，检查电烙铁接线处螺丝松紧，检查烙铁嘴是否氧化。 烙铁头温度点检，也是一项重要的例行工作，不容忽视。 2、工作中 要按照规定的焊接顺序来进行焊接，从而使烙铁头得到焊锡的保护而减低它的氧化速度。顺序如下： a、焊接前先清洁烙铁嘴上的旧锡 b、
19、进行焊接 c、无须清洗烙铁嘴，让残留的焊锡留在烙铁嘴上，直接将烙铁嘴放回烙铁架上 d、再次焊接，现清洁焊咀上的旧锡 e、进行焊接 f、无须清洁焊咀，并把焊铁放回焊铁架 3、工作后 先把温度调到约250，然后清洁烙铁头，再加上一层新锡。 四、 注意事项 1、尽量使用低温焊接 高温焊接会使烙铁头加速氧化，降低烙铁头寿命。如果烙铁头温度超过470。它的氧化速度是380的两倍。 2、勿施压过大 在焊接时，请勿施压过大，否则会使烙铁头受损、变形。只要烙铁头能充分接触焊点，热量就可以传递。，严禁用力往下压，当发现锡线不易溶化或氧化时，要及时更换烙铁头。 3、经常保持烙铁头上锡 这样可以减低烙铁头的氧化机会
20、，使烙铁头更耐用。使用完烙铁后应待烙铁头温度稍微降低后才加上新焊锡，从而使镀锡层有更好的防氧化效果，焊接作业中要经常保持烙铁头上有锡。烙铁不用时也要上锡保护，防止烙铁头氧化。 4、选择活性低的助焊剂 活性高或腐蚀性强的助焊剂在受热时会加速腐蚀烙铁头。所以，焊接时必须选用低腐蚀性的助焊剂。 5、保持烙铁头清洁及即时清理氧化物 如果烙铁头上有黑色氧化物，烙铁头就有可能会不上锡，此时必须立即进行清理；清理时先把9 烙铁头温度调至约250度，再用清洁海绵清洁烙铁头，然后再上锡。不断重复动作，直到把氧化物清理完为止。另外，必须使用规定的材料来清洁烙铁头。千万不要用沙纸或其它硬物来清洁烙铁头。 6、选用活
21、性低的助焊剂 活性高或腐蚀性强的助焊剂在受热时会加速腐蚀烙铁头，所以应选用低腐蚀性的助焊剂。 7、烙铁头的放置 不需使用烙铁时，应小心地把烙铁摆放在烙铁架上，以免烙铁头受到碰撞而损坏。并注意导线等物不要碰到烙铁头，以免烫伤导线，造成漏电等事故。 8、选择合适的烙铁头 选择正确的烙铁头尺寸和形状是焊接过程中非常重要的，选择合适的烙铁头能使工作更有效率及增加烙铁头的使用寿命。反之，选择错误的烙铁头会影响烙铁不能发挥最高效率，焊接质量也因此而减低。 烙铁头的大小与热容量有直接关系，烙铁头越大，热容量相对越大，烙铁头越小，热容量也越小。进行连续焊接时，使用越大的烙铁头，温度跌幅越少。此外，因为大烙铁头
22、的热容量高，焊接的时候能够使用比较低的温度，烙铁头就不易氧化，增加它的寿命。短而粗的烙铁头传热较长而细的烙铁头传热快，而且比较耐用。扁的、钝的烙铁头比尖锐的烙铁头能传递更多的热量。一般来说，烙铁头尺寸以不影响邻近元件为标准。选择能够与焊点充分接触的烙铁头能提高焊接效率。 9、海绵含水量 清洁海棉含水量要适当，含水量多不仅不能完全除去烙铁头上的焊锡屑，还会因为烙铁头温度的急剧下降而产生漏焊、虚焊等焊接不良，烙铁头上的水粘到线路板也会造成线路板的腐蚀及短路等不良，如果水量过少或未进行湿水处理，则会使烙铁头受损、氧化而导致不上锡，同样容易造成虚焊等焊接不良。要经常检查海绵中的含水量适当，同时每天要进
