電子裝接操作安全課件

焊接技術(shù)※焊接工具與材料※手工焊接基本操作※手工焊接技術(shù)要點電子技術(shù)實訓(xùn)課件之二焊接技術(shù)※焊接工具與材料電子技術(shù)實訓(xùn)課件之二1焊接的基礎(chǔ)知識焊接是電子產(chǎn)品組裝過程中的重要工藝。焊接質(zhì)量的好壞，直接影響電子電路及電子裝置的工作性能。優(yōu)良的焊接質(zhì)量，可為電路提供良好的穩(wěn)定性、可靠性，不良的焊接方法會導(dǎo)致元器件損壞，給測試帶來很大困難，有時還會留下隱患，影響的電子設(shè)備可靠性。焊接的基礎(chǔ)知識焊接是電子產(chǎn)品組裝過程中的重要工藝。焊接質(zhì)量的2一、焊接分類及特點焊接一般分三大類：熔焊、接觸焊和釬焊。熔焊接觸焊釬焊熔焊是指在焊接過程中，將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，在不外加壓力的情況下完成焊接的方法。如電弧焊、氣焊等。在焊接過程中，必須對焊件施加壓力(加熱或不加熱)完成焊接的方法。如超聲波焊、脈沖焊、摩擦焊等。釬焊采用比被焊件熔點低的金屬材料作焊料，將焊件和焊料加熱到高于焊料的熔點而低于被焊物的熔點的溫度，利用液態(tài)焊料潤濕被焊物，并與被焊物相互擴(kuò)散，實現(xiàn)連接。使用焊料的熔點高于4500C的焊接稱硬釬焊；使用焊料的熔點低于4500C的焊接稱軟釬焊。電子產(chǎn)品安裝工藝中所謂的“焊接”就是軟釬焊的一種，主要使用錫、鉛等低熔點合金材料作焊料，因此俗稱“錫焊”。一、焊接分類及特點焊接一般分三大類：熔焊、接觸焊和釬焊。熔3電子線路的焊接看似簡單，似乎只不過是熔融的焊料與被焊金屬（母材）的結(jié)合過程，但究其微觀機(jī)理則是非常復(fù)雜的，它涉及物理、化學(xué)、材料學(xué)、電學(xué)等相關(guān)知識。熟悉有關(guān)焊接的基礎(chǔ)理論，才能對焊接中出現(xiàn)的各種問題心中有數(shù)，應(yīng)付自如，從而提高焊點的焊接質(zhì)量。二、焊接的機(jī)理所謂焊接是將焊料、被焊金屬同時加熱到最佳溫度，依靠熔融焊料添滿被金屬間隙并與之形成金屬合金結(jié)合的一種過程。從微觀的角度分析，焊接包括兩個過程：一個是潤濕過程，另一個是擴(kuò)散過程。電子線路的焊接看似簡單，似乎只不過是熔融的焊料與被焊金屬（母41.潤濕(橫向流動)又稱浸潤，是指熔融焊料在金屬表面形成均勻、平滑、連續(xù)并附著牢固的焊料層。浸潤程度主要決定于焊件表面的清潔程度及焊料的表面張力。金屬表面看起來是比較光滑的，但在顯微鏡下面看，有無數(shù)的凸凹不平、晶界和傷痕，的焊料就是沿著這些表面上的凸凹和傷痕靠毛細(xì)作用潤濕擴(kuò)散開去的，因此焊接時應(yīng)使焊錫流淌。流淌的過程一般是松香在前面清除氧化膜，焊錫緊跟其后，所以說潤濕基本上是熔化的焊料沿著物體表面橫向流動。潤濕的好壞用潤濕角表示1.潤濕(橫向流動)又稱浸潤，是指熔融焊料在金屬表面形成均52.擴(kuò)散(縱向流動)

