第四章电子元件的焊接工艺.ppt

第四章 电子元件的焊接工艺 本章重点：手工焊接工具的使用和操作方法 手工锡焊的操作技巧 手工拆焊方法与技巧 本章难点：手工拆焊方法与技巧 1目 录手工焊接工具的使用和操作方法 手工锡焊的操作技巧 手工拆焊方法与技巧本章小节 返回主目录24、1手工焊接工具的使用和操作方法 电烙铁是最常用的手工焊接工具之一，被广泛用于各种电子产品的生产与维修，常见的电烙铁及烙铁头形状如图4.1所示。图4.1 常见的电烙铁及烙铁头形状 3电烙铁及其他焊接工具1电烙铁的分类 2电烙铁的使用3其他焊接工具41电烙铁的分类常见的电烙铁分为：（1）内热式（2）外热式（3）恒温式（4）吸锡式5（1）内热式电烙铁内热式电烙铁具有发热快、体积小、重量轻、效率高等特点，因而得到普遍应用。常用的内热式电烙铁的规格有20W、35W、50W等，20W烙铁头的温度可达350左右。电烙铁的功率越大，烙铁头的温度就越高，可焊接的元件可大一些。焊接集成电路和小型元器件选用20W内热式电烙铁即可。6（2）外热式电烙铁外热式电烙铁的功率比较大，常用的规格有35W，45W，75W，100W等，适合于焊接被焊接物较大的元件。它的烙铁头可以被加工成各种形状以适应不同焊接面的需要。7（3）恒温式电烙铁恒温电烙铁是用电烙铁内部的磁控开关来控制烙铁的加热电路，使烙铁头保持恒温。当磁控开关的软磁铁被加热到一定的温度时，便失去磁性，使电路中的触点断开，自动切断电源。8（4）吸锡式烙铁 吸锡烙铁是拆除焊件的专用工具，可将焊接点上的焊锡融化后吸除，使元件的引脚与焊盘分离。操作时，先将烙铁加热，再将烙铁头放到焊点上，待焊接点上的焊锡融化后，按动吸锡开关，即可将焊点上的焊锡吸入腔内，这个步骤有时要反复进行几次才行。92电烙铁的使用（1）安全检查先用万用表检查烙铁的电源线有无短路和开路、测量烙铁是否有漏电现象、检查电源线的装接是否牢固、固定螺丝是否松动、手柄上的电源线是否被螺丝顶紧、电源线的套管有无破损。10（2）新烙铁头的处理 新买的烙铁一般不能直接使用，要先将烙铁头进行“上锡”后方能使用。“上锡”的具体操作方法是：将电烙铁通电加热，趁热用锉刀将烙铁头上的氧化层挫掉，在烙铁头的新表面上熔化带有松香的焊锡，直至烙铁头的表面薄薄地镀上一层锡为止。113其他焊接工具（1）尖嘴钳尖嘴钳的主要作用是在连接点上夹持导线或元件引线，也用来对元件引脚加工成型。（2）偏口钳偏口钳又称斜口钳，主要用于切断导线和剪掉元器件过长的引线。（3）镊子镊子的主要用途是摄取微小器件，在焊接时夹持被焊件以防止其移动和帮助散热。（4）旋具 旋具又称改锥或螺丝刀。旋具分为十字旋具和一字旋具，主要用于拧动螺钉及调整元器件的可调部分。（5）小刀 小刀主要用来刮去导线和元件引线上的绝缘物和氧化物，使之易于上锡。12手工焊接的方法 1手工焊接的手法2手工焊接的基本步骤 131手工焊接的手法（1）焊锡丝的拿法经常使用烙铁进行锡焊的人，在连续进行焊接时，锡丝的拿法应用左手的拇指、食指和中指夹住锡丝，用另外两个手指配合就能把锡丝连续向前送进。（2）电烙铁的握法根据电烙铁的大小、形状和被焊件要求的不同，电烙铁的握法一般有3种形式：正握法、反握法和握笔法。14手工焊接时，常采用五步操作法，如图4、2所示。4、2 手工锡焊五步操作法 2手工焊接的基本步骤 15焊盘上焊料多少的控制如图4.3所示。图4.3 焊盘上焊锡量的控制16手工焊接五步操作法（1）准备工作首先把被焊件、锡丝和烙铁准备好，处于随时可焊的状态。（2）加热被焊件把烙铁头放在接线端子和引线上进行加热。（3）放上焊锡丝被焊件经加热达到一定温度后，立即将手中的锡丝触到被焊件上使之熔化。（4）移开焊锡丝当锡丝熔化一定量后（焊料不能太多），迅速移开锡丝。（5）移开电烙铁当焊料的扩散范围达到要求后移开电烙铁。焊料多少的控制若使用焊料过多，则多余的焊锡会流入管座的底部，降低管脚之间的绝缘性；若使用焊料太少，则被焊接件与焊盘不能良好结合，机械强度不够，容易造成开焊。