焊接原理与焊点可靠性
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焊接原理與銲點強度Soldering Basics and Joint Strength銲墊為銅基地者焊接後立即生成良性的Cu 6Sn 5,且還會隨焊接熱量與後續老化而長厚,不幸的是老化中更會長出惡性致命的Cu 3Sn 。
此類表面處理為:OSP 、HASL 、I-Sn 、I-Ag 等。
總體而言銅基地的銲點要比鎳基地者脆性低,可靠度也較好。
鎳基地之化鎳浸金與電鍍鎳金之金層較厚者,其焊點不但IMC 較薄且更容易形成金脆,只有在快速長出的AuSn 4游走後鎳基地才會形成Ni 3Sn 4其強度原本就不如Cu 6Sn 5。
z 焊接是一種化學反應焊錫性與銲點強度的不同The Difference of Solderability and Solder Joint Strength2有鉛與無鉛各種配方合金銲料(Solder)中,只有純錫(Sn)才會與PCB承焊的銅基地(OSP,I-Ag,I-Sn,HASL等)或鎳基地(化學鎳與電鍍鎳),在強熱中發生擴散反應迅速生成介面性IMC而焊牢。
銲料中純錫以外的其他少量金屬,其等主要功能就是為了降低熔點(Melting Point, mp)以節省能源與減少PCB的熱傷害。
次要目的是改善銲點(Solder Joint)的韌度(Toughness)與強度(Strength),以加強互連之可靠度。
純錫的熔點高達321℃根本無法用於PCBA的焊接,必須配製成以錫為主的合金銲料才能使用。
例如加入少許銅做為兩相合金時(0.7% by wt),不但mp降至227℃而且還呈現內外瞬間整體熔融之共熔狀態(Eutectic此字被譯為“共晶”係抄自日文並不正確)。
無鉛回焊者以SAC305為主,波焊以SCNi為主。
焊接過程與IMC (Intermetallic Compound,介面金屬共化物,介金屬)。
焊锡丝的焊接原理及具体过程焊锡丝是一种焊接材料,常用于电子元器件的焊接工艺中。
它的主要成分是锡,通过在被焊接部件表面加热后使其熔化,并通过表面张力作用形成焊点,从而实现焊接的目的。
那么,焊锡丝的焊接原理是什么?具体的焊接过程又是怎样的呢?焊接原理主要涉及到几个关键的物理过程,包括熔化、润湿、扩散和凝固。
首先,在焊接过程中,焊锡丝需要被加热至其熔点,使其变成液态。
这一过程可以通过电烙铁或火焰来完成。
当焊锡丝熔化后,其表面张力会使其自动聚集在焊接部件的表面上,这就是润湿过程。
润湿过程的好坏是影响焊接质量的重要因素之一。
在润湿过程中,焊锡丝和焊接部件表面之间的分子间力会起到关键作用。
如果焊锡丝能够与焊接部件表面形成良好的分子间力,那么润湿效果就会好,焊锡丝能够完全覆盖焊接部件的表面。
否则,焊锡丝只会局部润湿,无法形成连续的焊点。
因此,为了提高焊接质量,通常会在焊接前对焊接部件进行表面处理,以增加焊锡丝与焊接部件之间的分子间力。
在焊接过程中,焊锡丝会与焊接部件的金属元素发生扩散。
扩散过程会导致焊锡丝中的一部分金属元素溶解到焊接部件中,同时焊接部件的金属元素也会溶解到焊锡丝中。
这一过程有助于提高焊点的强度和稳定性,同时也有助于提高焊接部件的导电性和导热性。
焊锡丝会在焊接部件的表面逐渐冷却并凝固,形成稳定的焊点。
焊点的凝固过程需要一定的时间,因此在焊接过程中需要保持焊锡丝与焊接部件的相对位置不变,以确保焊点形成后不会受到外力的干扰。
