電子手工焊接技術(shù)

1、電子制作手工焊接技術(shù)第一節(jié)手工焊接的工具任何電子產(chǎn)品，從兒個零件構(gòu)成的整流器到成千上萬個零部件組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，都是由 基本的電子元件器件和功能構(gòu)成，按電路工作原理，用一定的工藝方法連接而成。雖然連 接方法有多種(例如、繞接、壓接、粘接等)但使川最廣泛的方法是錫焊。1 .手工焊接的工具(1 )電烙鐵(2 )鉛鐵架工具包手工焊具與焊錫絲熱鳳槍實(shí)物主徴焊接工具圖12錫焊的條件為了提高焊接質(zhì)量，必須注意掌握錫焊的條件。1. 被焊件必須具備可焊性。2. 被焊金屬表面應(yīng)保持清潔。3. 使用合適的助焊劑。4. 具有適當(dāng)?shù)暮附訙囟取?. 具有合適的焊接吋間。第二節(jié)焊料與助焊劑1 .焊接材料凡是用來熔合兩種或

2、兩種以上的金屈面，使z成為一個整體的金屬或合金都叫焊料。這里所 說的焊料只針對錫焊所用焊料。常川錫焊材料：1. 管狀焊錫絲2. 抗氧化焊錫3. 含銀的焊錫4. 焊膏2 .助焊劑的選川。在焊接過程中，由于金屬在加熱的情況卜-會產(chǎn)生一薄層氧化脫，這將阻礙焊錫的浸潤，影響 焊接點(diǎn)合金的形成，容易出現(xiàn)虛焊、假焊現(xiàn)象。使用助焊劑可改善焊接性能。助焊劑有松香、 松香溶液、焊膏焊油等，可根據(jù)不同的焊接對彖合理選用。焊膏焊油等具有一定的腐蝕性， 不可用于焊接電子元器件和電路板，焊接完畢應(yīng)將焊接處殘留的焊膏焊油等擦拭干凈。元器 件引腳鍍錫時應(yīng)選川松香作助焊劑。印制電路板上已涂有松香溶液的，元器件焊入時不必再 用

3、助焊劑。第三節(jié)手工焊接的注意事項(xiàng)手工錫焊接技術(shù)是一項(xiàng)基本功，就是在大規(guī)模主產(chǎn)的情況下，維護(hù)和維修也必須使用手 工焊接。兇此，必須通過學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作練習(xí)才能熟練掌握。注意事項(xiàng)如下：1. 手握鉆鐵的姿勢掌握正確的操作姿勢，可以保證操作者的身心健康，減輕勞動傷害。為 減少焊劑加熱時揮發(fā)岀的化學(xué)物質(zhì)對人的危害，減少有害氣體的吸入量，-般情況卜烙鐵 到鼻子的距離應(yīng)該不少于20cm ,通常以30cm為宜。電烙鐵有三種握法，如圖2所示。go反握法 （b）正握法2）握筆法圖2握電烙鐵的手法示意反握法的動作穩(wěn)定，長時間操作不易疲勞,適于大功率烙鐵的操作；止握法適于中功率烙鐵或帶彎頭電烙鐵的操作；一般在操作臺上焊

4、接卬制板等焊件時，多采用握筆法。2. 焊錫絲一般有兩種拿法，如圖3所示。由于焊錫絲中含有一定比例的鉛，而鉛是對人體有害的一種重金屬，因此操作時應(yīng)該戴手套或在操作后洗手，避免食入鉛塵。圖3焊錫絲的拿法3. 電烙鐵使川以后，一定要穩(wěn)妥地插放在烙鐵架上，并注意導(dǎo)線等其他雜物不要碰到烙鐵 頭，以免燙傷導(dǎo)線，造成漏電等事故。第四節(jié)手工焊接操作的基本步驟掌握好電烙鐵的溫度和焊接時間，選擇恰當(dāng)?shù)睦予F頭和焊點(diǎn)的接觸位置，才對能得到良好的焊點(diǎn)。正確的手工焊接操作過程可以分成五個步驟，如圖所示。焊錫絲電烙鐵a焊盤j/廠印制板元器件引腳(a)步驟一(b)步驟二(步驟四2)步驟壬(c)步驟三圖4手工焊接步驟1 .基本

