中職焊接技術(shù)

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(diǎn)電子技術(shù)科技實(shí)踐-----于生祥焊接的基礎(chǔ)知識(shí)焊接是電子產(chǎn)品組裝過(guò)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(huì)導(dǎo)致元器件損壞，給測(cè)試帶來(lái)很大困難，有時(shí)還會(huì)留下隱患，影響的電子設(shè)備可靠性。一、焊接分類及特點(diǎn)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(guò)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(guò)程中，必須對(duì)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(diǎn)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(diǎn)而低于被焊物的熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)焊料潤(rùn)濕被焊物，并與被焊物相互擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)連接。使用焊料的熔點(diǎn)高于4500C的焊接稱硬釬焊；使用焊料的熔點(diǎn)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(diǎn)合金材料作焊料，因此俗稱“錫焊”。二、焊接的機(jī)理電子線路的焊接看似簡(jiǎn)單，似乎只不過(guò)是熔融的焊料與被焊金屬（母材）的結(jié)合過(guò)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(shí)。熟悉有關(guān)焊接的基礎(chǔ)理論，才能對(duì)焊接中出現(xiàn)的各種問(wèn)題心中有數(shù)，應(yīng)付自如，從而提高焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量。所謂焊接是將焊料、被焊金屬同時(shí)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(guò)程。從微觀的角度分析，焊接包括兩個(gè)過(guò)程：一個(gè)是潤(rùn)濕過(guò)程，另一個(gè)是擴(kuò)散過(guò)程。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?cè)谠刂芷诒碇械奈恢煤途w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(shí)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(méi)有氧化層，更沒(méi)有污染。當(dāng)焊料與被焊接金屬之間存在氧化物或污垢時(shí)，就會(huì)阻礙熔化的金屬原子的自由擴(kuò)散，就不會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)濕作用。元件引腳或PCB焊盤(pán)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(diǎn)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(diǎn)。高于260oC易使焊點(diǎn)質(zhì)量變差。焊接時(shí)間：完成潤(rùn)濕和擴(kuò)散兩個(gè)過(guò)程需2~3S，1S僅完成潤(rùn)濕和擴(kuò)散兩個(gè)過(guò)程的35%。一般IC、三極管焊接時(shí)間小于3S，其他元件焊接時(shí)間為4~5S。焊接方法和步驟非常關(guān)鍵。四、焊點(diǎn)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(diǎn)上的焊料要適量4.焊點(diǎn)表面應(yīng)光亮且均勻5.焊點(diǎn)不應(yīng)有毛刺、空隙6.焊點(diǎn)表面必須清潔高質(zhì)量的焊點(diǎn)應(yīng)使焊料和金屬工件表圓形成牢固的臺(tái)金層，才能保證良好的導(dǎo)電性能，簡(jiǎn)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(shí)要工作在振動(dòng)環(huán)境中，為使焊件不松動(dòng)、不脫落，焊點(diǎn)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(diǎn)上再進(jìn)行焊接。焊點(diǎn)上的焊料過(guò)少，不僅降低機(jī)械強(qiáng)度，而且會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)早期失效；焊點(diǎn)上的焊料過(guò)多，既增加成本，又容易造成焊點(diǎn)橋連(短路)，也會(huì)掩飾焊接缺陷。所以焊點(diǎn)上的焊料要適量。印制電路板焊接時(shí)，焊料布滿焊盤(pán)呈裙?fàn)钫归_(kāi)時(shí)為最適宜。良好的焊點(diǎn)表面應(yīng)光亮且色澤均勻。這主要是因?yàn)橹竸┲形赐耆珦]發(fā)的樹(shù)脂成分形成的薄膜覆蓋在焊點(diǎn)表面，能防止焊點(diǎn)表面的氧化。

