㈠ 用锡焊接电子元件的过程中,先后发生的物态变化是____,______.
只有 2个格 应该是:融化(溶化),凝固。
如果 是3个格 中间 还有:共晶(合金)
不要填上去,不过可以和你老师显摆一下:
高温液态的锡铅 或 锡铜合金,会与铜交换离子,有个短暂的固液混合态 ,形成共晶。冷却后就是锡铜共晶层。
这一步很关键,不能很好的形成共晶,就是虚焊。
㈡ 什么是焊接的合金层
咨询记录 · 回答于2021-10-31
㈢ 焊接的概念及焊接机理是什么
1焊接的概念
焊接,就是用加热的方式使两件金属物体结合起来。如果在焊接的过程中需要熔入第三种物质,则称之为“钎焊”,所熔入的第三种物质称为“焊料”。按焊料熔点的高低不同又将钎焊分为“硬钎焊”和“软钎焊”,通常以450℃为界,低于450℃的称为“软钎焊”。电子产品安装的所谓“焊接”就是软钎焊的一种,主要是用锡、铅等低熔点合金作焊料,因此俗称“锡焊”。
2锡焊的机理
从物理学的角度来看,任何焊接都是一个“扩散”的过程,是一个在高温下两个或两个以上物体表面分子相互渗透的过程。锡焊,就是让熔化的焊料渗透到两个被焊物体(比如元器件引脚与印刷电路板焊盘)的金属表面分子中,然后冷凝而使之结合。
锡焊的机理可以由以下三个过程来表述。
1)浸润
加热后呈熔融状态的焊料(锡铅合金),沿着工件金属的凹凸表面,靠毛细管的作用扩展。如果焊料和工件金属表面足够清洁,焊料原子与工件金属原子就可以接近到能够相互结合的距离,即接近原子引力相互作用的距离,上述过程称为焊料的浸润。
2)扩散
由于金属原子在晶格点阵中呈热振动状态,所以在温度升高时,它会从一个晶格点阵自动地转移到其他晶格点阵,这种现象称为扩散。锡焊时,焊料和工件金属表面的温度较高,焊料与工件金属表面的原子相互扩散,在两者界面形成新的合金。
3)界面层结晶与凝固
焊件或焊点降温到室温,在焊接处形成由焊料层和工件金属表面层组成的结合结构,成为“界面层”或“合金层”。冷却时,界面层首先以适当的合金状态开始凝固,形成金属结晶,而后结晶向未凝固的焊料扩展,最终形成固体焊点。
3锡焊的条件
1)被焊金属材料必须具有可焊性
可焊性可浸润性,它是指被焊接的金属材料与焊锡在适当的温度和助焊剂作用下形成良好结合的性能。在金属材料中,金、银、铜的可焊性较好,其中铜应用最广,铁、镍次之,铝的可焊性最差。为了便于焊接,常在较难焊接的金属材料和合金表面镀上可焊性较好的金属材料,如锡铅合金、金、银等。
2)被焊金属表面应洁净
金属表面的氧化物和粉尘、油污等会妨碍焊料浸润被焊金属表面。在焊接前可用机械方法(用小刀或砂纸刮引线的表面)或化学方法(酒精等)清除这些杂质。
3)正确选用助焊剂
助焊剂的种类繁多,效果也不一样,使用时必须根据被焊件材料的性质、表面状况和焊接方法来选取。助焊剂的用量越大,助焊效果越好,可焊性越强,但助焊剂残渣也越多。助焊剂残渣不仅会腐蚀元器件,而且会使产品的绝缘性能变差,因此在锡焊完成后应进行清洗除渣。
4)正确选用焊料
锡焊工艺中使用的焊料是锡铅合金,电子产品的装配和维修中要用共晶合金。
5)控制好焊接温度和时间
热能是进行焊接必不可少的条件。热能的作用是熔化焊料,提高工件金属的温度,加速原子运动,使焊料浸润工件金属界面,扩散到金属界面晶格中去,形成合金层。温度过低,则达不到上述要求而难于焊接,造成虚焊。提高锡焊的温度虽然可以提高锡焊的速度,但温度过高会使焊料处于非共晶状态,加速助焊剂的分解,使焊料性能下降,还会导致印刷电路板上的焊盘脱落,甚至损坏电子元器件。合适的温度是保证焊点质量的重要因素。在手工焊接时,控制温度的关键是选用具有适当功率的电烙铁和掌握焊接时间。根据焊接面积的大小,经过反复多次实践才能把握好焊接工艺的这两个要素。焊接时间过短,会使温度太低,焊接时间过长,会使温度太高。一般情况下,焊接时间应不超过5s。
4锡焊的质量要求
电子产品的组装其主要任务是在印刷电路板上对电子元器件进行锡焊。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,因此在锡焊时,必须做到以下几点
1)电气性能良好
高质量的焊点应是焊料与工件金属界面形成牢固的合金层,才能保证导电性能。不能简单地将焊料堆附在工件金属表面而形成虚焊,这是焊接工艺中的大忌。
