1. 焊接的概念及焊接機理是什麼
1焊接的概念
焊接，就是用加熱的方式使兩件金屬物體結合起來。如果在焊接的過程中需要熔入第三種物質，則稱之為「釺焊」，所熔入的第三種物質稱為「焊料」。按焊料熔點的高低不同又將釺焊分為「硬釺焊」和「軟釺焊」，通常以450℃為界，低於450℃的稱為「軟釺焊」。電子產品安裝的所謂「焊接」就是軟釺焊的一種，主要是用錫、鉛等低熔點合金作焊料，因此俗稱「錫焊」。
2錫焊的機理
從物理學的角度來看，任何焊接都是一個「擴散」的過程，是一個在高溫下兩個或兩個以上物體表面分子相互滲透的過程。錫焊，就是讓熔化的焊料滲透到兩個被焊物體（比如元器件引腳與印刷電路板焊盤）的金屬表面分子中，然後冷凝而使之結合。
錫焊的機理可以由以下三個過程來表述。
1）浸潤
加熱後呈熔融狀態的焊料（錫鉛合金），沿著工件金屬的凹凸表面，靠毛細管的作用擴展。如果焊料和工件金屬表面足夠清潔，焊料原子與工件金屬原子就可以接近到能夠相互結合的距離，即接近原子引力相互作用的距離，上述過程稱為焊料的浸潤。
2）擴散
由於金屬原子在晶格點陣中呈熱振動狀態，所以在溫度升高時，它會從一個晶格點陣自動地轉移到其他晶格點陣，這種現象稱為擴散。錫焊時，焊料和工件金屬表面的溫度較高，焊料與工件金屬表面的原子相互擴散，在兩者界面形成新的合金。
3）界面層結晶與凝固
焊件或焊點降溫到室溫，在焊接處形成由焊料層和工件金屬表面層組成的結合結構，成為「界面層」或「合金層」。冷卻時，界面層首先以適當的合金狀態開始凝固，形成金屬結晶，而後結晶向未凝固的焊料擴展，最終形成固體焊點。
3錫焊的條件
1）被焊金屬材料必須具有可焊性
可焊性可浸潤性，它是指被焊接的金屬材料與焊錫在適當的溫度和助焊劑作用下形成良好結合的性能。在金屬材料中，金、銀、銅的可焊性較好，其中銅應用最廣，鐵、鎳次之，鋁的可焊性最差。為了便於焊接，常在較難焊接的金屬材料和合金錶面鍍上可焊性較好的金屬材料，如錫鉛合金、金、銀等。
2）被焊金屬表面應潔凈
金屬表面的氧化物和粉塵、油污等會妨礙焊料浸潤被焊金屬表面。在焊接前可用機械方法（用小刀或砂紙刮引線的表面）或化學方法（酒精等）清除這些雜質。
3）正確選用助焊劑
助焊劑的種類繁多，效果也不一樣，使用時必須根據被焊件材料的性質、表面狀況和焊接方法來選取。助焊劑的用量越大，助焊效果越好，可焊性越強，但助焊劑殘渣也越多。助焊劑殘渣不僅會腐蝕元器件，而且會使產品的絕緣性能變差，因此在錫焊完成後應進行清洗除渣。
4）正確選用焊料
錫焊工藝中使用的焊料是錫鉛合金，電子產品的裝配和維修中要用共晶合金。
5）控制好焊接溫度和時間
熱能是進行焊接必不可少的條件。熱能的作用是熔化焊料，提高工件金屬的溫度，加速原子運動，使焊料浸潤工件金屬界面，擴散到金屬界面晶格中去，形成合金層。溫度過低，則達不到上述要求而難於焊接，造成虛焊。提高錫焊的溫度雖然可以提高錫焊的速度，但溫度過高會使焊料處於非共晶狀態，加速助焊劑的分解，使焊料性能下降，還會導致印刷電路板上的焊盤脫落，甚至損壞電子元器件。合適的溫度是保證焊點質量的重要因素。在手工焊接時，控制溫度的關鍵是選用具有適當功率的電烙鐵和掌握焊接時間。根據焊接面積的大小，經過反復多次實踐才能把握好焊接工藝的這兩個要素。焊接時間過短，會使溫度太低，焊接時間過長，會使溫度太高。一般情況下，焊接時間應不超過5s。