伴隨著熔融焊料在被焊面上擴(kuò)散的潤濕現(xiàn)象還出現(xiàn)焊料向固體金屬內(nèi)部擴(kuò)散的現(xiàn)象。例如，用錫鉛焊料焊接銅件，焊接過程中既有表面擴(kuò)散，又有晶界擴(kuò)散和晶內(nèi)擴(kuò)散。錫鉛焊料中的鉛只參與表面擴(kuò)散，而錫和锏原子相互擴(kuò)散，這是不同金屬性質(zhì)決定的選擇擴(kuò)散。正是由于這種擴(kuò)散作用，在兩者界面形成新的合金，從而使焊料和焊件牢固地結(jié)合。3.冶金結(jié)合擴(kuò)散的結(jié)果使錫原子和被焊金屬銅的交接處形成合金層，從而形成牢固的焊接點。以錫鉛焊料焊接銅件為例。在低溫(250～300℃)條件下，銅和焊錫的界面就會生成Cu3Sn和Cu6Sn5。若溫度超過300℃，除生成這些合金外，還要生成Cu31Sn8等金屬間化合物。焊點界面的厚度因溫度和焊接時間不同而異，一般在3~10um之間。圖所示的是錫鉛焊料焊接紫銅時的部分?jǐn)嗝娼饘俳M織的放大說明。2.擴(kuò)散(縱向流動)伴隨著熔融焊料在被焊面上擴(kuò)散的6三、焊接要素1.焊接母材的可焊性所謂可焊性，是指液態(tài)焊料與母材之間應(yīng)能互相溶解，即兩種原子之間要有良好的親和力。兩種不同金屬互熔的程度，取決于原子半徑及它們在元素周期表中的位置和晶體類型。錫鉛焊料，除了含有大量鉻和鋁的合金的金屬材料不易互溶外，與其他金屬材料大都可以互溶。為了提高可焊性，一般采用表面鍍錫、鍍銀等措施。2.焊接部位清潔程度3.助焊劑4.焊接溫度和時間5.焊接方法焊料和母材表面必須“清潔”，這里的“清潔”是指焊料與母材兩者之間沒有氧化層，更沒有污染。當(dāng)焊料與被焊接金屬之間存在氧化物或污垢時，就會阻礙熔化的金屬原子的自由擴(kuò)散，就不會產(chǎn)生潤濕作用。元件引腳或PCB焊盤氧化是產(chǎn)生“虛焊”的主要原因之一。助焊劑可破壞氧化膜、凈化焊接面，使焊點光滑，明亮。電子裝配中的助焊劑通常是松香。焊錫的最佳溫度為250±5oC，最低焊接溫度為240oC。溫度太低易形成冷焊點。高于260oC易使焊點質(zhì)量變差。焊接時間：完成潤濕和擴(kuò)散兩個過程需2~3S，1S僅完成潤濕和擴(kuò)散兩個過程的35%。一般IC、三極管焊接時間小于3S，其他元件焊接時間為4~5S。焊接方法和步驟非常關(guān)鍵。三、焊接要素1.焊接母材的可焊性所謂可焊性，是指液態(tài)焊料與7四、焊點的質(zhì)量要求1.電氣性能良好2.具有一定的機(jī)械強(qiáng)度3.焊點上的焊料要適量4.焊點表面應(yīng)光亮且均勻5.焊點不應(yīng)有毛刺、空隙6.焊點表面必須清潔高質(zhì)量的焊點應(yīng)使焊料和金屬工件表圓形成牢固的臺金層，才能保證良好的導(dǎo)電性能，簡單地將焊料堆附在金屬工件表面而形成虛焊，是焊接工作中的大忌。電子設(shè)備有時要工作在振動環(huán)境中，為使焊件不松動、不脫落，焊點必須具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。錫鉛焊料中的錫和鉛的強(qiáng)度都比較低，為了增加強(qiáng)度，可根據(jù)需要增加焊接面以．或?qū)⒃骷€、導(dǎo)線先行網(wǎng)繞、絞合、鉤接在接點上再進(jìn)行焊接。焊點上的焊料過少，不僅降低機(jī)械強(qiáng)度，而且會導(dǎo)致焊點早期失效；焊點上的焊料過多，既增加成本，又容易造成焊點橋連(短路)，也會掩飾焊接缺陷。所以焊點上的焊料要適量。印制電路板焊接時，焊料布滿焊盤呈裙?fàn)钫归_時為最適宜。良好的焊點表面應(yīng)光亮且色澤均勻。這主要是因為助焊劑中未完全揮發(fā)的樹脂成分形成的薄膜覆蓋在焊點表面，能防止焊點表面的氧化。

