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文檔簡介
電子技能訓練教程高等院校公共課系列精品教材焊接技術第三章焊接材料
01焊料1、錫鉛焊料純錫與多種其他金屬有良好的親和力,在熔化時可與焊接母材金屬形成化合物合金層。如果用鉛與錫制成錫鉛合金,則既可以降低焊料的熔點,又可以增加焊料的強度。純錫的熔點是232°C,純鉛的熔盧是32TC,而錫鉛合金的熔點取決于兩種金屬所占的比例,常用于電子設備焊接的焊錫的熔點遠低于錫或鉛各自的熔點。錫鉛合金在一定比例下,可以在某一溫度下由固體直接變成液體,按這個配比配制的合金稱為共晶合金。焊錫的共晶點配比為錫63%、鉛37%,熔化溫度為183°C,在共晶溫度下,焊錫由固體直接變成液體,無須經(jīng)過半液體狀態(tài)。焊料2、雜質對焊錫的影響焊錫中往往含有少量其他元素,這些元素會影響焊錫的熔點、導電性、抗張強度等物理、機械性能。(1)銅(Cu):銅成分來源于印制電路板的焊盤和元器件的引線,并且銅的熔解速度隨著焊料溫度的升高而加快。(2)錦(Sb):加入少量錦會使焊錫的機械強度增高,光澤變好,但會使其潤滑性變差,對焊接質量產(chǎn)生影響。(3)鋅(Zn):鋅是錫焊中的有害金屬之一。焊料中含有0.001%的鋅就會對焊料的焊接質量產(chǎn)生影響。當含有0.005%的鋅時,會使表面失去光澤,流動性變差。(4)鋁(Al):鋁也是有害的金屬之一,即使含有0.005%的鋁,也會使焊錫出現(xiàn)麻點,并使其黏性、流動性變差。(5)柲(Bi):含銳的焊錫熔點會下降,當焊錫中添加10%以上的時,有使焊錫變脆的傾向,焊錫冷卻時易產(chǎn)生龜裂。(6)鐵(Fe):鐵會使焊錫熔點升高,難于熔接。焊料3、焊錫的選擇絲狀的焊錫比較常見,但也有泥狀、錠狀和特定形狀的焊錫。焊錫泥常用于罐形元器件、管形元器件及貼片元器件的焊接。焊錫絲和焊錫泥分別如圖3.1和圖3.2所示。在選用焊錫絲時,要選擇符合工作要求的焊錫絲尺寸(規(guī)格)。較粗的焊錫絲對小焊點而言供錫量過大,會淹沒焊點;較細的焊錫絲可以使錫絲腳易于控制。目前大多使用松香芯錫絲,焊接時不需要使用助焊劑。松香芯分為R型(低活性)、RMA型(中度活性)和RA型(高度活性)三種。焊料4、安全性由于焊接是在能引起燃燒的溫度下進行的,因此必須注意以下幾點。(1)焊錫由絕不允許帶入人體的金屬組成,對人體健康有害。因此,在焊接后,用餐和喝水前必須洗手。(2)每次都要小心地將待用的電烙鐵置于支架上。(3)烙鐵頭上的焊錫應該在濕海綿上擦拭,絕不能用手直接撥弄。(4)更換烙鐵頭時要小心,尤其是熱的烙鐵頭。(5)在焊接時吸煙,肺部會有光氣形成,包括對人體危害極大的芬子氣,因此,絕對不要在焊接時吸煙。焊劑焊劑就是用于清除金屬表面氧化膜的一種專用材料。清除金屬表面氧化膜的實質是,溫度在70度以上時,焊劑中的氯化物、酸類物同氧化物發(fā)生還原反應,從而除去氧化膜,反應后的生成物變成懸浮的渣,漂浮在焊錫表面。需要注意的是,松香在300度以上會分解并發(fā)生化學變化,變成黑色固體,失去化學活性。松香如圖3.3所示。焊劑通常,對焊劑的要求如下。(1)熔點應低于焊錫,只有這樣才能發(fā)揮焊劑的作用。(2)表面張力、黏度、比例都小于焊錫。(3)殘渣容易清除。焊劑都帶有酸性,且殘渣會影響外觀。(4)不能腐蝕母材。焊劑酸性太強,雖然能清除氧化層,但會腐蝕金屬,造成危害。(5)不產(chǎn)生有害氣體和刺激性氣味。通常使用的焊劑有松香和松香酒精溶液(又稱松香水)。在松香酒精溶液中加入三乙醇胺可增強其活性。氫化松香是專為錫焊生產(chǎn)的高活性松香,助焊作用優(yōu)千普通松香。另外,還有一種常用的焊劑是焊油膏,在電子電路的焊接中,一般不使用它,因為它是強酸性焊劑,對金屬有腐蝕作用。焊接工具
