手工焊接要求及驗收標準

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上1.前言手工焊接要求及驗收標準專心-專注-專業(yè)本要求針按照以下標準要求，并針對手工焊接而制定的。2.參照標準標準參照國標 GB/T19247.1-2003 印制板組裝第一部分、國軍標 GJB3243-1998 電子元器件表面安裝要求、IPC610F、航天標準 QJ165b-2014 航天電子電器安裝通用要求、防靜電標準 S20.20 及 GJB3007-2009 等執(zhí)行。3.焊接工具所用工具焊臺型號：xxxx，熱風槍型號：xxxx。4.焊接材料SAC305 焊絲；直徑 0.5mm、0.8mm。5.焊接的基本要求5.1工作環(huán)境的要求（1）室內環(huán)境要求l手工焊接的工作主要

2、在焊接工作室內完成，對焊接工作室區(qū)域要求嚴格執(zhí)行 5S 標準，包括整理整頓清掃清潔修養(yǎng)。l工作臺面的要求工作臺及其周圍應該始終保持干凈與整潔，照明良好，任何灰塵、油紙、焊錫潑濺物、絕緣物碎屑及其他碎片應隨時清理干凈。經(jīng)常使用抹布或刷子做整理、清掃、清潔，以免弄臟或弄傷你的手，以上所有物品都可能污染你所操作的組件。（2）排煙系統(tǒng)的要求l焊接時產(chǎn)生的煙霧是另一個安全隱患，排煙系統(tǒng)將焊料融化時產(chǎn)生的焊劑煙霧廢氣除去。（3）電源電壓要求電源電壓和功率的要求符合設備要求，電壓要穩(wěn)定，要求單相 AC220V（220±10，50/60HZ），三相 AC380V（220±10，50/60H

3、Z），如果達不到要求，需配置穩(wěn)壓電源，電源的功率要大于功耗的一倍以上。電源：小于 0.5 伏的電壓和尖峰是可接受的l烙鐵、吸錫器、測試儀器和其它設備不能產(chǎn)生大于 0.3 伏的尖峰電壓5.2設備要求l操作前，工具和設備須經(jīng)過測試，避免對電氣元件損傷。5.3手工操作者要求任何一個不良焊點導致整個電子系統(tǒng)的失效。要保證每一個焊點完整性，必須嚴格按照IPC610E 第三章第 3 節(jié)操作要求執(zhí)行。5.4靜電要求5.4.1靜電環(huán)境要求（1）工作場地張貼 ESD 標志，元器件包裝上張貼標簽；（2）防靜電桌（3）準備物品圖 1 防靜電標識圖 2 防靜電桌準備防靜電箱、粉色聚乙烯包裝袋、鋁箔防靜電袋、離子發(fā)生器

4、，防靜電地板、防靜電指環(huán)或手套、防靜電的 PCB 擱架、印制板套件。（4）保持室內濕度在 30%以上。5.4.2對人體進行 ESD 控制l腕帶緊貼皮膚佩戴，通過一個限流電阻與地線相接。l靜電工作服：里面的衣服不能暴露出來。l在工作區(qū)內盡量消除和減少產(chǎn)生靜電的材料，如文件夾、筆、塑料梳子，膠帶座、紙制品、泡沫制成的聚苯乙烯食物或飲料盒。這些非導體材料都是產(chǎn)生并保存靜電荷的物體。l保持工作臺干凈整潔，放置需要操作的物品遠離靜電敏感材料 300mm 以外的地方。l抗靜電措施之一：噴灑防靜電液于各種工具上，打開空氣離子發(fā)生器。5.4.3手工焊接 ESD 注意問題（操作）l點料：需要防靜電措施，如手環(huán)，

5、帶防靜電手腕。l元件拿取時需要帶指環(huán)；操作元件如集成電路時，要拿取非導體部分，不是引腳。圖 3芯片拿取圖示l放置元件時，引腳朝向靜電消散表面。圖 4引腳朝向靜電消散面l不要使器件在任何表面滑動l操作組件時，要握住板子的邊緣本章節(jié)參照 IPC610E 第三章6.手工焊接操作6.1烙鐵頭6.1.1 烙鐵使用前的檢查圖 5 板邊緣握持在使用電烙鐵焊接之前首先需要檢查電烙鐵，主要包括：1、電烙鐵的完整性；2、電烙鐵功率及溫度范圍；3、烙鐵頭形狀大小 4、氧化程度是否適合要求等。6.1.2烙鐵頭選擇焊接過程中選擇合適的烙鐵頭尺寸和形狀對于焊接成功非常重要，烙鐵頭形狀主要有鑿型、錐型、馬蹄型、彎頭、刀型,