23、行至少3次以上清洁海绵中的锡渣等杂物。 10、除焊锡的注意事项 除烙铁头焊锡屑时不得大力撞击，以免内部陶瓷加热器损坏，同时烙铁头被氧化的部位没有完全除净时，会过多消耗焊锡。 11、烙铁头的保养与故障的处理 烙铁头要经常保持清洁，经常用湿布、浸水海绵擦拭烙铁头，以保持烙铁头良好的挂锡，并可防止残留助焊剂对烙铁头的腐蚀。焊接完毕时，烙铁头上的残留焊锡应该继续保留，以防止再次加热时出现氧化层。在使用一个时期，表面不能再上锡时，应当用锉刀锉去表面黑灰色的氧化层，重新镀锡。 当烙铁头轻微氧化时可以采用大量加锡清洗再加锡再清洗的方式以去除氧化 当发现烙铁头尖端严重变形，烙铁头磨出孔或棱角已经磨损的时候要及
24、时更换 烙铁头加热后只能自然冷却，绝对不允许强行进行冷却 10 12、烙铁头的选择原则 1）大小 a、焊点大小 根据焊点大小选择合适的烙铁头能使工作更顺利。焊铁头太小，温度达不到；太大，会有大量的锡熔化，锡量控制困难。 b、焊点密集程度 在较密集的线路板上进行焊接，应使用较幼细的烙铁头，如此可减低锡桥形成的机会。 2）形状 a、焊接元件的种类 不同种类的电子元件，如电阻、SOJ芯片、SOP芯片，需要用不同形状的烙铁头进行配合，方能提高工作效率。 b、焊点接触的容易程度 如果焊点位置被一些较高的电子元器件包围而难于接触，可使用形状较长且幼细的烙铁头。 c、锡量要求 需要较多锡量，可使用镀锡层表面
25、面积较大的烙铁头。 五、烙铁高温及低温导致的问题 1、高温导致： a、操作时，手、衣服上沾有松香水 b、冒出很多烟 c、基板图案面浮起、脱落 d、松香水多并且四处飞溅 e、成为导致零件特性劣化及故障的原因之一 2、低温导致： a、松香水的烟雾少 b、焊锡难融化并易造成焊接外观不良 c、烙铁头上的光泽不好 11 第三节、焊接的各种问题及注意事项 一、常见缺陷分析 常见焊点缺陷及分析一览表： 焊点缺陷 虚焊 外观特点 焊锡与元器件引线或与铜箔线之间有明显黑色界线,焊锡向界线凹陷。 焊点结构松散,白色无光泽 危害 不能正常工作 原因分析 元器件引线未清洁好，未镀好锡或锡被氧化 印刷板未清洁好，喷涂的
26、助焊剂质量不好 焊料堆积 焊料面呈凸形 焊料过多 焊接面积小于焊盘焊料过少 的80%,焊料未形成平滑的过渡面。 焊缝中夹有松香渣 松香焊 焊点发白，无金属光过热 泽，表面较粗糙 焊料质量不好 机械强度不足， 焊接温度不够 可能虚焊 焊锡未凝固时，元器件引线松动 浪费焊料，且可能包藏缺陷 焊丝温度过高 机械强度不足 焊锡流动性差或焊丝撤离过早 助焊剂不足 焊接时间太短 强度不足，导通不良，有可能时通时断 焊盘容易剥落，强度降低 焊剂过多或已失效 焊接时间不足，加热不足 表面氧化膜未去除 烙铁功率过大，加热时间过长 表面呈豆腐渣状颗冷焊 粒，有时可能有裂纹 强度低，导电性不好 焊料未凝固前焊件抖动
27、 焊料与焊件交界面强度低，不通或时通时断 焊件清理不干净 助焊剂不足或质量差 浸润不良 接触过大，不平滑 焊件未充分加热 焊锡未流满焊盘 强度不足 焊料流动性好 助焊剂不足或质量差 加热不足 不对称 12 导线或无器件引线导通不良或不导通) 焊锡未凝固前引线移动造成空隙 引线未处理好(浸润差或不浸润) 松动 可移动 出现尖端 外观不佳,容易造成桥接现象 助焊剂过少,而加热时间过长 烙铁撤离角度不当 拉尖 目测或低倍放大镜针孔 气泡 可见有孔 容易腐蚀 引线与焊盘孔的间隙过大 1、 线与焊盘孔间隙大 2、 线浸润性不良 焊料隆起，内部藏有空洞 铜箔翘起 剥离 铜箔从印制板上剥离 焊点从铜箔上剥落
