PCB板的焊接基礎(chǔ)知識

1、PCB板焊接工藝山東兗州 臧超1. PCB板焊接的工藝流程1.1 PCB板焊接工藝流程介紹 PCB板焊接過程中需手工插件、手工焊接、修理和檢驗。1.2 PCB板焊接的工藝流程 按清單歸類元器件插件焊接剪腳檢查修整。2.1 元器件加工處理的工藝要求元器件加工處理的工藝要求2.1.1 元器件在插裝之前，必須對元器件的可焊接性進(jìn)行處理，若可焊性差的要先對元器件引腳鍍錫。2.1.2 元器件引腳整形后，其引腳間距要求與PCB板對應(yīng)的焊盤孔間距一致。2.1.3 元器件引腳加工的形狀應(yīng)有利于元器件焊接時的散熱和焊接后的機械強度。2. PCB板焊接的工藝要求2.2.1 元器件在PCB板插裝的順序是先低后高，先

2、小后大，先輕后重，先易后難，先一般元器件后特殊元器件，且上道工序安裝后不能影響下道工序的安裝。2.2.2 元器件插裝后，其標(biāo)志應(yīng)向著易于認(rèn)讀的方向，并盡可能從左到右的順序讀出。2.2.3 有極性的元器件極性應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙上的要求安裝，不能錯裝。2.2.4 元器件在PCB板上的插裝應(yīng)分布均勻，排列整齊美觀，不允許斜排、立體交叉和重疊排列；不允許一邊高，一邊低；也不允許引腳一邊長，一邊短。2.2 元器件在PCB板插裝的工藝要求2.3 PCB板焊點的工藝要求板焊點的工藝要求2.3.1 焊點的機械強度要足夠2.3.2 焊接可靠，保證導(dǎo)電性能2.3.3 焊點表面要光滑、清潔3. PCB板焊接過程的靜電防

3、護(hù)3.1 靜電防護(hù)原理靜電防護(hù)原理3.1.1 對可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電積累，采取措施使之控制在安全范圍內(nèi)。3.1.2 對已經(jīng)存在的靜電積累應(yīng)迅速消除掉，即時釋放。3.2 靜電防護(hù)方法 3.2.1 泄漏與接地。對可能產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生靜電的部位進(jìn)行接地，提供靜電釋放通道。采用埋地線的方法建立“獨立”地線。 3.2.2 非導(dǎo)體帶靜電的消除：用離子風(fēng)機產(chǎn)生正、負(fù)離子，可以中和靜電源的靜電。常使用的防靜電器材 4. 電子元器件的插裝 電子元器件插裝要求做到整齊、美觀、穩(wěn)固。同時應(yīng)方便焊接和有利于元器件焊接時的散熱。4.1 元器件分類元器件分類 按電路圖或清單將電阻、電容、二極管、三極管，變壓器，插排

4、線、座，導(dǎo)線，緊固件等歸類。4.2 元器件引腳成形元器件引腳成形4.2.1 元器件整形的基本要求元器件整形的基本要求 所有元器件引腳均不得從根部彎曲，一般應(yīng)留1.5mm以上。 要盡量將有字符的元器件面置于容易觀察的位置。4.2.2 元器件的引腳成形元器件的引腳成形 手工加工的元器件整形，彎引腳可以借助鑷子或小螺絲刀對引腳整形。4.3 插件順序插件順序 手工插裝元器件，應(yīng)該滿足工藝要求。插裝時不要用手直接碰元器件引腳和印制板上銅箔。4.4 元器件插裝的方式元器件插裝的方式 二極管、電容器、電阻器等元器件均是俯臥式安裝在印刷PCB板上的。5. 焊接主要工具 手工焊接是每一個電子裝配工必須掌握的技術(shù)

