手工焊接PCB電路板培訓(xùn)基礎(chǔ)知識

手工焊接PCB電路板培訓(xùn)基礎(chǔ)知識手工焊接PCB電路板培訓(xùn)基礎(chǔ)知識手工焊接PCB電路板培訓(xùn)基礎(chǔ)知識xxx公司手工焊接PCB電路板培訓(xùn)基礎(chǔ)知識文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度目錄課程目標(biāo)介紹手工焊接工具PCB(PrintedCircuitBoards印刷電路板簡介)及焊接方法不良焊點(diǎn)的種類注意事項(xiàng)用于分辨組件類別的大寫字母手工焊錫技朮要點(diǎn)焊接原理及焊接工具一課程目標(biāo)通過參加本培訓(xùn)課程，學(xué)習(xí)規(guī)范的焊接操作，讓伯操作人員掌握基本工具的正確使用﹔保養(yǎng)﹔以及日常錫焊接和維修過程中正確的焊接和焊接后的PCBA可接受標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識及自我判定﹐以及常見封裝形式的元器件的焊接技術(shù).二介紹手工焊接工具電烙鐵、焊錫絲、助焊劑、吸水海綿、吸錫器、鑷子、斜口鉗。平時(shí)注意愛護(hù)工具，工作結(jié)束后將工具放回原位.1.使用電烙鐵須知烙鐵種類﹕電烙鐵是利用電流的熱效應(yīng)制成的一種焊接工具﹐分恒溫烙鐵和常溫烙鐵﹔烙鐵頭按需要可分為﹕彎頭﹔直頭﹔斜面等烙鐵最佳設(shè)置溫度﹕各面貼裝組件適合的溫度為325度﹔一般直插電子料﹐烙鐵溫度一般設(shè)置在330-370度﹐焊接大的組件腳溫度不要超過380度﹐但可以增大烙鐵功率.烙鐵的使用及保養(yǎng)﹕打開電源，幾秒鐘后烙鐵頭就達(dá)到本身溫度。.盡量使用烙鐵頭溫度較高，受熱面積較大的部分焊接﹐不用時(shí)將烙鐵手柄放回到托架上.應(yīng)先使用海綿將烙鐵清理干凈后，才開始焊接；在海綿上輕擦烙鐵頭,避免焊錫四濺.用細(xì)砂紙或銼刀除去烙鐵頭上的氧化層部分.工作結(jié)束和中午吃飯時(shí)應(yīng)加焊錫保護(hù)鐵頭.在溫度較低時(shí)鍍上新焊錫，可以使焊錫膜變厚而減免氧化，有效的延長烙鐵頭的使用壽命.焊接時(shí)不要使用過大的力，不要把烙鐵頭當(dāng)在改錐等工具.烙鐵頭中有傳感器，傳感器是由很細(xì)的電陰線組成的，所以不能磕碰烙鐵頭換烙鐵頭時(shí)需要關(guān)閉電待烙鐵頭溫度冷卻.（注：不要用手直接取，避免燙傷;也不可用金屬夾取）海綿的清洗海綿應(yīng)用清水早晚沖洗兩遍，溫度不要太高，不要用肥皂及各種洗滌劑搓洗.不要使用干燥或過濕的海綿(用手?jǐn)D壓海綿無水份流出為最佳狀態(tài)).助焊劑的作用助焊劑的種類﹕樹脂系助焊劑（以松香為主）﹔水溶系助焊劑.(包括含酸性的焊膏﹔松香﹔松香酒精溶注液﹐氯化鋅水溶液)助焊劑的作用﹕潤滑焊點(diǎn)，清潔焊點(diǎn)，除去焊點(diǎn)中多余的雜質(zhì).焊錫絲（線）焊錫絲（線）是一種鉛錫合金﹐俗稱焊錫.(目前公司所用的都為無鉛錫絲(線)鑷子在電路焊接時(shí)﹐用來夾導(dǎo)線和電阻等小零件﹐不能用很大的力氣夾大東西.三PCB(PrintedCircuitBoards印刷電路板)簡介：1.拿印刷電路板的方法以及正反面的識別.a.裸手拿PCB時(shí)，應(yīng)拿PCB的四角或邊緣，避免裸手接觸到焊點(diǎn)，組件和連接器.---手上的油漬和污跡會陰礙順利的焊接----焊點(diǎn)的周圍將被氧化，最外層將被損害 ---手指印對組件，焊點(diǎn)有腐蝕的危險(xiǎn)b.對靜電敏感的PCB﹔組件等要戴靜電環(huán)﹐并保證靜電環(huán)的有效性.2.焊接方法1.測試腕環(huán)，焊接前把腕環(huán)帶好.并保證靜電環(huán)的有效性.2.座椅調(diào)節(jié)至適合自己的高度，坐在座椅上姿勢端正，兩腿正放在桌面下，身體不要靠在座椅上3.