2)焊点要有足够的机械强度
焊点的作用是连接两个或两个以上的元器件,并使电气接触良好。电子设备有时要工作在振动的环境中,为使焊件不松动或脱落,焊点必须具有一定的机械强度。锡铅焊料中的锡和铅的强度都比较低,有时在焊接较大和较重的元器件时,为了增加强度,可根据需要增加焊接面积,或将元器件引线、导线元件先行网绕、绞合、钩接在接点上再行焊接。
3)焊点上的焊料要适量
焊点上焊料过少,不仅降低机械强度,而且由于表面氧化层逐渐加深,会导致焊点早期失效。焊点上焊料过多,既增加成本,又容易造成焊点桥连(短路),也会掩盖焊接缺陷,所以焊点上的焊料要适量。印刷电路板焊接时,焊料布满焊盘呈裙状展开时最合适,如图3-7所示。
图3-7典型焊点的外观
1—焊锡丝;2—电烙铁;3—焊点剖面呈“双曲线”;4—平滑过渡;5—半弓形凹下;6—元器件引线;7—铜箔;8—基板
4)焊点表面应光亮均匀
良好的焊点表面应光亮且色泽均匀。这主要是助焊剂中未完全挥发的树脂成分形成的薄膜覆盖在焊点表面,能防止焊点表面氧化。
5)焊点不应该有毛刺、空隙
焊点表面存在毛刺、空隙不仅不美观,还会给电子产品带来危害,尤其在高压电路部分,将会产生尖端放电而损坏电子设备。
6)焊点表面必须清洁
焊点表面的污垢、尤其是助焊剂的有害残留物质,如果不及时清除,酸性物质会腐蚀元器件引线、接点及印刷电路,吸潮会造成漏电甚至短路燃烧等而带来严重隐患。
㈣ 电烙铁中的锡为什么对有些金属很容易上锡有些又不能它根据什么来判断金属哪些容易焊接呢
一般镀锡板是很容易上锡的,裸焊盘上锡比较难,特别是放至时间久的,因为焊盘的材质回一般答是铜,铜在空气中或者经过高温很容易氧化,氧化后的焊盘就很难上锡,要解决难上锡的情况可以考虑两种方法,第一就是在焊锡前刷一下助焊剂,第二种就是在过炉或者贴片前先镀一层锡。这样就好焊了。
对于不锈钢这样的材料的话, 由于不锈钢本身的特性,一般是不接受焊锡的,如果一定要用焊锡焊接,需要在焊锡前对不锈钢进行处理,一般情况下用酸性溶液把表面侵蚀,使得原本光滑的表面变得有凹凸不平的小坑洼(显微镜下可见),然后有必要再刷一层助焊膏,再用锡丝进行焊接。
如果本身焊锡的不锈钢面积有点大,可以考虑用热风枪或者加热平台对不锈钢进行预加热,因为不锈钢具有传热快,散热快的特点,所以在仅仅靠烙铁的传热和补温是不够的,温度不够会导致堆锡、焊锡时间久等问题出现。
值得注意的是,即使按照上面的方式对不锈钢进行焊锡,其原理并非如常规焊锡工艺,常规的焊锡工艺是焊锡丝与焊盘产生合金层,而不锈钢焊锡只是说通过锡丝的熔点把锡丝溶化后,液态的锡流进经过酸性溶液侵蚀后不锈钢凹凸面,抱紧而已,并非两者溶合一起。
㈤ 锡焊的焊接条件
一、手工焊接的工具
任何电子产品,从几个零件构成的整流器到成千上万个零部件组成的计算机系统,都是由基本的电子元件器件和功能构成,按电路工作原理,用一定的工艺方法连接而成。虽然连接方法有多种(例如、绕接、压接、粘接等)但使用最广泛的方法是锡焊
手工焊接的工具
电烙铁
铬铁架
锡焊的条件
为了提高焊接质量,必须注意掌握锡焊的条件
被焊件必须具备可焊性
被焊金属表面应保持清洁
使用合适的助焊剂
具有适当的焊接温度
具有合适的焊接时间
二、焊料与助焊剂
凡是用来熔合两种或两种以上的金属面,使之成为一个整体的金属或合金都叫焊料。这里所说的焊料只针对锡焊所用焊料。
常用锡焊材料
管状焊锡丝
抗氧化焊锡
含银的焊锡
焊膏
助焊剂的选用
在焊接过程中,由于金属在加热的情况下会产生一薄层氧化膜,这将阻碍焊锡的浸润,影响焊接点合金的形成,容易出现虚焊、假焊现象。
使用助焊剂可改善焊接性能。助焊剂有松香、松香溶液、焊膏焊油等,可根据不同的焊接对象合理选用。焊膏焊油等具有一定的腐蚀性,不可用于焊接电子元器件和电路板,焊接完毕应将焊接处残留的焊膏焊油等擦拭干净。元器件引脚镀锡时应选用松香作助焊剂。印制电路板上已涂有松香溶液的,元器件焊入时不必再用助焊剂。
三、手工焊接的注意事项
手工锡焊接技术是一项基本功,就是在大规模生产的情况下,维护和维修也必须使用手工焊接。因此,必须通过学习和实践操作练习才能熟练掌握。注意事项如下:
手握铬铁的正确操作姿势