总结一下,焊锡丝的焊接原理主要涉及到熔化、润湿、扩散和凝固等物理过程。
在焊接过程中,焊锡丝通过加热熔化后,利用表面张力在焊接部件表面形成焊点。
焊点的质量和稳定性受到润湿效果的影响,因此需要对焊接部件进行表面处理以提高润湿效果。
此外,焊点的强度和稳定性还受到扩散过程的影响,扩散过程有助于提高焊点的质量。
最后,焊接过程需要保持焊锡丝与焊接部件的相对位置不变,以确保焊点形成后不会受到外力的干扰。
简述合格焊点的特征
焊接技术在工业生产中占有举足轻重的地位,焊点的质量直接关系到产品的性能和使用寿命。
本文将简述合格焊点的特征,为广大焊接工作者提供参考。
合格焊点的特征如下:
1.外观质量:合格焊点表面应光滑、均匀,无明显的焊瘤、气孔、夹渣、裂纹等缺陷。
焊缝宽度、高度应符合相关标准要求,确保焊点具有良好的力学性能。
2.尺寸精度:焊点的尺寸精度对产品的装配质量和使用性能具有重要影响。
合格焊点的尺寸应满足设计要求,焊点间距、焊点直径等参数应符合标准规定。
3.接头强度:合格焊点应具有足够的接头强度,能承受设计要求的拉伸、剪切、弯曲等载荷。
焊接接头的强度应不低于母材的强度。
4.焊接变形:焊接过程中产生的变形会影响产品的尺寸精度和外观质量。
合格焊点应尽量减小焊接变形,确保产品在生产过程中满足质量要求。
5.耐腐蚀性:焊点应具有良好的耐腐蚀性,防止因腐蚀导致焊点性能下降。
对于有特殊要求的焊接产品,焊点应进行相应的表面处理和防护措施。
6.焊接应力:焊接过程中产生的焊接应力会影响焊点的性能和寿命。
合格焊点应采取措施降低焊接应力,如采用预热、控制焊接顺序和参数等。
7.焊接质量稳定性:合格焊点应具有稳定的焊接质量,保证在不同批次、不同环境下焊接产品的性能一致。
8.检验合格:合格焊点需通过外观检查、尺寸测量、力学性能测试、无损检测等检验项目,确保焊点质量满足设计要求。
总之,合格焊点应具备良好的外观质量、尺寸精度、接头强度、耐腐蚀性、焊接应力控制、焊接质量稳定性等方面的特征。
ffc热压焊接工艺FFC热压焊接工艺FFC(Flat Flexible Cable)是一种柔性电缆,广泛应用于电子产品中的连接线路。
而FFC的焊接工艺中,热压焊接是一种常用的方法。
本文将详细介绍FFC热压焊接工艺的原理、步骤和注意事项。
一、热压焊接原理热压焊接是利用热和压力将焊接材料熔化,并在冷却过程中形成焊接连接的一种焊接方法。
在FFC热压焊接中,焊接头与导体之间的金属层在高温和高压的作用下熔化,形成稳定可靠的焊点连接。
二、热压焊接步骤1. 准备工作:将需要焊接的FFC和焊接头准备齐全,并确保焊接头表面清洁无污染。
2. 设定温度和压力:根据焊接材料的特性,设定适宜的温度和压力,以确保焊接质量。
3. 加热:将FFC和焊接头放置在热压焊接机的加热区域,加热时间根据焊接材料和厚度来确定。
4. 施加压力:加热后,使用机械手或气动装置施加适当的压力,使FFC与焊接头之间的金属层熔化并形成焊点连接。
5. 冷却:在施加压力的同时,冷却系统开始工作,快速降温,促使焊点迅速凝固和固化。
6. 检验:焊接完成后,对焊点进行质量检验,包括焊点的外观、电阻和可靠性等方面的测试。
三、热压焊接注意事项1. 温度和压力的设定应根据具体焊接材料和厚度来确定,过高或过低都会影响焊接质量。
2. 焊接头的表面应保持清洁,避免污染和氧化对焊接质量的影响。