174、2 手工锡焊的操作技巧 为了保证焊接质量，焊接技术人员总结了五个“对”，不失为焊接的诀窍。1、手工焊接的诀窍 对焊件要先进行表面处理 对元件引线要进行镀锡 对助焊剂不要过量使用 对烙铁头要经常进行擦蹭 对焊盘和元件加热要有焊锡桥 181）对焊件要先进行表面处理 手工焊接中遇到的焊件是各种各样的电子元件和导线，除非在规模生产条件下使用“保鲜期”内的电子元件，一般情况下遇到的焊件都需要进行表面清理工作，去除焊接面上的锈迹、油污等影响焊接质量的杂质。手工操作中常用机械刮磨和用酒精擦洗等简单易行的方法。192）对元件引线要进行镀锡镀锡就是将要进行焊接的元器件引线或导线的焊接部位预先用焊锡润湿，一般也称为上锡。镀锡对手工焊接特别是进行电路维修和调试时可以说是必不可少的。图4-4表示给元件引线镀锡的方法。图4.4给元件引线镀锡 203）对助焊剂不要过量使用适量的焊剂是必不可缺的，但不要认为越多越好。过量的松香不仅造成焊接后焊点周围需要清洗的工作量，而且延长了加热时间（松香熔化、挥发需要并带走热量），降低了工作效率，而且若加热时间不足，非常容易将松香夹杂到焊锡中形成“夹渣”缺陷；对开关类元件的焊接，过量的助焊剂容易流到触点处，从而造成开关接触不良。合适的助焊剂量应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点，不要让松香水透过印刷板流到元件面或插座孔里（如IC插座）。若使用有松香芯的焊锡丝，则基本上不需要再涂助焊 214）对烙铁头要经常进行擦蹭 因为在焊接过程中烙铁头长期处于高温状态，又接触助焊剂等受热分解的物质，其铜表面很容易氧化而形成一层黑色杂质，这些杂质形成了隔热层，使烙铁头失去了加热作用。因此要随时在烙铁架上蹭去烙铁头上的杂质，用一块湿布或湿海棉随时擦蹭烙铁头，也是非常有效的方法。225）对焊盘和元件加热要有焊锡桥6）在手工焊接时，要提高烙铁头加热的效率，需要形成热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥，就是靠烙铁上保留少量的焊锡作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。显然由于金属液体的导热效率远高于空气，而使元件很快被加热到适于焊接的温度。232、具体焊件的锡焊操作技巧1）印制电路板的焊接2）导线的焊接 3）铸塑元件的锡焊技巧 4）弹簧片类元件的锡焊技巧5）集成电路的焊接技巧6）在金属板上焊导线的技巧 返回本章目录241）印制电路板的焊接印制电路板的焊接操作步骤：（1）对印制板和元器件进行检查（2）对电路板焊接的注意事项25（1）对印制板和元器件进行检查焊接前应对印制板和元器件进行检查，内容主要包括：印制板上的铜箔、孔位及孔径是否符合图纸要求，有无断线、缺孔等，表面处理是否合格，有无污染。元器件的品种、规格及外封装是否与图纸吻合，元器件的引线有无氧化和锈蚀。26（2）对电路板焊接的注意事项焊接印制板，除了要遵循锡焊要领外，以下几点须特别注意：一般应选内热式2035W或调温式，烙铁的温度不超过300的为宜。烙铁头形状的选择也很重要，应根据印制板焊盘的大小采用凿形或锥形烙铁头，目前印制板的发展趋势是小型密集化，因此常用小型圆锥烙铁头为宜。给元件引线加热时应尽量使烙铁头同时接触印制板上的铜箔，对较大的焊盘（直径大于5）进行焊接时可移动烙铁使烙铁头绕焊盘转动，以免长时间对某点焊盘加热导致局部过热，如图4.5所示。图4.5 对大焊盘的加热焊接 27对双层电路板上的金属化孔进行焊接时，不仅要让焊料润湿焊盘，而且要让孔内也要润湿填充，如图4.6所示,因此对金属化孔的加热时间应稍长。焊接完毕后,要剪去元件在焊盘上的多余引线，检查印制板上所有元器件的引线焊点是否良好，及时进行焊接修补。对有工艺要求的要用清洗液清洗印制板，使用松香焊剂的印制板一般不用清洗。