28、 时间容易引起导通不良 印制板已被损坏 断路 3、双面板堵通孔焊接时间长，孔内空气膨胀 1、 焊接时间太长，烙铁温度过高。 焊盘上金属镀层不良 强度不足,焊点 引线根部有喷火式暂时导通，但长2典型焊点的外观：如下图所示: 二、常见不良锡点类型，造成原因及改善方法 1.SHORT：两个不相关的锡点之间有锡丝或锡块连接。 造成原因 a.零件脚过长，变曲而导致; b.焊锡方法不恰当： c.加焊过量。 改善方法：a.零件脚露出PCB板面不能超过1.1mm-1.7mm ; b.正确操作焊锡工具及执锡方法； c.加适量的锡。 13 2.锡少：又分为半边锡薄 半边锡：只焊接铜片位的一部分 造成原因：加锡量过
29、少或铜片位部分脏污。 改善方法：a. 加充足的锡。 b. 清洁铜片位 3.锡薄：锡的分量少，只有薄薄的一层。 造成原因：加锡分量过少。 改善方法：加适量的锡，使零件能充分固定在机板上。 4.假焊：又分为圆锡、老锡、冷锡、锡裂、虚焊等五种。 5.圆锡：呈球状，锡点表面光滑，不可见零件脚。 造成原因：a. 加的锡分量过多， b.零件脚过短 改善方法：a. 加适量的锡，使锡全溶合在铜片位即可。 b. 保留零件脚露出PCB板面长度1.1mm-1.7mm 6.老锡；锡点表面无光泽，常见有黑色污糟。 造成原因：a. 焊锡时间过长； b. 烙铁温度过高。 改善方法；a. 铬铁应停留在焊接部分12秒。 b.
30、选用合适的电烙铁及烙铁嘴。 7.冷锡：锡点表面粗糙不平，无光泽。 造成原因：a.焊接时间不够； b.锡未冷却震动造成。 改善方法：烙铁应停留在焊接部分12秒，待锡完全融合及冷却。 8.锡裂：零件脚与锡点间有裂口。 造成原因：零件受到冲击，挤压而导致。 改善方法：正确拿放及运输机板，避免大幅度振动。 9.虚焊：焊锡未能充分熔合并裹住元件脚。 造成原因：焊接材料氧化。 改善方法：a.分辨氧化材料；b.通知上级更换合格料或干净。 10.起铜皮：铜片位脱落、翘起。 造成原因：a.烙铁停留在铜片位上时间过长，焊接次数过多。 b.零件经过碰撞，造成铜皮翻起； c.烙铁温度过高。 改善方法：a.接时间为12
31、秒，焊接次数不允许超过三次； b.正确存放、运输机板； 14 c.选用合适的电烙铁及烙铁嘴。 11.拖锡：锡点面呈尾巴状。 造成原因：操作方法不正确。 改善方法：正确操作焊锡工具电烙铁及认识焊锡工艺当焊接后，需要检查： 是否有漏焊。 焊点的光泽好不好。 焊点的焊料足不足。 焊点的周围是否有残留的焊剂。 有无连焊。 焊盘有无脱落。 焊点有无裂纹及拉尖现象。 焊点是不是凹凸不平。 三、虚焊产生的原因及危害探讨 1原因：焊锡质量差；助焊剂还原性不良或用量不够；被焊接处表面未预先清洁好，镀锡不牢；烙铁头的温度过高或过低，表面有氧化层；焊接时间太长或太短，掌握得不好；焊接中焊锡尚未凝固时，焊接元件松动。
32、 2危害：虚焊主要是由待焊金属表面的氧化物和污垢造成的，它使焊点成为有接触电阻的连接状态，导致电路工作不正常，出现时好时坏的不稳定现象，噪声增加而没有规律性，给电路的调试、使用和维护带来重大隐患。此外，也有一部分虚焊点在电路开始工作的一段较长时间内，保持接触尚好，因此不容易发现，但在温度、湿度和震动等环境条件的作用下，接触表面逐步氧化，接触慢慢地变得不完全起来。虚焊点的接触电阻会引起局部发热，局部温度升高又促使不完全接触的焊点情况进一步恶化，最终甚至使焊点脱落，电路完全不能正常工作。 四、常见焊点缺陷及分析 造成焊接缺陷的原因很多，在材料与工具一定的情况下，采用什么样的方式、方法以及操作者是否