02電烙鐵常見的電烙鐵有直熱式電烙鐵、感應式電烙鐵、調(diào)溫及恒溫式電烙鐵、吸錫式電烙鐵。直熱式電烙鐵和調(diào)溫式電烙鐵分別如圖3.4和圖3.5所示。直熱式電烙鐵又可以分為內(nèi)熱式和外熱式兩種,如圖3.6所示。1、烙鐵的結構電烙鐵直熱式電烙鐵主要由以下幾部分組成。(1)發(fā)熱元器件:俗稱烙鐵芯,是將銀絡發(fā)熱電阻絲纏在云母、陶瓷等耐熱、絕緣材料上構成的。內(nèi)熱式與外熱式電烙鐵的主要區(qū)別在于外熱式電烙鐵的發(fā)熱元器件在傳熱筒的外部,而內(nèi)熱式電烙鐵的發(fā)熱元器件在傳熱筒的內(nèi)部。(2)烙鐵頭:作為熱量存儲和傳遞的元器件,一般用紫銅制成。(3)手柄:一般用實木或膠木制成,手柄設計要合理,否則會因溫升過高而影響操作。(4)接線柱:發(fā)熱元器件同電源線的連接柱。電烙鐵2、電烙鐵的選用電烙鐵的種類及規(guī)格很多,被焊工件的大小又各有不同,因而合理地選用電烙鐵的功率及種類對提高焊接質量和效率很有意義。在選用電烙鐵時,可以從以下幾方面進行考慮。(1)在焊接集成電路、晶體管及受熱易損元器件時,應選用20W內(nèi)熱式電烙鐵或25W外熱式電烙鐵。(2)在焊接導線及同軸電纜時,應選用45~75W外熱式電烙鐵或50W內(nèi)熱式電烙鐵。(3)在焊接尺寸較大的元器件時(如行輸出變壓器的引線腳、大容量電解電容器的引線腳、金屬底盤接地焊片等),應選用100W以上的電烙鐵。電烙鐵3、烙鐵頭的選擇與使用說明1)烙鐵頭的選擇烙鐵頭是存儲熱量和傳導熱量的元器件。在一般清況下,對烙鐵頭的形狀要求并不嚴格,但是在焊接精細易損件時最好選用尖嘴(圓錐形)烙鐵頭。電烙鐵的溫度與烙鐵頭的體積、形狀、長短等都有一定的關系。2)烙鐵頭的使用說明(1)尖嘴烙鐵頭接觸面積小,只適合焊接較小的焊接點。(2)螺釘旋具型或鑿子型的烙鐵頭接觸面積大,傳熱范圍廣,適合焊接較大的焊接點。(3)用于無鉛焊接的電烙鐵優(yōu)先選用螺釘旋具型或鑿子型烙鐵頭,因為尖嘴烙鐵頭接觸點細小,傳熱不完全,稍一接觸就會使接觸面溫度明顯上升,溫度均勻性差,烙鐵頭前端大小決定著熱傳導效率,尺寸應該與被焊工件相當。電烙鐵4、烙鐵頭溫度的調(diào)整與判斷在一般情況下,可根據(jù)焊錫的熔化情況和焊劑的發(fā)煙狀態(tài)判斷烙鐵頭的溫度,如圖3.7所示。也可在烙鐵頭上熔化一點松香芯焊劑,根據(jù)焊劑的煙量來判斷其溫度是否合適。當烙鐵頭溫度低時,煙最小,待續(xù)時間長;溫度高時,煙量大,消散快;在中等發(fā)煙狀態(tài),6~8s消散時,溫度約為300°C,此時是焊接的合適溫度。電烙鐵5、電烙鐵的接觸及加熱方法電烙鐵的接觸及加熱方法:在用電烙鐵加熱被焊工件時,烙鐵頭上一定要黏有適量的焊錫,為使電烙鐵傳熱迅速,要用電烙鐵的側平面接觸被焊工件表面,同時應盡量使烙鐵頭接觸印制電路板上的焊盤和元器件引線。在對尺寸較大的焊盤(直徑大于5mm)進行焊接時,可移動電烙鐵,即電烙鐵繞焊盤轉動,以免長時間停留在某一點而導致局部過熱,如圖3.8所示。電烙鐵6、使用電烙鐵的注意事項(1)在使用前或更換烙鐵芯時,必須檢查電源線與地線的接頭是否正確。(2)新電烙鐵一般不能直接使用,必須對烙鐵頭進行處理后才能正常使用。也就是說,在使用前先給烙鐵頭鎖上一層焊錫,即對烙鐵頭進行“上錫”后方能使用。(3)電烙鐵不易長時間通電而不使用,因為這樣容易使烙鐵芯加速氧化而燒斷,也將使烙鐵頭長時間加熱而被氧化,甚至被燒“死”不再“吃錫"。(4)在使用電烙鐵的過程中,電源線不要被燙破,應隨時檢查電烙鐵的插頭、電源線,發(fā)現(xiàn)破損老化應及時更換。