图4.6 对金属化孔的焊接28 2）导线的焊接（1）常用连接导线（2）导线的焊前处理（3）导线与接线端子之间的焊接（4）导线与导线之间的焊接29（1）常用连接导线在电子电路中常使用的导线有三类：单股导线 多股导线屏蔽线30（2）导线的焊前处理导线在焊接前要除去其末端的绝缘层，剥绝缘层可以用普通工具或专用工具。在工厂 的大规模生产中使用专用机械给导线剥绝缘层,在检查和维修过程中,一般可用剥线钳或简易剥线器给导线剥绝缘层,如图4.7所示。简易剥线器可用0.51厚度的铜片经弯曲后固定在电烙铁上制成，使用它的最大好处是不会损伤导线。图4.7 简易剥线器的制作 31使用普通偏口钳剥除导线的绝缘层时，要注意对单股线不应伤及导线，对多股线和屏蔽线要注意不断线，否则将影响接头质量。对多股导线剥除绝缘层的技巧是将线芯拧成螺旋状，采用边拽边拧的方式，如图4.8所示。对导线进行焊接，挂锡是关键的步骤。尤其是对多股导线的焊接，如果没有这步工序，焊接的质量很难保证。图4.8多股导线的剥线技巧 32（3）导线与接线端子之间的焊接导线与接线端子之间的焊接有三种基本形式：绕焊、钩焊和搭焊，如图4.9所示。绕焊是把已经挂锡的导线头在接线端子上缠一圈，用钳子拉紧缠牢后再进行焊接。注意导线一定要紧贴端子表面，使绝缘层不接触端子，一般L=13毫米为宜。这种连接可靠性最好。钩焊是将导线端子弯成钩形，钩在接线端子的孔内，用钳子夹紧后施焊。这种焊接方法强度低于绕焊，但操作比较简便。搭焊是把经过挂锡的导线搭到接线端子上施焊。这种焊接方法最方便，但强度可靠性最差，仅用于临时焊接或不便于缠、钩的地方。图4.9导线与端子之间的焊接形式 33（4）导线与导线之间的焊接导线之间的焊接以绕焊为主，如图4.10所示。操作步骤如下：先给导线去掉一定长度的绝缘皮；再给导线头挂锡，并穿上粗细合适的套管；然后将两根导线绞合后施焊；最后趁热套上套管，使焊点冷却后套管固定在焊接头处。图4.10导线与导线之间的焊接343）铸塑元件焊接时要掌握的技巧(1）先处理好接点，保证一次镀锡成功，不能反复镀锡；（2）将烙铁头修整的尖一些，保证焊一个接点时不碰到相邻的焊接点；（3）加助焊剂时量要少，防止助焊剂浸入电接触点；（4）焊接时不要对接线片施加压力；（5）焊接时间在保证润湿的情况下越短越好。35许多有机材料，例如有机玻璃、聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛树脂等材料，现在被广泛用于电子元器件的制造，例如各种开关和插接件等。这些元件都是采用热铸塑的方式制成的，它们最大的弱点就是不能承受高温。当需要对铸塑材料中的导体接点施焊时，如控制不好加热时间，极容易造成塑件变形，导致元件失效或降低性能,如图4.11所示是一个钮子开关因为焊接技术不当而造成 图4.11因焊接不当造成铸塑开关失效364）弹簧片类元件的锡焊技巧弹簧片类元件如继电器、波段开关等，它们的共同特点是在簧片制造时施加了预应力，使之产生适当的弹力，保证电接触性能良好。如果在安装和施焊过程中对簧片施加外力过大，则会破坏接触点的弹力，造成元件失效。对弹簧片类元件的焊接技巧是：（1）有可靠的镀锡；（2）加热时间要短；（3）不可对焊点的任何方向加力；（4）焊锡量宜少不宜多。375）集成电路的焊接技巧（1）集成电路的引线如果是镀金处理的，不要用刀刮，只需用酒精擦洗或用绘图橡皮擦干净就可以进行焊接了。（2）CMOS型集成电路在焊接前若已将各引线短路，焊接时不要拿掉短路线。（3）焊接时间在保证润湿的前提下，尽可能要短，不要超过3秒。（4）电烙铁最好是采用恒温230、功率为20瓦的烙铁，接地线应保证接触良好。（5）烙铁头应修整的窄一些，保证焊接一个端点时不会碰到相临的端点。（6）集成电路若直接焊到印制板上时，焊接顺序应为：地端输出端电源端输入端。386)在金属板上焊导线的技巧 将导线焊到金属板上，最关键的问题是往金属板上镀锡。