焊點表面存在毛刺、宅隙，不僅不美觀，還會給電子產(chǎn)品帶來危害，尤其在高壓電路部分將會產(chǎn)生尖端放電而損壞電子設(shè)備。焊點表面的污垢，如果不及時清除，酸性物質(zhì)會腐蝕元器件引線、接點及印制電路，吸潮會造成漏電甚至短路燃燒等，從而帶來嚴(yán)重隱患。四、焊點的質(zhì)量要求1.電氣性能良好2.具有一定的機(jī)械強(qiáng)度3.8錫焊工具一、電烙鐵典型電烙鐵的結(jié)構(gòu)錫焊工具一、電烙鐵典型電烙鐵的結(jié)構(gòu)9普通內(nèi)熱式電烙鐵內(nèi)熱式電烙鐵的后端是空心的，用于套接在連接扦上，并且用彈簧夾（不是所有電烙鐵都有）固定，當(dāng)需要交換烙鐵頭時，必須先將彈簧夾退出，同時用鉗子夾住烙鐵頭的前端，慢慢地拔出，切記不能用力過猛，以免損壞連接桿。內(nèi)熱式的烙鐵心是用比較細(xì)的鎳鉻電阻絲繞在瓷管上制成的，20W的內(nèi)熱式電烙鐵烙鐵阻值約為2.5k，50W的阻值約為lk，由于它的熱效率高，20W的內(nèi)熱式電烙鐵相當(dāng)于40W的外熱式電烙鐵。普通內(nèi)熱式電烙鐵內(nèi)熱式電烙鐵的后端是空心的，用于套接在連接扦10常壽命烙鐵頭電烙鐵常壽命烙鐵頭電烙鐵11外熱式電烙鐵外熱式電烙鐵12手動送錫電烙鐵手動送錫電烙鐵13溫控式電烙鐵溫控式電烙鐵14熱風(fēng)拔焊臺熱風(fēng)拔焊臺15常用焊接工具常用焊接工具16（1）烙鐵頭一般用紫銅制成，對于有鍍層的烙鐵頭，一般不要銼或打磨。因為電鍍層的目的就是保護(hù)烙鐵頭不易腐蝕。還有一種新型合金烙鐵頭，壽命較長，但需配專門的烙鐵。一般用于固定產(chǎn)品的印制板焊接。常用烙鐵頭形狀有以下幾種（如圖）二、烙鐵頭及修整鍍錫部分樣式烙鐵頭實物（1）烙鐵頭一般用紫銅制成，對于有鍍層的烙鐵頭，一二、17（2）普通烙鐵頭的修整和鍍錫烙鐵頭經(jīng)使用一段時間后，會發(fā)生表面凹凸不平，而且氧化層嚴(yán)重，這種情況下需要修整。對焊接數(shù)字電路、計算機(jī)的工作來說，銼細(xì)，再修整。一般將烙鐵頭拿下來，夾到臺鉗上粗銼，修整為自己要求的形狀，然后再用細(xì)銼修平，最后用細(xì)砂紙打磨光。（2）普通烙鐵頭的修整和鍍錫對焊接數(shù)字電路、18修整后的烙鐵應(yīng)立即鍍錫，方法是將烙鐵頭裝好通電，在木板上放些松香并放一段焊錫，烙鐵沾上錫后在松香中來回摩擦；直到整個烙鐵修整面均勻鍍上一層錫為止。注意：烙鐵通電后一定要立刻蘸上松香，否則表面會生成難鍍錫的氧化層。修整后的烙鐵應(yīng)立即鍍錫，方法是將烙鐵頭裝好通電，在木19電烙鐵的常見故障及其維護(hù)1.電烙鐵通電后不熱遇到此故障時可以用萬用表的歐姆擋測量插頭的兩端，如果表針不動，說明有斷路故障。當(dāng)插頭本身沒有斷路故障時，即可卸下膠木柄，再用萬用表測量烙鐵芯的兩根引線，如果表針不動，說明烙鐵心損壞，應(yīng)更換新的烙鐵芯。如果測得烙鐵心兩根導(dǎo)線線之間的阻值為2．5k左右（以20W為例），說明烙鐵芯是好的，故障出現(xiàn)在電源引線及插頭上，多數(shù)故障又引線斷路。插頭件的接點斷開，可進(jìn)一步用萬用表的R×1檔測量引線的電阻值，便可發(fā)現(xiàn)問題。2.烙鐵頭帶電3.烙鐵頭不“吃錫”4.烙鐵頭出現(xiàn)凹坑更換烙鐵芯的方法是：將固定烙鐵心的引線螺坤松開．將引線卸下，把烙鐵芯從連接桿中取出，然后將新的同規(guī)格的烙鐵心插入連接桿，將引線固定在螺絲上，并注意將烙鐵心的多余引線頭剪掉、以防止兩根引線短路。當(dāng)測量插頭的兩端時，如果萬用表的表針指示接近零歐姆，說明有短路故障，故障點多為插頭內(nèi)短路，或者是防止電源引線轉(zhuǎn)動螺絲脫落，致使接在烙鐵心引線柱上的電源線斷開而發(fā)生短路。當(dāng)發(fā)現(xiàn)短路故障時應(yīng)及時處理，不能再次通電，以免發(fā)生意外。烙鐵頭帶電可能是電源線錯接在接地線接線柱上外，還可能是電源線從烙鐵芯接線螺絲上脫落后，又碰到了接地線的螺絲上，從而造成烙鐵頭帶電。這種故障最容易造成觸電事故，并損壞元器件，因此應(yīng)隨時檢查壓線螺絲是否松動或丟失并及時配備好。烙鐵頭經(jīng)長時間使用后，就會因氧化而不占錫，這就是燒死現(xiàn)象，也稱為不“吃錫”。當(dāng)出現(xiàn)不“吃錫”的情況時，可用細(xì)砂紙或銼刀將烙鐵頭重新打磨或銼出新茬，然后重新鍍上焊錫就可繼續(xù)使用。烙鐵頭使用一段時間后，就會出現(xiàn)凹坑或氧化腐蝕層，使烙鐵頭的刃向形狀發(fā)生變化。遇到這種情況時，可用銼刀將氧化層或凹坑銼掉。銼成原來的形狀，然后鍍上錫，就可繼續(xù)使用。電烙鐵的常見故障及其維護(hù)1.電烙鐵通電后不熱遇到此故障時可以20電烙鐵使用注意事項通電前，認(rèn)真檢查電烙鐵是否有短路和漏電等情況。如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時解決，避免發(fā)生人身傷害事件。電烙鐵在不焊接時，應(yīng)放置在烙鐵架上，且烙鐵架周圍不能放置其它物品，以免損壞。使用過程中，切勿敲擊電烙鐵，以免損壞烙鐵芯及固定電源線和烙鐵芯的螺絲松動，造成短路等。禁止甩動電烙鐵，防止烙鐵頭脫落或烙鐵頭上的錫珠飛濺，傷害別人。電烙鐵使用注意事項通電前，認(rèn)真檢查電烙鐵是否有短路和漏電等情21焊接材料焊料凡是用來熔合兩種或兩種以上的金屬面，使之形成一個整體的金屬的合金都叫焊料。根據(jù)其組成成分，焊料可以分為錫鉛焊料、銀焊料、及銅焊料。按熔點，焊料又可以分為軟焊料（熔點在450℃以下）和硬焊料（熔點在450℃以上）。在電子裝配中常用的是錫鉛焊料。鉛錫焊料具有一系列鉛和錫不具備的優(yōu)點：熔點低。各種不同成分的鉛錫合金熔點均低于鉛和錫的熔點，利于焊接。機(jī)械強(qiáng)度高，抗氧化。表面張力小，增大了液態(tài)流動性，有利于焊接時形成可靠接頭。焊接材料焊料凡是用來熔合兩種或兩種以上的金屬面，使之形22具一定的化學(xué)活性具有良好的熱穩(wěn)定性具有良好的潤濕性對焊料的擴(kuò)展具有促進(jìn)作用留存于基板的焊劑殘渣,對基板無腐蝕性具有良好的清洗性氯的含有量在0.2%(W/W)以下.