5、操作步驟(1)步驟一：準(zhǔn)備詭焊(圖(a)左手拿焊絲，右手握烙鐵，進(jìn)入備焊狀態(tài)。要求烙鐵頭保持干凈，無焊渣等氧化物，并在表 而鍍有一層焊錫。步驟二：加熱焊件(圖(b)烙鐵頭靠在兩焊件的連接處，加熱整個焊件全體，時間大約為12秒鐘。對丁在卬制板 上焊接元器件來說，要注意使烙鐵頭同時接觸兩個被焊接物。例如，圖（b）小的導(dǎo)線接 線柱、元器件引線與焊盤耍同時均勻受熱。步驟三：送入焊絲（圖（c）焊件的焊接而被加熱到-定溫度時，焊錫絲從烙鐵対面接觸焊件。注意：不要把焊錫絲送到 烙鐵頭上！步驟四：移開焊絲（圖（d）當(dāng)焊絲熔化一定量后，立即向左上45°方向移開焊絲。步驟五：移開烙鐵（圖（e）焊錫浸潤焊

6、盤和焊件的施焊部位以后，向右上45。方向移開烙鐵，結(jié)束焊接。從第三步開 始到第五步結(jié)束，吋間大約也是1至2s。2 .錫焊三步操作法對于熱容量小的焊件，例如印制板上較細(xì)導(dǎo)線的連接，可以簡化為三步操作。1. 準(zhǔn)備：同以上步驟一；2. 加熱與送絲：烙鐵頭放在焊件上后即放入焊絲。3. 去絲移烙鐵：焊錫在焊接而上浸潤擴(kuò)散達(dá)到預(yù)期范圍后，立即拿開焊絲并移開烙鐵, 并注意移去焊絲的時間不得滯后于移開烙恢的吋間。對于吸收低熱塑的焊件而言，上述整個過程的時間不過2 至4s，各步驟的節(jié)奏控制，順 序的準(zhǔn)確掌握，動作的熟練協(xié)調(diào)，都是要通過大量實(shí)踐并用心體會才能解決的問題。有人總 結(jié)出了在五步驟操作法中用數(shù)秒的辦法控

7、制時間：烙鐵接觸焊點(diǎn)后數(shù)一、二（約2s ）, 送入焊絲后數(shù)三、四，移開烙鐵，焊絲熔化量要靠觀察決定。此辦法可以參考，但由于烙鐵 功率、焊點(diǎn)熱容量的差別等因素，實(shí)際掌握焊接火候并無定章可循，必須具體條件具體對 待。試想，對于一個熱容量較人的焊點(diǎn)，若使川功率較小的烙鐵焊接時，在上述時間內(nèi)，可 能加熱溫度還不能使焊錫熔化，焊接就無從談起。第五節(jié)手工焊接操作的具體手法在保證得到優(yōu)質(zhì)焊點(diǎn)的目標(biāo)下，具體的焊接操作手法可以有所不同，但下面這些前人總結(jié)的 方法，對初學(xué)者的指導(dǎo)作用是不可忽略的。1. 保持烙鐵頭的清潔焊接時，烙鐵頭長期處于高溫狀態(tài)，又接觸助焊劑等弱酸性物質(zhì)，其表曲很容易氧化腐蝕并沾上一層黑色雜質(zhì)