電烙鐵(5)在使用電烙鐵的過程中,一定要輕拿輕放,不焊接時,要將電烙鐵放到烙鐵架上,以免灼熱的電烙鐵燙傷自己或他人;若長時間不使用電烙鐵,應切斷電源,防止烙鐵頭氧化:不能用電烙鐵敲擊被焊工件。(6)在用電烙鐵焊接時,最好選用松香焊劑,以保護烙鐵頭不被腐蝕。(7)在更換烙鐵芯時,要注意引線不要接錯,因為電烙鐵有三個接線柱,而其中一個是接地的,另外兩個是接烙鐵芯兩根引線的。電烙鐵7、電烙鐵的常見故障及其維護1)電烙鐵通電后不熱當遇到此故障時,可以用萬用表的電阻擋測量插頭的兩端,如果指針不動,則說明有斷路故障。當插頭本身沒有斷路故障時,可卸下電烙鐵的柄,再用萬用表測量烙鐵芯的兩根引線,如果指針仍不動,則說明烙鐵芯損壞,應更換新的烙鐵芯。更換烙鐵芯的方法:將固定烙鐵芯引線螺釘松開,卸下電源引線,將烙鐵芯從連接桿中取出,然后將新的同規(guī)格烙鐵芯插入連接桿,將電源引線固定在螺釘上,并注意將烙鐵芯多余引線頭剪掉,以防止兩根引線短路。電烙鐵2)烙鐵頭帶電烙鐵頭帶電的原因除前文所述的電源引線錯接在接地線的接線柱上外,還有可能是,當電源引線從壓線螺釘上脫落后,又碰到了接地線的螺釘,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,要隨時檢查壓線螺釘是否松動或丟失。如果壓線螺釘丟失、損壞,應及時配好(壓線螺釘?shù)淖饔檬欠乐闺娫匆€在使用過程中因拉伸、扭轉而造成引線頭脫落)。3)烙鐵頭不“吃錫"烙鐵頭經(jīng)長時間使用后,會因氧化而不沾錫,這就是"燒死”現(xiàn)象,也稱不“吃錫"。當出現(xiàn)不“吃錫"的情況時,可用細砂紙或挫刀將烙鐵頭重新打磨或刮出新茬,然后重新鎖上焊錫即可繼續(xù)使用。電烙鐵4)烙鐵頭出現(xiàn)凹坑當電烙鐵使用一段時間后,烙鐵頭就會出現(xiàn)凹坑或氧化腐蝕層,使烙鐵頭的刃面形狀發(fā)生變化。當遇到此種情況時,可用挫刀將氧化層及凹坑銓掉,并挫成原來的形狀,然后鎖上錫,即可重新使用。為延長烙鐵頭的使用壽命,必須注意以下幾點。(1)經(jīng)常用濕布、浸水海綿擦拭烙鐵頭,以保持烙鐵頭的良好掛錫,并可防止殘留焊劑對烙鐵頭的腐蝕。(2)在進行焊接時,應采用松香或弱酸性焊劑。(3)當焊接完畢時,烙鐵頭上的殘留焊錫應該繼續(xù)保留,以防止再次加熱時出現(xiàn)氧化層。其他常用工具1.尖嘴鉗尖嘴鉗頭部較細,如圖3.9所示。尖嘴鉗適用于夾持小型金屬零件或使元器件引線彎曲。尖嘴鉗一般帶有塑料套柄,使用方便,且能絕緣。尖嘴鉗不宜用于敲打物體或裝拆螺母,不宜在80°C以上的環(huán)境中使用,以防止塑料套柄熔化或老化。其他常用工具2.平嘴鉗平嘴鉗鉗口平直,如圖3.10所示。平嘴鉗可用千夾持元器件引腳與導線,因為其鉗口無紋路,所以相比于尖嘴鉗,平嘴鉗更適于進行導線拉直、整形。但平嘴鉗鉗口較薄,不易用于夾持螺母或需要施力較大的部位。其他常用工具3.斜嘴鉗斜嘴鉗如圖3.11所示。斜嘴鉗適用于剪除焊后的線頭,也可與尖嘴鉗合用剝除導線的絕緣皮。在剪線時,要使鉗頭朝下,在不變動方向時可用另一只手遮擋,防止剪下的線頭飛出傷眼。其他常用工具4.剝線鉗剝線鉗專用于剝有包皮的導線,如圖3.12所示。在使用時注意將需要剝皮的導線放入合適的槽口,剝皮時不能剪斷導線,剪口的槽并攏后應為圓形。其他常用工具5.平頭鉗平頭鉗又稱克絲鉗或老虎鉗,其頭部較平寬,如圖3.13所示。常用的平頭鉗規(guī)格有175mm和200mm兩種。平頭鉗一般帶有塑料套柄,使用方便,且能絕緣。平頭鉗適用于進行螺母、緊固件的裝配操作,一般適用千緊固M5螺母。電工常用平頭鉗剪切或夾持導線、金屬線等,但平頭鉗不能代替錘子敲打零件??捎闷筋^鉗的齒口旋緊或松動螺母,也可用平頭鉗的刀口進行導線斷切。其他常用工具6.剝線鉗攝子有尖嘴攝子和圓嘴攝子兩種,如圖3.14所示。