6、傳遞到被焊零件的熱量不僅取決于焊頭溫度而且與接觸面積有關，尖形烙鐵頭和圓錐形適用于小面積的熱傳遞，這種烙鐵頭應該用于小焊盤及需要很少焊料的元件，鑿型烙鐵頭傳遞熱量較大，因為它可以接觸零件更多的面積，通孔元件烙鐵頭的寬度應該約等于焊盤寬度，表面安裝元件的烙鐵頭寬度約等于焊盤寬度 25%-75%左右。QFP 焊接應選擇馬蹄形烙鐵頭。圖 6 各種烙鐵頭形狀6.1.3烙鐵頭測溫烙鐵頭必須測溫，對于無鉛焊料 SnAgCu，烙鐵頭的溫度必須在 320-380（IPC 400 ）；有鉛焊料 63Sn37Pb，烙鐵頭的溫度必須在 280-340（IPC 350 ）。圖 7 烙鐵頭測溫6.1.4烙鐵頭清潔和上錫

7、在使用烙鐵之前，請不要忘記清洗烙鐵頭和上錫（1） 清洗烙鐵頭一般要對烙鐵頭進行清洗，選用含水礦棉去除表面氧化物和多余舊錫。首先將熱的烙鐵頭在濕海綿上擦兩三下，這樣可以擦掉雜質和氧化物，但不至于使烙鐵頭的溫度降低過多，如果擦得次數(shù)過多或插入海綿里或海綿太濕，都會使烙鐵頭的溫度太低，以至于不能上錫。不要用甩錫的方法、或用硬物的方法去除烙鐵頭多余焊錫。濕海綿清潔烙鐵頭（2）為什么烙鐵頭需要上錫硬物或甩錫除去烙鐵頭多余焊錫圖 8 清洗烙鐵頭烙鐵頭會發(fā)生氧化，一個氧化的烙鐵頭能阻止熱能快速傳遞到被焊金屬。烙鐵頭上錫之后能夠快速傳遞熱量到焊點。上錫對于烙鐵頭很重要，尤其是新使用的烙鐵頭更重要，每換上一個新

8、的烙鐵頭很重要的一件事是立即上錫，否則這個頭可能變成不可上錫，或者說沒法用了。（3）上錫步驟把焊劑芯錫線放在烙鐵頭上，焊料里的焊劑先流動以化學的方式除去頭上的氧化物，然后焊料流過頭的表面形成閃亮的外層。焊接操作中應該根據(jù)需要經(jīng)常上錫，只要看到烙鐵頭不干凈或不亮了就說明您已經(jīng)很長時間沒上錫了，加熱會使烙鐵頭氧化如此厲害，以至于不能用，無論你要將電烙鐵放置多長時間，熔一些錫在上面是一個好習慣，這個焊料保護層可以阻止氧氣接觸金屬頭使其不至于嚴重氧化。當較長時間內不用時，最好關掉電源。圖 9烙鐵頭上錫6.2焊接操作步驟6.2.1通孔元件的焊接（1）THT:焊接五步法第一步：準備焊接l清潔周邊；海綿打濕

9、；給烙鐵頭加錫，有利于熱傳導。l清潔烙鐵頭。焊接前用打濕海綿清潔烙鐵頭。第二步：加熱焊件l烙鐵頭放在被焊金屬的連接點，熱開始在被焊金屬表面流動。第三步：熔錫潤濕l錫絲放在烙鐵頭處，相同的連接點形成熱橋。l助焊劑沿烙鐵頭流向整個焊盤，去除氧化層和污物，幫助金屬表面加熱。l移動焊錫絲到熱源對面，熔化的錫朝熱方向移動。l焊錫流到整個焊接表面，將助焊劑或污物推向邊緣。第四步：撤離焊錫第五步：停止加熱（2）IC元件的焊接對于通孔元件的 IC 焊接，需要對焊點進行交叉焊，避免熱對芯片及 PCB 板的熱沖擊。6.2.2導線的焊接（1）剝線l剝線工具圖 10 各種剝線工具l正確的剝線操作第一步：將導線外層皮切

