引言
中国成为全球电子信息产品制造基地已经是不争的事实,而且这一地位在今后较长一段时间内将不会改变。中国生产的程控交换机、手机、彩电、空调、电冰箱、激光视盘机、组合音响等产品产量已位居全球第一位。目前中国SMT产业仍主要集中在珠江三角洲地区和长江三角洲地区,这两个地区产业销售收入占到了整体产业规模的90%以上,其中仅珠江三角洲地区就占到了整体比重的67.5%。但是国内的电子成品无论是从外观、价格、质量都逊于国外发达国家的产品,其中一个重要的原因是生产过程中的工艺水平有差距,焊接是电子产品制造过程中非常重要的工艺,焊接质量直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度等。
本文主要对手工焊接、波峰焊、SMT三种焊接工艺在电子产品生产制造中存在的缺陷问题进行分析,提出一些可行性的解决方法,希望对提高生产工艺有所帮助。
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1 焊接工艺的一些基本定义介绍 1.1 基本定义
焊接的定义
两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接.
工艺的定义
工艺技术又叫工艺方法、工艺过程。工艺技术就是通过对设备参数、环境条件控制、生产过程编制、原辅材料选择和生产过程质量 达到均衡稳定生产优质产品目的。我们把设备参数、环境参数叫工艺参数,辅助材料叫工艺材料,生产过程叫工艺流程。所以又可以把工艺技术叫工艺流程编制、工艺材料选择和工艺参数控制技术。
焊锡的定义
用焊接剂(锡线),在可溶化的温度度下加热熔化,将两种或两种以上的材料连接在一起。
焊接缺陷的定义
由焊接引起的在焊接接头中的金属不连续、不致密或连接不良的现象。 1.2 焊点的质量要求 1)表面润湿程度
熔融焊料在被焊金属表面上应铺展,并形成完整、均匀、连续的焊料覆盖层,其接触角应不大于90度。 2)焊料量
焊料量应适中,避免过多或过少。 3)焊点表面
焊点表面应完整、连续和圆滑,但不要求极光亮的外观。 4)焊点位置
元器件的焊端或引脚在焊盘上的位置偏差,应在规定的范围内。 1.3 焊接工艺的技术及原理
焊接的原理
焊接是通过将固态焊料加热熔化,再借助于助焊剂的作用,使其流入被焊金属之间,待冷却后形成牢固可靠的焊接点。
手工焊接的定义
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手工焊的意思是手持焊炬、焊枪、电烙铁或焊钳进行操作的焊接方法,也就是锡焊。 波峰焊的定义
波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫\波峰焊\。
SMT的定义
SMT是英文SURFACE MOUNT TECHNOLOGY的缩写,表面贴装技术是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。 2 手工焊接缺陷及解决方法 2.1 手工焊接的应用
随着电子元器件的封装更新换代加快,由原来的直插式改为了平贴式,连接排线也由FPC软板进行替代,电子发展已朝向小型化、微型化发展,手工焊接难度也随之增加,在焊接当中稍有不慎就会损伤元器件,或引起焊接不良,而电子产品的维修必须用到手工焊接。 2.2 手工焊接的步骤
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4个步骤,如图2-1、2-2、2-3、2-4所示。
图2-1预热图
图2-2加热焊料图
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图2-3移开焊料图
图2-4移开烙铁图
2.3 手工焊接的设备
焊烙铁的结构:手柄、发热丝、烙铁头、电源线、恒温控制器、烙铁头。焊烙铁用来焊接电子原件、五金线材及其它一些金属物体的工具。如图2-5所示。
图2-5焊烙铁图
2.4 工艺缺陷及解决方法 2.4.1 桥接
桥接是指俩个引脚焊点相互连接的不良焊接。在手工焊接的过程中容易形成桥接的现象。如图2-6所示
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图2-6引脚桥接图
产生原因:
1)PCB设计不合理,焊盘间距过窄;
2)插装元件引脚不规则或插装歪斜,焊接前引脚之间已经接近或已经碰上; 解决方法:
1)使用可焊性好的元器件和PCB板。 2)提高助焊剂的活性 2.4.2 虚焊
虚焊是指焊丝融化的铁水跟焊件之间有个缝隙或没有连接上,图2-7所示
图2-7焊点虚焊图
产生的原因:
1)焊接焊烙铁温度太低,预热不够。
2)焊接是如果速度过快,锡来不及熔化也会造成虚焊。 解决方法:
1)掌握好预热时间,在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。
2)保持合适的温度烙铁头在合适的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜,大概范围为300℃到350℃。 2.4.3 铜箔翘起、焊盘脱落
铜箔翘起、焊盘脱落如图2-8所示
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