尖嘴攝子用于夾持較細的導線,以便裝配焊接。圓嘴綴子用于使元器件引線彎曲和夾持元器件進行焊接等。用攝子夾持元器件進行焊接還起到了散熱作用。其他常用工具7.螺釘旋具螺釘旋具又稱起子、改錐,有“一”字式和“十”字式兩種,專用于擰螺釘,如圖3.15所示。根據(jù)螺釘大小可選用不同規(guī)格的螺釘旋具,但在擰螺釘時,不要用力太猛,以免螺釘滑扣。另外,鋼板尺、盒尺、卡尺、扳手、小刀等也是經(jīng)常用到的工具。其他常用工具8.低壓驗電器低壓驗電器又稱試電筆,由氖管、電阻器、彈簧和筆身等部分組成,主要用千驗證低壓導體和電氣設備外殼是否帶電,如圖3.16所示。低壓驗電器有鋼筆式和旋具式兩種。常用的低壓驗電器的測試范圍是60~500V,指帶電體與大地的電位差。其他常用工具在使用低壓驗電器時應注意如下事項。(])在使用前,一定要在有電的電源上驗電,檢查氖管能否正常發(fā)光。(2)在使用時,手必須接觸金屬筆掛或低壓驗電器頂部的金屬螺釘,但不得接觸金屬筆桿與電源相接觸的部分。(3)應當避光檢測,以便看清氖管的光輝。(4)低壓驗電器不可受潮,不可隨意拆裝或受到劇烈霞動,以保證測試可靠。手工焊接的基本操作過程03焊接操作姿勢與注意事項掌握正確的手握電烙鐵的姿勢,可以保證操作者的身心健康,減輕勞動傷害。為減小焊劑加熱時揮發(fā)出的化學物質對人體的危害,減少人體對有害氣體的吸入量,一般情況下,電烙鐵到鼻子的距離應該不小于20cm,通常以30cm為宜。握電烙鐵的手法如圖3.17所示。1.操作姿勢焊接操作姿勢與注意事項反握法的動作穩(wěn)定,長時間操作不易疲勞,適用千大功率電烙鐵的操作;正握法適用于中功率電烙鐵或帶彎頭電烙鐵的操作;一般在操作臺上焊接印制電路板等焊件時,多采用握筆法。焊錫絲拿法如圖3.18所示。經(jīng)常使用電烙鐵進行錫焊的人,一般把成卷的焊錫絲拉直,并將其截成一尺長左右的各小段。在進行連續(xù)焊接時,應用左手的拇指、食指和小指夾住焊錫絲,用另外兩個手指配合使焊錫絲連續(xù)向前送進,如圖3.18(a)所示。當斷續(xù)焊接時,焊錫絲的拿法也可采用如圖(3.18b)所示的形式。焊接操作姿勢與注意事項2.錫焊的注意事項為了提高焊接質量,在進行錫焊時必須注意以下事項。(1)選用合適的焊錫,應選擇用于焊接電子元器件的低熔氣焊錫絲。(2)選用合適的焊劑,將25%的松香溶解在75%的酒精(重量比)中作為焊劑。(3)電烙鐵使用前要上錫,具體方法為,將電烙鐵加熱,當電烙鐵剛好能熔化焊錫時,在烙鐵頭上涂上焊劑,再將焊錫均勻地涂在烙鐵頭上,使烙鐵頭均勻地“吃”一層錫。(4)焊接方法:把焊盤和元器件的引腳用細砂紙打磨干凈,涂上焊劑:用烙鐵頭取適量焊錫,接觸焊點,待焊錫全部熔化并浸沒元器件引線頭后,使電烙鐵頭沿著元器件的引腳輕輕向上一提離開焊點。(5)焊接時間不宜過長,否則容易燙壞元器件,必要時可用攝子夾住引腳輔助散熱。焊接操作姿勢與注意事項(6)焊點應呈正弦波峰形狀,表面應光亮圓滑,無錫刺,錫量適中。(7)焊接完成后,要用酒精把電路板上殘余的焊劑清冼干凈,以防碳化后的焊劑影響電路正常工作。(8)集成電路應最后焊接或斷電后利用余熱焊接,或者使用集成電路專用插座,焊好插座后再把集成電路插上去,焊接過程中電烙鐵要可靠接地。(9)電烙鐵應放在烙鐵架上。手工焊接的要求1、焊錫絲的選擇要求直徑為1.0mm的焊錫絲用于銅插孔焊接、焊片和印制電路板的注錫、一些較大元器件的焊接。直徑為0.8mm的焊錫絲用于普通類電子元器件的焊接。直徑為0.6mm的焊錫絲用于貼片及較小型電子元器件的焊接。手工焊接的要求2、電烙鐵的功率選用要求在焊接常規(guī)電子元器件及其他受熱易損的元器件時,優(yōu)先選用35W的內(nèi)熱式電烙鐵。