33、有责任心，就是决定性的因素了。以下是在焊接导线时常见的缺陷： 15 虚 焊 外皮烧焦 甩 丝 芯线过长 五、焊接的焊点质量要求 1. 防止假焊、虚焊及漏焊： 包住外皮 芯线散开 假焊是指焊锡与被焊金属之间被氧化层或焊剂的未挥发物及污物隔离，未真正焊接在一起。 虚焊是指焊锡只是简单地依附于被焊金属表面，没有形成金属合金。 2. 焊点不应有毛刺，砂眼及气泡，毛刺会发生尖端放电。 3. 焊点的焊锡要适量，焊锡过多，易造成接点相碰或掩盖焊接缺陷，焊锡太少，不仅机械强度低，而且由于表面氧化层随时间逐渐加深，容易导致焊点失效。 4. 焊点要有足够的强度，应适当增大焊接面积。 5. 焊点表面要光滑，良好的焊
34、点有特殊光泽和良好的颜色，不应有凹凸不平和波纹状以及光泽不均匀的现象。 6. 引线头必须包围在焊点内部，如线头裸露在空气中易氧化侵蚀焊点内部，影响焊接质量，造成隐患。 7. 焊点表面要清洗，助焊剂的残留线会污染物体，吸收潮气，因此，焊接后一定要对焊点进行清洗，如使用无腐蚀性焊剂，且焊点要求不高，也可不清洗。 六、如何实现最为良好的焊接 实现理想的焊接、要得到可靠的焊接结果，焊接必须在特定的工艺控制下完成；因此在回流焊和波峰焊中，我们对工艺参数的控制和工艺曲线的要求非常严格。下图是标准的回流焊接曲线： 16 但在手工焊接中，焊接工艺往往被忽视。 1、理想的手工焊接工艺 经过大量实践经验和成功案例
35、，总结出如下最为理想的手工焊接工艺： A.在各方面条件允许的情况下，尽可能缩短升温时间； B.焊接温度220，焊接时间2秒； 下图是理想的手工焊接曲线 ： 2、焊接过程： 1）焊接前室内温度25-30-这时，引脚、焊锡和焊盘均为固态之间没有连接； 2）温度达到焊锡熔点温度180183-这时，引脚、焊锡和焊盘之间由于熔化焊锡的表面张力粘结在一起； 3）达到化学扩散反应的温度210220-化学反应使引脚、焊锡和焊盘之间形成介质化合物，实现持久焊接； 4）温度达到280350或更高-形成的介质化合物太多会使机械强度会下降。 17 由图中可明显看出：随着温度的升高机械强度明显下降。因此要想实现理想的焊
36、接，严格控制焊接温度是非常重要的：焊接温度过低-不能实现焊接，造成冷焊、虚焊 焊接温度过高-焊点机械强度下降、可靠性降低 七、 分辨不上锡气化铁线 1合格铁线及氧化铁线定义 合格铁线表面光亮、平滑之铁线。 氧化铁线表面凹凸不平且有黑色斑点之铁线。 2注意事项 焊接铁线用40W尖嘴电烙铁，若是贴焊铁线，需用镊子夹住铁线进行焊接，焊接时间一般为3秒钟一个锡点。 焊接中发现有氧化铁线时要挑选出来，更换合格铁线。 遇到焊接23次仍难以上锡之物料时，不要继续焊接，要马上通知管理人员进行处理，否则锡点因假焊、接触不良或起铜皮。容易导致坏机。 第六节BGA焊接机的操作及维护 BGA焊接机是焊接BGA元件的专
