电子产品工艺第3版教学课件作者李水樊会灵08第15~16学时3.1焊接的基本知识3.2无铅焊料3.3无铅助焊剂课件幻灯片
43页1、3.1 焊接的分类和焊锡原理 3.2 无铅焊料 3.3无铅助焊剂,第3章 电子产品焊接工艺(),教学目标,1掌握锡焊焊接机理 ; 2掌握无铅焊料特点、其与铅锡焊料的不同点及其引发的问题; 3. 了解无铅助焊剂在当今焊接领域中的应用。,3.1.1 焊接的分类与锡焊特征,在电子产品制造过程中,使用最普遍、最 有代表性的是锡焊方法。 锡焊是将焊件和熔点比焊件低的焊料共同 加热到锡焊温度,在焊件不熔化的情况下,焊 料熔化并浸润焊接面,依靠二者原子的扩散形 成焊件的连接。,3.1 焊接的分类和焊锡原理,现代焊接技术的主要类型,表1,表2,表3,锡焊主要特征有以下三点: 焊料熔点低于焊件; 焊接时将焊料与焊件共同加热到锡焊温度,焊料熔化而焊件不熔化; 焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面,由毛细作用使焊料进入焊件的间隙,形成一个合金层,从而实现焊件的结合。 除了含有大量铬、铝等元素的一些合金材料不宜采用锡焊焊接外,其它金属材料大都可以采用锡焊焊接。,3.1.2 锡焊原理 从微观角度来分析锡焊过程的物理、化 学变化, 锡焊是通过“润湿”、“扩散”、 “冶金结合”三个过程来完成的。,1. 合金层的生
2、成,焊接的物理基础是“浸润”,浸润也叫“润湿”。液体在与固体的接触面上摊开,充分铺展接触,就叫做浸润。浸润过程是形成良好焊点的先决条件。,锡焊的过程,就是通过加热,让铅锡焊料在焊接面上熔化、流动、浸润,使铅锡原子渗透到铜母材(导线、焊盘)的表面内,并在两者的接触面上形成Cu6-Sn5的脆性合金层。,2. 浸润与浸润角,如何判别润湿? 一般是用附着在母材表面的焊料与母材的接触角来判别。 在焊接过程中,焊料和母材接触所形成的夹角叫做浸润角 。,不浸润焊点,3 .锡焊必须具备的条件, 焊件必须具有良好的可焊性,可焊性是指在适当温度下,被焊金属材料与焊锡能形成良好结合的合金的性能。, 焊件表面必须保持清洁, 要使用合适的助焊剂,助焊剂的作用是辅助热传导、去除氧化物、降低表面张力、防止再氧化。 通常采用以松香为主的助焊剂。,免清洗助焊剂,松香, 合适的焊接时间, 焊件要加热到适当的温度,适当的温度使锡、铅原子获得足够的能量渗透到被焊金属表面的晶格中而形成合金。,焊接时间是指在焊接全过程中,进行物理和化学变化所需要的时间。 一般23s,不超过5s。,2019/6/8,17,3.2 无 铅 焊 料
3、Lead-free Solder,无铅焊料合金及助焊剂 Lead-free Solder Alloy & Flux,3.2 无铅焊料,3.2.1铅及其化合物带来的污染 众所周知铅及它的化合物是有毒物质,人类如长期接触会给生活环境和安全带来较大的危害。其中铅对儿童的危害更大,会影响其智商和正常发育。 电子产品报废以后,PCB板焊料中的铅易溶于含 氧的水中。污染水源,破坏环境。可溶解性使它在人 体内累积,损害神经、导致呆滞、高血压、贫血、生 殖功能障碍等疾病;浓度过大,可能致癌。珍惜生命, 时代要求无铅的产品。,3.2.2无铅焊接工艺的提出,日本首先研制出无铅焊料 ,立法规定有铅焊接的终止期限为2003年年底,从2004年开始将不允许含铅电子产品进口; 欧盟也决定在2006年在电子产品中限制使用包括铅在内的有害物质。06年7月1日正式实施。 我国07年2月28日也出台了管理办法,但未指明无铅实施的具体时间。,3.2.3无铅焊料的研究与推广, 对无铅焊料的理想化技术要求如下:,无毒性 性能好 兼容性好 材料成本低,无铅锡丝, 最有可能替代铅锡焊料的无毒合金是以锡(Sn)为主,添加银(Ag)、
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