5、，正確選用焊料和焊劑，根據(jù)實際情況選擇焊接工具，是保證焊接質(zhì)量的必備條件。5.1 焊料與焊劑焊料與焊劑5.1.1 焊料焊料 能熔合兩種或兩種以上的金屬，使之成為一個整體的易熔金屬或合金都叫焊料。常用的錫鉛焊料中，錫占62.7%，鉛占37.3%。這種配比的焊錫熔點和凝固點都是183，可以由液態(tài)直接冷卻為固態(tài)，不經(jīng)過半液態(tài)，焊點可迅速凝固，縮短焊接時間，減少虛焊，該點溫度稱為共晶點，該成分配比的焊錫稱為共晶焊錫。共晶焊錫具有低熔點，熔點與凝固點一致，流動性好，表面張力小，潤濕性好，機械強度高，焊點能承受較大的拉力和剪力，導(dǎo)電性能好的特點。5.1.2 助焊劑助焊劑助焊劑是一種焊接輔助材料，其作用如下

6、： 去除氧化膜。 防止氧化。 減小表面張力。 使焊點美觀。 常用的助焊劑有松香、松香酒精助焊劑、焊膏、氯化鋅助焊劑、氯化銨助焊劑等。 焊接中常采用中心夾有松香助焊劑、含錫量為61的39 錫鉛焊錫絲，也稱為松香焊錫絲。5.2 焊接工具的選用焊接工具的選用5.2.1 普通電烙鐵普通電烙鐵普通電烙鐵只適合焊接要求不高的場合使用。如焊接導(dǎo)線、連接線等。內(nèi)熱式普通電烙鐵外形內(nèi)熱式普通電烙鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)5.2.2 恒溫電烙鐵恒溫電烙鐵 恒溫電烙鐵的重要特點是有一個恒溫控制裝置，使得焊接溫度穩(wěn)定，用來焊接較精細(xì)的PCB板。5.2.3 吸錫器吸錫器 吸錫器實際是一個小型手動空氣泵，壓下吸錫器的壓桿，就排出了吸錫器

7、腔內(nèi)的空氣；釋放吸錫器壓桿的鎖鈕，彈簧推動壓桿迅速回到原位，在吸錫器腔內(nèi)形成空氣的負(fù)壓力，就能夠把熔融的焊料吸走。5.2.4 熱風(fēng)槍熱風(fēng)槍 熱風(fēng)槍又稱貼片電子元器件拆焊臺。它專門用于表面貼片安裝電子元器件（特別是多引腳的SMD集成電路）的焊接和拆卸。5.2.5 烙鐵頭烙鐵頭 當(dāng)焊接焊盤較大的可選用截面式烙鐵頭。如圖中1： 當(dāng)焊接焊盤較小的可選用尖嘴式烙鐵頭。如圖中2： 當(dāng)焊接多腳貼片IC 時可以選用刀型烙鐵 頭。如圖中3： 當(dāng)焊接元器件高低 變化較大的電路時，可 以使用彎型電烙鐵頭。二合一雙數(shù)顯無鉛螺旋式熱風(fēng)槍+焊臺 6. 手工焊接的流程和方法 被焊件必須具備可焊性。 被焊金屬表面應(yīng)保持清潔。

8、 使用合適的助焊劑。 具有適當(dāng)?shù)暮附訙囟取?具有合適的焊接時間6.1 手工焊接的條件手工焊接的條件6.2 手工焊接的方法手工焊接的方法6.2.1 電烙鐵與焊錫絲的握法電烙鐵與焊錫絲的握法 手工焊接握電烙鐵的方法有反握、正握及握筆式三種下圖是兩種焊錫絲的拿法6.2.2 手工焊接的步驟 準(zhǔn)備焊接。準(zhǔn)備焊接。 清潔焊接部位的積塵及污漬、元器件的插裝、導(dǎo)線與接線端鉤連，為焊接做好前期的預(yù)備工作。 加熱焊接。加熱焊接。 將沾有少許焊錫的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。若是要拆下PCB板上的元器件，則待烙鐵頭加熱后，用手或鑷子輕輕拉動元器件，看是否可以取下。清理焊接面。清理焊接面。 若所焊部位焊錫過多，可

