焊接工艺指导书【标准】

2020-05-19 12:01:49 215

1、目的

规范使用正确的手工焊接方法,以确保产品的焊接质量。

2、范围

适用于公司所有半成品、产成品的生产、维修和返修等手工焊接过程。

3、职责

3.1 工艺部:负责本文件的制定与维护,并对焊接过程进行指导。

3.2 人力资源部:负责焊接人员的招聘、培训、考核通过后发放上岗证。

3.3 生产部:负责焊接过程的具体实施,包括焊接设备的维护保养和过程的确认。

4名词解释

4.1焊接:焊接就是把比被焊金属熔点低的焊料和被焊金属一同加热,在被焊金属不熔化的条件下使熔化的焊料润湿连接处被焊金属的表面,在它们的接触界面上形成合金层达到被焊金属间的牢固连接。在焊接工艺中普遍采用的是锡焊,焊料是一种锡铅合金。

5、工作程序

5.1 焊接工具的选用

焊接工具的选用手工焊接的基本工具是电烙铁,它的作用是加热焊接部位,熔化焊料,便焊料和被焊金属连接起来。

5.1.1电烙铁的基本结构:

电烙铁种类很多,结构各有不同,但其基本结构都是由发热部分、储热部分和手柄部分组成的。

发热部分:也叫加热部分或加热器。电烙铁发热部分的作用是将电能转换成热能。其结构原理是在云母或陶瓷绝缘体上缠绕高电阻系数的金属材料,如镍铬合金丝当电流通过时产生热效应,把电能转换成热能,并能热能传递给储热部分。

储热部分:电烙铁的储热部分是烙铁头,它在得到发热部分传来的热量后,温度逐渐上升,并把热量积蓄起来。通常采用密度较大和比热较大的铜或铜合金作烙铁头。

手柄部分:电烙铁手柄一般用木材、胶木或耐高温塑料加工而成。手柄的形状要根据电烙铁功率和操作方式而定,应符合牢固、温升小、手握舒适等要求。

5.1.2电烙铁的分类

通用的电烙铁按加热方式可分为外热式和内热式两大类。

外旁热式电烙铁:是一种应用较广的普通型电烙铁其外形如图3所示。其加热器是用电阻丝缠绕在云母材料上制成。

因其是把烙铁头插入加热器,所以称为外旁热式电烙铁外热式电烙铁绝缘电阻低漏电大。又由于是外侧加热,故热效率低,升温慢,体积较大。但其结构简单价格便宜。所以仍是目前使用较多的电烙铁。其规格有20、25、30、50、75、100、150W等。主要用于导线、接地线和较大器件的焊接。

内热式电烙铁:内热式电烙铁常用的规格有20、30、50W等。其加热器用电阻丝缠绕在密闭的陶瓷管上制成,因其是把加热器插在烙铁头里面直接对烙铁头加热,所以称为内热式电烙铁内热式电烙铁绝缘电阻高、漏电小。它对烙铁头直接加热,热效率高,升温快。彩密闭式加热器,能防止加热器老化,延长使用寿命。但加热器制造复杂,烧断后无法修复。内热式电烙铁主要用于印制电路板上元器件的焊接。

5.1.3电烙铁的选用

根据手工焊接的技术要求,在选用电烙铁时,应注意下列要求

必须满足焊接时所需热量。升温快,热效率高,在连续操作时能保持一定的温度。

烙铁头的形状要适合焊接空间的要求。

电气、机械性能安全可靠。质量小操作舒适工作寿命长维修方便。

5.1.4焊接辅料的选用

焊接辅料主要包括焊锡丝、助焊剂和清洗剂

5.2 手工焊接的工艺流程和方法

5.2.1、手工焊接的基本步骤

1)手工焊接的工艺流程有准备、加热、加焊料、冷却和清洗等基本步骤。

准备:焊接前的准备包括焊接部位的清洁处理,导线与接线端子钩连,元器件插装以及焊料、焊剂和工具的准备,使连接点处于随时可以焊接的状态。

2).加热

烙铁头加热焊接部位使连接点的温度升至焊接需要的温度。加热时,烙铁头和连接点要有一定的接触面和接触压力。

3).加焊料

加热到一定温度后即可在烙铁头与连接点的结合或烙铁头对称的一侧加上适量的焊料。焊料熔化后用烙铁头将焊料拖动一段距离,以保证焊料覆盖连接点。

4). 冷却

焊料和烙铁头离开连接点焊点后焊点应自然冷却严禁用嘴吹或其他强制冷却的方法。

在焊料凝固过程中,连接点不应受到任何外力的影响而改变位置。

5). 清洗

必须彻底清洗残留在焊点周围的焊剂、油污、灰尘。按清洗对象的不同,可采用手工擦洗、气相清洗和超声波清洗等。

5.2.2手工焊接方法

1)焊接的操作姿势

焊接保持的距离:在焊接时产生的气体会对人体产生危害,所以在使用电烙铁时,鼻子与电烙铁的距离应该有30cm以上,在40cm是比较合适的距离。

电烙铁握法:电烙铁有反握、正握和握笔三种握法,反握动作稳定,长时间操作不易疲劳,适合大功率电烙铁的握持,正握适合中等功率电烙铁或带弯头电烙铁的操作,握笔法一般在焊接元器件和维修电路板时采用。如图所示