3. 加热时间应控制在适当范围内,过长或过短都会导致焊接质量不稳定。
4. 施加压力时要均匀稳定,过大或过小的压力都会影响焊接质量。
5. 冷却过程应迅速,可以采用冷却系统来加速冷却速度,以确保焊点的凝固和固化。
6. 检验焊点质量时,要注意外观是否完整,电阻是否正常,焊点的可靠性是否达到要求。
总结:FFC热压焊接工艺是一种常用的焊接方法,通过热和压力的作用,将FFC与焊接头形成稳定可靠的焊点连接。
在实施热压焊接时,需要注意温度和压力的设定、焊接头的清洁、加热时间的控制、施加压力的均匀稳定、冷却过程的迅速以及焊点质量的检验。
a 与引线浸润不良图3-1-1虚焊现象 焊点的质量及检查对焊点的质量要求,应该包括电气接触良好、机械接触牢固和外表美观三个方面,保证焊点质量最关键的一点,就是必须避免虚焊。
第一节虚焊产生的原因及其危害虚焊是指焊料与被焊物表面没有形成合金结构,只是简单地依附在被焊金属的表面上,如图3-1-1所示。
虚焊主要是由待焊金属表面的氧化物和污垢造成的,它的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、湿度和振动等环境条件推选用下,接触表面逐步被氧化,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,局部温度升咼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。
这一过程有时可长达一、二年。
据统计数字表明,在电子整机产品故障中,有将近一半是由于焊接不良引起的,然而,要从一台成千上万个焊点的电子设备里找出引起故障的虚焊点来,这并不是一件容易的事。
所以,虚焊是电路可靠性的一大隐患,必须严格避免。
进行手工焊接操作的时候,尤其要加以注意。
一般来说造成虚焊的主要原因为焊锡质量差;助焊剂的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。
第二节对焊点的要求电子产品的组装其主要任务是在印制电路板上对电子元器件进行焊锡,焊点的个数从几十个到成千上万个,如果有一个焊点达不到要求,就要影响整机的质量,因此在焊接时,必须做到以下几点:1可靠的电气连接焊接是电子线路从物理上实现电气连接的主要手段。
锡焊连接不是靠压力而是靠焊接过程形成牢固连接的合金层达到电气连接的目的。
如果焊锡仅仅是堆在焊件的表面或只有少部分形成合金层,也许在最初的测试和工作中不易发现焊点存在的问题,这种焊点在短期内也能通过电流,但随着条件的改变和时间的推移,接触层氧化,脱离出现了,电路产生时通时断或者干脆不工作,而这时观察焊点外表,依然连接良好,这是电子仪器使用中最头疼的问题,也是产品制造中必须b 与印制板浸润不良十分重视的问题。
波峰焊工作原理波峰焊是一种常用的电子焊接方法,主要用于焊接电子元件和电路板。
它通过将电子元件插入预先布置好的孔位,然后将焊接面放置在焊锡槽中,利用热传导和电磁感应的原理实现焊接。
波峰焊设备主要由焊接台、预热区、焊锡槽、传送系统、控制系统等组成。
1. 焊接台:焊接台是波峰焊设备的主要部份,用于固定焊接面和焊接元件。
焊接台通常由耐高温材料制成,能够承受高温和电磁辐射。
2. 预热区:预热区位于焊接台的上方,用于预热焊接面和焊接元件。
预热区通常由加热器组成,可以提前将焊接面和焊接元件加热至适宜的焊接温度。