8、。這些雜質(zhì)形成隔熱層，妨礙了烙鐵頭與焊件之間的熱 傳導(dǎo)。因此，要注意用一塊濕布或濕的木質(zhì)纖維海綿隨時擦拭烙鐵頭。對于普通烙 鐵頭，在腐蝕污染嚴(yán)重吋可以使用鋰刀修去表而氧化層。對于長壽命烙鐵頭，就絕 對不能使用這種方法了。2 .靠增加接觸而積來加快傳熱加熱時，應(yīng)該讓焊件上需要焊錫浸潤的各部分均勻受熱，而不是僅僅加熱焊件的一 部分，更不要采用烙鐵對焊件增加壓力的辦法，以免造成損壞或不易覺察的隱患。有 些初學(xué)者用烙詼頭對焊接面施加壓力，企圖加快焊接，這是不對的。正確的方法是, 要根據(jù)焊件的形狀選用不同的烙鐵頭，或者自己修整烙鐵頭，讓烙鐵頭與焊件 形成 面的接觸而不是點(diǎn)或線的接觸。這樣，就能大大提高傳

9、熱效率。3. 加熱要靠焊錫橋在非流水線作業(yè)小，焊接的焊點(diǎn)形狀是多種多樣的，不大可能不斷更換烙鐵頭。要 提高加熱的效率，盂要有進(jìn)行熱量傳遞的焊錫橋。所謂焊錫橋，就是靠烙鐵頭上保 留 少量焊錫，作為加熱時烙鐵頭與焊件之間傳熱的橋梁。由于金屬熔液的導(dǎo)熱效率遠(yuǎn) 遠(yuǎn)高于空氣，使焊件很快就被加熱到焊接溫度。應(yīng)該注意，作為焊錫橋的錫量不可 保留過多，不僅因?yàn)殚L時間存留在烙鐵頭上的焊料處于過熱狀態(tài)，實(shí)際已經(jīng)降低了 質(zhì)量，還可能造成焊點(diǎn)z間誤連短路。4. 烙鐵撤離有講究烙鐵的撤離要及時，而且撤離時的角度和方向與焊點(diǎn)的形成有關(guān)。如圖所示為烙鐵 不同的撤離方向?qū)更c(diǎn)錫量的影響。工點(diǎn)烙鐵頭焊錫掛在巳烙鐵頭上（町沿烙鍥

10、釉向45撤離（b）向上方撤離（c）水平方向撤離（d）垂直向下撤離（e圖5烙鐵撤離方向和焊點(diǎn)錫量的關(guān)系5. 在焊錫凝固之前不能動切勿使焊件移動或受到振動，特別是用銀子夾住焊件時，一定要等焊錫凝固后再移 走腹子，否則極易造成焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)疏松或虛焊。6. 焊錫用量耍適中手工焊接常使用的管狀焊錫絲，內(nèi)部l1經(jīng)裝有山松香和活化劑制成的助焊劑。焊錫 絲的直徑有0.5、0.8、1.0、5. 0mm等多種規(guī)格，要根據(jù)焊點(diǎn)的大小 選用。一般，應(yīng)使焊錫絲的直徑略小于焊盤的直徑。如圖所示，過量的焊錫不但無必要地消耗了焊錫，而ii還增加焊接時間，降低工作 速度。更為嚴(yán)重的是，過量的焊錫很容易造成不易覺察的短路故障。焊錫過

11、少也不 能形成牢固的結(jié)合，同樣是不利的。特別是悍接卬制板引出導(dǎo)線時，焊錫用量不足, 極容易造成導(dǎo)線脫落。但）埠錫過多3）焊錫過少（0合適的錫蛍合適的焊點(diǎn)7. 不要使用烙鐵頭作為運(yùn)送焊錫的工具有人習(xí)慣到焊接而上進(jìn)行焊接，結(jié)果造成焊料的氧化。因?yàn)槔予F尖的溫度一般都在 300 °c以上，焊錫絲中的助焊劑在高溫時容易分解失效，焊錫也處于過熱的低質(zhì)量 狀態(tài)。特別應(yīng)該指出的是，在一些陳ih的帖刊中述介紹過用烙鐵頭運(yùn)送焊錫的方法, 請讀者注意鑒別。第六節(jié)焊點(diǎn)質(zhì)量及檢査對焊點(diǎn)的質(zhì)量要求，應(yīng)該包括電氣接觸良好、機(jī)械結(jié)合牢固和美觀三個方而。保證 焊點(diǎn)質(zhì)量最重要的一點(diǎn)，就是必須避免虛焊。1 .虛焊產(chǎn)生的原