焊接前或焊接過程中都要隨時(shí)清潔烙鐵頭的焊錫殘?jiān)?4.焊接時(shí)，不能用力按壓烙鐵，否則，焊盤和烙鐵頭會受到損壞.5.電容，電阻的點(diǎn)焊方法預(yù)加錫：在焊盤一邊加少量焊錫定位：用鑷子將組件放在正確位置檢查：確定組件放正并緊貼PCB板（組件要對稱放在兩個(gè)焊盤中間）預(yù)熱：預(yù)熱時(shí)烙鐵頭不要使焊錫接觸到烙鐵頭冷卻：在焊接冷卻階段不要移動組件6.IC集成塊的拉焊方法注意：焊錫充滿整個(gè)焊盤，管腿后面也應(yīng)有焊錫，芯片應(yīng)緊貼PCB板，加熱時(shí)間不能過長.拉焊時(shí)﹐烙鐵頭要接地.了解表面貼裝（SMD）組件檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),表面貼裝（SMD）組件不良焊點(diǎn)的種類及其產(chǎn)生原因表面貼裝組件SMD貼裝問題描述名稱問題描述組件丟失材料明細(xì)表中規(guī)定使用的組件上丟失.組件錯(cuò)誤指貼裝程序中規(guī)定使用的組件因某種原因而誤裝其它組件.貼裝錯(cuò)誤指組件偏移很大，以致組件之間的間隔小于毫米，或者，留在焊盤上的組件極端小于其寬度的50％的情況.組件側(cè)立亦屬此列，應(yīng)予拒收無焊膏指丟失焊膏而沒有形成組件極端與焊盤的焊接.焊橋指在相鄰的管腿或焊盤間由焊膏形成的橋狀連接，它會引起導(dǎo)體的短路.焊接不良指焊接范圍超過組件可焊區(qū)域的50％時(shí)，可接受.即焊膏寬度同時(shí)占組件和焊盤的50％，最小限度也要占其厚度的50％.否則，屬組件焊接不良，應(yīng)予拒收，或者，當(dāng)焊接范圍大于焊盤的50％，且焊接明顯時(shí)，為接受，否則，屬線路板焊接不良，應(yīng)予拒收.組件機(jī)械性損傷組件不能有較大的缺損和裂痕，任何導(dǎo)致組件電極暴露的刻痕和破裂都要拒收，損傷小于其高度或?qū)挾鹊?5％，以及長度的50％時(shí)可接受，否則，拒收.多余組件因貼裝震動等某種原因造成某一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)額外的多余組件時(shí)，應(yīng)予拒收.注意：工作中應(yīng)及時(shí)注意自我保護(hù)，不要穿短裙，短褲、并戴手套以免燙傷7.完美焊點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)﹕表面光滑亮潔﹐焊錫充滿整個(gè)焊盤﹐焊點(diǎn)高度為為無件高度的一半﹐并形成一個(gè)內(nèi)凹的弧度.四不良焊點(diǎn)的種類：1.手工焊接：焊橋/虛焊焊盤掉/歪毛刺/洞焊---錫毛刺產(chǎn)生的原因是焊錫加熱時(shí)間過長，烙鐵頭移動的方向不對焊錫多/少焊錫球/殘留干/冷焊點(diǎn)組件傾斜/破損管腿歪/翹起焊錫不浸潤組件丟失組件錯(cuò)誤貼裝錯(cuò)誤無焊膏焊橋焊接不良組件機(jī)械性損傷五注意事項(xiàng)：注意組件極性.表面貼裝組件應(yīng)緊貼PCB板.絕緣空間應(yīng)無毛刺，無焊錫球及多余的金屬片殘留.相同形狀的組件有可能內(nèi)部功能不同，不要混淆.使用烙鐵焊接組件和用熱吹風(fēng)槍吹下組件時(shí)，避免影響被焊組件周圍的其它組件.焊接后清潔板面.工作臺光線充足.六用于分辨組件類別的大寫字母：R-電阻C-電容D-二極管U-集成電路RZ/L-電感Q-三極管J-接插件七手工焊錫技朮要點(diǎn)﹕作為一種操作技術(shù)，手工錫焊主要是通過實(shí)際訓(xùn)練才能掌握，但是遵循基本的原則，學(xué)習(xí)前人積累的經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用正確的方法，可以事半功倍地掌握操作技術(shù),以下各點(diǎn)對學(xué)習(xí)焊接技術(shù)是必不可少的.