3. 焊锡槽:焊锡槽是波峰焊设备的关键部份,用于储存焊锡。
焊锡通常是一种合金,具有低熔点和良好的润湿性,能够在高温下迅速熔化。
4. 传送系统:传送系统用于将焊接面和焊接元件从预热区传送至焊锡槽,并将其从焊锡槽中取出。
传送系统通常由传送带、马达和传感器组成,能够实现自动传送和定位。
5. 控制系统:控制系统是波峰焊设备的核心部份,用于控制焊接温度、焊接时间和焊接速度等参数。
控制系统通常由温度传感器、计时器和电脑控制器组成,能够实现精确的焊接控制。
波峰焊的工作原理如下:1. 预热:在焊接开始之前,预热区的加热器会将焊接面和焊接元件加热至适宜的焊接温度。
预热的目的是为了提高焊接面和焊接元件的润湿性,使其更容易与焊锡接触。
2. 熔化:当焊接面和焊接元件达到适宜的焊接温度后,焊锡槽中的焊锡会被加热器熔化。
熔化的焊锡会形成一个波峰,即焊锡波。
3. 焊接:焊接面和焊接元件被传送系统从预热区传送至焊锡槽,并与焊锡波接触。
焊接面和焊接元件的热量会迅速传导给焊锡,使其熔化。
同时,焊接面和焊接元件与焊锡的润湿性使其能够与焊锡形成坚固的焊点。
4. 冷却:焊接完成后,焊接面和焊接元件会被传送系统从焊锡槽中取出,并在冷却区进行冷却。
冷却的目的是为了使焊点固化,确保焊接的可靠性。
波峰焊具有以下优点:1. 高效性:波峰焊能够实现自动化生产,大大提高了焊接效率。
点焊焊点工艺要求
点焊焊点工艺要求:
点焊是一种常见的金属连接方法,其焊接质量直接影响着产品的稳定性和可靠性。
以下是点焊焊点工艺的主要要求:
1. 焊点尺寸:焊点的直径和高度应符合设计要求。
直径通常在2-6毫米之间,高度则根据焊接材料和工件厚度而定。
2. 焊点间距:焊点之间的间距需要根据产品的要求进行调整,以保证焊点能够均匀分布并提供足够的强度。
3. 电流和时间控制:点焊时,选定合适的焊接电流和时间是至关重要的。
过高的电流和时间可能会导致过热现象,而过低则会造成焊点质量不合格。
4. 压力控制:焊接过程中施加的压力应恰当而稳定,过高的压力可能会使焊点变形,而过低则可能会导致焊点接触不良。
5. 温度控制:焊接时需要保持合适的温度范围,以避免过热或过冷的问题。
过热可能会导致焊点熔化不均匀,而过冷则可能会导致焊点质量不合格。
6. 焊接表面处理:在进行点焊之前,工件表面需要进行适当的处理,以去除氧化层和污垢,保证焊点与工件接触良好。
7. 焊接设备维护:焊接设备需要定期保养和检修,以确保其正常工作。
定期检查电极和导电垫等零部件的磨损情况,并及时更换。
以上是点焊焊点工艺的一些基本要求,通过合理的控制和操作,可以得到稳定的焊接质量,提高产品的可靠性和使用寿命。
手工焊接工艺规程1概述焊接是把组成电子产品整机的元器件可靠地连接在一起的主要生产方法。
焊接的质量直接影响到电子产品整机的性能质量。
一台电子产品,焊接点的数量远远超过元器件的数量。
每一个焊接点的质量都影响到整台产品的稳定性、可靠性。
由于一个或几个小小的焊点的问题而造成整台电子产品无法正常工作的现象时常发生,甚至酿成事故的可能性也是存在的。
例如,由于焊接工艺掌握不当,使焊料与被焊元件表面未完全形成合金层的虚焊就很难发现。
虚焊的焊接点靠金属面的互相接触,在短期内可能也会较可靠地通过额定电流,即使用仪器也可能无法查出问题。
但时间一长,未形成合金层的表面氧化,就会出现通过的电流变小、时断时续,甚至断路的情况。