12、因及其危害虛焊丄要是由待焊金屬表而的氧化物和污垢造成的，它使焊點(diǎn)成為有接觸電阻的連接狀 態(tài)，導(dǎo)致電路工作不正常，出現(xiàn)連接時好時壞的不穩(wěn)定現(xiàn)象，噪聲增加而沒有規(guī)律性， 給電路的調(diào)試、使用和維護(hù)帶來重大隱患。此外，也有一部分虛焊點(diǎn)在電路開始工作的 一段較長時間內(nèi)，保持接觸尚好，因此不容易發(fā)現(xiàn)。但在溫度、濕度和振動等環(huán)境條 件的作用下，接觸表曲逐步被氧化，接觸慢慢地變得不完全起來。虛焊點(diǎn)的接觸電阻會 引起局部發(fā)熱，局部溫度升高又促使不完全接觸的焊點(diǎn)情況進(jìn)一步惡化，最終甚至使焊 點(diǎn)脫落，電路完全不能正常工作。這一過程有時可長達(dá)一、二年，其原理可以川“原電 池”的概念來解釋：當(dāng)焊點(diǎn)受潮使水汽滲入間隙后，

13、水分子溶解金屬氧化物和污垢形 成電解液，虛焊點(diǎn)兩側(cè)的銅和鉛錫焊料相當(dāng)于原電池的兩個電極，鉛錫焊料失去電子被 氧化，銅材獲得電子被述原。在這樣的原電池結(jié)構(gòu)中，虛焊點(diǎn)內(nèi)發(fā)牛金屬損耗性腐蝕， 局部溫度升高加劇了化學(xué)反應(yīng)，機(jī)械振動讓其屮的間隙不斷擴(kuò)人，直到惡性循環(huán)使虛焊 點(diǎn)最終形成斷路。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，在電子整機(jī)產(chǎn)品的故障中，有將近一半是山于焊接不良引起的。然而, 要從一臺有成千上萬個焊點(diǎn)的電子設(shè)備里，找出引起故障的虛焊點(diǎn)來，實(shí)在不是容易的 事。所以，虛焊是電路可靠性的重大隱患，必須嚴(yán)格避免。進(jìn)行手工焊接操作的吋候， 尤其要加以注意。般來說，造成虛焊的主要原因是：焊錫質(zhì)量差；助焊劑的還原性不良或川量不

14、夠；被 焊接處表面未預(yù)先淸潔好，鍍錫不牢；烙鐵頭的溫度過高或過低，衣面有氧化層；焊接 時間掌握不好，太長或太短；焊接中焊錫尚未凝固時，焊接元件松動。2 .對焊點(diǎn)的要求1. 可靠的電氣連接2. 足夠的機(jī)械強(qiáng)度3. 光潔整齊的外觀3 .典型焊點(diǎn)的形成及其外觀在單面和雙面（多層）卬制電路板上，焊點(diǎn)的形成是有區(qū)別的：見圖，在單面板上, 焊點(diǎn)僅形成在焊接面的焊盤上方；但在雙面板或多層板上，熔融的焊料不僅浸潤焊 盤上方，還由于毛細(xì)作川，滲透到金屬化孔內(nèi)，焊點(diǎn)形成的區(qū)域包押；焊接面的焊盤上方、金屈化孔內(nèi)和元件而上的部分焊盤,如圖所示。圖7悍點(diǎn)的形成4-10典型焊點(diǎn)的外觀參見圖，從外表直觀看典型焊點(diǎn)，對它的要

