无锡焊接技术

无锡焊接是焊接技术的一个组成部分，包括接触焊、熔焊、导电胶粘接等。无锡焊接的特点是不需要焊料和助焊剂即可获得可靠的连接，因而解决了清洗困难和焊接而易氧化的问题。在电子产品装配中得到了一定的应用。

1．接触焊接

接触焊接有压接、绕接及穿刺等，这种焊接技术是通过对焊件施加冲击、强压或扭曲，使接触面发热，界面原子相互扩散渗透，形成界面化合物结晶体，从而将被焊件焊接在一起的焊接方法。

(1)压接

压接分冷压接与热压接两种，目前以冷压接使用较多。压接是借助较高的挤压力和金属位移，使连接器触脚或端子与导线实现连接的。压接使用的工具是压接钳。将导线端头放入压接触脚或端头焊片中用力压紧即获得可靠的连接。

压接触脚和焊片是专门用来连接导线的器件，有多种规格可供选择，相应的也有多种专用的压接钳。

压接技术的特点是: 操作简便，适应各种环境场合，成本低，无任何公害和污染。存在的不足之处是: 压接点的接触电阻较大; 因操作者施力不同，质量不够稳定; 很多接点不能用压接方法。

(2)绕接

绕接是将单股芯线用绕接枪高速绕到带棱角(棱形、方形或矩形)的接线柱上的电气连接方法。由于绕接枪的转速很高(约3000r/min)，对导线的拉力强，使导线在接线柱的棱角上产生强压力和摩擦，并能破坏其几何形状，出现表面高温而使两金属表面原子相互扩散产生化合物结晶，绕接示意如图3－15所示。绕接方式有两种: 绕接和捆接，如图3－16所示。

绕接用的导线一般采用单股硬质绝缘线，芯线直径为0．25～1．3mm，为保证连接性能良好，接线柱最好镀金或镀银，绕接的匝数应不少于5圈(一般在5、8圈)。

图3－15 绕接示意图

图3－16 绕接的两种接法

(a)绕接; (b)捆接

绕接与锡焊相比有明显的特点: 可靠性高，失效率接近七百万分之一，无虚、假焊; 接触电阻小，只有0．001Ω，仅为锡焊的1/10; 抗震能力比锡焊大40倍; 无污染，无腐蚀; 无热损伤; 成本低; 操作简单，易于熟练掌握。其不足之处是: 导线必须是单芯线; 接线柱必须是特殊形状; 导线剥头长; 需要专用设备等。因而绕接的应用还有一定的局限性。目前，绕接主要应用在大型高可靠性电子产品的机内互连中。为了确保可靠性，可将有绝缘层的导线再绕一二圈，并在绕接导线头、尾各锡焊一点。

(3)穿刺

穿刺焊接工艺适合于以聚氯乙烯为绝缘层的扁平线缆和接插件之间的连接。先将被连接的扁平线缆和接插件置于穿刺机上下工装模块之中，再将芯线的中心对准插座每个簧片中心缺口，然后将上模压下施行穿刺，如图3－17(a)所示。插座的簧片穿过绝缘层，在下工装模的凹槽作用下将芯线夹紧，如图3－17(b)所示。

图3－17 穿刺示意图

2．熔焊

熔焊是靠加热被焊金属使之熔化产生合金而焊接在一起的焊接技术、由于不同焊制和助焊剂，所以焊接点清洁，电气和机械连接性能良好，但是所用的加热方法必须迅速，限制局部加热范围而不致于损坏元器件或印制电路板。

(1)电阻焊和锻接焊

电阻焊也称碰焊。焊接时把被焊金属部分在一对电极的压力下夹持在一起，再通过低压强电流脉冲，在导体金属相接触部位接触电阻通过强电流产生高温而熔合在一起，一般用于元器件制造过程中内部金属间或与引出线之间的连接。

锻接焊技术是把要连接的两部分金属放在一起，但留出小的空气隙，被焊的两部分金属与电极相连，由电容通过气隙放电产生电弧，加热表面，当接近焊接温度时使两者迅速靠在一起而熔合成一体。适用于高导电性的金属连接，如: 扁平封装的集成电路引线的连接和薄膜电路与印制电路板的连接。

(2)激光焊接

激光焊接是近几年发展起来的新型熔焊工艺，它可以焊接从几个微米到50mm的工件。与其它焊接方法相比，具有以下一些优点:

①焊接装置与被焊工件之间无机械接触，这既可避免焊件的变形，又可避免其它焊接方法给被焊金属带来的污染，这对于真空仪器元件的焊接是极为重要的。

②可焊接难以接近的部位。激光既可借助于偏转棱镜，亦可通过光导纤维引导到难以接近的部位进行焊接，故具有很大的灵活性。此外，激光还可以通过透明材料的壁进行对内部器件的焊接。

③能量密度大，适合于高速加工。由于能量密度大，所以加热和冷却速度快，因而热变形和热影响区极小，能避免“热损伤”。

④可对带绝缘的导体直接焊接。用激光已能把带绝缘(如聚氨酯甲酸脂)的导体直接焊接到接线柱上。

⑤异种金属的焊接。激光能对钢和铝之类物理性能差别很大的金属进行焊接，并且效果很好。

激光焊接按运转方式来分，可分为脉冲激光焊接和连续激光焊接两大类，每类激光焊接又可分为传热熔化焊接和深穿入焊接两种。

(3)电子束焊接

电子束焊接也是近几年来发展的新颖、高能量密度的熔焊工艺。它是利用定向高速运行的电子束，在撞击工件后将部分动能转化为热能，从而使被焊工件表面熔化，达到焊接目的的。

电子束焊接的优点是，加热功率密度大; 焊缝深熔宽比(及深宽比)大; 熔池周围气氛纯度高; 规范参数调节范围广，适应性强。

电子束焊接根据被焊工件所处真空度的差异分为高真空电子束焊接、低真空电子束焊接、非真空电子束焊接。

根据电子束焊接的加速电压高低分为高压电子束焊接、低压电子柬焊接、中压电子束焊接。

从工作原理分析，电子束焊接机包括; 电子枪、高压电源、工作台及传动装置、真空室及抽气系统、电气控制系统等几个部分。

(4)超声焊接

越声焊接也是熔焊工艺的一种，适用于塑性较小的零件的焊接，特别是能够实现金属与塑料的焊接。其焊接工艺特点是，被焊零件之一需要与超声头相接，而且焊接是在超声波作用下完成的。

超声焊接的实质是超声振荡变换成焊件之间的机械振荡，从而在焊件之间产生交变的摩擦力，这一摩擦力在被焊零件的接触处可引起一种导致塑性变形的切向应力。随着变形而来的是接触面之间的温度升高和原子间结合力的激励和接触面间的相互晶化，达到焊接的目的。