目前,焊接点质量的好坏,还只能从外观上判断。
但如上述的虚焊的焊点表面未发生变化,用眼睛仍然不容易检查出来,即使用仪器也不容易从众多的焊点中准确判断出来。
因此,重视每一个焊点的质量,将成为产品质量的重要环节。
了解焊接的特点机理,熟悉焊接材料工具和掌握一定的焊接技术及要领是确保焊接质量的前提。
2 锡焊的机理焊锡借助于焊件与铜箔在烙铁的加热过程中,熔化并湿润焊接面,发生了物理→化学的相互作用过程,形成了合金层,从而使铜箔与焊件连接在一起,得到牢固可靠的焊接点。
3 锡焊的特点3.1 焊料(焊锡)熔点低于焊件。
3.2 焊接时将焊料与焊件共同加热到焊接温度,焊料熔化而焊件不熔化。
3.3 焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面,从而形成结合层,实现焊件的结合。
3.4 铅锡焊料低于200℃,适合电子材料的连接,并有足够的机械强度和电气性能。
4 锡焊工具电烙铁的使用4.1 (1)烙铁第一次使用时,接上电源,在温度渐渐升高的过程中,让烙铁头沾上少量的松香,待松香明显挥发并冒烟时,让烙铁头接触焊锡。
(2)用锉刀将烙铁头修正2个面后,重新上锡。
(3)烙铁头上锡后表面就不被氧化,而且使用时传热也快。
4.2烙铁使用日久,烙铁头表面会因氧化而沾不上焊锡,要经常用锉刀除去污物。
回流焊工作原理回流焊是一种常见的电子元器件连接技术,它利用热量和熔化的焊膏将元器件连接到印刷电路板上。
回流焊的工作原理涉及到多个步骤和参数的控制,下面将详细介绍。
一、回流焊的基本原理1.1 温度控制:回流焊的第一个步骤是控制温度。
通常,回流焊使用热风或红外线加热来提供足够的热量使焊膏熔化。
温度的控制非常重要,因为过高的温度可能导致焊膏烧焦,而过低的温度则无法使焊膏完全熔化。
1.2 焊膏涂布:在回流焊的第二个步骤中,焊膏被涂布在印刷电路板的焊盘上。
焊膏通常由焊锡、助焊剂和流动剂组成。
焊锡是主要的焊接材料,助焊剂用于提高焊接的质量,而流动剂则有助于焊膏的流动。
1.3 元器件安装:在回流焊的第三个步骤中,元器件被安装在焊盘上。
这可以通过手动或自动的方式完成。
在元器件安装过程中,需要确保元器件正确对齐,并且与焊盘之间有足够的接触面积。
二、回流焊的工作流程2.1 预热阶段:回流焊的第一个阶段是预热阶段。
在这个阶段,印刷电路板被加热到足够的温度,以使焊膏熔化。
预热阶段的时间和温度需要根据焊接的要求和元器件的特性进行调整。
2.2 焊接阶段:在预热阶段之后,焊膏已经熔化并涂布在焊盘上。
在焊接阶段,焊盘和元器件之间的接触面积会被加热,焊锡会熔化并形成焊点。
焊接阶段的时间和温度也需要根据焊接的要求进行调整,以确保焊点的质量。
2.3 冷却阶段:在焊接阶段之后,焊点需要冷却。
在冷却阶段,温度逐渐降低,焊点逐渐固化。
冷却阶段的时间和温度也需要根据焊接的要求进行调整,以确保焊点的稳定性和可靠性。
三、回流焊的优点3.1 高效性:回流焊能够同时焊接多个焊点,提高了生产效率。
同时,回流焊也可以自动化操作,减少了人力成本。
3.2 焊接质量高:回流焊可以提供均匀的加热和冷却过程,从而确保焊点的质量和可靠性。
焊接过程中的温度和时间控制也可以减少焊接缺陷的发生。
3.3 适用性广:回流焊适用于各种类型的电子元器件和印刷电路板。
无论是表面贴装元器件还是插件元器件,回流焊都能够满足焊接的要求。