在焊接導線、銅插孔、焊片,以及為印制電路板鎖錫時,要選用60W的內(nèi)熱式電烙鐵。在拆卸一些電子元器件,以及熱縮管熱縮時,考慮選用熱風槍。手工焊接的要求3、電子元器件的安裝要求(1)電阻器的安裝。在一般情況下,電阻器應該與電路板平行安裝在印制電路板上,電阻器應該安裝在兩孔中間,如圖3.19所示。(2)電容器的安裝。部分電容器的表面有極性標識,在安裝時極性方向必須與印制電路板上標明的方向一致,極性電容器上用+、圓點、細端、缺口端和長引腳等表示正方向,如圖3.21所示。手工焊接的要求3、電子元器件的安裝要求(3)二極管的安裝。二極管是有極性的元器件,在安裝時要看清印制電路板絲印中的極性標識,以判斷二極管的極性。(4)晶體管的安裝。在安裝晶體管時,晶體管的平面必須與印制電路板上的平邊對應插放。(5)晶體振蕩器的安裝。晶體振蕩器體內(nèi)的晶片很脆,在放置或搬運過程中勿重壓,以防晶片損壞。(6)集成電路的安裝。集成電路是有方向性的元器件,其引腳的排列有順序規(guī)定,集成電路上一般用凹口或圓點表示方向。手工焊接的要求4、元器件焊接要求在錫焊時,必須做到以下幾點。(1)焊點的機械強度要足夠。為保證被焊工件在受到震動或沖擊時不會脫落、松動,要求焊盧有足夠的機械強度。(2)焊接可靠保證導電性能。為使焊點有良好的導電性能,必須防止虛焊。如圖3.29所示。(3)表面要光滑、清潔。為使焊點光滑、清潔,不但要具有熟練的焊接技能,還要選擇合適的焊錫和焊劑,否則將出現(xiàn)焊點表面粗糙、拉尖、棱角等現(xiàn)象。五步操作法五步操作法如圖3.30所示。1、準各施焊2、加熱被焊工件使烙鐵頭接觸焊點,注意先要保待電烙鐵加熱被焊工件各部分,如使印制電路板上引線和焊盤都受熱,再讓烙鐵頭的扁平部分接觸熱容量較大的被焊工件,烙鐵頭的側面或邊緣部分接觸熱容最較小的被焊工件,以保持被焊工件均勻受熱。3、焊錫絲供給當被焊工件加熱到能熔化焊錫絲的溫度時,將焊錫絲置于焊點,焊錫絲開始熔化并潤濕焊點。4、移開焊錫絲當熔化一定量的焊錫絲后將焊錫絲移開。五步操作法5、移開電烙鐵當焊錫完全潤濕焊點后移開電烙鐵,注意在移開電烙鐵時應該沿大致45的方向。上述過程對一般焊點而言需要2~3秒。對于熱容量較小的焊點,如印制電路板上的小焊盤,有時用三步概括操作法,即將上述步驟2、3合為一步,步驟4、5合為一步。實際上還是五步。焊接的操作要領1保持烙鐵頭的清潔因為焊接時烙鐵頭長時間處于高溫狀態(tài),并且接觸焊劑等雜質,其表面很容易被氧化并有一層黑色雜質,這些雜質會形成隔熱層,使烙鐵頭失去加熱功能。因此,要隨時在烙鐵架上躇去烙鐵頭上的雜質,用一塊濕布或濕海綿隨時擦拭烙鐵頭也是常用的方法。焊接的操作要領2采用正確的加熱方法正確的做法是根據(jù)被焊工件形狀選用不同的烙鐵頭,或自己修整烙鐵頭,使烙鐵頭與被焊工件形成面接觸而不是點或線接觸,這能大大提高焊接效率。還要注意,在加熱時應讓被焊工件上需要焊錫浸潤的各部分均勻受熱,而不是僅加熱被焊工件的一部分,如圖3.31所示。焊接的操作要領3.加熱要靠焊錫橋在非流水線作業(yè)中,一次焊接的焊點形狀是多種多樣的,但又不能不斷更換烙鐵頭,若要提高烙鐵頭加熱的效率,則需要形成熱量傳遞的焊錫橋。焊錫橋就是在電烙鐵上保留少最焊錫作為加熱時烙鐵頭與被焊工件之間傳熱的橋梁。顯然,由于金屬液的導熱效率遠高于空氣的導熱效率,因此會使被焊工件很快被加熱到焊接溫度。應注意,作為焊錫橋的焊錫保留量不可過多。焊接的操作要領4.電烙鐵撤電烙鐵撤離要及時,而且撤離時的角度和方向對焊點形成有一定影響。圖3.32為電烙鐵不同撤離方向對焊點的影響。也可以在撤電烙鐵時將其輕輕旋轉一下,以使焊點留有適當?shù)暮稿a。焊接的操作要領5.在焊錫凝固之前不要使被焊工件移動或抹動當用懾子夾住焊件時,一定要等焊錫凝固后再移去攝子。