SMT手工焊接技术大全及技术指导 - 图文
更新时间:2024-02-27 10:19:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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资料一 焊锡技朮
第一章 锡焊的基本认知
一. 澄清观念
? 正确的锡焊方法,不但能省时,还可防止空气污染。
? 焊锡作为连接零件及电之传导和散热之用,不用作力的支撑点。 ? 焊接是一门技能的艺术,其趣味性涵蕴在各位对焊接工作的注意上。 二. 增进质量
? 一般电子设备系统的故障,根据统计,有高达百分之九十是出于人为的因素,为了
增进质量,降低不良率,希望工作人员对焊接的基本技术有所认识及掌握。 ? 一个焊接作业的初学者,于最初犯下的错误,将影响到尔后投向工作上蜕变成严重
习惯性的错误,一旦根深蒂固则难以纠正,故在学习的初期,应严格的要求作业者按照正确的操作步骤来实习训练。
三. 锡焊的定义
? 当二金属施焊时,彼此并不熔合,而是依靠熔点低于华氏800(摄氏427)度的焊料「锡
铅合金」,由于毛细管的作用使其完全充塞于金属接合面间,使工作物相互牢结在一起的方法,即称为「锡焊」。因其施焊熔融温度低,故又称为「软焊」。所以锡焊可说是将两洁净的金属,以第三种低熔点金属,接合在一起使金属面间获得充分黏合的工作。
四. 锡焊的原理
? 锡焊是将熔化的焊锡附着于很洁净的工作物金属的表面,此时焊锡成份中的锡和工
作物变成金属化合物,相互连接在一起。锡与其它金属较铅富有亲附性,在低温容易构成金属化合物。
? 总之锡焊是利用焊锡作媒介籍加热而使A、B二金属物接合,进而由溶化的焊锡与
金属的表面产生合金层。
五. 锡焊的材料
? 松香焊剂。 ? 锡铅合金。 焊剂功用:
? 清洁被焊物金属表面,并在作业进行中,保持清洁。 ? 减低锡焊熔解后,扩散方向之表面张力。
? 增强毛细管现象,使焊锡流动良好,排除妨害附着因素。 ? 能使焊锡晶莹化,即光亮之效果。 焊剂种类:
? 助焊剂在基本上,应分为二大类: [1]有机焊剂。 [2]无机焊剂。 ? 松香焊剂分为: [1]纯松香焊剂(R) 。 [2]中度活性松香焊剂(RMA) 。 [3]活性松香焊剂(RA) 。 [4]超活性松香焊剂(RSA) 。
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焊锡锡、铅特性 :
? 锡的本性不怕空气或水的侵蚀,纯锡具抗蚀能力 ,故常抹于铜的表面,以免铜被
侵蚀。
? 铅很软且很细密,但表面很快的即与空气中的氧作用,形成氧化铅,使铅不再进一
步的向内部腐蚀。这种特性,使铅也和锡一样,用来涂抹在金属的表面,以防侵蚀。
锡铅合金的组成与种类: 锡/铅 性质说明 70/30 预先上锡(预焊)之最佳合金 65/35 很接近低熔点,几乎没有糊状阶段,用来预焊热敏件。 63/37 熔点低于183℃,且不呈糊状,为电路焊接之最佳焊锡。 60/40 导电性很好,糊状阶段极短,于焊接温度稍高时使用。 55/45 用于较大热容量或一般焊接,凝固时间(糊状阶段)稍长。 50/50 一般用于焊锡,不适于作电子、电路的连接,熔点较高,糊状阶段长。 40/60 液化温度高,不适于用作电路皮上焊接,糊状阶段很长。 六.锡焊接的工具:
? 电烙铁 ? 烙铁架 ? 海棉
? 其它辅助工具(吸锡器,吸锡线,剥线钳,尖嘴钳,斜口剪钳) ? 清洁工具(钢刷、钢棉、砂纸、砂布及锉刀)
合适作业温度 228℃-248℃ 226℃-246℃ 220℃-240℃ 230℃-250℃ 243℃-263℃ 260℃-280℃ 280℃-300℃ 第二章 控温烙铁操作说明
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贰 控温烙铁操作说明
一. 使用步骤: 1. 确认石棉潮湿。 2. 清除发热管表面杂质。 3. 确认烙铁螺丝锁紧无松动。 4. 确认220V电源插座插好。 5. 将电源开关切换至ON位置。
6. 调整温度设定调整钮至300℃,待加热指示灯熄灭后,用温度计测量烙铁头温度是否为300℃±10℃以内;再加热至所需之工作温度。 7. 如温度超过范围必须停止使用,并送请维修。 8. 开始使用。 二. 结束使用步骤:
1. 清洁擦拭烙铁头并加少许锡丝保护。 2. 调整温度设定调整钮至可设定之最低温度。 3. 将电源开关切换至OFF位置。 4. 拔下电源插头。 三. 最适当工作温度
?在焊接过程中使用过低的温度将影响焊锡的流畅性。 ?若温度太高又会伤害线路板铜箔与焊接不完全和不美观。 ?若有白烟冒出或表面有白粉凹凸不平无光泽系使用温度过高。 ?以上两种情形皆有可能造成冷焊或包焊之情况发生。
?为避免上述情况发生除慎用钖丝外,适当且正确之工作温度选择是有必要。
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下列系各种焊锡工作适当之使用温度:
一般锡丝溶点 183℃~215℃(约361℉~419℉) 正常工作温度 270℃~320℃(约518℉~608℉) 生产线使用温度 300℃~380℃(约572℉~716℉) 吸锡工作温度(小焊点) 315℃(约600℉) 吸锡工作温度(大焊点) 400℃(约752℉)
注意事项:在红色区即温度超过 400℃(752℉),勿经常或连续使用;偶而需使用在大焊点或非常快速焊接时,仅可短时间内使用。 四. 烙铁头之使用及保养方法:
(一)造成烙铁头不沾锡的原因,主要有下列数点,请尽可能避免: (1)温度过高,超过400℃时易使沾锡面氧化。 (2)使用时未将沾锡面全部加锡。
(3)在焊接时助焊剂过少;或使用活性助焊剂,会使表面很快氧化;水溶性助焊剂在高温有腐蚀性也会损伤烙铁头。
(4)擦烙铁头用之海绵含硫量过高,太干或太脏。 (5)接触到有机物如塑料;润滑油或其它化合物。 (6)锡不纯或含锡量过低。
(二)烙铁头使用应注意事项及保养方法:
(1)烙铁头每天送电前先去除烙铁头上残留的氧化物,污垢或助焊剂;并将发热体内杂质清出,以防烙铁头与发热体或套筒卡死。随时锁紧烙铁头以确保其在适当位置。
(2)使用时先将温度先行设立在200℃左右预热,当温度到达后再设定至300℃,到达300℃时须实时加锡于烙铁头之前端沾锡部份,待稳定3~5分钟后,即以测试温度是否标准后,再设定于所需之工作温度。
(3)在焊接时,不可将烙铁头用力挑或挤压被焊接之物体,不可用磨擦方式焊接,如此并无助于热传导,且有损伤烙铁头之虞。 (4)不可用粗糙面之物体磨擦烙铁头。 (5)不可使用含氯或酸之助焊剂。 (6)不可加任何化合物于沾锡面。
(7)较长时间不使用时,将温度调低至200℃以下,并将烙铁头加锡保护,勿擦拭;只有在焊接时才可在湿海绵上擦拭,重新沾上新锡于尖端部份。
(8)当天工作完后,不焊接时将烙铁头擦拭干净后重新沾上新锡于尖端部份,并将之存放在烙铁架上及将电源关闭。
(9)若沾锡面已氧化不能沾锡,或因flux引起氧化膜变黑,用海绵也无法清除时,可用600~800目之砂纸轻轻擦拭,然后用内有助焊剂之锡丝绕于擦过之沾锡面,予以加温待锡接触融解后再予重新加锡。 五. 烙铁头之换新与维护:
(1)在换新烙铁头时,请先确定发热体是冷的状态,以免将手烫伤。
(2)逆时针方向用手转动螺帽,将套筒取下,若太紧时可用钳子夹紧并轻轻转动。
(3)将发热体内之杂物清出并换上新烙铁头,加温方式依第六大项第二小项(2)之方式进行即可。
(4)若有烙铁头卡死情形发生时勿用力将其拔出以免伤及发热体。此时可用除锈剂喷洒其卡死部位再用钳子轻轻转动。
(5)若卡死情形严重,请退回经销商处理。
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六. 一般保养:
(1) 塑料外壳或金属部份可在冷却状态下用去渍油擦拭,请勿侵入任何液体或让任何液体侵入机台内。
(3)烙铁请勿敲击或撞击以免电热管断掉或损坏。 (4)作业期间烙铁头若有氧化物必须用石棉立即清洁擦拭。 (5)石棉必须保持潮湿,每隔4小时必须清洗一次。
(6)烙铁头若有氧化,应用600~800细砂纸清除杂质后,再用锡加温包覆;若此方式仍无法排除氧化现象,应立即更换烙铁头。
一、目 的:
第三章插件检查补焊作业指导
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为使插件检查补焊作业符合质量之要求,所拟定此管制作业,以期操作人员能在此标准化状况下,达成预期之作业质量效果。 二、作业程序:
2.1 工具准备:1)控温烙铁、2)真空吸锡枪、3)吸锡枪、4)小锡炉、5)斜口钳、
6)起子、7)放大镜、8)刷子、 上列工具依各操作作业指导书操作使用。 2.2 作业标准:工程样品或BOM。 2.3 作业前需穿戴防静电工作手套。 三、注意事项:
3.1 检查及补焊完成之产品必须依规定于以标示与存放。
3.2 检查及补焊作业间如发现不良质量突升或连续性不良品时,应立即通知主管或相关单位处理分析。
3.3 检查及补焊作业质量状况应记录于”外观检查记录表”并于每日下班前交由主管汇整。
四、插件检查补焊作业指导标准 1、零件排列
最好的
1.零件中心线对称零件孔轴. 2.零件间的距离很固定. 3.零件固定于两零件孔中间.