9、將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到PCB 板上)，然后用烙鐵頭“沾”些焊錫出來。若焊點焊錫過少、不圓滑時，可以用電烙鐵頭“蘸”些焊錫對焊點進(jìn)行補焊。檢查焊點。檢查焊點。 看焊點是否圓潤、光亮、牢固，是否有與周圍元器件連焊的現(xiàn)象。6.2.3 手工焊接的方法手工焊接的方法加熱焊件。加熱焊件。 焊接時烙鐵頭與PCB板成45角，電烙鐵頭頂住焊盤和元器件引腳然后給元器件引腳和焊盤均勻預(yù)熱。 恒溫烙鐵溫度一般控制在280至360之間，焊接時間控制在4秒以內(nèi)。部分原件的特殊焊接要求：SMD器件DIP器件焊接時烙鐵焊接時烙鐵頭溫度：頭溫度：320103305焊接時間：焊接時間：每個焊點1至3秒

10、 2至3秒拆除時烙鐵拆除時烙鐵頭溫度：頭溫度：310 至3503305備注：備注：根據(jù)CHIP件尺寸不同請使用不同的烙鐵嘴 當(dāng)焊接大功率（當(dāng)焊接大功率（TO-220、TO-247、TO-264等封裝）或等封裝）或焊點與大銅箔相連，上述溫度焊點與大銅箔相連，上述溫度無法焊接時，烙鐵溫度可升高無法焊接時，烙鐵溫度可升高至至360，當(dāng)焊接敏感怕熱零，當(dāng)焊接敏感怕熱零件（件（LED、CCD、傳感器等）、傳感器等）溫度控制在溫度控制在260 至至300項目 器件移入焊錫絲。移入焊錫絲。 焊錫絲從元器件腳和烙鐵接觸面處引入，焊錫絲應(yīng)靠在元器件腳與烙鐵頭之間。加熱焊件移入焊絲移開焊錫。移開焊錫。 當(dāng)焊錫絲熔

11、化（要掌握進(jìn)錫速度）焊錫散滿整個焊盤時，即可以450角方向拿開焊錫絲。移開焊錫移開電烙鐵。移開電烙鐵。 焊錫絲拿開后，烙鐵繼續(xù)放在焊盤上持續(xù)秒，當(dāng)焊錫只有輕微煙霧冒出時，即可拿開烙鐵，拿開烙鐵時，不要過于迅速或用力往上挑，以免濺落錫珠、錫點、或使焊錫點拉尖等，同時要保證被焊元器件在焊錫凝固之前不要移動或受到震動，否則極易造成焊點結(jié)構(gòu)疏松、虛焊等現(xiàn)象。移開烙鐵移開烙鐵 單股導(dǎo)線。 多股導(dǎo)線。 屏蔽線6.3 導(dǎo)線和接線端子的焊接導(dǎo)線和接線端子的焊接6.3.1 常用連接導(dǎo)線常用連接導(dǎo)線6.3.2 導(dǎo)線焊前處理導(dǎo)線焊前處理剝絕緣層剝絕緣層 導(dǎo)線焊接前要除去末端絕緣層。撥出絕緣層可用普通工具或?qū)Ｓ霉ぞ摺?/p>

12、用剝線鉗或普通偏口鉗剝線時要注意對單股線不應(yīng)傷及導(dǎo)線，多股線及屏蔽線不斷線，否則將影響接頭質(zhì)量。對多股線剝除絕緣層時注意將線芯擰成螺旋狀，一般采用邊拽邊擰的方式。預(yù)焊預(yù)焊 預(yù)焊是導(dǎo)線焊接的關(guān)鍵步驟。導(dǎo)線的預(yù)焊又稱為掛錫，但注意導(dǎo)線掛錫時要邊上錫邊旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向與擰合方向一致，多股導(dǎo)線掛錫要注意“燭心效應(yīng)”，即焊錫浸入絕緣層內(nèi)，造成軟線變硬，容易導(dǎo)致接頭故障。6.3.3 導(dǎo)線和接線端子的焊接導(dǎo)線和接線端子的焊接繞焊繞焊 繞焊把經(jīng)過上錫的導(dǎo)線端頭在接線端子上纏一圈，用鉗子拉緊纏牢后進(jìn)行焊接，絕緣層不要接觸端子，導(dǎo)線一定要留13mm 為宜。繞焊繞焊 鉤焊鉤焊 鉤焊是將導(dǎo)線端子彎成鉤形，鉤在接線端子上

