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焊接与工艺;
12.1焊?接?与?锡?焊
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焊接方法有很多种,在印制板与电子元器件的焊接中,主要是锡焊。所谓锡焊,就是将熔点比焊件(即元器件引线,印制板的铜箔等母材)低的焊料、焊剂与焊件共同加热到一定温度(240~350℃),在焊件不熔化的情况下,使焊料熔化,浸润焊锡面,并扩散形成合金层,将焊件彼此连接牢。
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12.2焊接材料
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1)焊料的优点和组成
电子电路焊接主要使用的是锡铅合金焊料,也称焊锡。焊锡有如下的优点:
(1)熔点低。
(2)机械强度高。
(3)表面张力小,黏性下降,增大了液态流动性,有利于焊接时形成可靠焊点。
(4)导电性好。
(5)抗氧化性好。
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常用的焊锡配比如下:
(1)锡60%、铅40%,熔点为182℃;
(2)锡50%、铅32%、镉18%,熔点为145℃;
(3)锡33%、铅42%、铋23%,熔点为150℃。
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2)常用的焊料分类
焊料的形状有圆片、带状、球状、焊锡丝等几种。常用的焊料有管状焊锡丝和焊膏两种。
(1)管状焊锡丝。
焊锡丝内部夹有固体焊剂松香。
(2)焊膏。
焊膏由焊料合金粉末和助焊剂组成,并制成糊状物。
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2.焊剂
焊剂又叫助焊剂,一般由活化剂、树脂、扩散剂、溶剂四部分组成。主要用于清除焊件表面的氧化膜,是保证焊锡浸润的一种化学剂。
1)助焊剂的作用
(1)除去氧化膜。
(2)防止氧化。
(3)增加焊料流动,减小表面张力。
(4)使焊点更光亮、美观。
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2)对焊剂的要求
(1)熔点应低于焊料,只有这样才能发挥助焊剂的作用。
(2)表面张力、黏度、比重应小于焊料。
(3)残渣应容易清除。
(4)不能腐蚀母材。
(5)不产生有害气体和臭味。
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3)助焊剂的分类与选用
助焊剂大致可分为无机焊剂、有机焊剂和树脂焊剂三大类,其中以松香为主要成分的树脂焊剂在电子产品生产中占有重要地位,成为专用型的助焊剂。
(1)无机焊剂:无机焊剂??活性最强,常温下就能除去金属表面的氧化膜。
(2)有机焊剂:有机焊剂具有较好的助焊作用,但也有一定的腐蚀性,不易清除残渣,且挥发物会污染空气,一般不单独使用,而是作为活化剂与松香一起使用。
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(3)树脂焊剂:这种焊剂的主要成分是松香。
松香酒精焊剂是指用无水乙醇溶解纯松香配制成25%~30%的乙醇溶液。
松香反复加热后会被碳化(发黑)而失效,发黑的松香不起助焊作用。
助焊剂的选用应优先考虑被焊金属的焊接性能及氧化、污染等情况。
焊接时,尤其是手工焊接时多采用松香焊锡丝。
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3.阻焊剂
焊接中,特别是在浸焊及波峰焊中,为提高焊接质量,需要耐高温的阻焊涂料,使焊料只在需要的焊点上进行焊接,而把不需要焊接的部分保护起来,起到一种阻焊作用,这种阻焊材料叫作阻焊剂。
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1)阻焊剂的作用
(1)防止桥接、短路及虚焊等现象的出现,减少印制板的返修率,提高焊点的质量。
(2)因印制板板面部分被阻焊剂覆盖,焊接时受到的热冲击小,降低了印制板的温度,使板面不易起泡、分层,同时也起到保护元器件和集成电路的作用。
(3)除了焊盘外,其他部位均不上锡,这样可以节约大量的焊料。
(4)使用带有色彩的阻焊剂,可使印制板的板面显得整洁美观。
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2)阻焊剂的分类
阻焊剂按成膜方法,可分为热固性和光固性两大类,即所用的成膜材料是加热固化还是光照固化。目前热固化阻焊剂被逐步淘汰,光固化阻焊剂被大量采用。热固化阻焊剂具有价格便宜、黏接强度高的优点,但也具有加热温度高、时间长,印制板容易变形,能源消耗大,不能实现连续化生产等缺点。光固化阻焊剂在高压汞灯下照射2~3分钟即可固化,因而可节约大量能源,提高生产效率,便于自动化生产。
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12.3电烙铁及其使用方法
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2)内热式电烙铁
内热式电烙铁的常用规格有20?W、30?W、50?W等几种。内热式电烙铁的烙铁芯是用比较细的镍铬电阻丝绕在瓷管上制成的,其电阻值约为2.4?kΩ左右(20?W),温度一般可达350℃左右。由于它的热效率高,内热式20?W电烙铁的工作效率就相当于外热式40?W的电烙铁。由于内热式电烙铁有升温快、重量轻、耗电省、体积小、热效率高的特点,因而得到了普遍的应用。图12-2所示是典型电烙铁的内部结构。
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3)恒温电烙铁
由于在焊接集成电路、晶体管元器件时,温度不能太高,焊接时间不能过长,否则就会因温度过高造成元器件的损坏,因而对电烙铁的温度要给予限制。而恒温电烙铁就可以达到这一要求,这是由于恒温电烙铁头内装有
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