有助焊劑和阻焊劑兩種焊劑助焊劑通常是以松香為主要成分的混合物，是保證焊接過程順利進(jìn)行和致密焊點的輔助材料。助焊劑的要求具一定的化學(xué)活性有助焊劑和阻焊劑兩種焊劑助焊劑通常是以松香23助焊劑的作用一是去除被焊件的氧化層，這是保證焊接質(zhì)量的重要手段；二是降低融化焊錫的表面張力，使焊錫能更好地附著在金屬表面。加熱金屬表面及熔化狀態(tài)的焊錫比在常溫下更容易氧化，助焊劑能較快地覆蓋在金屬和焊錫表面防止氧化。助焊劑的作用一是去除被焊件的氧化層，這是保證焊接質(zhì)量的重要手24防止焊錫橋連造成短路。使焊點飽滿，減少虛焊，而且有助于節(jié)約焊料。由于板面部分為阻焊劑膜所覆蓋，焊接時板面受到的熱沖擊小，因而不易起泡、分層。阻焊劑阻焊劑是一種耐高溫的涂料。在焊接時可將不需要焊接的部位涂上阻焊劑保護(hù)起來，使焊接僅在需要焊接的焊接點上進(jìn)行。阻焊劑廣泛用于浸焊和波峰焊。阻焊劑的優(yōu)點防止焊錫橋連造成短路。阻焊劑阻焊劑是一種耐高溫的涂料。在焊接25一、焊接操作姿勢電烙鐵拿法有三種。2手工錫焊基本操作焊錫絲一般有兩種拿法。

使用電烙鐵要配置烙鐵架，一般放置在工作臺右前方，電烙鐵用后一定要穩(wěn)妥放與烙鐵架上，并注意導(dǎo)線等物不要碰烙鐵頭。一、焊接操作姿勢2手工錫焊基本操作焊錫絲一般有兩種拿法。26

由于焊絲成分中，鉛占一定比例，眾所周知鉛是對人體有害的重金屬，因此操作時應(yīng)戴手套或操作后洗手，避免食入。焊劑加熱揮發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)對人體是有害的，如果操作時鼻子距離烙鐵頭太近，則很容易將有害氣體吸入。一般烙鐵離開鼻子的距離應(yīng)至少不少于30厘米，通常以40厘米時為宜。注意由于焊絲成分中，鉛占一定比例，眾所周知鉛是對人體有害27

二、五步法訓(xùn)練作為一種初學(xué)者掌握手工錫焊技術(shù)的訓(xùn)練方法，五步法是卓有成效的。正確的五步法:準(zhǔn)備施焊加熱焊件熔化焊料移開焊錫移開烙鐵二、五步法訓(xùn)練準(zhǔn)備施焊加熱焊件熔化焊料移開焊錫移開烙28

三、錫焊基本條件

1.焊件可焊性2.焊料合格3.焊劑合適4.焊點設(shè)計合理三、錫焊基本條件29焊點質(zhì)量判別焊點外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)單面焊盤焊點形與量的界面關(guān)系金屬化孔焊點形與量的界面關(guān)系不良焊接現(xiàn)象焊點質(zhì)量判別焊點外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)30拆焊

在電子產(chǎn)品的調(diào)試和維修中常須更換一些元器件，如果方法不得當(dāng)，就會破壞印制電路板，也會使換下而并沒有失效的元器件無法重新使用。一般電阻、電容、晶體管等管腳不多，且每個引腳能相對活動的元器件可用烙鐵直接拆焊。為保證拆焊的順利進(jìn)行應(yīng)注意以下兩點：烙鐵頭加熱被拆焊點時，焊料一熔化，就應(yīng)及時按垂直印制板的方向撥出元器件的引腳，不管元器件的安裝位置如何，都不要強(qiáng)拉或扭轉(zhuǎn)元器件，以避免損傷印制電路板和其他元器件。當(dāng)插裝新元器件之前，必須把焊盤插孔內(nèi)的焊料清除干凈，否則在插裝新元件引腳時，將造成印制電路板的焊盤翹起。將印刷線路板豎起來夾住，一邊用烙鐵加熱待拆元件的焊點，一邊用鑷子或尖嘴鉗夾住元器件引腳輕輕拉出。也可采用吸錫電烙鐵對焊點加熱的同時，把錫吸入內(nèi)腔，從而完成拆焊。

對于多個直插式管腳的集成元件拆焊，應(yīng)用吸錫電烙鐵（或烙鐵+吸錫器）確保吸盡每個管腳上的焊錫，也可用專用拆焊電烙鐵使全部元件管腳同時加熱而脫焊拔出。借助于熱風(fēng)槍吹出高溫?zé)犸L(fēng)拆焊的方法對表面貼片安裝電子元器件（特別是多引腳的SMD集成電路）是適合的，但對直插式集成元件管腳拆焊未必適合。直插管腳上的焊錫可能貫穿焊板正反兩面，焊錫量也比貼片元件多，依靠單面的熱風(fēng)溶化焊點不夠現(xiàn)實。拆焊在電子產(chǎn)品的調(diào)試和維修中常須更換一些元器件，如果方法不311掌握好加熱時間在保證焊料潤濕焊件的前提下時間越短越好。四、手工焊接注意事項2保持合適的溫度保持烙鐵頭在合適的溫度范圍。一般經(jīng)驗是烙鐵頭溫度比焊料熔化溫度高50℃較為適宜。3用烙鐵對焊點加力加熱是錯誤的。會造成被焊件的損傷，例如電位器、開關(guān)、接插件的焊接點往往都是固定在塑料構(gòu)件上，加力的結(jié)果容易造成元件失效。1掌握好加熱時間四、手工焊接注意事項2保持合適的32手工焊接技術(shù)要點一、印制電路板安裝與焊接印制板和元器件檢查二、元器件引線成型正式制作的電路印制板在焊接之前要仔細(xì)檢查，看其有無斷路、短路、孔金屬化不良以及是否已有助焊處理等。板上的任何潛在問題，都是整機(jī)調(diào)試和產(chǎn)品故障的隱患，全部元件焊接完成后的電路板，往往并不能發(fā)現(xiàn)板子自身存在的問題。手工焊接技術(shù)要點一、印制電路板安裝與焊接印制板和元器件檢查二33三、元器件插裝四、印制電路板的焊接五、焊后處理安裝和焊接的一般工序步驟是先裝焊低矮的元件，再裝焊較高的元件。次序是：電阻→電容→二極管→三極管→集成電路→其它（大功率）元件。①剪去多余引線。②焊接結(jié)束后，要檢查印制電路板上所有元器件引線的焊點，看是否有漏焊、虛焊現(xiàn)象需進(jìn)行修補(bǔ)。③根據(jù)工藝要求選擇清洗液清洗印制電路板。一般情況下使用松香焊劑后印制電路板不用清洗。涂過焊油或氯化鋅的，要用酒精擦洗干凈，以免腐蝕印制電路板。三、元器件插裝四、印制電路板的焊接五、焊后處理安裝和焊接的一34六、導(dǎo)線焊接1.常用連接導(dǎo)線2.導(dǎo)線焊前處理