13、并用鉗子夾緊后施焊。鉤焊鉤焊搭焊搭焊 搭焊把經(jīng)過鍍錫的導(dǎo)線搭到接線端子上施焊。搭焊搭焊7. PCB板上的焊接7.1.1 電烙鐵一般應(yīng)選內(nèi)熱式2035W或調(diào)溫式，烙鐵的溫度不超過400的為宜。烙鐵頭形狀應(yīng)根據(jù)PCB板焊盤大小采用截面式或尖嘴式，目前PCB 板發(fā)展趨勢是小型密集化，因此一般常用小型尖嘴式烙鐵頭。7.1.2 加熱時應(yīng)盡量使烙鐵頭同時接觸印制板上銅箔和元器件引腳，對較大的焊盤（直徑大于5mm）焊接時可移動烙鐵，即烙鐵繞焊盤轉(zhuǎn)動，以免長時間停留一點導(dǎo)致局部過熱。7.1 PCB板焊接的注意事項板焊接的注意事項7.1.3 金屬化孔的焊接。焊接時不僅要讓焊料潤濕焊盤，而且孔內(nèi)也要潤濕填充。因此

14、金屬化孔加熱時間應(yīng)長于單面板，7.1.4 焊接時不要用烙鐵頭摩擦焊盤的方法增強 焊料潤濕性能，而要靠表面清理和預(yù)焊。7.2 PCB板的焊接工藝板的焊接工藝7.2.1 焊前準(zhǔn)備焊前準(zhǔn)備 按照元器件清單檢查元器件型號、規(guī)格及數(shù)量是否符合要求。焊接人員帶防靜電手腕，確認(rèn)恒溫烙鐵接地。7.2.2 裝焊順序裝焊順序 元器件的裝焊順序依次是電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管，其它元器件是先小后大。7.2.3 對元器件焊接的要求對元器件焊接的要求電阻器的焊接。電阻器的焊接。 按元器件清單將電阻器準(zhǔn)確地裝入規(guī)定位置，并要求標(biāo)記向上，字向一致。裝完一種規(guī)格再裝另一種規(guī)格，盡量使電阻器的高低一致。

15、焊接后將露在PCB板表面上多余的引腳齊根剪去。電容器的焊接。電容器的焊接。 將電容器按元器件清單裝入規(guī)定位置，并注意有極性的電容器其“+”與“”極不能接錯。電容器上的標(biāo)記方向要易看得見。先裝玻璃釉電容器、金屬膜電容器、瓷介電容器，最后裝電解電容器。二極管的焊接。二極管的焊接。 正確辨認(rèn)正負(fù)極后按要求裝入規(guī)定位置，型號及標(biāo)記要易看得見。焊接立式二極管時，對最短的引腳焊接時，時間不要超過2 秒鐘。三極管的焊接。三極管的焊接。 按要求將e、b、c三根引腳裝入規(guī)定位置。焊接時間應(yīng)盡可能的短些，焊接時用鑷子夾住引腳，以幫助散熱。焊接大功率三極管時，若需要加裝散熱片，應(yīng)將接觸面平整、光滑后再緊固。集成電路