1.錫焊基本條件

a.焊件可焊性

不是所有的材料都可以用錫焊實(shí)現(xiàn)連接的，只有一部分金屬有較好可焊性（嚴(yán)格的說應(yīng)該是可以錫焊的性質(zhì)），才能用錫焊連接.一般銅及其合金，金，銀，鋅，鎳等具有較好可焊性，而鋁，不銹鋼，鑄鐵等可焊性很差，一般需采用特殊焊劑及方法才能錫焊.

b.焊料合格

鉛錫焊料成分不合規(guī)格或雜質(zhì)超標(biāo)都會影響焊錫質(zhì)量，特別是某些雜質(zhì)含量，例如鋅，鋁，鎘等，即使是0．001％的含量也會明顯影響焊料潤濕性和流動性，降低焊接質(zhì)量.再高明的廚師也無法用劣質(zhì)的原料加工出美味佳肴，這個(gè)道理是顯而易見的。

c.焊點(diǎn)設(shè)計(jì)合理

合理的焊點(diǎn)幾何形狀，對保證錫焊的質(zhì)量至關(guān)重要，如圖一(a)所示的接點(diǎn)由于鉛錫料強(qiáng)度有限,很難保證焊點(diǎn)足夠的強(qiáng)度,而圖一(b)的接頭設(shè)計(jì)則有很大改善.圖二表示印制板上通孔安裝組件引線與孔尺寸不同時(shí)對焊接質(zhì)量的影響.2.錫焊要點(diǎn)

以下幾個(gè)要點(diǎn)是由錫焊機(jī)理引出并被實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明具有普遍適用性.

a.掌握好加熱時(shí)間

錫焊時(shí)可以采用不同的加熱速度，例如烙鐵頭形狀不良，用小烙鐵焊大焊件時(shí)我們不得不延長時(shí)間以滿足錫料溫度的要求.在大多數(shù)情況下延長加熱時(shí)間對電子產(chǎn)品裝配都是有害的，這是因?yàn)?/p>

（1）焊點(diǎn)的結(jié)合層由于長時(shí)間加熱而超過合適的厚度引起焊點(diǎn)性能劣化.

（2）印制板，塑料等材料受熱過多會變形變質(zhì).

（3）元器件受熱后性能變化甚至失效.

結(jié)論：時(shí)間越短越好.

b.保持合適的溫度

如果為了縮短加熱時(shí)間而采用高溫烙鐵焊校焊點(diǎn)，則會帶來另一方面的問題：焊錫絲中的焊劑沒有足夠的時(shí)間在被焊面上漫流而過早揮發(fā)失效；焊料熔化速度過快影響焊劑作用的發(fā)揮；由于溫度過高雖加熱時(shí)間短也造成過熱現(xiàn)象.

結(jié)論：保持烙鐵頭在合理的溫度范圍.一般經(jīng)驗(yàn)是烙鐵頭溫度比焊料熔化溫度高50℃較為適宜.理想的狀態(tài)是較低的溫度下縮短加熱時(shí)間，盡管這是矛盾的，但在實(shí)際操作中我們可以通過操作手法獲得令人滿意的解決方法.

c.用烙鐵頭對焊點(diǎn)施力是有害的

烙鐵頭把熱量傳給焊點(diǎn)主要靠增加接觸面積，用烙鐵對焊點(diǎn)加力對加熱是徒勞的.很多情況下會造成被焊件的損傷，例如電位器，開關(guān)，接插件的焊接點(diǎn)往往都是固定在塑料構(gòu)件上，加力的結(jié)果容易造成原件失效.