可允收的
1.零件虽不对称,但不会造成导体零件本体接触. 2.零件虽不对称,且造成非导体零件本体接触.
3.零件虽没位于中心孔位置,但不影响脚弯弧度的要求.
不可允收的
1.导体零件本体接触.
2.零件没有位于中心孔位置,造成破坏脚弯弧度的要求.
2、零件排列
最好的
1.没极性零件,以垂直方向插入,如此从上到下能很清楚 读出所有符号.
2.没极性零件,以水平方式插入,如此以同一方向能很清楚读出所有符号和颜色代号.
4. 多脚数零件(变压器,IC...等)依指示方向插入.
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可允收的
1.非极性零件没有依一致的方向插入.
不可允收的
1.有极性零件插反. 2.插错零件.
3.零件插错孔位置.
3、立式零件脚绝缘体与高度
最好的
1.零件脚的绝缘体未插入PC板之PTH孔内.
2.零件脚的绝缘体尾端与PC板距离(H)大于1.2mm小于1.8mm.
可允收的
1.零件脚的绝缘体未插入PC板之PTH孔内;零件脚的绝缘体尾端与PC板距离(H)小于2.5mm以下.
不可允收的
1.零件脚的绝缘体插入PC板之PTH孔内.
2.零件脚的绝缘体未插入PC板之PTH孔内;但零件脚的绝缘体尾端与PC板距离(H)大于2.5mm以上.
4、立式零件倾斜
最好的
1.零件本体垂直于PC板.
可允收的
1.零件本体倾斜θ小于15度.
不可允收的
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1. 零件本体倾斜θ大于15度
5、卧式零件高度
最好的
1.零件本体离PC板面0.4mm.
可允收的
1.零件本体离PC板面2.5mm以下.
不可允收的
1.零件本体离PC板面2.5mm以上.
6、功率晶体
最好的
1.零件必须与PC板之平贴. 2.螺丝与螺帽必须锁紧平贴.
可允收的
1.螺丝与螺帽必须锁紧平贴;零件可不平贴,但须至少 75%之零件面积接触到PC板面.
不可允收的
1.螺丝与螺帽松脱
2.零件可未平贴,且零件面积小于75%接触到PC板面.
7、振荡器
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最好的
1.零件表面必须平贴PC板表面.
可允收的
1.与零件脚相对之边缘必须与PC板面接触.
不可允收的
1.零件体未与PC板面接触或仅零件脚相邻之边缘 与PC板面接触.
8、连接器
最好的
1.边缘连接器底面须与PC板面平贴.
2.接点须成线形排列及低于绝缘部份上缘.
可允收的
1.边缘连接器稍微浮高,距PC板面0.4mm以下. 2. 连接器边缘稍微歪斜,但须在5度以内.
不可允收的
1.边缘连接器浮高,距PC板面0.4mm以上. 2.边缘连接器歪斜,且大于5度以上.
9、IC
最好的
1.零件底面必须与PC板表面平贴.
可允收的
1.零件浮高与PC板距离小于2.5mm以下.
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不可允收的
1.零件浮高与PC板距离大于2.5mm.
2.零件脚未插入PC板之PTH孔.
10、直立式排针
最好的
1.零件底面必须与PC板表面平贴. 2.脚不能弯曲.
可允收的
1.零件底面与PC板面最大距离小于0.8mm以下.
2.排针弯曲或本体倾斜小于15度.
不可允收的
1.零件底面与PC板面最大距离大于0.8mm以上.
2.排针弯曲或本体倾斜大于15度.
11、横卧式排针
最好的
1.零件底面必须与PC板表面平贴. 2.水平脚须与PC板表面平行. 3.脚不能弯曲.
可允收的
1.零件倾斜(B-A)小于1mm以下.
2.零件倾斜(C-D)最大不可超过0.7mm.
3.零件脚弯曲最大不可超过脚水平轴的0.8mm.
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不可允收的
12、排针沾锡 13、剪脚
1.零件倾斜(B-A)大于1mm以上. 2.零件倾斜(C-D)超过0.7mm以上.
3.零件脚弯曲离其脚水平轴的0.8mm以上.
最好的
1.PIN上端部份不沾锡.
2.PIN上端部份没有其它杂物或污染.
可允收的
1.除非有其它规定,否则PIN上沾锡长度不可超过2mm.
不可允收的
1.PIN上沾锡长度超过2mm. 2.PIN上沾有杂物或污染. 3.电镀层脱落或呈起泡现象.
最好的
1.剪脚,但不伤害焊柱.
可允收的
1.剪脚和焊点,但是焊点与脚之间没有空隙. 2.脚剪的短,但仍符合规格要求.
不可允收的
1.剪脚和焊点,且焊点和脚之间有空隙. 2.剪脚和焊点,使焊柱受到破坏,破损. 3.脚剪的太短,无法符合规格要求.
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14、零件脚长度
最好的
1.从PC板底面算起脚伸出1.8mm.
可允收的
1.从PC板底面算起脚伸出小于2.5mm或大于0.4mm.
不可允收的
1.从PC板底面算起脚伸出大于2.5mm或小于0.4mm.
15、吃锡性
最好的
1.零件脚未氧化且焊垫吃锡很好.
可允收的
1.不超过25%的焊垫面积不吃锡或吃锡情况不良.
不可允收的
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1.超过25%的焊垫面积不吃锡或吃锡情况不良.
2.零件脚氧化或玷污造成围绕脚四周的焊锡面吃锡不完全. 3.焊垫氧化玷污造成焊垫外缘部分产生很多针孔.
16、吃锡性
最好的
1.焊点是平滑的凹形曲线.
2.零件脚,焊垫或线头周围是很光滑,没有间断性的吃锡问题.
可允收的
1.锡爬升至贯穿孔或脚的部分,把板子倾斜45度,仍可看到锡.
2.锡未爬升至零件面的焊垫上.
不可允收的
1.吃锡不足,把板子倾斜45度,但看不到吃锡. 2.零件本体上溅到锡.
17、吃锡性
最好的
1.焊点呈现平光滑的凹形曲线.
2.零件脚,焊垫或线头四围呈现光滑的吃锡效果,没有间断性的吃锡问题.
3.零件脚的外形轮廓可以看的出来.
可允收的
1.焊点轻微包着零件脚的顶端,但吃锡良好. 2.焊锡至少包围零件脚75%的零件脚四周.
3.敲弯脚延伸至线路上方,脚和线路间之空隙大于0.3mm.
不可允收的
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1.焊锡太多.
2.焊柱包围四周的部份少于75%. 3.无法看出零件脚的外形轮廓
4.敲弯脚延伸至线路上方,使脚和线路间之空隙小于0.3mm 5.脚弯曲程度超过规定.
18、吃锡性
最好的
1.焊点有平光滑的凹形曲线.
2.零件脚,焊垫或线头四周有平滑连续性的吃锡效果.
