第七章 SMT 焊接工艺与设备-【鹑首文化】SMT基础与工艺配套电子课件PPT

第七章 SMT 焊接工艺与设备 §7—1 焊接工艺原理和类型 §7—2 再流焊工艺及设备 §7—3 波峰焊工艺及设备 第七章 SMT 焊接工艺与设备 §7—1 焊接工艺原理和类型 电子产品的焊接是指依照电路原理，将电子元器件通过导线连接起来，形成一定的机械连接和电气连接，从而实现特定的电路功能。 学习目标 1. 理解电子产品焊接工艺原理。 2. 熟悉焊接材料的组成和选用。 3. 掌握焊接工艺的类型和应用。 4. 掌握 SMT 焊接的技术特点。 第七章 SMT 焊接工艺与设备 第七章 SMT 焊接工艺与设备 一、电子产品焊接工艺原理 现代焊接技术主要有加压焊（如冷压焊、超声波焊等）、熔焊（如等离子焊、电子束焊、气焊等）、钎焊（软钎焊和硬钎焊）。 在现代电子产品制造过程中，电子产品焊接主要采用的方式是锡焊。锡焊是软钎焊的一种，是电子产品焊接中最简便、使用最早、应用最广、占比重最大的焊接方法。 锡焊过程可描述为采用简单的工具将焊件和焊料共同加热到锡焊温度，在焊件不熔化的情况下，作为焊料的锡熔化润湿焊件焊盘表面，对焊件实现连接和固定，并实现电气导通的过程。 第七章 SMT 焊接工艺与设备 一、电子产品焊接工艺原理 锡焊必须满足以下条件： 1. 焊料熔点低于焊件熔点 这样才可保证当焊料和焊件同时加热到焊接温度时，焊料熔化，而焊件不熔化。 第七章 SMT 焊接工艺与设备 一、电子产品焊接工艺原理 2. 焊件表面具有良好的可焊性 当焊料熔化时，熔融的焊料要润湿焊件表面，由于毛细作用，焊料和焊件原子互相扩散，在其接触面形成合金层。有些金属的可焊性较差，如铬、钨等；有些金属的可焊性很好，如纯铜、黄铜等，因此常用铜作为焊盘材质。同时要注意焊接过程中焊盘是否氧化，可通过镀锡、镀银等方法防止焊盘表面氧化。 第七章 SMT 焊接工艺与设备 一、电子产品焊接工艺原理 3. 焊件表面清洁、干燥 即使是可焊性好的焊件，在储存和运输过程中，也可能出现油污或潮湿情况，焊接前必须采用刮除或烘干的方法使焊件保持清洁和干燥，以利于焊料的浸润。 4. 采用合理的助焊剂 助焊剂可有效清除焊件与焊盘表面的氧化膜，不同的焊接工艺选取的助焊剂不同，在锡焊时，常采用松香为主的助焊剂。 第七章 SMT 焊接工艺与设备 一、电子产品焊接工艺原理 5. 合适的焊接温度与焊接时间 焊接温度过低，易造成虚焊；焊接温度过高，易造成助焊剂分解、挥发，严重时造成焊盘脱落，元器件损坏。焊接时间过短，达不到焊接要求；焊接时间过长，易损坏焊接部位，一般一次焊接时间不超过 2 s。 第七章 SMT 焊接工艺与设备 一、电子产品焊接工艺原理 在锡焊中，合格的焊点常通过润湿角来判断。在焊接过程中，焊料与焊件接触所形成的夹角称为润湿角，也称为浸润角或接触角，如下图。 仔细观察润湿角 θ 的大小，就可判断焊点是否润湿，润湿良好则能够形成良好的焊点。 第七章 SMT 焊接工艺与设备 二、焊接材料的组成和选用 1. 焊接材料的组成 （1）焊料 焊料是电子产品焊接中主要的焊接材料。根据形态不同，可分为固态焊料、液态焊料、 黏稠状焊料（锡膏）；根据成分不同，可分为有铅焊料和无铅焊料。 锡膏是 SMT 焊接中主要采用的焊接材料，锡膏主要由合金粉末和助焊剂组成。常见的合金粉末有锡铅合金。尽管还没有哪种无铅焊料从性能上达到有铅焊料的稳定性，但是随着绿色产品的推行，许多问题正在逐步解决。目前 SMT 焊接多采用无铅焊接工艺。 第七章 SMT 焊接工艺与设备 二、焊接材料的组成和选用 1. 焊接材料的组成 （2）助焊剂 传统助焊剂成分以松香为主，目前使用的大部分助焊剂是以松香为基体的活性助焊剂，成分还包含活性剂、成膜剂、添加剂和溶剂等。 活性剂主要用来净化焊料和焊件表面；成膜剂可在焊接完成后在表面形成一层保护膜，保护焊点和焊盘；添加剂是根据工艺要求加入的一些具有特殊物理、化学性能的物质，如调节剂、消光剂、光亮剂等；溶剂用于溶解助焊剂的固体成分，一般采用异丙醇和乙醇。 第七章 SMT 焊接工艺与设备 二、焊接材料的组成和选用 1. 焊接材料的组成 （3）清洗剂 清洗剂是在印制电路板焊接后，为防止焊接残留影响印制电路板质量，采用的一种焊接材料，主要用于清洗助焊剂残留或其他杂质，提高可靠性。 （4）黏结剂 在 SMT 生产中，主要采用贴片胶作为黏结剂，用于将元器件固定在印制电路板的相应位置。SMT 多采用丝网模板来印刷贴片胶。 第七章 SMT 焊接工艺与设备 二、焊接材料的组成和选用 2. 焊接材料的选用 焊接材料的组成、性能都会影响焊接质量。在表面组装技术中，对焊接材料的选用有严格的要求。 （1）表面组装对锡膏的要求及锡膏的选用原则 1）表面组装对锡膏的要求 ①具有良好的