這是因為焊錫凝固過程是結晶過程,根據(jù)結晶理論,結晶物體在結晶期受到外力(被焊工件移動)會改變結晶條件,形成大粒結晶,焊錫迅速凝固會造成“冷焊"?!崩浜福⒌暮更c表面呈豆渣狀,焊點內(nèi)部結構疏松,容易有氣隙和裂縫,從而使焊點強度降低、導電性能差。因此,在焊錫凝固前,一定要保持被焊工件靜止。焊接的操作要領6.焊錫量要合適過量的焊錫不但會產(chǎn)生浪費,而且增加了焊接時間,相應降低了工作效率。更為嚴噩的是,在高密度的電路中,過量的焊錫很容易造成不易覺察的短路。但是焊錫過少無法保證焊接可靠,這也是不允許的,特別是在印制電路板上焊接導線時,焊錫不足往往會導致導線脫落,如圖3.33所示。焊接的操作要領7、不要用過量的焊劑適量的焊劑是非常有用的,但并不是焊劑越多越好,過量的焊劑不僅增加了焊接結束后擦拭焊點周圍的工作量,還延長了加熱時間(焊劑熔化、揮發(fā)需要并帶走熱釐),降低了工作效率;而當加熱時間不足時,焊劑容易夾雜到焊錫中形成“夾渣”缺陷,對于開關的焊接,過量的焊劑容易流到觸點處,從而造成開關接觸不良。合適的焊劑量應該是松香水僅能浸潤將要形成的焊點。不要讓松香水透過印制電路板流到元器件表面或插座(如集成電路插座)孔里。對于使用松香芯的焊錫絲,基本不需要涂松香水。焊接的操作要領8、不要用烙鐵頭作為運載焊錫的工具用附著有焊錫的電烙鐵進行焊接很容易造成焊錫的氧化,焊劑的揮發(fā),因為焊錫絲中的焊劑在這種溫度下容易分解失效。在調(diào)試、維修過程中,當需要用電烙鐵焊接時,動作要迅速敏捷,以防氧化造成劣質焊點。實用焊接技術
04印制電路板的焊接在焊接前,對印制電路板上的所有元器件都要做好焊前準備工作(整形、鎖錫)。在焊接時,一般應先焊接高度較低的元器件,后焊接高度較高的和要求較高的元器件。焊接次序為電阻器一電容器一二極管一晶體管一其他元器件等。晶體管的焊接一般在其他元器件焊接好后進行,要特別注意的是,每個晶體管的焊接時間不要超過5s,并使用鉗子或攝子夾持引腳散熱,防止燙壞晶體管。涂過焊劑或氯化鋅的焊點要用酒精擦洗干凈,以免腐蝕印制電路板,用松香作為焊劑的,需要清理干凈。焊接結束后,必須檢查有無漏焊、虛焊現(xiàn)象。在檢查時,可用攝子將每個元器件引腳輕輕提一提,看是否搖動,若發(fā)現(xiàn)搖動,應重新焊接。導線的焊接1、導線與接線端子的焊接l)繞焊導線彎曲形狀如圖3.34(a)所示。把經(jīng)過上錫的導線端頭在接線端子上纏一圈,用鉗子拉緊纏牢后進行焊接,如圖3.34(b)所示。2)鈞焊將導線端頭彎成鉤形,鉤在接線端子上并用鉗子夾緊后施焊,如圖3.34(c)所示。3)搭焊把經(jīng)過鎖錫的導線搭到接線端子上施焊,如圖3.34(d)所示。導線的焊接2.導線之間的焊接導線之間的焊接以繞焊為主,如圖3.35所示,具體操作步驟如下。(I)去掉一定長度的絕緣皮。(2)端子上錫,并加上合適的套管。(3)絞合,施焊。(4)趁熱套上套管,冷卻后套管固定在接頭處。集成電路的焊接
在焊接集成電路時,應注意下列事項。(1)集成電路引線如果是鎖金銀處理的,不要用刀刮,只需要用酒精擦拭或用繪圖橡皮擦干凈即可。(2)對于CMOS集成電路,如果事先已將各引線短路,則在焊接前不要拿掉短路線。(3)焊接時間應在保證浸潤的前提下盡可能短,每個焊點最好用3s焊接好,最多不超過4s,連續(xù)焊接時間不要超過10s。(4)最好使用20W內(nèi)熱式電烙鐵,接地線應保證接觸良好。若用外熱式電烙鐵,最好在電烙鐵斷電后用余熱焊接,必要時還要采取人體接地的措施。(5)工作臺上如果鋪有橡皮、塑料等易于積累靜電的材料,電路片子及印制電路板等不宜放在臺面上。(6)若集成電路不使用插座而直接焊接到印制電路板上,則安全焊接順序為地端一輸出端一電源端一輸入端。(7)在焊接集成電路插座時,必須按集成塊的引線排列圖焊接每一個焊點。焊接質量的檢查