3.可看见零件脚的外形轮廓.
可允收的
1.零件脚有轻微的包锡现象,但零件脚,焊垫吃锡效果良好.
2.焊锡下陷至贯穿孔内,但把板子倾斜45度,仍可看到吃锡.
不可允收的
1.严重的包焊,”A”角度小于或等于90度. 2.焊点超过焊垫四周.
3.无法看出零件脚的外形轮廓
4.吃锡不足,把板子倾斜45度,仍看不到吃锡.
19、贯穿孔
最好的
1.焊点有光滑的吃锡轮廓.
2.焊垫四围呈现光滑连续性的吃锡效果
可允收的
1.焊点有锡尖或锡柱,但高度小于1mm以下. 2.其它状况都是可以接受的.
不可允收的
1.焊点有锡尖或锡柱且高度大于1mm以上
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20、冷焊,锡珠,锡桥
最好的
1.没有冷焊,锡珠,锡桥或锡渣现象
可允收的
1.同一铜箔线路之相邻两焊点产生锡桥.
不可允收的
1.冷焊和零件脚的焊接面呈现砂砾状. 2.不同线路间,被锡桥跨接. 3.锡渣,锡珠.
21、锡尖,锡柱
最好的
1.没有锡尖,锡柱 2.弯脚曲域没有沾锡.
可允收的
1.锡尖,锡柱造成的长度,仍符合脚长要求. 2.锡尖,锡柱未把脚完全包藏起来.
不可允收的 1.锡尖,锡柱
造成的长度,超过脚长的要求.
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2.锡尖,锡柱把脚完全包住,看不到零件脚. 3.弯脚曲部份沾锡,并将锡延伸超过锡垫外缘.
22、锡洞,针孔,爆孔
最好的
1.焊点完全没有锡洞,针孔,爆孔或其它物质
可允收的
1.锡洞,针孔的底部可以看到.
2.锡洞,针孔部份的面积小于焊垫25%的焊点面积.
不可允收的
1.锡洞,针孔部份的面积大于焊垫25%以上的焊点面积. 2.锡洞,针孔的底部看不到,不知道有多深. 3.爆孔.
4.锡或焊点上有明显的外来物或杂质.
23、PC板板边(角)修补
最好的
1.板边修补的和原来相同. 2.板角修补的和原来相同.
可允收的
1.板边修护后只允许缺陷宽度不大于0.8mm.
2.修护后的板边处与线路或孔边的距离不可小于0.4mm.
3.修护后的板角缺陷不可大于1.6mm.
4.修护后的板角与线路或孔边的距离不可小于0.4mm.
不可允收的
1.修护后的板边缺陷大于0.8mm.
2.修护后的板边处与线路或孔边的距离小于0.4mm.
3.修护后的板角缺陷大于1.6mm.
4.修护后的板角与线路或孔边的距离小于0.4mm.
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24、PTH焊垫修复
最好的
1.修复区域不可有松香(助焊济)或胶残留. 2.焊垫翘起须修复到原有的标准.
可允收的
1.焊垫翘起须用认可的胶黏于板上,溢出来的胶须少于20%.
2.铜线或组件脚与修复后的PTH焊垫的焊性良好.
不可允收的
1.修复区有污染,脏,松香或胶残留.
25、PTH线路修复
最好的
1.修复区域不可有松香(助焊济)或胶残留. 2.翘起的线路须修复到原有的标准.
可允收的
1.翘起的线路须用认可的胶黏于板上,且翘起的线必须被胶所完全覆盖.
2.固体铜电线焊接跨于受损线路两边,且修复区完全被认可的胶完全覆盖.
3.受损线路以同样宽度的线路更换两端焊接,且修复区完全被认可的胶完全覆盖.
不可允收的
1.修复区有污染,脏,松香或胶残留.
2.修复区未被认可的胶覆盖或被认可的胶覆盖不完全致使线路露出.
3.胶未清洗(有黏性).
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第四章 表面贴装检查补焊作业指导
一、目 的:为使表面贴装检查补焊作业符合质量之要求,所拟定此管制作业,以期操作人员能在此标准化状况下,达成预期之作业质量效果。 二、作业程序: 2.1 工具准备:
1)控温烙铁、2)IC拆装机、3)热风枪、4)BGA取置机、5)夹子、6)目视检查板、7)放大镜。
上列工具请依各操作作业指导书操作使用。
2.2 作业标准:1)工程样品或BOM、2)半成品检验规范。 2.3 每一产品依(2.2)作业标准检查及补焊作业。 2.4 作业前需穿戴防静电工作手套。 三、注意事项:
3.1 检查及补焊完成之产品必须依规定于以标示与存放。
3.2 检查及补焊作业间如发现不良质量突升或连续性不良品时,应立即通知主管或相关单位处理分析。
3.3 检查及补焊作业质量状况应记录于”外观检查记录表”并于每日下班前交由主管汇整。
四、表面贴装检查补焊作业指导标准
1、芯片型电阻器焊点
最好的
1.平滑光亮的锡垫及金属端面. 2.焊点无针孔.
3.焊点收束面呈内凹状.
可允收的
1.沾锡稍呈凸状.
2.焊锡达金属端面顶点,但厚度尚未超过金属端面的厚度.
3.锡点之收束可明显视出.
4.焊点之针孔,气泡直径不超过25%以上.
不可允收的
1.零件座落于无焊锡收束面之上. 2.锡未焊于零件端面上. 3.空焊.
4.锡量超过零件端面焊锡层.
5.多锡;焊锡高度超过1/4 H 从零件端面到焊垫无法视出焊锡接合处.
2、芯片型电容器焊点
最好的
1.平滑光亮的锡垫及金属端面.. 2.焊点无针孔.
3.焊点收束面呈内凹状.
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可允收的
1.沾锡稍呈凸状.
2.焊锡达金属端面顶点,但厚度尚未超过金属端面的厚度. 3.锡点之收束可明显视出.
4.焊点之针孔,气泡直径不超过25%以上.
不可允收的
1.零件座落于无焊锡收束面之上. 2.锡未焊于零件端面上. 3.空焊.
4.锡量超过零件端面焊锡层.
5.多锡;焊锡高度超过1/4 H 从零件端面到焊垫无法视出焊锡接合处.
3、芯片型钽质电容器焊点
最好的
1.焊锡覆盖零件高度约1/4,焊点需呈内凹弯曲状.
可允收的
1.焊锡收束面与零件端面应呈之沾锡稍呈内凹弯曲状.
不可允收的
1.只有贴装于底部. 2.无弯曲现象. 3.空焊.
4、QFP(鸥翼型)脚焊点
最好的
1.任一边脚沾锡后均可视出脚之外形. 2.任一边脚沾锡后应呈内凹之收束面.
可允收的
1.沾锡应延伸IC脚厚1/4T.
2.锡覆盖整支IC脚,但脚外形某部位仍可视出
不可允收的
1.锡量过多覆盖IC脚后无法视出脚外形. 2.IC脚下锡过量,翘高和倾斜超过3支脚厚. 3.空焊.
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5、(PLCC)J型脚焊点
最好的
1.脚的四边均沾锡. 2.脚位于焊垫中心. 3.沾锡到达脚弯曲处.
可允收的
1.沾锡到达脚弯曲处1/2. 2.沾锡面积可看到脚的三边.
不可允收的
1.无法看到锡呈内凹状. 2.空焊.
6、PLCC焊点外观
最好的
1.锡点外观呈内凹状-?.
可允收的
1.焊点呈现弯曲凸状角度可判断-?. 2.外观可明显看出沾锡-?.
不可允收的 1.无明显沾锡-?. 2.焊点呈流质不良-?.
7、芯片型电阻,电容零件摆设
最好的
1.零件座落于两焊垫中心点.
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可允收的
1.零件横向偏移焊垫达1/4以上:
A.零件端沾锡面积应达50%以上; B.未接触相邻组件锡箔之空间是必须可见的; C.只容许1206及1210电阻,电容芯片零件1/4W以上偏移. 2.芯片相对位置不可超过1/4W偏移.
3.一边金属端面纵向滑出焊垫但应呈现可接受之锡点;而另一边金属端面并未超出焊垫末端且尚留有空位而焊点可看出.
不可允收的
1.两端金属端面纵向滑出焊垫末端. 2.无法看出锡点. 3.墓碑效应产生.
4.零件之MARK座落于侧面.
8、圆柱状零件摆设
最好的
1.零件座落于焊垫中心点.