手握铬铁的姿势掌握正确的操作姿势,可以保证操作者的身心健康,减轻劳动伤害。为减少焊剂加热时挥发出的化学物质对人的危害,减少有害气体的吸入量,一般情况下,烙铁到鼻子的距离应该不少于 20cm ,通常以 30cm 为宜。
电烙铁有三种握法,如下图所示。
握电烙铁的手法示意
反握法的动作稳定,长时间操作不易疲劳,适于大功率烙铁的操作;正握法适于小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。
焊锡丝的正确操作姿势
焊锡丝一般有两种拿法,如下图所示。由于焊锡丝中含有一定比例的铅,而铅是对人体有害的一种重金属,因此操作时应该戴手套或在操作后洗手,避免食入铅尘。
焊锡丝的拿法
电烙铁使用以后,一定要稳妥地插放在烙铁架上,并注意导线等其他杂物不要碰到烙铁头,以免烫伤导线,造成漏电等事故。
四、手工焊接操作的基本步骤
掌握好电烙铁的温度和焊接时间,选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置,才可能得到良好的焊点。正确的手工焊接操作过程可以分成五个步骤,如图所示。
手工焊接步骤
基本操作步骤
准备施焊(图 (a) ):左手拿焊丝,右手握烙铁,进入备焊状态。要求烙铁头保持干净,无焊渣等氧化物,并在表面镀有一层焊锡。
加热焊件(图 (b) ):烙铁头靠在两焊件的连接处,加热整个焊件全体,时间大约为 1 ~ 2 秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说,要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。例如,图 (b) 中的导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀受热。
送入焊丝(图 (c) ):焊件的焊接面被加热到一定温度时,焊锡丝从烙铁对面接触焊件。(注意:不要把焊锡丝送到烙铁头上)
移开焊丝(图 (d) ):当焊丝熔化一定量后,立即向左上 45° 方向移开焊丝。
移开烙铁(图 (e) ):焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后,向右上 45° 方向移开烙铁,结束焊接。从第三步开始到第五步结束,时间大约也是 1 至 2s 。
锡焊三步操作法
对于热容量小的焊件,例如印制板上较细导线的连接,可以简化为三步操作。
准备:同以上步骤一。
加热与送丝:烙铁头放在焊件上后即放入焊丝。
去丝移烙铁:焊锡在焊接面上浸润扩散达到预期范围后,立即拿开焊丝并移开烙铁,并注意移去焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间。
对于吸收低热量的焊件而言,上述整个过程的时间不过 2 至 4s ,各步骤的节奏控制,顺序的准确掌握,动作的熟练协调,都是要通过大量实践并用心体会才能解决的问题。
有人总结出了在五步骤操作法中用数秒的办法控制时间:烙铁接触焊点后数一、二(约 2s ),送入焊丝后数三、四,移开烙铁,焊丝熔化量要靠观察决定。此办法可以参考,但由于烙铁功率、焊点热容量的差别等因素,实际掌握焊接火候并无定章可循,必须具体条件具体对待。试想,对于一个热容量较大的焊点,若使用功率较小的烙铁焊接时,在上述时间内,可能加热温度还不能使焊锡熔化,焊接就无从谈起。
五、手工焊接操作的具体手法
在保证得到优质焊点的目标下,具体的焊接操作手法可以有所不同,但下面这些前人总结的方法,对初学者的指导作用是不可忽略的。
保持烙铁头的清洁
焊接时,烙铁头长期处于高温状态,又接触助焊剂等弱酸性物质,其表面很容易氧化腐蚀并沾上一层黑色杂质。这些杂质形成隔热层,妨碍了烙铁头与焊件之间的热传导。因此,要注意用一块湿布或湿的木质纤维海绵随时擦拭烙铁头。对于普通烙铁头,在腐蚀污染严重时可以使用锉刀修去表面氧化层。对于长寿命烙铁头,就绝对不能使用这种方法了。
靠增加接触面积来加快传热