焊點(diǎn)表面存在毛刺、宅隙，不僅不美觀，還會(huì)給電子產(chǎn)品帶來(lái)危害，尤其在高壓電路部分將會(huì)產(chǎn)生尖端放電而損壞電子設(shè)備。焊點(diǎn)表面的污垢，如果不及時(shí)清除，酸性物質(zhì)會(huì)腐蝕元器件引線、接點(diǎn)及印制電路，吸潮會(huì)造成漏電甚至短路燃燒等，從而帶來(lái)嚴(yán)重隱患。錫焊工具一、電烙鐵典型電烙鐵的結(jié)構(gòu)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(shí)，必須先將彈簧夾退出，同時(shí)用鉗子夾住烙鐵頭的前端，慢慢地拔出，切記不能用力過(guò)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。常壽命烙鐵頭電烙鐵外熱式電烙鐵手動(dòng)送錫電烙鐵溫控式電烙鐵熱風(fēng)拔焊臺(tái)常用焊接工具（1）烙鐵頭一般用紫銅制成，對(duì)于有鍍層的烙鐵頭，一般不要銼或打磨。因?yàn)殡婂儗拥哪康木褪潜Ｗo(hù)烙鐵頭不易腐蝕。還有一種新型合金烙鐵頭，壽命較長(zhǎng)，但需配專門(mén)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(shí)物（2）普通烙鐵頭的修整和鍍錫烙鐵頭經(jīng)使用一段時(shí)間后，會(huì)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(duì)焊接數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)的工作來(lái)說(shuō)，銼細(xì)，再修整。一般將烙鐵頭拿下來(lái)，夾到臺(tái)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。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(lái)回摩擦；直到整個(gè)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(huì)生成難鍍錫的氧化層。電烙鐵的常見(jiàn)故障及其維護(hù)1.電烙鐵通電后不熱遇到此故障時(shí)可以用萬(wàn)用表的歐姆擋測(cè)量插頭的兩端，如果表針不動(dòng)，說(shuō)明有斷路故障。當(dāng)插頭本身沒(méi)有斷路故障時(shí)，即可卸下膠木柄，再用萬(wàn)用表測(cè)量烙鐵芯的兩根引線，如果表針不動(dòng)，說(shuō)明烙鐵心損壞，應(yīng)更換新的烙鐵芯。如果測(cè)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(shuō)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(diǎn)斷開(kāi)，可進(jìn)一步用萬(wàn)用表的R×1檔測(cè)量引線的電阻值，便可發(fā)現(xiàn)問(wèn)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(kāi)．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(cè)量插頭的兩端時(shí)，如果萬(wàn)用表的表針指示接近零歐姆，說(shuō)明有短路故障，故障點(diǎn)多為插頭內(nèi)短路，或者是防止電源引線轉(zhuǎn)動(dòng)螺絲脫落，致使接在烙鐵心引線柱上的電源線斷開(kāi)而發(fā)生短路。當(dāng)發(fā)現(xiàn)短路故障時(shí)應(yīng)及時(shí)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(cuò)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(shí)檢查壓線螺絲是否松動(dòng)或丟失并及時(shí)配備好。烙鐵頭經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用后，就會(huì)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(shí)，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(shí)間后，就會(huì)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(shí)，可用銼刀將氧化層或凹坑銼掉。銼成原來(lái)的形狀，然后鍍上錫，就可繼續(xù)使用。電烙鐵使用注意事項(xiàng)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(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決，避免發(fā)生人身傷害事件。電烙鐵在不焊接時(shí)，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(guò)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(dòng)，造成短路等。禁止甩動(dòng)電烙鐵，防止烙鐵頭脫落或烙鐵頭上的錫珠飛濺，傷害別人。焊接材料焊料凡是用來(lái)熔合兩種或兩種以上的金屬面，使之形成一個(gè)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(diǎn)，焊料又可以分為軟焊料（熔點(diǎn)在450℃以下）和硬焊料（熔點(diǎn)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(diǎn)：熔點(diǎn)低。各種不同成分的鉛錫合金熔點(diǎn)均低于鉛和錫的熔點(diǎn)，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(dòng)性，有利于焊接時(shí)形成可靠接頭。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(rùn)濕性對(duì)焊料的擴(kuò)展具有促進(jìn)作用留存于基板的焊劑殘?jiān)?對(duì)基板無(wú)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(guò)程順利進(jìn)行和致密焊點(diǎn)的輔助材料。助焊劑的要求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。防止焊錫橋連造成短路。使焊點(diǎn)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(shí)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(shí)可將不需要焊接的部位涂上阻焊劑保護(hù)起來(lái)，使焊接僅在需要焊接的焊接點(diǎn)上進(jìn)行。阻焊劑廣泛用于浸焊和波峰焊。阻焊劑的優(yōu)點(diǎn)一、焊接操作姿勢(shì)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(tái)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。

由于焊絲成分中，鉛占一定比例，眾所周知鉛是對(duì)人體有害的重金屬，因此操作時(shí)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(duì)人體是有害的，如果操作時(shí)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(kāi)鼻子的距離應(yīng)至少不少于30厘米，通常以40厘米時(shí)為宜。注意

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(kāi)焊錫移開(kāi)烙鐵

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(diǎn)設(shè)計(jì)合理焊點(diǎn)質(zhì)量判別焊點(diǎn)外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)單面焊盤(pán)焊點(diǎn)形與量的界面關(guān)系金屬化孔焊點(diǎn)形與量的界面關(guān)系不良焊接現(xiàn)象拆焊

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(huì)破壞印制電路板，也會(huì)使換下而并沒(méi)有失效的元器件無(wú)法重新使用。一般電阻、電容、晶體管等管腳不多，且每個(gè)引腳能相對(duì)活動(dòng)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(diǎn)：烙鐵頭加熱被拆焊點(diǎn)時(shí)，焊料一熔化，就應(yīng)及時(shí)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(pán)插孔內(nèi)的焊料清除干凈，否則在插裝新元件引腳時(shí)，將造成印制電路板的焊盤(pán)翹起。將印刷線路板豎起來(lái)夾住，一邊用烙鐵加熱待拆元件的焊點(diǎn)，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(duì)焊點(diǎn)加熱的同時(shí)，把錫吸入內(nèi)腔，從而完成拆焊。

對(duì)于多個(gè)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(gè)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(shí)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(duì)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(duì)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(diǎn)不夠現(xiàn)實(shí)。1掌握好加熱時(shí)間在保證焊料潤(rùn)濕焊件的前提下時(shí)間越短越好。四、手工焊接注意事項(xiàng)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(yàn)是烙鐵頭溫度比焊料熔化溫度高50℃較為適宜。3用烙鐵對(duì)焊點(diǎn)加力加熱是錯(cuò)誤的。會(huì)造成被焊件的損傷，例如電位器、開(kāi)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)果容易造成元件失效。手工焊接技術(shù)要點(diǎn)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(wú)斷路、短路、孔金屬化不良以及是否已有助焊處理等。板上的