10、斷第二步：用手捻下已經(jīng)切斷的外層皮，不允許直接將皮拽下，這樣會損傷芯線。正確的操作圖 11 導線剝線的正確操作錯誤的操作圖 12 導線剝線的錯誤操作（2）上錫給導線上錫可以有三種方法，第一種在烙鐵頭上留有足夠的焊錫，將需要上錫的芯線來回在焊錫移動上錫。第二種采用烙鐵和焊錫形成微小的焊錫球在需要上錫的導線芯線下方移動，從而給芯線上錫。第三種直接將需要上錫的芯線放置錫鍋中。建議采用第二種。烙鐵頭上錫焊錫球上錫圖 13導線上錫方法錫鍋上錫（3）焊接按照通孔元件的焊接方式焊接和驗收。6.2.3CHIP 元件的焊接0603 元件焊料給進量 25%W 0805 元件焊料給進量 50%W 1206 元件焊料

11、給進量 75%W 圖 14 CHIP 元件的焊接6.2.4SOT l第一步：固定 SOT 一腳；l第二步：用鑷子推動元件體是否牢固l第三步：焊接引腳，元件焊料給進量 25%W（W 為焊盤寬度）；l第四步：依次焊接其余引腳。固定 SOT 一腳6.2.5QFP 元件的焊接推元件焊接引腳，元件焊料給進量 25%W 圖 15 SOT 元件的焊接兩種方法進行焊接，第一種為點焊方式，將元件用工具準確地放置于焊盤上固定。第二種為拖焊方式。（1） QFP 點焊：l將元件用工具準確地放置于焊盤上，加熱兩對角引腳，使元件固定在焊盤上；l涂抹助焊劑于需要焊接的 QFP 元件一排引腳上（也可以不涂抹）；l逐個引腳進行

12、焊接。（2） QFP 拖焊：l將元件用工具準確地放置于焊盤上，加熱兩對角引腳，使元件固定在焊盤上；l涂抹助焊劑于需要焊接的 QFP 元件一排引腳上（也可以不涂抹）；l在烙鐵上施加焊料；l對QFP 一排引腳進行拖動式焊接。圖 16 QFP 元件的焊接6.2.6QFN元件的返修（后續(xù)補）（1）拆卸（2）印刷（3）焊接圖 17 QFN 元件的返修6.2.7手工焊接不良習慣（1）第一個壞習慣：用力過大l用過大的力對實現(xiàn)成功的焊接完全沒有必要l給加熱頭上錫則能加快從加熱頭到連接處的熱傳遞l用力過大會造成焊接質量問題，對長期可靠性產(chǎn)生影響l正確的操作方法是輕輕的、放松的、但要保持良好的接觸連接處，這樣才能

13、形成一個良好的焊點。用力將烙鐵向下壓烙鐵輕輕地接觸焊點圖 18第一個壞習慣：用力過大（2）第二個壞習慣：焊料熱橋不合適（通孔元件焊接）l熱橋的目的提高烙鐵頭到連接區(qū)域的熱傳遞能力l形成焊橋最好方法形成熱橋烙鐵頭對面給錫不正確的給錫方式圖 19 第二個壞習慣：焊料熱橋不合適（3）第三個壞習慣：烙鐵頭尺寸不適合手工焊接過程中加熱頭的選擇始終是一個關鍵問題。p烙鐵上的加熱頭不合適會產(chǎn)生許多問題l烙鐵頭尺寸太小造成的問題是焊料流動不充分或冷焊點，還會增加加熱滯留時間，及烙鐵與連接處的接觸時間，烙鐵頭停留時間延長可能會損壞器件、導體或電路板。l加熱頭尺寸太大造成的問題是會超出連接區(qū)域，從而損壞電路板的基