05焊接對元器件的損傷焊接對元器件的損傷主要表現(xiàn)如下。(1)半導體元器件因受熱太久而損壞。(2)MOS型元器件輸入阻抗高,在焊接時,焊接工具外殼不接地會因感應靜電而擊穿。(3)在焊接某些不耐高溫的材料(如帶有塑料構件的電子元器件)時,若選用焊接工具不當,則在加熱時易引起被焊工件變形。(4)在焊接大電流的端子時,端子可能因發(fā)熱而熔脫。(5)對于引線密度很大的大規(guī)模芯片和有特別要求的芯片,沒有使用專門的焊接設備和遵守專門的操作流程會對芯片造成損壞。電路焊接的一般要求2.電路焊接的一般要求(1)元器件在印制電路板上穿孔焊接時,印制電路板金屬化孔的兩面都應有焊角,單面板僅要求在有電路的一面有焊角,如圖3.36所示。(2)焊點外表應光滑、無針孔,不允許有虛焊和漏焊現(xiàn)象。(3)焊點上應沒有可見的焊劑殘渣。(4)焊點上應沒有拉尖、裂紋。(5)焊點上的焊錫要適量,焊點的濕潤角以15°、30°為佳,焊點的大小要和焊盤相適應,如圖3.37所示。電路焊接的一般要求
(6)密實焊點是優(yōu)質合格焊點。密實焊盧強度高、導電性好、抗腐蝕性強,不會造成內(nèi)腐蝕脫焊。焊點上的氣孔或空穴不集中在一處且不超過焊點表面積的5%的焊點即可認為是密實焊點。(7)扁平封裝集成電路的引線在印制電路板上進行平面焊接時,焊料不可太多,應略顯露引線的輪廓,如圖3.38所示。(8)扁平封裝集成電路引線最小焊接長度應為1mm,如圖3.39所示。(9)扁平封裝集成電路引線可以伸出電路焊盤,但伸出扁平引線不得影響鄰近電路(至少保持0.3mm的距離),如圖3.39所示。電路焊接的一般要求
(6)密實焊點是優(yōu)質合格焊點。密實焊盧強度高、導電性好、抗腐蝕性強,不會造成內(nèi)腐蝕脫焊。焊點上的氣孔或空穴不集中在一處且不超過焊點表面積的5%的焊點即可認為是密實焊點。(7)扁平封裝集成電路的引線在印制電路板上進行平面焊接時,焊料不可太多,應略顯露引線的輪廓,如圖3.38所示。(8)扁平封裝集成電路引線最小焊接長度應為1mm,如圖3.39所示。(9)扁平封裝集成電路引線可以伸出電路焊盤,但伸出扁平引線不得影響鄰近電路(至少保持0.3mm的距離),如圖3.39所示。電路焊接的一般要求
(10)過熱焊盧:焊接溫度過高或加熱時間過長而引起焊料變質且焊接表面呈霜斑或顆粒狀的焊點。(11)焊角不對稱的焊點:偏錫的長度L大于20%焊盤半徑的焊點,如圖3.42所示。(12)鈕形焊點:焊盧形狀似鈕扣的焊點,如圖3.43所示。(13)焊盤翹起焊點:焊盤和絕緣基體材料之間的黏接部分出現(xiàn)局部剝離現(xiàn)象的焊點。(14)凹坑焊點:當焊點上凹坑最大直徑大千焊盤直徑的20%,或者一個焊點上的凹坑不止一個,或者凹坑在引線邊緣的焊占均為凹坑的焊點。(15)不透錫焊盧:表面金屬化孔質量不好的焊點。(16)扁平封裝集成電路引線從焊盤的側面伸出的焊點。拆焊06拆焊工具除電烙鐵之外,常用的拆焊工具還有如下幾種。(1)空心針管:可用醫(yī)用針管改裝,如圖3.44所示。(2)吸錫器:用來吸取印制電路板焊盤上的焊錫,如圖3.45所示。(3)攝子:拆焊宜選用端頭較尖的不銹鋼攝子。(4)吸錫繩:一般利用銅絲的屏蔽線電纜或較粗的多股導線制成。(5)吸錫電烙鐵:主要用千拆換元器件,是手工拆焊的重要工具。簡單拆焊方法1)用攝子進行拆焊對于印制電路板上引腳之間焊點距離較大的元器件,拆焊相對容易,一般采用分點拆焊的方法,如圖3.46所示。分點拆焊的操作步驟如下。(1)固定印制電路板,同時用攝子從元器件面夾住被拆元器件的一根引腳。(2)用電烙鐵對被夾引腳上的焊盧進行加熱,以熔化該焊點的焊錫。