3.錫焊操作要領(lǐng)

a.焊件表面處理

手工烙鐵焊接中遇到的焊件是各種各樣的電子零件和導(dǎo)線，除非在規(guī)模生產(chǎn)條件下使用“保險(xiǎn)期”內(nèi)的電子組件，一般情況下遇到的焊件往往都需要進(jìn)行表面清理工作，去除焊接面上的銹跡，油污，灰塵等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì).手工操作中常用機(jī)械刮磨和酒精，丙酮擦洗等簡單易行的方法.

b.預(yù)焊

預(yù)焊就是將要錫焊的元器件引線或?qū)щ姷暮附硬课活A(yù)先用焊錫潤濕，一般也稱為鍍錫，上錫，搪錫等.稱預(yù)焊是準(zhǔn)確的，因?yàn)槠溥^程合機(jī)理都是錫焊的全過程─—焊料潤濕焊件表面，靠金屬的擴(kuò)散形成結(jié)合層后而使焊件表面“鍍”上一層焊錫.預(yù)焊并非錫焊不可缺少的操作，但對手工烙鐵焊接特別是維修，調(diào)試，研制工作幾乎可以說是必不可少的.

c.保持烙鐵頭的清潔

因?yàn)楹附訒r(shí)烙鐵頭長期處于高溫狀態(tài)，又接觸焊劑等受熱分解的物質(zhì)，其表面很容易氧化而形成一層黑色雜質(zhì)，這些雜質(zhì)幾乎形成隔熱層，使烙鐵頭失去加熱作用.因此要隨時(shí)在烙鐵架上蹭去雜質(zhì).用一塊濕布或濕海綿隨時(shí)擦烙鐵頭，也是常用的方法.d焊錫量要合適

過量的焊錫不但毫無必要地消耗了較貴的錫，而且增加了焊接時(shí)間，相應(yīng)降低了工作速度.更為嚴(yán)重的是在高密度的電路中，過量的錫很容易造成不易察覺的短路.但是焊錫過少不能形成牢固的結(jié)合，降低焊點(diǎn)強(qiáng)度，特別是在板上焊導(dǎo)線時(shí)，焊錫不足往往造成導(dǎo)線脫落.e.焊件要牢固

在焊錫凝固之前不要使焊件移動或振動，特別使用鑷子夾住焊件時(shí)一定要等焊錫凝固再移去鑷子。這是因?yàn)楹稿a凝固過程是結(jié)晶過程，根據(jù)結(jié)晶理論，在結(jié)晶期間受到外力（焊件移動）會改變結(jié)晶條件，導(dǎo)致晶體粗大，造成所謂“冷焊”.外觀現(xiàn)像是表面無光澤呈豆渣狀；焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，容易有氣隙和裂隙，造成焊點(diǎn)強(qiáng)度降低，導(dǎo)電性能差.因此，在焊錫凝固前一定要保持焊件靜止，實(shí)際操作時(shí)可以用各種適宜的方法將焊件固定，或使用可靠的夾持措施.

f.烙鐵撤離有講究

烙鐵處理要及時(shí)，而且撤離時(shí)的角度和方向?qū)更c(diǎn)形成有一定關(guān)系.不同撤離方向?qū)噶系挠绊?撤烙鐵時(shí)輕輕旋轉(zhuǎn)一下，可保持焊點(diǎn)適當(dāng)?shù)暮噶希@需要在實(shí)際操作中體會.八焊接原理及焊接工具﹕1.焊接原理

目前電子元器件的焊接主要采用錫焊技術(shù).錫焊技術(shù)采用以錫為主的錫合金材料作焊料,在一定溫度下焊錫熔化,金屬焊件與錫原子之間相互吸引、擴(kuò)散、結(jié)合,形成浸潤的結(jié)合層.外表看來印刷板銅鉑及元器件引線都是很光滑的,實(shí)際上它們的表面都有很多微小的凹凸間隙,熔流態(tài)的錫焊料借助于毛細(xì)管吸力沿焊件表面擴(kuò)散,形成焊料與焊件的浸潤,把元器件與印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的導(dǎo)電性能.錫焊接的條件是:焊件表面應(yīng)是清潔的,油垢、銹斑都會影響焊接；能被錫焊料潤濕的金屬才具有可焊性,對黃銅等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊劑,先對焊件表面進(jìn)行鍍錫浸潤后再行焊接；要有適當(dāng)?shù)募訜釡囟?使焊錫料具有一定的流動性,才可以達(dá)到焊牢的目的,但溫度也不可過高，過高時(shí)容易形成氧化膜而影響焊接質(zhì)量.