可允收的
1.金属端面纵向滑出焊垫末端.
2.只允许横向滑出焊垫1/4.
不可允收的
1.金属端面之连接点座落于焊垫边缘.
9、无引线芯片零件脚摆设
最好的
1.零件焊垫和城堡与板子焊垫一致的中心线.
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可允收的
1.突出板子焊垫部份在城堡宽度的25%以下.
不可允收的
1.突出板子焊垫部份在城堡宽度的25%以上.
10、QFP零件脚摆设
最好的
1.IC脚座落于焊垫中心点.
可允收的
1.突出板子焊垫部份为引线脚宽度的25%以下.
不可允收的
1.突出板子焊垫部份为引线脚宽度的25%以上.
11、SOIC零件脚摆设
最好的
1.IC脚座落于焊垫中心点.
可允收的
1.单边滑出到焊垫边缘. 2.脚离开焊垫1/2W.
3.脚纵向偏移超出焊垫1/4L以内. 4.脚歪斜超出焊垫1/4W以内.
22
12、 SOIC零件脚摆设
最好的
1.IC脚座落于焊垫中心点.
可允收的
1.脚纵向偏移超出焊垫1/4L以内.(超出 1/4L以上则不可允收). 2.零件左右偏移,但仍在焊垫范围内并未 超出边缘.
3.脚左右偏移,且仍可看到沾锡于脚上.
4.IC脚两边偏移焊垫达1/2W以内.
不可允收的
1.IC脚偏移超过焊垫达1/2W以上;除非有下列条件则可允收.
A.脚虽偏移但每一支脚均沾锡,缺一不可; B.脚位偏移但并未超过邻近零件之焊垫或警戒区.
13、(PLCC)J型脚零件摆设
最好的
1.IC脚座落于焊垫中心点.
23
可允收的
1.J型脚偏移焊垫1/2W(SIDE A),而(SIDE B)脚位于焊垫边缘.
2.假如横向偏移≧ L 50%与纵向偏移达99%.(但零件两边不超过为原则.
不可允收的
1.IC脚偏移超过100%,即使沾锡可见.
14、点胶范围(芯片型电阻,电容)
最好的
1.无法看到胶污染于焊垫或金属端面. 2.点胶于两焊垫中央.
可允收的
1.胶量至少必需填满该零件1/3W.
不可允收的
1.焊垫与零件金属端面被胶污染.
2.胶残留于金属端面表面.3.无法看到沾锡.
15、零件损坏(芯片型电阻)
标准
1.对任何芯片外观裂痕≦0.01mm 2.在”B”范围不得损坏. 3.不允许破裂.
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16、零件损坏(圆柱状二极管)
标准
1.破裂,裂痕之任何型号均不可允收. 2.该型零件损坏无最低允收限度.
17、金属层流失(芯片型电容)
可允收的
1.零件金属端顶层需≧50%.
不可允收的
1.任何边≧(W)或(T)25%.
2.金属层流失而暴露陶瓷本体.
18、损坏或错误之维修
1.任何重工维修SMT损坏的锡垫,铜箔,必须符合下列要求:
A. MISSING PADS-零件必须被点胶于PWB表面,所增加之线需焊于零件金属末端.(如下图所示)
B. MISSING/DAMAGE FOIL RUNS-绝缘铜箔线需被点胶,当铜箔长度≧1/2”时.
C. MISSING/DAMAGE GUARD RUNS-PWB线路被损坏时需以30AWG裸线依原线路路径点胶于PWB,且
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点胶时勿覆盖于裸在线.(如下图A所示)
D.对信号线应用16~24AWG;对电源或地线应用30AWG.
资料二 插件手工焊接培训资料
第一章 概述
修板线承接于波峰焊之后和IBT 之前,修板对波峰焊的不良进行手工补焊等措施来保证焊接的质量,IBT 则是修板的反馈环节,对修板的质量起着监督的作用。本书主要讲解修板这一部分内容。
目前,修板线的工艺流程一般为:剪脚、修正、检查焊接面、检查元件面、修理这五个环节。其中,剪脚量的多寡与整形设备的整形能力有关;修正与焊接技术密切相关;检查焊接面、元件面与检查人员的认真仔细程度及工作态度有关;修理不仅与焊接有关,而且还要配合拆装元件的良好技术。
总之,修板线的每个环节都是环环相扣,息息相关的,只有各道环节都做好了才能保证修板的质量。下面就针对各环节在以下的章节中逐步介绍。 ★练习题:
1、 修板线与前后段工段有何联系?
2、 修板线的流程是怎样的?与各个环节相关的内容又有哪些?
第二章 剪脚
剪脚是修板线的第一道工序,剪脚控制得好,可以保证IBT 测试的正常性,减少误判率,不损坏测试针等,同时,也可保证电调测试及本体组装。比如,高压测试,如果元器件管脚过长则会产生元件电极间放电,产生电火花现象,过长的管脚在电路板组装到机壳上后易发生电气短路导致烧毁元件等。
第一节 剪脚标准
一、剪脚的标准
剪脚的标准是依据IPC-A-610C 中之规定,具体要求如下表: 1 级 2 级 3 级 L(max) 没有短路危险 2.3mm 1.5mm L(min) 锡点见到零件脚 其中,L 的测法如图(1)所示: 26
图(1) L 的测量方法
IPC 中将电子产品分成三个级别,分别为1 级、2 级、3 级。级别越高,相应的要求也越高。目前,我们部门遵循2 级标准,所以工艺中要求元件的管脚最长不得超过2.3mm,否则就要剪去多余的管脚。 二、剪脚元件举例
在实际生产中,插排、IC 及机器整形的元件脚长一般不超过2.3mm,故不剪脚,经常要剪的主要是手工整形的异形元件,如竖插电阻,竖插二极管,部分三极管等。因为这些元件从插件线流入波峰焊后会有所倾斜,导致过完波峰焊后,一边脚符合要求,而另一边经常达到3~5mm,超出2.3mm 有0.7~2.7mm 不等。这种情况经常在多功能一体机 DAA 板、主板及DH9093 主板上出现,因为这些板竖插件较多,另外一种情况就是尺寸整得刚好的三极管插入基板,过完波峰焊后亦有所倾斜,造成其中某个管脚超过2.3mm。这种情况在马兰士功放PM7000、PM8000 的M01 板上会经常出现。所以对这些元件就必须剪脚,否则就影响到IBT的测试及本体组装。 ★练习题
1、 试举例说明剪脚的好处。
2、 剪脚标准的依据是什么?试叙述其关于剪脚长度的具体内容。 3、 目前,我们工艺上要求剪脚的长度是多少?
4、 试举例哪些元件脚长可以不剪,而哪些元件的脚长要剪。
第二节 剪脚工具
剪脚的主要工具是斜口钳,当然,剪完管脚之后还要将剪断的残余管脚扫出印制板,因为刚过完波峰焊的印制板还有助焊剂的粘性,易将剪断的残余管脚吸附住,造成焊点之间不必要的短路,为了克服这一点,必须使用毛刷清除。故剪脚工位上必须要有斜口钳和毛刷。 一、斜口钳
修板线目前使用的是日本生产的GMK—125 型斜口钳,该斜口钳如图(2)所示。
图(2) 斜口钳的外形
1、 斜口钳的保养
斜口钳在使用过程中难免会有磨损,尽量避免用斜口钳剪直径大于1.5mm 的管脚,为增加斜口钳的使用灵活性,可视情况不定期地给斜口钳活动轴孔中滴入适量的机油。 2、 斜口钳的确认
当斜口钳使用一段时间后,出现刀口不利,剪钝了,遇到这种情况可用厚度为0.2mm的纸张做剪切对象,每天检验4 次。若能够顺利将纸张剪裂,则说明刀口还可使用,反之则应
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更改斜口钳了。 二、毛刷
在剪脚工位上对毛刷的要求并不高,只要刷毛不要过硬,不划伤绿油及铜箔即可。一般普通的油漆软毛刷就可达到要求。 ★练习题:
1、 在剪脚工位上主要要用哪些工具?并讲解各自的作用。 2、 如何保养斜口钳?
3、 如何确认斜口钳的好坏?