14、板。p選擇加熱頭三個因素:接觸面積、加熱頭的熱溶、以及長度與形狀。烙鐵頭尺寸太小烙鐵頭尺寸太大圖 20 第三個壞習慣：烙鐵頭尺寸不合適（4）第四個壞習慣加熱溫度過高（閑置溫度設置過高）l烙鐵頭溫度設定太高會損壞元件、印制板以及焊料過分加熱。l正確的操作手法是采用更有效的熱傳遞方法，合適的加熱頭、增加接觸面積等，使用輔助加熱來預熱被焊區(qū)域。l原則上使用盡可能低的焊接溫度，避免損壞組件。焊接設定溫度過高設定溫度與熱容量傳遞效率為非線性圖 21 第四個壞習慣：加熱溫度過高（5）第五個壞習慣：助焊劑使用不當l助焊劑的過多使用是為了彌補存在的問題，如不合理設計，可焊性不好、助焊劑類型不合適、工具不合適和

15、操作手法不恰當?shù)?。多加助焊劑并不能有助于焊接。也不一定能形成良好的焊點。l過量使用助焊劑引發(fā)長期可靠性問題。如腐蝕、電遷移等l太多的助焊劑還會造成測試問題。助焊劑殘留物會導致在線測試儀上針床夾具的接觸問題。l正確使用助焊劑方法：只使用焊劑芯錫線，如需要另加助焊劑應該用助焊劑筆或針式點涂器，絕對不要多加哪怕是一點。l使用太多的助焊劑會加重焊后清洗工藝的負擔。助焊劑使用過多助焊劑筆有效控制焊劑的涂覆圖 22第五個壞習慣：助焊劑使用過多（6）第六個壞習慣：轉移焊接l轉移焊接是一種不知不覺的習慣方法一般人們總是習慣于先往熱的烙鐵頭上一次加夠所需的焊料然后把焊料從烙鐵頭轉移到連接處。轉移焊接手法使得助焊

16、劑消耗在烙鐵頭上，烙鐵頭接觸焊接面時助焊劑已經(jīng)所剩無幾，對于焊接面的活化作用便降低了許多，造成引腳和焊盤的潤濕不良；另外還會導致焊料在整個焊接過程中暴露停留的時間延長，轉移焊接的弊端主要體現(xiàn)在通孔焊接上。l無論什么時候焊接通孔連接都是要作一個合適的焊料加熱橋。l轉移焊接在通孔手工焊接不要采用；表面貼裝手工焊接是可用的。烙鐵頭加焊錫無助焊劑的焊接圖 23 第五個壞習慣：轉移焊接（7）第七個壞習慣：不必要的修飾和返工l不必要的修飾和返工可能是所有不良習慣中最嚴重的一個l焊點的外觀不應該作為是否需要返工或返修才操作的唯一標準l多次返修造成 IMC 的增厚，降低焊點的強度。多次返修造成 IMC 的增厚

17、圖 24 第六個壞習慣：不必要的修飾和返工7.焊點驗收按照 IPC-610E 三級驗收?；虬凑諊姌恕⒑教鞓藴?.1片式電阻、電容元件表 1：片式電阻、電容元件焊點的驗收要求符號描述驗收標準備注A B 最大側面偏移末端偏移25% (W) 或 25% (P), 其中較小者; 不違反最小電氣間隙不允許C 最小末端焊點寬度 75% (W) 或 75% (P), 其中較小者焊點最窄處測量D E F G J 最小側面焊點長度滿足焊料爬升高度要求最大填充高度可超出焊盤或爬伸至端帽金屬鍍層的頂部，但不可接觸到元件體。最小焊點高度(G) + 25% (H) 焊料厚度20µm 最小末端重疊25% (B

18、)焊盤寬度最大側面偏移末端偏移潤濕明顯。最小末端焊點寬度最小側面焊點長度焊料厚度7.2翼型引腳焊點符號描述最大填充高度焊料厚度圖 25片式元件焊點驗收表2：翼型引腳焊點的驗收要求驗收標準最小焊點高度最小末端重疊備注A B 最大側面偏移末端偏移 25% (W) 可接受不違反最小電氣間隙不違反最小電氣間隙C 最小末端焊點寬度 75% (W) D 最小側面焊點長度100% (L) 或 3W，取較大者E 最大根部焊點高度可爬伸至引腳頂端，但不可接觸到元件體。F 最小跟部焊點高度(G) + (T) G 焊料厚度最大側面偏移20µm 末端偏移最小末端焊點寬度最小側面焊點長度焊料厚度最大根部焊點高