(3)待焊點的焊錫全部熔化后,將被夾元器件的引腳輕輕從焊盤孔中拉出。(4)用同樣的方法拆焊被拆元器件的另一根引腳。(5)用烙鐵頭清除焊盤上的多余焊錫。簡單拆焊方法2)集中拆焊法對于拆焊印制電路板上引腳之間焊點距離較小的元器件,拆焊時具有一定的難度,多采用集中拆焊的方法。集中拆焊的操作步驟如下。(1)固定印制電路板,同時用攝子從元器件一側夾住被拆焊元器件。(2)用電烙鐵對被拆焊元器件的各個焊點快速交替加熱,以同時熔化各焊點的焊錫。(3)待焊點上的焊錫全部熔化后,將被夾的元器件引腳輕輕從焊盤孔中拉出。(4)用烙鐵頭清除焊盤上的多余焊錫。簡單拆焊方法3)同時加熱法當拆焊引腳較多、較集中的元器件(如天線圈、振蕩線圈等)時,采用同時加熱法比較有效。同時加熱法操作步驟如下。(1)用較多的焊錫將被拆元器件的所有焊點連在一起。(2)用鎂子夾住被拆元器件。(3)用內(nèi)熱式電烙鐵對被拆焊點連續(xù)加熱,使被拆焊占的焊錫同時熔化。(4)待焊錫全部熔化后,將元器件引腳從焊盤孔中輕輕拉出。(5)清理焊盤,用一根鋼針從焊盤面插入焊盤孔中,如果焊錫封住焊盤孔,則需要用電烙鐵熔化焊錫。用拆焊工具進行拆焊1)用專用吸錫電烙鐵進行拆焊對于焊錫較多的焊點,可采用吸錫電烙鐵去錫脫焊。在拆焊時,吸錫電烙鐵加熱和吸錫同時進行,具體操作步驟如下。(1)在吸錫時,根據(jù)元器件引腳的粗細選用大小合適的錫嘴。(2)吸錫電烙鐵通電加熱后,將活塞柄推下卡住。(3)錫嘴垂直對準焊2,待焊點焊錫熔化后,按下吸錫電烙鐵的控制按鈕,焊錫即被吸入吸錫電烙鐵。反復幾次,直至元器件從焊點脫離。用拆焊工具進行拆焊
2)用吸錫器進行拆焊吸錫器是專門用于拆焊的工具,其中裝有一種小型手動空氣泵,如圖3.47所示。用吸錫器進行拆焊的步驟如下。(1)將吸錫器的吸錫滑桿按下。(2)用電烙鐵將需要拆焊焊點的焊錫熔化。(3)將吸錫器錫嘴套入需要拆焊的元器件引腳,并沒入熔化的焊錫。(4)按下吸錫按鈕,吸錫滑杅在彈簧的作用下迅速復原,完成吸錫動作。如果一次吸不干凈,可多吸幾次,直到將焊盤上的焊錫吸凈,而使元器件引腳與銅箱脫離。用拆焊工具進行拆焊3)用熱風拆焊器拆焊熱風拆焊器具有以下特點。(1)熱風頭不用接觸印制電路板,可以使印制電路板免受損傷。(2)可以完成各類元器件的快速拆卸,包括分立、單列、雙列及表面貼片等元器件。(3)所拆印制電路板的焊盤孔及元器件引腳干凈無錫,方便第二次使用。(4)熱風的溫度及風量可調(diào)節(jié),適用于拆焊各類印制電路板。(5)一機多用,適用于熱風加熱、拆焊多種類型元器件、熱縮管處理、熱能測試等多種需要熱能的場合。用拆焊工具進行拆焊下面以熱風拆焊器拆卸集成電路為例,介紹其具體操作步驟。(1)根據(jù)集成電路的特點選擇合適的執(zhí)風拆焊器噴嘴,向集成電路的引腳周圍加注松香水。(2)調(diào)好熱風溫度和風速,根據(jù)經(jīng)驗,將熱風溫度設為3o度,風速設為3~4m/s。(3)當熱風拆焊器的熱風達到一定溫度時,把熱風拆焊器的熱風頭放在需要拆焊的元器件上方2cm左右的位置,并且沿所拆焊的元器件周圍移動。待集成電路的引腳焊錫全部熔化后,用攝子或熱風拆焊器配備的專用工具將集成電路輕輕提起。貼片元器件的焊接07焊接貼片元器件的常用物品1)電烙鐵常使用尖嘴烙鐵頭,因為在焊接引腳密集的貼片芯片時,使用這種烙鐵頭能夠準確方便地對某個或某幾個引腳進行焊接。2)焊錫絲優(yōu)質的焊錫絲對貼片元器件的焊接來說很重要,在焊接貼片元器件的時候,盡可能地使用細的焊錫絲。3)攝子鋸子主要用于夾起和放置貼片元器件。對于一些需要防止靜電的芯片,需要使用防靜電懾子。4)吸錫帶在焊接貼片元器件時,很容易出現(xiàn)
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