第三节 剪脚技术
剪脚技术的熟练与否可以提高修板线的整体速度,提高修板线的质量。剪脚主要分为放板、剪脚、清除管脚这三步。 一、放板
根据工艺操作指导书描述的放板方向,调节线体的适当宽窄后固定。线体不能调得过紧,以防电路板移动困难;线体也不能调得过松,否则电路板就会掉入线体上造成损坏。 二、剪脚
剪脚的正确姿势如图(3)所示,手掌心朝上,斜口钳的斜口面也朝上,五指自然弯曲握住斜口钳的把柄。剪脚时顺着元件管脚排列方向一排剪下,不要一个一个管脚挨着剪,这样可提高剪脚的工作效率。这种使用方式的好处是除了能提高工作效率还能防止铜箔翘起,因为在这种情况下元件管脚和焊盘承受的剪力最小,损坏焊盘的机率也小。
图(3) 正确的剪脚姿势
以下几个图是错误的使用方式。这几种方式都有可能在剪脚过程中使铜箔翘起。
图(4) 不正确的剪脚姿势1
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图(5) 不正确的剪脚姿势2
三、清理管脚
大家知道元件管脚剪完后,会在印制板上留下残余的剪断管脚,此时就必须用毛刷轻轻地由上往下扫,使之板面无零碎的管脚。如此,就完成了一块板的剪脚,电路板就可流入下一道工序。 ★练习题:
1、 剪脚主要分为哪几步? 2、 简述放板的要求。
3、 试述剪脚的正确姿势,并说明这种姿势的好处。
4、 下面两幅图(图A 和图B)中,哪张图在焊接面上清理管脚的方向是正确的。 5、 找一块电路板,按照书中所述进行剪脚,时间为3 天,每天半小时。
图A
图B
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第三章 修正
修正的主要内容是焊接,焊接是一种牢固的电连接形式。它主要是用于修板线的修正与修理工序之中。焊接是修板线的关键所在,焊接质量的好坏,直接影响到IBT 的直通率和基调的直通率。为此,掌握良好的焊接技术是修板线的一项最基本的技能。
第一节 介绍几种常用的电烙铁
电烙铁按照传热(导热)的方式可分为内热式和外热式两种。 一、内热式和外热式的定义
所谓内热式就是烙铁芯嵌在烙铁头腔中,通电后,发热体直接对烙铁头进行加热;外热式则是发热体通过外面的烙铁腔间接传热到烙铁头上。这种加热方式通过了中间热传递过程,是一种间接加热方式,故称之为外热式。 二、常见的几种电烙铁 1、 普通电烙铁
普通电烙铁也有许多款式,在要求不高,只要能焊接的场合就可使用。有的电烙铁有接地,有的电烙铁则没有接地线。有的烙铁有显示烙铁头温度,有的则没有。目前,我们部门使用的是有接地没显示的烙铁,如图( 6 )所示:
图(6) 普通烙铁
2、 恒温烙铁
恒温烙铁的重要特点是有一个恒温控制装置,使得焊接温度稳定,变化极小,这对焊接的质量起到了极大的作用。恒温烙铁根据有无显示可分为有显示恒温烙铁和没有显示的恒温烙铁。
(一)数字显示恒温烙铁
数字显示的恒温烙铁能将烙铁的温度实时地显示出来,方便、直观、便于控制,但价格比较昂贵。目前,我们部门使用的是白光公司的HAKO--937 型数字显示恒温烙铁,如图(7)所示:
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图(7) 数字显示恒温烙铁 HAKO--937
HAKO-937 恒温烙铁的温度设置
HAKO-937 恒温烙铁的温度设置采用插卡式调节方式调温,具体步骤如下: A:将插卡条按照卡上标明的方向插入插卡槽。
B:待显示的最高位开始闪动时,按上升键“UP”或下降键“DOWN”进行调节到适当温度。 C:按确认键“*”键,将最高位转为次高位为闪动状态,此时,再按上升键“UP”或下降键“DOWN”进行调节到适当温度。
D:按上步方法调节数字显示的末位,直到调整到欲设值为止。
E:再次按下确认键“*”键,拔出插卡条,即将输入的数字保存,恒温控制器将按照此设置工作,若欲再次调整时,只要再将插卡条插入按照上述步骤操作即可。 (2)没有显示的恒温烙铁
没显示的恒温烙铁的主要特点是价格低廉,所以车间用得较多的是该种电烙铁。我们部门使用的是白光公司的HAKO--936 型无显示恒温烙铁,如图(8)所示。
图(8)没显示的恒温烙铁 HAKO--936
HAKO-936 调温的设置方法:
HAKO-936 的温度设置方法比较简单,主要操作如下:
(1)、调节面板上的温度调节旋钮至所需温度(其中,黄色标示符为摄氏度----℃;白色标示符为华氏度-----℉)。
(2)、将旋钮上的固定螺丝旋紧,锁定所设温度,以防不轻意的触摸而紊乱了所调的温度。 设定烙铁温度的检验方法:
烙铁的温度设定后,随之而来的问题就是所设的温度标准吗?为了保证所设温度准确无误,我们必须再次用专门的烙铁温度测试仪来检验。我们部门现在使用的是白光公司的HAKO--191 型烙铁温度测试仪,如图(9)所示。 三、检验步骤:
左手拿着焊锡丝,右手握住预调好温度的电烙铁在烙铁温度测试仪的测试架上形成焊点,观察其显示的温度变化,如图(10)所示。最终的焊接温度以烙铁温度测试仪显示的为准,若不符合具体的焊接要求则可以调至所需温度即可。
注意:1、检测烙铁温度时要确认烙铁温度已达到衡温要求,此时烙铁的衡温指示灯
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处于熄灭状态;
2、读数时应等到测试仪数显值相对稳定时为准。
图(9)HAKO-191 烙铁温度测试仪的外形
图(10)检验焊接温度的测试动作
3、 吸锡烙铁
吸锡烙铁顾名思义是一种既可以吸锡,又可以焊接的特殊烙铁,它是集拆、焊元件为一体的新型电烙铁。 ★练习题:
1、 在修板线中,焊接主要用于哪几道工序?
2、 电烙铁按导热方式可分为哪几种,并说说各自的含义。 3、 本节中主要列出了哪几种烙铁?
4、 本节中讲了几种恒温烙铁,并说说各自调温设置的步骤。 5、 如何检验烙铁的焊接温度?