2.電烙鐵

手工焊接的主要工具是電烙鐵。電烙鐵的種類很多,有直熱式、感應(yīng)式、儲能式及調(diào)溫式多種,電功率有15W、2OW、35w……300W多種,主要根據(jù)焊件大小來決定.一般元器件的焊接以2OW內(nèi)熱式電烙鐵為宜；焊接集成電路及易損元器件時(shí)可以采用儲能式電烙鐵；焊接大焊件時(shí)可用150W~300W大功率外熱式電烙鐵.小功率電烙鐵的烙鐵頭溫度一般在300~400℃之間.

烙鐵頭一般采用紫銅材料制造.為保護(hù)在焊接的高溫條件下不被氧化生銹,常將烙鐵頭經(jīng)電鍍處理,有的烙鐵頭還采用不易氧化的合金材料制成.新的烙鐵頭在正式焊接前應(yīng)先進(jìn)行鍍錫處理.方法是將烙鐵頭用細(xì)紗紙打磨干凈,然后浸入松香水,沾上焊錫在硬物(例如木板)上反復(fù)研磨,使烙鐵頭各個(gè)面全部鍍錫.若使用時(shí)間很長,烙鐵頭已經(jīng)氧化發(fā)生時(shí),要用小銼刀輕銼去表面氧化層,在露出紫銅的光亮后用同新烙鐵頭鍍錫的方法一樣進(jìn)行處理.當(dāng)僅使用一把電烙鐵時(shí),可以利用烙鐵頭插人烙鐵芯深淺不同的方法調(diào)節(jié)烙鐵頭的溫度.烙鐵頭從烙鐵芯拉出的越長,烙鐵頭的溫度相對越低,反之溫度就越高.也可以利用更換烙鐵頭的大小及形狀來達(dá)到調(diào)節(jié)烙鐵頭溫度的目的.烙鐵頭越細(xì),溫度越高；烙鐵頭越粗,相對溫度越低.

根據(jù)所焊組件種類可以選擇適當(dāng)形狀的烙鐵頭.烙鐵頭的頂端形狀有圓錐形、斜面橢圓形及鑿形等多種.焊小焊點(diǎn)可以采用圓錐形的,焊較大焊點(diǎn)可以采用鑿形或圓柱形的.

還有一種吸錫電烙鐵,是在直熱式電烙鐵上增加了吸錫機(jī)構(gòu)構(gòu)成的.在電路中對元器件拆焊時(shí)要用到這種電烙鐵.3.焊錫與焊劑

焊錫是焊接的主要用料。焊接電子元器件的焊錫實(shí)際上是一種錫鉛合金,不同的錫鉛比例焊錫的熔點(diǎn)溫度不同,一般為180~230℃.手工焊接中最適合使用的是管狀焊錫絲,焊錫絲中間夾有優(yōu)質(zhì)松香與活化劑,使用起來異常方便.管狀焊錫絲有、、、…等多種規(guī)格,可以方便地選用.

焊劑又稱助焊劑,是一種在受熱后能對施焊金屬表面起清潔及保護(hù)作用的材料.空氣中的金屬表面很容易生成氧化膜,這種氧化膜能阻止焊錫對焊接金屬的浸潤作用.適當(dāng)?shù)厥褂弥竸┛梢匀コ趸?使焊接質(zhì)量更可靠,焊點(diǎn)表面更光滑、圓潤.

焊劑有無機(jī)系列、有機(jī)系列和松香系列三種,其中無機(jī)焊劑活性最強(qiáng),但對金屬有強(qiáng)腐蝕作用,電子元器件的焊接中不允許使用.有機(jī)焊劑(例如鹽酸二乙膠)活性次之,也有輕度腐蝕性.應(yīng)用最廣泛的是松香助焊劑。將松香熔于酒精(1：3)形成"松香