因为金属板的表面积大，吸热多且散热快，所以必须要使用功率较大的电烙铁。一般根据板的厚度和面积选用50瓦到300瓦的烙铁即可。若板厚为0.3以下时也可用20瓦烙铁，只是要增加焊接的时间。在焊接时可采用如图4.12所示的方法，先用小刀刮干净待焊面，立即涂上少量助焊剂，然后用烙铁头沾满焊锡适当用力的在铝板上做圆周运动，靠烙铁头的摩擦破坏铝板的氧化层并不断的将锡镀到铝板上。镀上锡后的铝板就比较容易焊接了。若使用酸性助焊剂如焊油时，在焊接完成后要及时将焊接点清洗干净。图4.12 在铝板上进行焊接的方法 39 4、3 手工拆焊方法与技巧返回本章目录用断线拆焊法更换元件 一、拆焊操作的原则与工具二、具体元件的拆焊操作40一、拆焊操作的原则与工具1拆焊操作的适用范围 拆焊技术适用于拆除误装误接的元器件和导线；在维修或检修过程中需更换的元器件；在调试结束后需拆除临时安装的元器件或导线等。2拆焊操作的原则 拆焊时不能损坏需拆除的元器件及导线；拆焊时不能损坏焊盘和印制板上的铜箔；在拆焊过程中不要乱拆和移动其它元器件，若确实需要移动其他元件时，在拆焊结束后应做好移动元件的复原工作。3拆焊操作所使用的工具一般工具 拆焊可用一般电烙铁来进行，烙铁头不要蘸锡，先用烙铁使焊点上的焊锡熔化，然后迅速用镊子拔下元件的引脚，再对原焊点进行清理，使焊盘孔露出来，以备重新安装元件时使用。用一般的电烙铁拆焊时，可以配合其它辅助工具来进行，如：吸锡器、排焊管、划针等。专用工具 拆焊的专用工具是吸锡电烙铁，它自带一个吸锡器，烙铁头是中空的。拆焊时先用烙铁头加热焊点，当焊点熔化时按下吸锡电烙铁上的吸锡开关，焊锡就会被吸入烙铁内的吸管内。专用工具适用于拆除集成电路、中频变压器等多引脚元件。4拆焊操作的具体要求（1）严格控制加热时间 （2）仔细掌握好用力尺度 41一般电阻、电容、二极管、三极管等元件的管脚不多，对这些元器件可直接用烙铁进行触焊 4、13 少引脚元件的拆焊方法 二、具体元件的拆焊操作42焊接时,将印制电路板竖起来夹住，一边用烙铁加热待拆元件的一个焊点，一边用镊子或尖嘴钳子夹住元器件的引线，待焊点熔化后将元件引线轻轻的拉出。用同样方法，将元件的另一个引线也拔除，该元件就被从电路板上拆下来了。将元件拆除后，必须将该元件原来焊盘上的焊锡清理干净，使焊盘孔暴露出来，以便再安装元件时使用。在需要多次在一个焊点上反复进行拆焊操作的情况下，可用图4.14所示的“断线拆焊法”。图4.14用断线拆焊法更换元件 43返回本章目录图4.15 用自制专用工具拆焊当需要拆下有多个引线的元器件或虽然元件的引线数少但引线比较硬时，可以采用自制专用工具拆焊，如图4、15所示。自己制作一个专用烙铁头。44本章小节 1.手工焊接时，常采用五步操作法。电烙铁是最常用的手工焊接工具之一。2.手工焊接的诀窍 对焊件要先进行表面处理 对元件引线要进行镀锡 对助焊剂不要过量使用 对烙铁头要经常进行擦蹭 对焊盘和元件加热要有焊锡桥 在手工焊接时，要提高烙铁头加热的效率，需要形成热量传递的焊锡桥 3.印刷电路板焊接要注意：对较大的焊盘（直径大于5）进行焊接时可移动烙铁使烙铁头绕焊盘转动，以免长时间对某点焊盘加热导致局部过热。对双层电路板上的金属化孔进行焊接时，不仅要让焊料润湿焊盘，而且要让孔内也要润湿填充，因此对金属化孔的加热时间应稍长。454.导线与接线端子之间的焊接：导线与接线端子之间的焊接有三种基本形式：绕焊、钩焊和搭焊。5.铸塑元件焊接时要掌握的技巧:（1）不能反复镀锡；（2）将烙铁头修整的尖一些，保证焊一个接点时不碰到相邻的焊接点；（3）加助焊剂时量要少，防止助焊剂浸入电接触点；（4）焊接时不要对接线片施加压力；（5）焊接时间在保证润湿的情况下越短越好。6.手工拆焊方法与技巧:一般电阻、电容、二极管、三极管等元件的管脚不多，对这些元器件可直接用烙铁进行触焊。当需要拆下有多个引线的元器件或虽然元件的引线数少但引线比较硬时，可以采用自制专用工具拆焊，自己制作一个专用烙铁头。返回本章目录46