第二节 介绍几种实用的烙铁头
烙铁头结构的好坏,直接影响到焊接质量。下面介绍几种实用的烙铁头。 一、截面式烙铁头
如图(11)所示,截面式烙铁头主要用于焊盘较大的场合。大焊盘配用大烙铁头时焊接面接触面大,焊接质量就好。截面式烙铁头根据焊盘的大小也有多种系列。
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图(11) 截面式烙铁头
二、尖嘴烙铁头
如图(12)所示为尖嘴烙铁头。尖嘴烙铁头应用的范围较广,根据焊盘的大小亦有许多种系列。实际使用时,应根据场合选用。
图(12) 尖嘴烙铁头
三、弯头烙铁头
如图(13)所示, 弯头烙铁头主要适用于特殊的使用场合。一般用于两个或若干个大元件下面还有贴片等小型元件的焊接,如图(14)所示。弯头烙铁头也有很多系列,常见的有尖嘴烙铁头和K 式弯头烙铁头。
图(13) 弯头烙铁头
图(14)弯头烙铁头的焊接场合图
四、绍白光公司的几种烙铁头 1、 HAKO---1C
如图(15)所示,该种烙铁头亦属于截面式的烙铁头,它主要应用于焊接贴片元件等小型焊盘。
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图(15) HAKO—1C
2、HAKO--I
如图(16)所示,该种烙铁头属于尖嘴烙铁头的一种,它也主要应用于焊接表面贴装元件等小型焊盘。
图(16) HAKO--I
3、 HAKO--0.2RB
如图(17)所示,该种烙铁头主要用于特殊性的场合中,比如图(11)所示的场合等。
图(17) HAKO—0.2RB
4、 HAKOKO--0.8D
如图(18)所示,该种烙铁头的主要特点是烙铁头尖端有两个对称的小平面,这种烙铁头焊接时接触面就相对扩大,而且焊接面平稳,不像尖嘴烙铁头一样四周都是圆圆的,焊接面积相对来说就小了许多,所以这种烙铁头焊接起来手感特别好,焊接质量也很好。
图(18) HAKO--0.8D
5、 HAKO--1.2LD
如图(19)所示,该种烙铁头与HAKO—0.8D 的外观是一模一样,只不过是HAKO—1.2LD的长度与HAKO—0.8D 相比,长10MM。假如,在同一个恒温控制器上设置同样的温度,那么,烙铁头越长,焊接的温度就越低。故在这个前提下,HAKO—0.8D 的温度就比HAKO—1.2LD高。
图(19) HAKO—1.2LD
6、 HAKO--K
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如图(20)所示,该种烙铁头主要用于焊接大元件管脚和大焊盘的场合之中,它的特点是烙铁头呈对称的微倾斜刀口状,以保证焊接时更有效地接触焊接面,使焊接效果达到更满意的程度。
图(20) HAKO--K
★练习题:
1、 书中例举了几种常用的烙铁头?并说说各种烙铁头使用在哪种场合? 2、 试举例白光公司的几种烙铁头,并说明各自的使用场合。
第三节 电烙铁的保养
电烙铁是焊接的重要工具,俗话说:“磨刀不误砍柴工”, 烙铁的好坏是保证焊接质量的一个重要因素。为此,烙铁的良好保养是焊接者必不可少的注意事项,烙铁的保养主要有以下几项。
1、 当烙铁头上有黑色氧化层时,可用细砂布轻轻擦拭(不能用锉刀),然后通电,并立即上锡使其不氧化。
2、 电烙铁通电后不能任意敲击、拆卸及安装其电热部分零件。因为,烙铁芯的材料是陶瓷发热体,受热时极脆,故不能任意敲击,以免损坏烙铁芯,同时通电后拆卸、安装其电热部件有烫伤和触电的危险。
3、 电烙铁应保持干燥,不宜在过分潮湿或淋雨环境中使用,否则,烙铁的绝缘阻抗将大大下降,会有漏电的危险。
4、 拆烙铁头时,必须先关断电源,以防有烫伤和触电的危险。 5、 关断电源后,可利用余热在烙铁上上一层焊锡,以保护烙铁头。 ★练习题:
1、电烙铁的保养规则有哪些?试分别叙述之。
第四节 焊接材料
焊接材料包括焊料、助焊剂、阻焊剂三种。在我们部门有用到的焊接材料是前两种,下面将分别介绍之。 一、焊料
焊料是填充被焊金属密隙的材料,电子工业中常用的是软焊料:铅锡合金。铅锡合金主要用于波峰焊中,目前,我们部门用的是云南锡业公司的63A 型焊料。
在锡中加入铅可以增大焊料流动性,增加强度,降低成本。常用的锡铅焊料锡占62.7%,铅占37.3%。这种配比的焊锡熔点和凝固点都是183℃,可以由液态直接冷却为固态,不经过半液态,焊点可迅速凝固,缩短焊接时间,减少虚焊,该点温度称为共晶点,该成分配比的焊锡称为共晶焊锡。非共晶焊锡的焊锡凝固性、流动性差,质量差,不易焊接,焊接速度慢,效率低。共晶焊锡还能承受较大的拉力和剪力,有较高的焊接强度,其熔化温度低于其它非共晶焊锡,也可减少被焊元器件受热损坏的机会。 二、助焊剂
给焊接质量起不良影响主要是焊接表面的氧化膜,必须在焊接过程中用助焊剂去除氧化膜并阻止氧化。
手工焊接常用助焊剂是松香。松香在74℃时,内部的松香呈活性,随着温度的上升,
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使金属表面氧化物以金属皂形式激离,温度超过300℃时,松香失去活性。
为提高焊接质量和焊接效率,需在助焊剂中添加活性剂。为了使用方便,常采用中心夹有松香助焊剂、含锡量为61%的焊锡丝,称为松香焊锡丝。我们部门现在在使用的是朝日公司的CF-10 型松香焊锡丝。
有些焊点的焊接时间过长,造成焊点成焊锡渣,可点入松香还原。 三、阻焊剂
阻焊剂是一种耐高温涂料,在焊接时,可将不需焊接的部分涂上阻焊剂保护起来,以便于浸焊、波峰焊等。 ★练习题:
1、 焊接材料有哪几种?
2、 常用的锡铅焊料的配比是多少? 3、 什么是共晶焊锡?它有什么优点? 4、 松香的作用机理是什么? 5、 松香焊锡丝的含锡量是多少?
第五节 焊接
焊接是一项认真细致的工作,为确保焊接质量,主要要遵循以下几步: 一、焊接前的准备工作
1、 焊接之前要做好“5S”工作,焊接之后也要做好“5S”工作。
2、 电烙铁的初次使用前应检查接入电压是否与电烙铁的标称值一致,否则易损坏电烙铁。 3、 电烙铁使用前一定要接地,防止焊接时损坏元器件。
4、 电烙铁通电后不能任意敲击、拆卸及安装其电热部分零件。
5、 烙铁架上配备的海绵用来收集锡渣和锡珠,吸水时,用手刚好捏不出水分为宜,以免过多的海绵水影响焊接温度。 二、电烙铁温度设定的依据 1、 电烙铁的焊接温度由实际使用情况决定。一般来说以焊接一个锡点的时间限制在4 秒时最为合适。设置烙铁头的温度时,仔细观察烙铁头的颜色之变化,当其发紫时,表明温度设置过高。
2、 一般直插电子元器件(如,小型电解电容、发光二极管、瓷片电容等),将烙铁的实际温度设置为330~370℃,表面贴装元器件(SMC),可将烙铁的实际温度设置为300~320℃。 3、 特殊物料,需要特别设置烙铁温度,像咪头,蜂鸣器等要用含银锡线,温度一般在270~290℃之间。
4、 焊接大的元件脚时,温度不要超过380℃,但可以增大烙铁功率,以防焊盘离起。 三、元件焊接步骤 1、 预热 ● 步骤:
烙铁头与印制板成45°角,烙铁头顶住焊盘和元件脚(不能堵塞元件孔或过孔,以便焊锡顺利流入),然后给元件脚和焊盘预热,如图(21)所示。
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图(21) 正确的焊接姿势
●注意:
(1)、烙铁头的尖部不可顶住PCB无铜箔处,这样有可能将印制板烧出一条黑痕。如图(22)所示。
图(22) 错误的焊接姿势-------顶住PCB 无铜箔处焊接
(2)、烙铁头最好顺着元件的倒角方向焊接,如图(23)所示。
图(23) 顺着倒角方向焊接
图(24) 逆着管脚方向焊接
(3)、烙铁头不能堵住印制孔或过孔,如图(25)所示。
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图(25) 不堵住印制孔焊接
图(26) 堵住印制孔焊接
(4)、预热总体时间大约为1~2秒。 2、上锡 ● 步骤:
将焊锡丝从元件脚和烙铁接触面处引入,焊锡丝熔化时,要掌握进锡速度,当焊锡散满整个焊盘时,即可拿开焊锡丝。如图(27)所示。
图(27) 焊锡布满焊盘后拿开焊锡丝
●注意:
(1)、掌握焊锡丝的进线速度要经过一段时间的培训才能真正达到。进线速度过快会使焊盘过多锡,进线速度过慢,烙铁停留的时间长了,会使焊锡成锡渣,影响焊接质量。 (2)、锡线不可直接靠在烙铁头上,以防止助焊剂烧黑冒烟,如图(28)所示。
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图(28) 错误的焊接----焊锡丝直接靠在烙铁头上焊接
(3)、在无预热时,切忌加焊锡丝。 (4)、整个上锡时间大概为1~2秒。 3、拿开烙铁 ● 步骤:
焊锡丝拿开后,烙铁继续放在焊盘上持续1~2秒,当焊锡丝只有轻微烟雾冒出时,即可拿开烙铁。 ● 注意:
拿开烙铁时,不要迅速或用力往上挑,以免溅落锡珠、锡点、拉尖等不可接受点。 ★练习题:
1、 焊接前要做好哪些准备工作? 2、 如何设定电烙铁的焊接温度?