剝絕緣層、預(yù)焊六、導(dǎo)線焊接1.常用連接導(dǎo)線2.導(dǎo)線焊前處理353.導(dǎo)線焊接（1）導(dǎo)線同接線端子的連接有三種基本形式（2）導(dǎo)線與導(dǎo)線的連接導(dǎo)線之間的連接以繞焊為主，操作步驟如下繞焊鉤焊搭焊3.導(dǎo)線焊接（1）導(dǎo)線同接線端子的連接有三種基本形式（236（1）去掉一定長度絕緣皮。（2）端子上錫，穿上合適套管。（3）絞合，施焊。（4）趁熱套上套管，冷卻后套管固定在接頭處。（1）去掉一定長度絕緣皮。374.屏蔽線末端處理

屏蔽線或同軸電纜末端連接對象不同處理方法也不同。無論采用何種連接方式均不應(yīng)使芯線承受壓力。4.屏蔽線末端處理38七、幾種典型焊點的焊法2.片狀焊件的焊接方法1.杯形焊件焊接法七、幾種典型焊點的焊法2.片狀焊1.杯形焊件焊接法394.槽形、板形、柱形焊點焊接方法3.在金屬板上焊導(dǎo)線4.槽形、板形、柱形焊點焊接3.在金屬板上40焊接技術(shù)※焊接工具與材料※手工焊接基本操作※手工焊接技術(shù)要點電子技術(shù)實訓(xùn)課件之二焊接技術(shù)※焊接工具與材料電子技術(shù)實訓(xùn)課件之二41焊接的基礎(chǔ)知識焊接是電子產(chǎn)品組裝過程中的重要工藝。焊接質(zhì)量的好壞，直接影響電子電路及電子裝置的工作性能。優(yōu)良的焊接質(zhì)量，可為電路提供良好的穩(wěn)定性、可靠性，不良的焊接方法會導(dǎo)致元器件損壞，給測試帶來很大困難，有時還會留下隱患，影響的電子設(shè)備可靠性。焊接的基礎(chǔ)知識焊接是電子產(chǎn)品組裝過程中的重要工藝。焊接質(zhì)量的42一、焊接分類及特點焊接一般分三大類：熔焊、接觸焊和釬焊。熔焊接觸焊釬焊熔焊是指在焊接過程中，將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，在不外加壓力的情況下完成焊接的方法。如電弧焊、氣焊等。在焊接過程中，必須對焊件施加壓力(加熱或不加熱)完成焊接的方法。如超聲波焊、脈沖焊、摩擦焊等。釬焊采用比被焊件熔點低的金屬材料作焊料，將焊件和焊料加熱到高于焊料的熔點而低于被焊物的熔點的溫度，利用液態(tài)焊料潤濕被焊物，并與被焊物相互擴(kuò)散，實現(xiàn)連接。使用焊料的熔點高于4500C的焊接稱硬釬焊；使用焊料的熔點低于4500C的焊接稱軟釬焊。電子產(chǎn)品安裝工藝中所謂的“焊接”就是軟釬焊的一種，主要使用錫、鉛等低熔點合金材料作焊料，因此俗稱“錫焊”。一、焊接分類及特點焊接一般分三大類：熔焊、接觸焊和釬焊。熔43電子線路的焊接看似簡單，似乎只不過是熔融的焊料與被焊金屬（母材）的結(jié)合過程，但究其微觀機(jī)理則是非常復(fù)雜的，它涉及物理、化學(xué)、材料學(xué)、電學(xué)等相關(guān)知識。熟悉有關(guān)焊接的基礎(chǔ)理論，才能對焊接中出現(xiàn)的各種問題心中有數(shù)，應(yīng)付自如，從而提高焊點的焊接質(zhì)量。二、焊接的機(jī)理所謂焊接是將焊料、被焊金屬同時加熱到最佳溫度，依靠熔融焊料添滿被金屬間隙并與之形成金屬合金結(jié)合的一種過程。從微觀的角度分析，焊接包括兩個過程：一個是潤濕過程，另一個是擴(kuò)散過程。電子線路的焊接看似簡單，似乎只不過是熔融的焊料與被焊金屬（母441.潤濕(橫向流動)又稱浸潤，是指熔融焊料在金屬表面形成均勻、平滑、連續(xù)并附著牢固的焊料層。浸潤程度主要決定于焊件表面的清潔程度及焊料的表面張力。金屬表面看起來是比較光滑的，但在顯微鏡下面看，有無數(shù)的凸凹不平、晶界和傷痕，的焊料就是沿著這些表面上的凸凹和傷痕靠毛細(xì)作用潤濕擴(kuò)散開去的，因此焊接時應(yīng)使焊錫流淌。流淌的過程一般是松香在前面清除氧化膜，焊錫緊跟其后，所以說潤濕基本上是熔化的焊料沿著物體表面橫向流動。潤濕的好壞用潤濕角表示1.潤濕(橫向流動)又稱浸潤，是指熔融焊料在金屬表面形成均452.擴(kuò)散(縱向流動)