15、求是:4. 形狀為近似圓錐而表而稍微凹陷，呈漫坡狀，以焊接導(dǎo)線為中心，對稱成裙形展開。 虛焊點(diǎn)的衣面往往向外凸出，可以鑒別出來。5. 焊點(diǎn)上，焊料的連接面呈凹形自然過渡，焊錫和焊件的交界處平滑，接觸角盡可能 小。6. 表而平滑，有金屬光澤。7. 無裂紋、針孔、夾渣。&圖6焊點(diǎn)錫量的掌握9. 焊劑用量要適中適量的助焊劑對焊接非常有利。過暈使用松香焊劑，焊接以后勢必需要擦除多余的 焊劑，并冃延長了加熱時間，降低了工作效率。當(dāng)加熱時間不足時，乂容易形成“夾 渣”的缺陷。焊接開關(guān)、接插件的時候，過量的焊劑容易流到觸點(diǎn)上，會造成接觸 不良。合適的焊劑量，應(yīng)該是松香水僅能浸濕將要形成焊點(diǎn)的部位，不

16、會透過卬制 板上的通孔流走。對使用松香芯焊絲的焊接來說，基本上不盂要再涂助焊劑。h前, 印制板生產(chǎn)廠在電路板出廠前大多進(jìn)行過松香水噴涂處理，無需再加助焊齊第七節(jié)電烙鐵的使用要求1. 新烙鐵在使用前的處理一把新烙鐵不能拿來就用，必須先對烙鐵頭進(jìn)行處理后才 能正常使用，就是說在使用前先給烙鐵頭鍍上一層焊錫。具體的方法是：首先用鋰 把烙鐵頭按需要鋰成一定的形狀，然后接上電源，當(dāng)烙鐵頭溫度升至能熔錫時，將 松香涂在烙鐵頭上，等松香冒煙后再涂上一層焊錫，如此進(jìn)行二至三次，使烙鐵頭 的刃而及其周圍就要產(chǎn)生一層氧化層，這樣便產(chǎn)生“吃錫”困難的現(xiàn)象，此時可鋰 去氧化層，重新鍍上焊錫。2. 烙鐵頭長度的調(diào)整焊接

17、集成電路與晶體管時，烙鐵頭的溫度就不能太高，且時間 不能過長，此時便可將烙鐵頭插在烙鐵芯上的長度進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，進(jìn)而控制烙鐵 頭的溫度。3. 烙鐵頭有直頭和彎頭兩利j當(dāng)采用握筆法時，直烙鐵頭的電烙鐵使用起來比較靈活。 適合在元器件鮫多的電路中進(jìn)行焊接。彎烙鐵頭的電烙鐵用在止握法比鮫合適，多 用于線路板垂直桌面情況下的焊接。4. 電烙鐵不易長時間通電而不使用，因?yàn)檫@樣容易使電烙鐵芯加速氧化而燒斷，同時 將使烙鐵頭因長吋間加熱而氧化，甚至被燒“死”不再“吃錫”。5. 更換烙鐵芯時要注意引線不要接錯，因?yàn)殡娎予F有三個接線柱，而其中一個是接地 的，另外兩個是接烙鐵芯兩根引線的（這兩個接線柱通過電源線，

18、總接與220v交 流電源相接）。如果將220v交流電源線錯接到接地線的接線柱上，則電烙鐵外殼 就要帶電，被焊件也要帶電，這樣就會發(fā)牛觸電事故。第八節(jié)電烙鐵的保養(yǎng)1. 烙鐵應(yīng)放在烙鐵架上。應(yīng)輕拿輕放，決不要將烙鐵上的錫亂甩。2. 第一次使用時，必須讓烙鐵嘴“吃錫”，平時不用烙鐵的時候，要讓烙鐵嘴上保持 有一定量的錫，不可把烙鐵嘴在海棉上淸潔后存放丁烙鐵架上；3. 電烙鐵使用一段時間后，可能在烙鐵頭部留有錫垢，在烙鐵加熱的條件下，我們可 以用濕布輕権。如有出現(xiàn)凹坑或氧化塊，應(yīng)用細(xì)紋鋰刀修復(fù)或者直接更換烙鐵頭。4. 電烙鐵通電后溫度高達(dá)250攝氏度以上，不用時應(yīng)放在烙鐵架上，但較長時間不用 時應(yīng)切斷電源，防止高溫“燒死”烙鐵頭（被氧化）。要防止電烙鐵燙壞其他元器 件，尤其是電源線，若其絕緣層被烙鐵燒壞而