4錫焊的質量要求
電子產品的組裝其主要任務是在印刷電路板上對電子元器件進行錫焊。焊點的個數從幾十個到成千上萬個，如果有一個焊點達不到要求，就要影響整機的質量，因此在錫焊時，必須做到以下幾點
1）電氣性能良好
高質量的焊點應是焊料與工件金屬界面形成牢固的合金層，才能保證導電性能。不能簡單地將焊料堆附在工件金屬表面而形成虛焊，這是焊接工藝中的大忌。
2）焊點要有足夠的機械強度
焊點的作用是連接兩個或兩個以上的元器件，並使電氣接觸良好。電子設備有時要工作在振動的環境中，為使焊件不松動或脫落，焊點必須具有一定的機械強度。錫鉛焊料中的錫和鉛的強度都比較低，有時在焊接較大和較重的元器件時，為了增加強度，可根據需要增加焊接面積，或將元器件引線、導線元件先行網繞、絞合、鉤接在接點上再行焊接。
3）焊點上的焊料要適量
焊點上焊料過少，不僅降低機械強度，而且由於表面氧化層逐漸加深，會導致焊點早期失效。焊點上焊料過多，既增加成本，又容易造成焊點橋連（短路），也會掩蓋焊接缺陷，所以焊點上的焊料要適量。印刷電路板焊接時，焊料布滿焊盤呈裙狀展開時最合適，如圖3-7所示。
圖3-7典型焊點的外觀
1—焊錫絲；2—電烙鐵；3—焊點剖面呈「雙曲線」；4—平滑過渡；5—半弓形凹下；6—元器件引線；7—銅箔；8—基板
4）焊點表面應光亮均勻
良好的焊點表面應光亮且色澤均勻。這主要是助焊劑中未完全揮發的樹脂成分形成的薄膜覆蓋在焊點表面，能防止焊點表面氧化。
5）焊點不應該有毛刺、空隙
焊點表面存在毛刺、空隙不僅不美觀，還會給電子產品帶來危害，尤其在高壓電路部分，將會產生尖端放電而損壞電子設備。
6）焊點表面必須清潔
焊點表面的污垢、尤其是助焊劑的有害殘留物質，如果不及時清除，酸性物質會腐蝕元器件引線、接點及印刷電路，吸潮會造成漏電甚至短路燃燒等而帶來嚴重隱患。
2. 焊接結晶裂紋的形成機理
熱裂紋發生於焊縫金屬凝固末期，敏感溫度區大致在固相線附近的高溫區，最常見的熱裂紋是結晶裂紋，其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中，結晶偏析使雜質生成的低熔點共晶物富集於晶界，形成所謂\「液態薄膜\」，在特定的敏感溫度區（又稱脆性溫度區）間，其強度極小，由於焊縫凝固收縮而受到拉應力，最終開裂形成裂紋。
結晶裂紋最常見的情況是沿焊縫中心長度方向開裂，為縱向裂紋，有時也發生在焊縫內部兩個柱狀晶之間，為橫向裂紋。弧坑裂紋是另一種形態的，常見的熱裂紋。
3. 什麼是焊縫金屬的一次結晶和二次結晶
什麼是焊縫金屬的一次結晶和二次結晶
熔池一次結晶結束後，就轉變為固體的高溫焊縫。高溫的焊縫金屬冷卻到室溫時，要經過一系列的組織相變過程，這種相變過程稱為焊縫金屬的二次結晶。
4. 什麼是焊接金屬的二次結晶組織
二次結晶是指焊縫金屬在高溫降至低溫時，固體狀態下發生的組織轉變。如珠光體轉變、馬氏體轉變，其轉變後得到的組織就是二次結晶組織。