伴隨著熔融焊料在被焊面上擴(kuò)散的潤濕現(xiàn)象還出現(xiàn)焊料向固體金屬內(nèi)部擴(kuò)散的現(xiàn)象。例如，用錫鉛焊料焊接銅件，焊接過程中既有表面擴(kuò)散，又有晶界擴(kuò)散和晶內(nèi)擴(kuò)散。錫鉛焊料中的鉛只參與表面擴(kuò)散，而錫和锏原子相互擴(kuò)散，這是不同金屬性質(zhì)決定的選擇擴(kuò)散。正是由于這種擴(kuò)散作用，在兩者界面形成新的合金，從而使焊料和焊件牢固地結(jié)合。3.冶金結(jié)合擴(kuò)散的結(jié)果使錫原子和被焊金屬銅的交接處形成合金層，從而形成牢固的焊接點。以錫鉛焊料焊接銅件為例。在低溫(250～300℃)條件下，銅和焊錫的界面就會生成Cu3Sn和Cu6Sn5。若溫度超過300℃，除生成這些合金外，還要生成Cu31Sn8等金屬間化合物。焊點界面的厚度因溫度和焊接時間不同而異，一般在3~10um之間。圖所示的是錫鉛焊料焊接紫銅時的部分?jǐn)嗝娼饘俳M織的放大說明。2.擴(kuò)散(縱向流動)伴隨著熔融焊料在被焊面上擴(kuò)散的46三、焊接要素1.焊接母材的可焊性所謂可焊性，是指液態(tài)焊料與母材之間應(yīng)能互相溶解，即兩種原子之間要有良好的親和力。兩種不同金屬互熔的程度，取決于原子半徑及它們在元素周期表中的位置和晶體類型。錫鉛焊料，除了含有大量鉻和鋁的合金的金屬材料不易互溶外，與其他金屬材料大都可以互溶。為了提高可焊性，一般采用表面鍍錫、鍍銀等措施。2.焊接部位清潔程度3.助焊劑4.焊接溫度和時間5.焊接方法焊料和母材表面必須“清潔”，這里的“清潔”是指焊料與母材兩者之間沒有氧化層，更沒有污染。當(dāng)焊料與被焊接金屬之間存在氧化物或污垢時，就會阻礙熔化的金屬原子的自由擴(kuò)散，就不會產(chǎn)生潤濕作用。元件引腳或PCB焊盤氧化是產(chǎn)生“虛焊”的主要原因之一。助焊劑可破壞氧化膜、凈化焊接面，使焊點光滑，明亮。電子裝配中的助焊劑通常是松香。焊錫的最佳溫度為250±5oC，最低焊接溫度為240oC。溫度太低易形成冷焊點。高于260oC易使焊點質(zhì)量變差。焊接時間：完成潤濕和擴(kuò)散兩個過程需2~3S，1S僅完成潤濕和擴(kuò)散兩個過程的35%。一般IC、三極管焊接時間小于3S，其他元件焊接時間為4~5S。焊接方法和步驟非常關(guān)鍵。三、焊接要素1.焊接母材的可焊性所謂可焊性，是指液態(tài)焊料與47四、焊點的質(zhì)量要求1.電氣性能良好2.具有一定的機(jī)械強(qiáng)度3.焊點上的焊料要適量4.焊點表面應(yīng)光亮且均勻5.焊點不應(yīng)有毛刺、空隙6.焊點表面必須清潔高質(zhì)量的焊點應(yīng)使焊料和金屬工件表圓形成牢固的臺金層，才能保證良好的導(dǎo)電性能，簡單地將焊料堆附在金屬工件表面而形成虛焊，是焊接工作中的大忌。電子設(shè)備有時要工作在振動環(huán)境中，為使焊件不松動、不脫落，焊點必須具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。錫鉛焊料中的錫和鉛的強(qiáng)度都比較低，為了增加強(qiáng)度，可根據(jù)需要增加焊接面以．或?qū)⒃骷€、導(dǎo)線先行網(wǎng)繞、絞合、鉤接在接點上再進(jìn)行焊接。焊點上的焊料過少，不僅降低機(jī)械強(qiáng)度，而且會導(dǎo)致焊點早期失效；焊點上的焊料過多，既增加成本，又容易造成焊點橋連(短路)，也會掩飾焊接缺陷。所以焊點上的焊料要適量。印制電路板焊接時，焊料布滿焊盤呈裙?fàn)钫归_時為最適宜。良好的焊點表面應(yīng)光亮且色澤均勻。這主要是因為助焊劑中未完全揮發(fā)的樹脂成分形成的薄膜覆蓋在焊點表面，能防止焊點表面的氧化。