16、的焊接。集成電路的焊接。 將集成電路插裝在線路板上，按元器件清單要求，檢查集成電路的型號、引腳位置是否符合要求。焊接時先焊集成電路邊沿的二只引腳，以使其定位，然后再從左到右或從上至下進(jìn)行逐個焊接。焊接時，烙鐵一次沾取錫量為焊接23 只引腳的量，烙鐵頭先接觸印制電路的銅箔，待焊錫進(jìn)入集成電路引腳底部時，烙鐵頭再接觸引腳，接觸時間以不超過3 秒鐘為宜，而且要使焊錫均勻包住引腳。焊接完畢后要查一下，是否有漏焊、碰焊、虛焊之處，并清理焊點處的焊料。7.3 焊接質(zhì)量的分析及拆焊焊接質(zhì)量的分析及拆焊構(gòu)成焊點虛焊主要有下列幾種原因：構(gòu)成焊點虛焊主要有下列幾種原因：1、被焊件引腳受氧化；2、被焊件引腳表面有污

17、垢；3、焊錫的質(zhì)量差；4、焊接質(zhì)量不過關(guān)，焊接時焊錫用量太少；5、電烙鐵溫度太低或太高，焊接時間過長或太短；6、焊接時焊錫未凝固前焊件抖動。7.3.1 焊接的質(zhì)量分焊接的質(zhì)量分析析7.3.2 手工焊接質(zhì)量分析手工焊接質(zhì)量分析手工焊接常見的不良現(xiàn)象焊點缺陷外觀特點危害原因分析 焊錫與元器件引焊錫與元器件引腳和銅箔之間有明腳和銅箔之間有明顯黑色界限，焊錫顯黑色界限，焊錫向界限凹陷向界限凹陷 設(shè)備時好設(shè)備時好時壞，工作時壞，工作不穩(wěn)定不穩(wěn)定1元器件引腳未清潔好、元器件引腳未清潔好、未鍍好錫或錫氧化未鍍好錫或錫氧化2印制板未清潔好，噴印制板未清潔好，噴涂的助焊劑質(zhì)量不好涂的助焊劑質(zhì)量不好焊點表面向外凸

18、出焊點表面向外凸出 浪費焊浪費焊料，可能包料，可能包藏缺陷藏缺陷焊絲撤離過遲焊絲撤離過遲 焊點面積小于焊焊點面積小于焊盤的盤的80%，焊料未，焊料未形成平滑的過渡面形成平滑的過渡面機械強度不機械強度不足足1焊錫流動性差或焊錫焊錫流動性差或焊錫撤離過早撤離過早2助焊劑不足助焊劑不足3焊接時間太短焊接時間太短虛焊焊料過多焊料過少焊點缺陷外觀特點危害原因分析 焊點發(fā)白，表面焊點發(fā)白，表面較粗糙，無金屬光較粗糙，無金屬光澤澤 焊盤強焊盤強度降低，容度降低，容易剝落易剝落烙鐵功率過大，加熱時烙鐵功率過大，加熱時間過長間過長 表面呈豆腐渣狀表面呈豆腐渣狀顆粒，可能有裂紋顆粒，可能有裂紋 強度低，強度低，導(dǎo)電性能不導(dǎo)電性能不好好焊料未凝固前焊件抖動焊料未凝固前焊件抖動焊點出現(xiàn)尖端焊點出現(xiàn)尖端 外觀不外觀不佳，容易造佳，容易造成橋連短路成橋連短路1助焊劑過少而加熱時助焊劑過少而加熱時間過長間過長2烙鐵撤離角度不當(dāng)烙鐵撤離角度不當(dāng)過熱冷焊拉尖焊點缺陷外觀特點危害原因分析相鄰導(dǎo)線連接相鄰導(dǎo)線連接電氣短路電氣短路1焊錫過多焊錫過多2烙鐵撤離角度不當(dāng)烙鐵撤離角度不當(dāng)銅箔從印制板上剝銅箔從印制板上剝離離 印制印制PCB 板已板已被損壞被損壞焊接時間太長，溫度過焊接時間太長，溫度過高高橋連銅箔翹起7.3.3 拆焊工具拆焊工具