3、 焊接元件的步骤有哪些?具体叙述其步骤及注意事项。
4、 根据书中所述的焊接方法,找若干块电路板做焊接练习。练习时间为15 天,每天1 小时。
第六节 常见焊接问题分析
在焊接过程中,会遇到许多焊接问题,现例举出几种,以供参考,如下表。 常见焊接问题分析表 序号 不良现象 原因分析 1 黑色松香 温度过高 2 PCB 离层 烙铁头温度过高,烙铁头碰在电路板上 3 形成锡珠 锡线直接从烙铁头上加入;加锡过多;烙铁头氧化;敲打烙铁 4 少锡 加锡太少 5 松香散布面积大 烙铁头与印制板的角度不对(烙铁头拿得太平) 6 焊锡表面不光滑,起皱 烙铁温度过高;焊接时间长 7 产生锡尖 烙铁温度不够;烙铁温度过高;助焊剂失去效果;焊接时间太长 8 产生锡球 焊盘氧化;烙铁温度过低烙铁头太小; ★练习题; 1、 熟记表中的焊接问题,并运用到实际生产中解决问题。
2、 除了表中所列的焊接问题外,实际生产中还遇到了哪些焊接问题,请列出,并说明其原因。
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第四章 检查焊接面和元件面
从修正工序流过来的电路板,必须经过检查焊接面和元件面这两道工序。
第一节 检查焊接面
检查焊接面的主要目的是检查修正工序中有否全部焊好,是否还有连焊、虚焊、漏焊、元件脚未出等不良 ;同时,还要检查是否有遗留的未剪管脚,并用毛刷清扫焊接面等;对重不良待修部位则用不良品胶纸贴住以示区别;对有怀疑的焊点可用4 倍或10 倍放大镜观察。
●以下两点须特别注意:
1、 插排间的拉丝连焊,如图(29)所示。
图(29) 插排间的拉丝连焊
2、 元件脚未出,但焊盘上有上锡,如图(30)所示。
图(30) 焊盘有上锡但元件脚未出
★练习题:
1、 检查焊接面的工作内容是什么? 2、 检查焊接面有哪两点须特别注意?
第二节 检查元件面
检查元件面主要是要检查元件是否插到位、浮起、插反、错插、漏插等不良。尤其是插排的插反、二极管及电解电容等有极性元件须特别注意,如图(31)所示。对重不良待修部位在相应焊接面位置贴上不良品标鉴标识之。
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图(31) 元件的插反示意图
检查焊接面和元件面与操作者的仔细认真有关,所以,要求我们的操作者一定要仔细认真方可将错误减少至最少,直到没有错误为止。 ★练习题:
1、 检查元件面的主要内容是什么?
第五章 修理
修理工序,除了焊接之外,还必须要会在印制板上拆元件和装元件,以及清洗焊接面等技巧。
第一节 拆卸工具
在拆卸过程中,主要要用的工具有:电烙铁、吸锡枪、镊子等。本节主要介绍吸锡枪的结构及使用和保养。 一、吸锡枪的结构
我们部门使用的吸锡枪是白光公司的HAKO-484 型吸锡枪,该种吸锡枪属于高级吸锡器具的一种,所以必须对吸锡枪的结构有所了解才能正确使用好。吸锡枪主要由吸锡控制器、吸锡枪泵、吸锡枪架等组成,如图(32)所示。
图(32) 吸锡枪的外形
二、吸锡枪的使用 ● 步骤: 1、连接吸锡枪
(1)、将电源装置插入标有“IRON”的插座中。
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(2)、将软管连接到标有“VACUUM”的真空出口处。
(3)、检查以上两步连接好,确认无误后,打开电源,确保电源指示灯亮。 (4)、打开电源10 分钟后,才能开始除锡工作。 2、吸锡
(1)熔化焊锡
将吸嘴触及焊点处,然后熔化焊锡。 3、吸入焊锡
确认焊锡已完全熔化后,挤压吸锡扳机就能吸入已熔化的焊锡。 ● 注意:
1、吸锡枪发热不足时,勿使用焊枪,否则吸嘴或发热钢管可能被冷却焊锡所阻塞。
2、如果吸锡枪未彻底吸净焊锡,遗留有残余的焊锡时应先把元件重新焊接,再重复吸锡程序,清除元件上的焊锡。
3、软管切勿受到破坏,如汤伤、刮伤等。 三、吸锡器的保养
1、初次使用吸锡枪时,新吸嘴有镀屑,发热后挤压吸锡枪扳机,吸入过滤钢管。 2、每使用吸嘴150~200 次吸锡后,须用清理扳手或清洁针来清理吸嘴。 3、每使用发热钢管800~1000 次吸锡后,须用清洁针来清理发热钢管。
4、每次按开电源开关前,先清理吸嘴与发热钢管,不用时松开吸嘴,以免吸嘴与发热钢管受阻塞或“冷却”。
5、经常对吸嘴与发热钢管的衔接处涂上润滑油,以免“坏死”。 ★练习题:
1、在拆卸元件时,主要要用的工具有哪些? 2、吸锡枪的结构有哪些?
3、吸锡枪的使用步骤和注意事项有哪些? 4、吸锡枪应如何保养?
第二节 元件的拆卸
焊接在印制板上的元件,有的是实装机插的,表现在焊接面上就呈倒角式样;而有的是手插元件,在焊接面上是直直的管脚透过焊锡。这两种插元件的不同方式就导致了元件的拆卸上有不同之处。 一、手插元件的拆卸
1、 手插元件的拆卸比较简单,在一般场合中,主要分为以下几类:
(1) 、元件管脚≤3 根的场合时,可以直接用烙铁将元件管脚上的焊锡先融化,然后再将其取出;
(2) 、对于插排、单列直插式多脚元件(如单列IC、排阻等),可先上适量的焊锡在待拆元件管脚上,然后将烙铁在融化的焊锡中来回运动即可卸下该元件,如图(33)所示。
图(33) 卸单列直插式IC、插排
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(3) 、对于双列、四列封装的IC,也是用同样的方法在双列或四列脚都上锡 ,然后用烙铁均匀地来回转动,待焊锡都融化了,元件就可卸下来。如图(34)所示。
图(34) 四列IC 的拆卸法
2、 在要求较高的场合,就必须使用吸锡器先将元件管脚上的焊锡吸净,然后再将其卸下,如图(35)所示。
图(35)用吸锡器吸焊锡
二、机插元件的拆卸
机插元件的拆卸比较困难,因为在印制板上存在倒角问题。为了解决倒角,需要一把镊子,具体步骤为:
1、 右手握住烙铁将锡点融化。
2、 右手继续对准锡点加热,左手拿着镊子,对准锡点中倒角并将之夹紧后掰直,如图(36)所示。
图(36) 用镊子做辅助拆卸元件
3、 用吸锡枪将焊锡吸净,然后取出元件或在融化焊锡状态时将元件直接取出。后者用于要
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求不高的场合。 ★练习题:
1、 元件插入印制板的方式有哪两种?它们的区别在哪里? 2、 试述手插元件的拆卸步骤。 3、 试述机插元件的拆卸步骤。
第三节 元件的安装
元件的安装是元件拆卸的逆过程,因此,学会了拆卸元件来做安装元件是比较简单了。具体安装元件的步骤主要分为以下几步: 1、 对已拆卸过元件的焊盘孔进行挑孔。 ● 注意:
挑孔时烙铁放在焊盘上的时间不要太长,否则易引起铜箔翘起。 2、 将完好无误的元件装入相应的PCB 孔中。 ●注意:
元件装入前要注意有极性元件不要装反,而且要将元件的标称值符号放在易观察的位置,以便检查之用。
3、 根据前几章所学的焊接知识进行焊接,并检查焊点是否接受。
4、 对已焊好元件的管脚,看其是否符合工艺要求,对不符合要求的管脚必须作剪脚处理。 ★练习题:
1、 安装元件的步骤分为哪些?它们有哪些需要注意的环节,试叙述之。
第四节 焊接面的清洗
电路板经过波峰焊和手工焊修补后难免会留下一些松香渍,助焊剂等污染板面清洁度。随着时间的积累将会腐蚀线路板等。为了保证板面的清洁度,必须对电路板的焊接面进行清洗。
一、清洗工具准备
1、 毛刷;要求刷毛要有一定硬度,比如,铜丝刷毛等。。 2、 白布:要求白布本身要清,不褪丝毛等。
3、 酒精瓶(泵):要求能将酒精压出,方便清洗。 二、清洗步骤: ● 步骤:
先把毛刷用清洗剂清洗干净;若有脏污,则用毛刷垫沾有清洗剂的白布来回清洗锡点和板面,直到洗净为止。 ● 注意;
清洗剂不要用得太多,特别是不要流到其他元件,比如,插座、插头、开关等,以防影响其整机的电气性能。 ★练习题:
1、 清洗的目的是什么 ? 2、 清洗的工具有哪些?
3、 清洗的步骤有哪些?有哪些注意事项?