19、度圖 26 翼型元件焊點驗收 最小跟部焊點高度7.3方形扁平無引腳封裝集成電路（QFN）表 3：QFN 焊點的驗收要求符號描述驗收標準備注A B 最大側面偏移末端偏移 25% (W) W：城堡焊端的寬度不違反最小電氣間隙不允許C D E F G 最小末端焊點寬度 75% (W) 最小側面焊點長度城堡深度最大根部焊點高度 G+H 最小跟部焊點高度 (G) + 50% (H) 焊料厚度潤濕明顯潤濕明顯最大側面偏移最小末端焊點寬度最大根部焊點高度7.4通孔 LED （1）安裝要求末端偏移最小側面焊點長度最小跟部焊點高度圖 27 QFN 元件焊點驗收 l元件垂直安裝于印制板上l元件本體與線路板之間的間

20、距 0.32mm （2）元件傾斜l元件本體傾斜，本體與線路板之間的距離l沒有違反最小電氣間隙的要求l元件傾斜距離< 0.3mm，或> 2mm 為缺陷l違反最小電氣間隙的要求為缺陷圖 28通孔元件焊點驗收7.5雙列直插（DIP）（1）所有腳的臺階緊靠 PCB；（2）引腳伸出的長度符合規(guī)定的要求：（3）元件傾斜l元件的引腳伸出長度滿足要求l元件傾斜時未超出最大限度的高度圖 29 DIP 元件焊點驗收7.6電源插座（CONNECTOR）、Pin 排針（1）連接器安裝要求l連接器與板面緊貼平行l(wèi)連接器引腳伸出符合規(guī)定的要求l如果有鎖扣，需完全插入，扣住印制板（2）傾斜l影響裝配，不能配合l

21、高度不滿足要求l鎖扣沒有完全插入l引腳伸出不滿足要求圖 30連接器元件焊點驗收7.7跳線（JUMPER WIRE）7.7.1 理想目標l多股線均勻地涂覆一層薄薄焊料，每股導線清晰可見。l從絕緣末端起，未鍍錫的股線長度不超過一根導線的直徑 D(D 包括絕緣皮的直徑)。7.7.2 可接受l焊料潤濕導線上錫的部分，并浸透多股線里面的線股。l焊料沿導線芯吸，只要未延伸到導線需要保持擾性的部分。l焊料涂敷平滑，線股輪廓可辨識。圖 31導線上錫驗收7.7.3 缺陷l針孔、空洞或反潤濕不潤濕超過需要上錫面積的 5。l近絕緣皮末端處未上錫的股線長度大于 1 個線徑（D）。l焊料未潤濕導線的上錫區(qū)域。l多股線在

22、安裝到端子或進行銜接（散接除外）之前未進行上錫。潤濕不充分8.THT 焊點驗收8.1潤濕角圖 32 導線上錫缺陷拉尖焊點潤濕角小于 90 度合格，大于 90 度不合格。BGA 焊點的潤濕角例外。潤濕角判斷標準 THT 焊點潤濕角圖 33 通孔元件焊點潤濕角驗收8.2 THT 元件焊點填充及潤濕表4：THT 元件焊點填充及潤濕要求描述A. 焊料的垂直填充B. 主面(焊接終止面)上的引腳和內壁潤濕C.主面(焊接終止面)的焊盤潤濕焊料的覆蓋率判斷標準備注100% 270°0 D. 輔面(焊接起始面)上的引腳和內壁潤濕和填充360 E. 輔面(焊接起始面)的焊盤潤濕焊料的覆蓋率焊料的垂直填充100% 主面(焊接終止面)上的引腳和內壁潤濕主面(焊接終止面)的焊盤潤濕焊料的覆蓋率輔面(焊接起始面)上的引腳和內壁潤濕和填充輔面(焊接起始面)的焊盤潤濕焊料的覆蓋率圖 34 通孔元件