焊點表面存在毛刺、宅隙，不僅不美觀，還會給電子產(chǎn)品帶來危害，尤其在高壓電路部分將會產(chǎn)生尖端放電而損壞電子設(shè)備。焊點表面的污垢，如果不及時清除，酸性物質(zhì)會腐蝕元器件引線、接點及印制電路，吸潮會造成漏電甚至短路燃燒等，從而帶來嚴(yán)重隱患。四、焊點的質(zhì)量要求1.電氣性能良好2.具有一定的機(jī)械強(qiáng)度3.48錫焊工具一、電烙鐵典型電烙鐵的結(jié)構(gòu)錫焊工具一、電烙鐵典型電烙鐵的結(jié)構(gòu)49普通內(nèi)熱式電烙鐵內(nèi)熱式電烙鐵的后端是空心的，用于套接在連接扦上，并且用彈簧夾（不是所有電烙鐵都有）固定，當(dāng)需要交換烙鐵頭時，必須先將彈簧夾退出，同時用鉗子夾住烙鐵頭的前端，慢慢地拔出，切記不能用力過猛，以免損壞連接桿。內(nèi)熱式的烙鐵心是用比較細(xì)的鎳鉻電阻絲繞在瓷管上制成的，20W的內(nèi)熱式電烙鐵烙鐵阻值約為2.5k，50W的阻值約為lk，由于它的熱效率高，20W的內(nèi)熱式電烙鐵相當(dāng)于40W的外熱式電烙鐵。普通內(nèi)熱式電烙鐵內(nèi)熱式電烙鐵的后端是空心的，用于套接在連接扦50常壽命烙鐵頭電烙鐵常壽命烙鐵頭電烙鐵51外熱式電烙鐵外熱式電烙鐵52手動送錫電烙鐵手動送錫電烙鐵53溫控式電烙鐵溫控式電烙鐵54熱風(fēng)拔焊臺熱風(fēng)拔焊臺55常用焊接工具常用焊接工具56（1）烙鐵頭一般用紫銅制成，對于有鍍層的烙鐵頭，一般不要銼或打磨。因為電鍍層的目的就是保護(hù)烙鐵頭不易腐蝕。還有一種新型合金烙鐵頭，壽命較長，但需配專門的烙鐵。一般用于固定產(chǎn)品的印制板焊接。常用烙鐵頭形狀有以下幾種（如圖）二、烙鐵頭及修整鍍錫部分樣式烙鐵頭實物（1）烙鐵頭一般用紫銅制成，對于有鍍層的烙鐵頭，一二、57（2）普通烙鐵頭的修整和鍍錫烙鐵頭經(jīng)使用一段時間后，會發(fā)生表面凹凸不平，而且氧化層嚴(yán)重，這種情況下需要修整。對焊接數(shù)字電路、計算機(jī)的工作來說，銼細(xì)，再修整。一般將烙鐵頭拿下來，夾到臺鉗上粗銼，修整為自己要求的形狀，然后再用細(xì)銼修平，最后用細(xì)砂紙打磨光。（2）普通烙鐵頭的修整和鍍錫對焊接數(shù)字電路、58修整后的烙鐵應(yīng)立即鍍錫，方法是將烙鐵頭裝好通電，在木板上放些松香并放一段焊錫，烙鐵沾上錫后在松香中來回摩擦；直到整個烙鐵修整面均勻鍍上一層錫為止。注意：烙鐵通電后一定要立刻蘸上松香，否則表面會生成難鍍錫的氧化層。修整后的烙鐵應(yīng)立即鍍錫，方法是將烙鐵頭裝好通電，在木59電烙鐵的常見故障及其維護(hù)1.電烙鐵通電后不熱遇到此故障時可以用萬用表的歐姆擋測量插頭的兩端，如果表針不動，說明有斷路故障。當(dāng)插頭本身沒有斷路故障時，即可卸下膠木柄，再用萬用表測量烙鐵芯的兩根引線，如果表針不動，說明烙鐵心損壞，應(yīng)更換新的烙鐵芯。如果測得烙鐵心兩根導(dǎo)線線之間的阻值為2．5k左右（以20W為例），說明烙鐵芯是好的，故障出現(xiàn)在電源引線及插頭上，多數(shù)故障又引線斷路。插頭件的接點斷開，可進(jìn)一步用萬用表的R×1檔測量引線的電阻值，便可發(fā)現(xiàn)問題。2.烙鐵頭帶電3.烙鐵頭不“吃錫”4.烙鐵頭出現(xiàn)凹坑更換烙鐵芯的方法是：將固定烙鐵心的引線螺坤松開．將引線卸下，把烙鐵芯從連接桿中取出，然后將新的同規(guī)格的烙鐵心插入連接桿，將引線固定在螺絲上，并注意將烙鐵心的多余引線頭剪掉、以防止兩根引線短路。當(dāng)測量插頭的兩端時，如果萬用表的表針指示接近零歐姆，說明有短路故障，故障點多為插頭內(nèi)短路，或者是防止電源引線轉(zhuǎn)動螺絲脫落，致使接在烙鐵心引線柱上的電源線斷開而發(fā)生短路。當(dāng)發(fā)現(xiàn)短路故障時應(yīng)及時處理，不能再次通電，以免發(fā)生意外。烙鐵頭帶電可能是電源線錯接在接地線接線柱上外，還可能是電源線從烙鐵芯接線螺絲上脫落后，又碰到了接地線的螺絲上，從而造成烙鐵頭帶電。這種故障最容易造成觸電事故，并損壞元器件，因此應(yīng)隨時檢查壓線螺絲是否松動或丟失并及時配備好。烙鐵頭經(jīng)長時間使用后，就會因氧化而不占錫，這就是燒死現(xiàn)象，也稱為不“吃錫”。當(dāng)出現(xiàn)不“吃錫”的情況時，可用細(xì)砂紙或銼刀將烙鐵頭重新打磨或銼出新茬，然后重新鍍上焊錫就可繼續(xù)使用。烙鐵頭使用一段時間后，就會出現(xiàn)凹坑或氧化腐蝕層，使烙鐵頭的刃向形狀發(fā)生變化。遇到這種情況時，可用銼刀將氧化層或凹坑銼掉。銼成原來的形狀，然后鍍上錫，就可繼續(xù)使用。電烙鐵的常見故障及其維護(hù)1.電烙鐵通電后不熱遇到此故障時可以60電烙鐵使用注意事項通電前，認(rèn)真檢查電烙鐵是否有短路和漏電等情況。如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時解決，避免發(fā)生人身傷害事件。電烙鐵在不焊接時，應(yīng)放置在烙鐵架上，且烙鐵架周圍不能放置其它物品，以免損壞。使用過程中，切勿敲擊電烙鐵，以免損壞烙鐵芯及固定電源線和烙鐵芯的螺絲松動，造成短路等。禁止甩動電烙鐵，防止烙鐵頭脫落或烙鐵頭上的錫珠飛濺，傷害別人。電烙鐵使用注意事項通電前，認(rèn)真檢查電烙鐵是否有短路和漏電等情61焊接材料焊料凡是用來熔合兩種或兩種以上的金屬面，使之形成一個整體的金屬的合金都叫焊料。根據(jù)其組成成分，焊料可以分為錫鉛焊料、銀焊料、及銅焊料。按熔點，焊料又可以分為軟焊料（熔點在450℃以下）和硬焊料（熔點在450℃以上）。在電子裝配中常用的是錫鉛焊料。鉛錫焊料具有一系列鉛和錫不具備的優(yōu)點：熔點低。各種不同成分的鉛錫合金熔點均低于鉛和錫的熔點，利于焊接。機(jī)械強(qiáng)度高，抗氧化。表面張力小，增大了液態(tài)流動性，有利于焊接時形成可靠接頭。焊接材料焊料凡是用來熔合兩種或兩種以上的金屬面，使之形62具一定的化學(xué)活性具有良好的熱穩(wěn)定性具有良好的潤濕性對焊料的擴(kuò)展具有促進(jìn)作用留存于基板的焊劑殘渣,對基板無腐蝕性具有良好的清洗性氯的含有量在0.2%(W/W)以下.