附 录
焊接面的可接受条件 一、接收要求
从润湿的物理角度看,焊料的金属界面要求有一个低于或接近零的接触角,不能根据表面外形来判断是否润湿。低于或接近于零的接触角仅作为参考。如果部件的原表面没有被焊料合金润湿,通常被认为是不润湿情况,这表明接触角度超过90度。焊接的目标情况为表面
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光泽且光滑润湿,焊接的连接面呈半弓月形凹面,高温焊接时可能外观较暗,要谨慎进行焊点的返工,以免产生别的问题使结果不符合适用级别的允收标准。 二、目标第1,2,3 级
焊点外观基本平滑,与部件润湿良好,部件轮廓清晰,焊料与焊件交界处平滑过渡,焊点成凹形。以上两点所述,可用图(37)表示之。
图(37) 焊接润湿状态示意图
三、允收第1,2,3 级
焊料合金混合物引脚或印制板都镀在一起;在正常情况下,特殊的焊接过程(如大块PWB 板的慢速冷却)中,外观可能呈暗淡灰白或粒状等现象但焊接必须润湿成小于90度的接触角,除焊料要求延伸到焊盘边缘或要求形成焊料保护层之外。 四、有缺陷第1,2,3 级
●由于不润湿焊点表面有球状物或珠粒焊点成凸形焊料未形成平滑面,如图(38)所示。 ●扰焊 ●冷焊
图(38) 有缺陷的焊接图
资料三 贴片元件焊接工艺
贴片元件焊接工艺
第一章:拆除芯片
一、焊接工艺
1、去除电路板上的任何表面涂覆物
2、将烙铁头蘸锡:有利于热传导;增加烙铁头与焊点之表面张力 3、涂覆助焊剂:取除焊点表面的氧化层,液态助焊剂可提高热传导
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4、拆除芯片
5、清洁焊盘上和电路板上残留的焊锡膏 6、清洁焊盘上和电路板上残留的助焊剂 二、所用焊锡膏和助焊剂的兼容性
助焊剂和焊锡膏
由工艺和回流焊条件决定,被加工的板子、元器件等材料必须兼容
1、助焊剂:依据原始工艺要求;助焊剂在返修过程中应用;助焊剂已加入在焊锡丝中;加入助焊剂的焊锡丝直接应用在焊点上有助于热传导;加入助焊剂的铜编带用于清洁焊盘 2、焊锡 3、清洗剂 4、涂覆材料
三、电路板本身的因素
PCB重量, 材料, 元器件排列格式 考虑如何正确选择烙铁头温度
1、对热敏感的电路板和芯片要避免选择温度过高的烙铁头
2、如电路板的接地铜箔过多,焊点过大则要选择温度较高的烙铁。这样才可保证在所需的时间范围内使焊点的焊锡达到溶化。 3、对元器件密度大的电路板需采用超细烙铁头,因此最好选择温度高的烙铁头对焊点进行快速的热传导。 四、其它考虑的因素
元器件和焊盘
1、如果拆除的芯片仍打算重新使用,在拆除时要格外小心。 2、注意不要损伤芯片的管脚。
3、电路板上的焊盘总是要重复使用的,因此,高温度将会把粘贴焊盘的黏合剂破坏使焊盘脱落。要尽量在较短的时间内采用较低的温度进行焊接。 五、各种烙铁头的选择
1、灵活性,速度 和过程控制 灵活性=镊型烙铁(Tweezer)
用一对镊型烙铁头就可拆除多种元器; Metcal技术的镊型烙铁工作效率及高;
与其它焊接工具相比较, 无需操作人员有很高的操作技巧;
2、速度和控制 = 专用固定尺寸烙铁头
尺寸合适是减低损伤芯片的先决条件; 容易使用;
根据元器件尺寸选择合适的烙铁头;
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六、元器件种类与烙铁头的关系
1、超小尺寸的元器件,如:MELFs, Chips
许多开槽式烙铁头
2、SMT 管脚排列在两边
隧道式烙铁头
3、方形
采用单台MX单手柄操作适合QFP100 和PLCC44 采用两台MX双手柄操作适合QFP208大尺寸芯片
4、超小尺寸的元器件
使用开槽式烙铁头或镊型(TALON〕烙铁 使用开槽式烙铁头,尺寸要完全正确; 芯片无外引出管脚;
0808和1206最好使用镊型烙铁,因很难用开槽式烙铁头进行快速的返修; 超小尺寸的元器件如 SOT23吸热小,因此选用500系列烙铁头; 三个外引线管脚的元器件仍采用开槽烙铁头。
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5、两边出管脚的芯片...
隧道式烙铁头
SOJ24 - J 形管脚
SOL20 -标准海鸥翅形管脚
TSOP 32 -超密脚间距海鸥翅形管脚 (0.019”)或采用镊形(Talon〕 烙铁
5、方形芯片
四边引出管脚 方形烙铁头:
QFP84 -中密度脚间距海鸥翅形管脚排列; QFP52 - 大脚间距;
PLCC44 -大脚间距 J形管脚排列;
QFP100 - 中密度脚间距海鸥翅形管脚排列; PLCC68 - 大脚间距 J形管脚排列;
QFP208 - 这种大型芯片要采用两台MX双手柄操作。
七、芯片拆除后…
1、清除残留焊锡
使用合适尺寸的扁铲式烙铁头和焊锡编带清洁焊盘: 扁铲式烙铁头要与焊盘宽度一致; 选用符合工艺要求的助焊剂;
由于焊锡编带吸热大,选用 600 或 700 系列扁铲式烙铁头;
如果工艺要求允许,可不采用焊锡编带。 用扁铲式烙铁头平整焊盘。
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2、清洁焊盘
清除残留助焊剂
采用何种清洁剂取决于是使用何种助焊剂。一般由工程人员根据焊接工艺, 生产环境而决定
第二章:更换元器件
一、工艺要求
1、尽可能降低烙铁头和焊点之间的热传导阻抗
尽可能提高(但不要过大〕烙铁头与焊点的接触面积。 采用加热体与焊点最短距离的烙铁工具 保持烙铁头和焊点表面无氧化物
2、焊接工具的选择 热风非接触式
所有种类的BGA芯片
对机械划伤敏感的超密管脚间距的QFP芯片
超密和密型脚间距芯片(可在热风焊时芯片管脚之间张力自对正〕 超细烙铁头 点到点的焊接
采用焊锡膏或焊锡丝(取决于质量要求,焊锡丝的焊接更精确) 扁铲式烙铁头 焊锡膏或焊锡丝
具有高焊接速度的优势 多管脚烙铁头 弯勾型
马蹄形 (hoof ) 3、涂覆焊锡膏
1. 沿管脚排列方向将焊锡膏点成线状. 线状焊锡膏的宽度应与焊盘宽度一致 2. 将芯片放置在焊盘上, 保证各个管脚与每个焊点对中 3. 用烙铁先将芯片对角的管脚焊住
4. 使用超细型烙铁头或扁铲形或热风焊接对其余管脚进行焊接(建议使用焊锡膏,而不使用焊锡丝〕
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4、焊锡丝焊接法
1) 将芯片放置在焊盘上并使每个管脚与焊点对中 2) 用超细烙铁头将芯片对角的两个管脚焊牢 3) 可采用如下方法对其余的管脚进行焊接
A) 将焊锡丝沿管脚根部放置, 然后用扁铲形烙铁头延管脚根部向外移动, 代焊锡熔焊与管脚后使烙铁头脱离芯片
B) 一个焊点一个焊点的焊接(更可靠〕
C) 按图A所示将焊锡丝延管脚根部放置, 然后用烙铁头接触每一个管脚的顶端进行一个一个管脚的焊接(见图示C〕
5、多管脚焊接法
弯勾形烙铁头是为点到点焊接而设计的。这是传统式焊接方法。但不建议采用,因为过度的摩擦烙铁头镀层而会降低烙铁头寿命,而且会造成管脚变形。 (不符合 Class 3 标准〕
马蹄形烙铁头(hoof )
基本上说马蹄形 (Hoof) 烙铁头是从弯勾形演变而成 将芯片放置好,每个管脚与焊点对中 将芯片对角线上的两个管脚焊牢 选择三种焊接方法中的一中进行焊接 A) J 形管脚排列
B) 海鸥翅管脚排列采用扁铲烙铁头方法
C) 对于超密海鸥翅管脚排列采用加热管脚顶端(fine pitch)
用马蹄形烙铁头焊接J-形管脚 1) 对焊脚施加助焊剂
2) 先将马蹄形烙铁头的斜面和顶部吃锡(锡量要适中〕
3) 用马蹄形烙铁头的边沿接触管脚和焊盘的交接处,并沿管脚排列方向移动。你会看到每个焊点的熔锡状态。
4) 如果有桥连焊点,施加助焊剂,用烙铁头接触焊点去除桥连。
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