37、用仪器，它能够拾取元器件，并能精确地将BGA元件定位、焊接。 在操作该仪器一定要做到思路清晰，调整定位要做到细心细致，要严格按照步骤操作。 一、焊接BGA元件前的工作 将要更换BGA元件的机板上相应元件拆卸下来，大的BGA元件应在焊机上拆卸，小的可加适量助焊剂用热风枪吹卸下来。 将取下元件的焊盘锡点加锡焊平，焊盘上焊点均应平整，不能有凸起的焊锡点，并用清洗剂将焊盘清洗干净。 二、焊接机的操作方法及使用顺序：(操作时必须佩戴防静电工具) 选用与待焊接或待拆卸BGA元件相匹配的热风焊口.。 将待拆卸元件的机板放到焊接固定支架上，并调节支架两边螺丝，使它的高度不会太高。 18 将支架移到焊接口并使元
38、件对准风口，使REFLOW “Z”开关置于DOWN 。 将VACUUM PROBE开关置于“开”状态，并将胶塞管按下，使之吸住元件。 打开REFLOW CONTINUOUS开关并观察温度的变化，当温度达到130C时，打开PREHEAT开关。 当加热到元件可被吸管吸脱时，应迅速按顺序作以下操作：将REFLOW“Z”开关置于UP移动焊接支架关闭VACUUM PROBE开关将拆卸下来的元件放好将REFLOW CONTZNUWS， PREMENT开关均关闭。 0三、焊接BGA元件 吸取元件： 将待焊接元件的机板放到固定支架上。将元件放到元件槽,须注意焊接方向，将元件吸口开关置于PLACEMENT，同时
39、将元件槽移动到对应位置，并调节元件槽上的螺丝，使之处于一定的高度，吸口下来后，若吸口与元件间距离太大，可调节元件槽上螺丝，使吸口与元件距离适当，但吸口绝对不能碰到元件以免对元件造成破坏。使VACUUM PICK UP开关在开状态，元件就被吸口吸住，按动吸口开关到“ALIGNMENT”状态，并迅速将元件槽移到一边，此时显示器上将显示出吸住元件的管脚排列。 对位调整： 将固定支架移到显示器摄像头下，可看到不动的焊点为元件引脚，移动的为板子上的焊盘，将元件与焊盘进行粗略对位后，可将“TABLE LOCK”开关置于“ON”，固定支架将被固定在焊接机台上不能移动，若元件与焊盘位置仍未完全对准，可使用支架
40、上和机台上的三个旋钮进行X、Y、Z三个方向上的微调对位。对位以后，将元件吸口开关置于PLACEMENT状态，调整支架上螺丝使焊盘与元件刚好接触，机板上焊盘绝不能过高，以免元件及焊盘被压坏，如有必要可重新对位，并在焊盘上涂上助焊剂后。顺序进行以下操作：吸口开关置于“PLACMENT”VACUCM开口切换到“OFF”状态吸口开关置于“ALIGN MENT”状态TABLE LOCK置于“OFF”状态，此时支架又可移动。 加热： 将焊接支架移动到焊接口下，焊接风口与待焊元件位置选取适当后，将“REFLOW Z”开关置于DOWN状态，并使TABLE LOCK置于“ON”，将REFLOW CONTINUO
41、US开关打开，并观察温度上升到130C时，将PREMENT开关打开，随后继续留意上焊风口温度上升到最大设定值245C时，按动DIGITAL开关两下，进入245C温度维持倒计时，一般大的BGA元件维持35S左右，其它小BGA元件维持25S左右。 降温： 倒计时到0S时，关闭REFLOW CONTINUOUS，之后留意上热风口温度降至130C时，关闭PREMENT，继续留意上热风口温度降至90C以下时，可进行以下操作：TABLELOCK “OFF”=REFLOW“Z” UP=移动焊接支架取下机板。至此焊接完成。 ooooo四、BGA重整锡球 在处理球栅阵列(BGA, ball grid array