393.jpg

锡丝的拿法:锡丝一般有两种拿法,对于一些有铅锡丝,在焊接时要带手套或者操作后洗手,避免入食。电烙铁一般要配置烙铁架,并放置于工作台右前方,电烙铁用过后要放置在烙铁架上,并注意导线等物不要碰烙铁头,以免被烙铁头烫坏绝缘后发生短路。如图所示

394.jpg

2)焊接五步法

准备焊接:

(1)给烙铁头加锡,清洁烙铁头,有利于热传导

(2)不能用刀或其他东西刮烙铁头的氧化层

加热焊件:

(1)将烙铁头放在被焊金属的连接点(热容量最大的地方)

(2)开始热流动,加热到被焊金属表面

熔锡润湿:

(1)将锡丝放到烙铁头与被焊金属的连接点之间,形成热桥。

(2)助焊剂朝冷方向流动、浸润 焊盘——从烙铁头流向整个焊盘,去除氧化层,促进热传导。

(3)移动焊锡丝到热源对面,熔化的锡朝热方向流动、浸润焊盘和引脚,在界面发生毛细现象、扩散、溶解和冶金结合。

(4)将助焊剂残留物推向焊点表面和边缘。

撤离锡丝:

先撤离锡丝,后撤离烙铁,否则锡丝会凝固在焊点上。

停止加热:

(1)冷却、凝固,形成焊点

(2)注意,在锡丝尚未完全凝固时,不要晃动元件和pcb,以免造成虚焊。

5.3 焊接过程的确认

生产部经理组织对焊接过程进行审核、确认,以确认焊接过程的适宜性及对焊接工程师能力的再确认,并在《焊接过程确认表》中详细填写审核、确认记录。焊接过程的确认按如下准则进行确认。

5.3.1工具设备

所使用的烙铁符合ESD防护的要求表贴LED焊接温度控制在300℃±20℃,表贴常用元件焊接温度控制在320℃±20℃,过孔管脚小于一毫米温度控制在340℃±20℃,3秒内完成,过孔管脚大于一毫米的温度控制在380℃±20℃,3秒内完成,每天要测量烙铁的温度并做好记录。 如在工艺文件中有特殊焊接温度要求,以工艺文件为准。

5.3.2环境要求

在焊接时,助焊剂加热挥发对人体有害,因此必须在加排气扇的环境中进行,同时人面部至少应离烙铁40cm左右。

焊接环境保证清洁整齐与本次焊接任务无关的物料必须隔离。

静电敏感区内不得放置产生强电场和强磁场的设备,如大功率风扇等。在工艺条件许可时,可以安装空调设备、喷雾器以提高空气的相对湿度消除静电,为对静电达到最佳的控制,必须使湿度保持在70%以上。焊接环境应防静电,使用防静电工作台防止在操作时尖峰脉冲和静电释放对于敏感元件的损害。

5.3.3人员要求

焊接人员应经过培训并考核合格。 穿防静电工作服、佩带防静电手套和腕带要求接触皮肤,夹子接保护地。应将长发扎起来避免头发与元器件接触。

5.3.4过程管理

焊接过程要严格按照焊接作业指导书进行操作。 拿元件前双手触摸工作台面释放静电。 将元器件引脚向下放在消散静电的台面上。 抓住集成块的身体而不是引脚不要在任何表面上拖动或滑动。静电释放会引起的元器件击穿所有半导体元器件都被认为是静电敏感元件,集程度高的元器件电路也为静电敏感元件。将静电敏感元件放在抗静电容器内或包装盒内。

PCB板用防静电托盘、防静电箱进行周转。要经常清洗海绵,保持海绵清洁。

5.3.5焊接外观要求

无错孔、错件、漏件现象。 无漏焊、虚焊、连焊、毛刺现象,焊点清洁、明亮。插装元器件必须插装到位,无浮起现象,贴装元器件应紧贴在焊盘上。 元器件表面清洁、完整无损坏,同一种元器件必须插装方向一致。 器件引脚均不得从根部弯曲,度应保持在1.5~2mm,而且同一批次的高度基本一致。 多个同类元器件并排焊接时,必须平齐一致。 有极性元器件和多引脚元器件方向正确。 PCB有无破损、板面清洁。

焊接质量会受到焊接方法、焊接工艺、材料、设备、环境的影响,所以为了确保焊接质量的稳定性,往往需要制定焊接指导书,对焊接的过程进行规范。

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