有助焊劑和阻焊劑兩種焊劑助焊劑通常是以松香為主要成分的混合物，是保證焊接過程順利進(jìn)行和致密焊點的輔助材料。助焊劑的要求具一定的化學(xué)活性有助焊劑和阻焊劑兩種焊劑助焊劑通常是以松香63助焊劑的作用一是去除被焊件的氧化層，這是保證焊接質(zhì)量的重要手段；二是降低融化焊錫的表面張力，使焊錫能更好地附著在金屬表面。加熱金屬表面及熔化狀態(tài)的焊錫比在常溫下更容易氧化，助焊劑能較快地覆蓋在金屬和焊錫表面防止氧化。助焊劑的作用一是去除被焊件的氧化層，這是保證焊接質(zhì)量的重要手64防止焊錫橋連造成短路。使焊點飽滿，減少虛焊，而且有助于節(jié)約焊料。由于板面部分為阻焊劑膜所覆蓋，焊接時板面受到的熱沖擊小，因而不易起泡、分層。阻焊劑阻焊劑是一種耐高溫的涂料。在焊接時可將不需要焊接的部位涂上阻焊劑保護(hù)起來，使焊接僅在需要焊接的焊接點上進(jìn)行。阻焊劑廣泛用于浸焊和波峰焊。阻焊劑的優(yōu)點防止焊錫橋連造成短路。阻焊劑阻焊劑是一種耐高溫的涂料。在焊接65一、焊接操作姿勢電烙鐵拿法有三種。2手工錫焊基本操作焊錫絲一般有兩種拿法。

使用電烙鐵要配置烙鐵架，一般放置在工作臺右前方，電烙鐵用后一定要穩(wěn)妥放與烙鐵架上，并注意導(dǎo)線等物不要碰烙鐵頭。一、焊接操作姿勢2手工錫焊基本操作焊錫絲一般有兩種拿法。66

由于焊絲成分中，鉛占一定比例，眾所周知鉛是對人體有害的重金屬，因此操作時應(yīng)戴手套或操作后洗手，避免食入。焊劑加熱揮發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)對人體是有害的，如果操作時鼻子距離烙鐵頭太近，則很容易將有害氣體吸入。一般烙鐵離開鼻子的距離應(yīng)至少不少于30厘米，通常以40厘米時為宜。注意由于焊絲成分中，鉛占一定比例，眾所周知鉛是對人體有害67

二、五步法訓(xùn)練作為一種初學(xué)者掌握手工錫焊技術(shù)的訓(xùn)練方法，五步法是卓有成效的。正確的五步法:準(zhǔn)備施焊加熱焊件熔化焊料移開焊錫移開烙鐵二、五步法訓(xùn)練準(zhǔn)備施焊加熱焊件熔化焊料移開焊錫移開烙68

三、錫焊基本條件

1.焊件可焊性2.焊料合格3.焊劑合適4.焊點設(shè)計合理三、錫焊基本條件69焊點質(zhì)量判別焊點外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)單面焊盤焊點形與量的界面關(guān)系金屬化孔焊點形與量的界面關(guān)系不良焊接現(xiàn)象焊點質(zhì)量判別焊點外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)70拆焊

在電子產(chǎn)品的調(diào)試和維修中常須更換一些元器件，如果方法不得當(dāng)，就會破壞印制電路板，也會使換下而并沒有失效的元器件無法重新使用。一般電阻、電容、晶體管等管腳不多，且每個引腳能相對活動的元器件可用烙鐵直接拆焊。為保證拆焊的順利進(jìn)行應(yīng)注意以下兩點：烙鐵頭加熱被拆焊點時，焊料一熔化，就應(yīng)及時按垂