42、)时，两个最常见的问题是，“我可以重新使用BGA元件吗？”“我怎样重整元件的锡球？”虽然这些明显是个关注，但现在很少有公司去重整锡球(reballing)。在开始之前，应该考虑以下事情。 1、元件的可用性 19 元件供应商应该回答这个问题，因为他们知道其元件可忍受多少次加热周期。假设装配在一块双面SMT的印刷电路板(PCB)上的BGA经过取下、重整锡球和重新贴装；很可能在这个工艺过程中，除了元件制造过程中任何锡球的回流之外，它要经受六次回流周期： 回流装配 - 顶面。 回流装配 - 底面。 元件取下。 从元件去掉过多的焊锡。 回流新的锡球。 元件重新贴装。 2、另一个考虑是，重整锡球过程中，处
43、理元件以及潜在的静电放电(ESD)危害的次数。 在许多情况中，重整锡球过程由于增加劳动时间是没有商业效益的。在元件价值非常高的情况下，或者由于元件的来源有限，可能需要进行锡球重整(reball)。 3、重整锡球的方法 有两个基本方法最常于重整BGA的锡球：预成形(preform)和重整锡球的固定夹具(reballing fixture)。微型模板(micro-stencil)可用于对元件上助焊剂和上锡膏。 4、方法一 预成形(preform)。重整锡球的一个方法涉及使用焊锡预成形(通常配合元件的锡球阵列或者保持在纸张上或者结合在一起)。这些可从某些焊锡制造商那里获得。如果是共晶锡球，这些预成形
44、需要在一个受控的环境(回流炉或头)使用助焊剂焊接于元件。高温、非熔化焊锡球需要使用丝印或滴注锡膏的方法来附着于元件。 使用BGA预成形附着锡球阵列的典型工艺步骤是： 清除焊锡残留。元件上的焊盘需要为重新安装锡球作准备。残留焊锡可用焊锡吸锡带(solder braid)清除，和装备有片状烙铁嘴的直接电力烙铁一起使用。用热的烙铁嘴在焊盘上一行一行地清除。操作员必须小心地保持吸锡带在烙铁嘴与板之间。旧的焊锡可以迅速去掉，而没有直接烙铁与基板接触的焊盘损伤的危险。随后，元件上的助焊剂残留应该用认可的溶剂清除，让焊盘区域清洁。 也有非接触式的焊锡清除方法，使用热空气或氮气来回流焊锡，同时使用真空管来将焊
45、盘区域熔化的焊锡“吸走”。这个方法也可以是自动的形式或手工工具。虽然它较少接触焊盘，但可能更化时间，并且要求返工台上通常没有的专门设备。因此，这个方法可能成本效益低，使用不广泛。 上助焊剂。在放置之前，应该对焊盘区域使用滴涂(dispensing)、印刷(printing)或者更常用的刷涂(brush)方法来上适当的助焊剂。 预成形的放置。新的预成形的放置通常是手工操作，定位是通过边对齐或者一个夹具来将元件焊盘对准预成形。 回流。在上助焊剂和放置预成形之后，下一步就是回流焊接元件。回流应该是多区控制的，以 20 符合使用的锡膏助焊剂的温度曲线。当回流周期完成后，新的锡球阵列应该已经成功安装。这时，载体(carrier)材料需要去掉，这可通过各种方法来完成。让载体浸泡在某种消除电离子的水中，用镊子撕掉，或用冲洗、批量清洁系统去掉。 然后，元件需要清除助焊剂残留，这可用几乎任何标准的水洗方法来完成。如果纸是用批量清洁或喷雾冲刷去掉的，那么本步骤就没有必要。如果使用免洗助焊剂凝胶，那么热的时候纸很容易撕掉。这样就不需要把纸浸泡掉，由于也不会需要预干燥，所以带来很大的效益