加热时,应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热,而不是仅仅加热焊件的一部分,更不要采用烙铁对焊件增加压力的办法,以免造成损坏或不易觉察的隐患。有些初学者用烙铁头对焊接面施加压力,企图加快焊接,这是不对的。正确的方法是,要根据焊件的形状选用不同的烙铁头,或者自己修整烙铁头,让烙铁头与焊件形成面的接触而不是点或线的接触。这样,就能大大提高传热效率。
加热要靠焊锡桥
在非流水线作业中,焊接的焊点形状是多种多样的,不大可能不断更换烙铁头。要提高加热的效率,需要有进行热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥,就是靠烙铁头上保留少量焊锡,作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。由于金属熔液的导热效率远远高于空气,使焊件很快就被加热到焊接温度。应该注意,作为焊锡桥的锡量不可保留过多,不仅因为长时间存留在烙铁头上的焊料处于过热状态,实际已经降低了质量,还可能造成焊点之间误连短路。
烙铁撤离有讲究
烙铁的撤离要及时,而且撤离时的角度和方向与焊点的形成有关。如图所示为烙铁不同的撤离方向对焊点锡量的影响。
㈥ 锡焊接技术有哪些
1、焊件表面处理
手工烙铁焊接中遇到的焊件是各种各样的电子零件和导线,除非在规模生产条件下使用“保险期”内的电子元件,遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作,去除焊接面上的锈迹,油污,灰尘等影响焊接质量的杂质。手工操作中常用机械刮磨和酒精,丙酮擦洗等简单易行的方法。
2、预焊
预焊就是将要锡焊的元器件引线或导电的焊接部位预先用焊锡润湿,称预焊是准确的,因为其过程合机理都是锡焊的全过程——焊料润湿焊件表面,靠金属的扩散形成结合层后而使焊件表面“镀”上一层焊锡。
预焊并非锡焊不可缺少的操作,但对手工烙铁焊接特别是维修,调试,研制工作几乎可以说是必不可少的。
3、不要用过量的焊剂
适量的焊剂是必不可缺的,但不要认为越多越好。过量的松香不仅造成焊后焊点周围需要清洗的工作量,而且延长了加热时间,降低工作效率;而当加热时间不足时又容易夹杂到焊锡中形成“夹渣”缺陷;对开关元件的焊接,过量的焊剂容易流到触点处,从而造成接触不良。
合适的焊剂量应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点,不要让松香水透过印制板流到元件面或插座孔里(如IC插座)。对使用松香芯的焊丝来说,基本不需要再涂焊剂。
4、保持烙铁头的清洁
因为焊接时烙铁头长期处于高温状态,又接触焊剂等受热分解的物质,其表面很容易氧化而形成一层黑色杂质,这些杂质几乎形成隔热层,使烙铁头失去加热作用。因此要随时在烙铁架上蹭去杂质。用一块湿布或湿海绵随时擦烙铁头,也是常用的方法。
5、加热要靠焊锡桥
非流水线作业中,一次焊接的焊点形状使多种多样的,不可能不断换烙铁头。要提高烙铁头加热的效率,需要形成热量传递的焊锡桥。
㈦ PCB用CAM350导出的gerber中,锡膏层和焊盘层有什么区别,求详解!
电路板上的电子元件焊接,一般是分两种:
一:贴片后回流焊,
锡膏层,主要用来开钢网印锡膏的,这些焊盘都是没有插件孔的,印上锡膏后有自动贴片机把电
子器件贴在对应的焊盘上,然后经过红外线加热,锡膏熔化成液态锡将电子器件和焊盘焊接在
一起,冷却后电子器件就固定在线路板上了
二:插件后过波峰焊
指的是那些有孔的焊盘,电子器件有相应的插脚,插在电路板上,然后去过波峰焊(简单点说就是
放锡炉里漂一下),将电子器件焊接在板上
锡膏层和焊盘层有什么区别,如楼上回答非常准确
㈧ 在PCB设计中锡焊层是,阻焊层以及钻孔指示图钻孔图都是什么意思
印刷电路板的基本是由焊盘、过孔、阻焊层、丝印层等部分组成
锡焊层就是你设计的元件封装的焊盘,以及加的自由焊盘等等,一般有顶层助焊层和底层助焊层,简单点理解就是在整片阻焊的绿油上开窗,目的是允许焊接
阻焊层就是印刷电路板子上要上绿油的部分,通常为了增大铜皮的厚度,采用阻焊层上划线去绿油,然后加锡达到增加铜线厚度的效果,还有就是防止焊接时焊锡到处流,目的就是除开焊盘外的所有地方不允许焊接。
钻孔图就是过孔了,连接各层之间的走线,还有就是接插脚等。
丝印就是印字了,元件标识啊等等