焊接基礎(chǔ)知識(shí):
焊接是使金屬連接的一種方法。它利用加熱手段,在兩種金屬的接觸面,通過焊接材料的原子或分子的相互擴(kuò)散作用,使兩種金屬間形成一種永久的牢固結(jié)合。利用焊接的方法進(jìn)行連接而形成的接點(diǎn)叫焊點(diǎn)。
焊接要素:
1.焊接母材的可焊性;2.焊接部位清潔程度;3.助焊劑;4.焊接溫度和時(shí)間
焊錫的最佳溫度:
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。
焊接的最佳時(shí)間:
完成潤(rùn)濕和擴(kuò)散兩個(gè)過程需2~3S,1S僅完成潤(rùn)濕和擴(kuò)散兩個(gè)過程的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。
電烙鐵按照發(fā)熱形式分類:
內(nèi)熱式和外熱式
電烙鐵按照溫度控制方式分類:
普通電烙鐵;調(diào)溫電烙鐵;恒溫電烙鐵
內(nèi)熱式電烙鐵有耗電省、體積小、重量輕、發(fā)熱快等優(yōu)點(diǎn),額定功率有20W,25W兩種,適合焊接小電子裝置,如半導(dǎo)體收音機(jī)等。
外熱式電烙鐵
外熱式電烙鐵的額定功率有25W、30W、45W、75W、300W等。
如果電烙鐵功率選擇過大會(huì)燙壞元器件;功率選擇過小會(huì)出現(xiàn)虛焊或焊錫熔化困難的現(xiàn)象。
焊接材料(分為焊料和焊劑):
焊料為易熔金屬,手工焊接所使用的焊料為錫鉛合金。具有熔點(diǎn)低、機(jī)械強(qiáng)度高、表面張力小和抗氧化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
助焊劑的作用是清除金屬表面氧化物,硫化物、油和其它污染物,并防止在加熱過程中焊料繼續(xù)氧化。同時(shí),它還具有增強(qiáng)焊料與金屬表面的活性、增加浸潤(rùn)的作用。
(1)有清洗被焊金屬和焊料表面的作用。
(2)熔點(diǎn)要低于所有焊料的熔點(diǎn)。
(3)在焊接溫度下能形成液狀,具有保護(hù)金屬表面的作用。
(4)有較低的表面張力,受熱后能迅速均勻地流動(dòng)。
阻焊劑是一種耐高溫的涂料,其作用是保護(hù)印制電路板上不需要焊接的部位。
阻焊劑的種類:
熱固化型阻焊劑; 紫外線光固化型阻焊劑(光敏阻焊劑); 電子輻射固化型阻焊劑
焊錫絲是手工焊接用的焊料。焊錫絲是管狀的,由焊劑與焊錫制做在一起,在焊錫管中夾帶固體焊劑。焊劑一般選用特級(jí)松香為基質(zhì)材料,并添加一定的活化劑,如鹽酸二乙胺等。錫鉛組分不同,熔點(diǎn)就不同。
常用的焊錫絲如Sn63Pb37,熔點(diǎn)183℃,Sn62Pb36Ag2,熔點(diǎn)179℃。管狀焊錫絲的直徑的0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8 、1.0 等多種規(guī)格。焊接穿孔元件可選用0.5、0.6 的焊錫絲。
1、電烙鐵的選擇
合理地選用電烙鐵,對(duì)提高焊接質(zhì)量和效率有直接的關(guān)系。如果使用的電烙鐵功率較小,則焊接溫度過低,使焊點(diǎn)不光滑、不牢固,甚至焊料不能熔化,使焊接無法進(jìn)行。如果電烙鐵的功率太大,使元器件的焊點(diǎn)過熱,造成元器件的損壞,致使印制電路板的銅箔脫落。
2、鍍錫
(1) 鍍錫要點(diǎn):鍍件表面應(yīng)清潔,如焊件表面帶有銹跡或氧化物,可用酒精擦洗或用刀刮、用砂紙打磨。
(2)小批量生產(chǎn)時(shí):鍍焊可用錫鍋。用調(diào)壓器供電,以調(diào)節(jié)錫鍋的最佳溫度。
(3)多股導(dǎo)線鍍錫:多股導(dǎo)線鍍錫前要用剝線鉗去掉絕緣皮層,再將剝好的導(dǎo)線朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)擰緊后鍍錫,鍍錫時(shí)不要把焊錫浸入到絕緣皮層中去,最好在絕緣皮前留出一個(gè)導(dǎo)線外徑長(zhǎng)度沒有錫,這有利于穿套管。
3、元器件引線加工成型
元器件在印制板上的排列和安裝有兩種方式,一種是立式,另一種是臥式。元器件引線彎成的形狀應(yīng)根據(jù)焊盤孔的距離不同而加工成型。加工時(shí),注意不要將引線齊根彎折,一般應(yīng)留1.5mm以上,彎曲不要成死角,圓弧半徑應(yīng)大于引線直徑的1~2倍。并用工具保護(hù)好引線的根部,以免損壞元器件。同類元件要保持高度一致。各元器件的符號(hào)標(biāo)志向上(臥式)或向外(立式),以便于檢查。
4、常用元器件的安裝要求
(1)晶體管的安裝:在安裝前一定要分清集電極、基極、發(fā)射極。元件比較密集的地方應(yīng)分別套上不同彩色的塑料套管,防止碰極短路。對(duì)于一些大功率晶體管,應(yīng)先固定散熱片,后插大功率晶體管再焊接。
(2) 集成電路的安裝:集成電路在安裝時(shí)一定要弄清其方向和引線腳的排列順序,不能插錯(cuò)。現(xiàn)在多采用集成電路插座,先焊好插座再安裝集成塊。
(3)變壓器、電解電容器、磁棒的安裝:對(duì)于較大的電源變壓器,就要采用彈簧墊圈和螺釘固定;中小型變壓器,將固定腳插入印制電路板的孔位,然后將屏蔽層的引線壓倒再進(jìn)行焊接;磁棒的安裝,先將塑料支架插到印制電路板的支架孔位上,然后將支架固定,再將磁棒插入。
5.焊接的注意事項(xiàng)
(1)焊接前注意檢查電烙鐵的外部電源線是否松動(dòng)、破損,烙鐵頭是否松動(dòng),吸錫面是否光潔;檢查是否短路、開路、接觸不良以及漏電。
(2) CMOS電路焊接時(shí),要求電烙鐵應(yīng)良好接地。
(3)電烙鐵頭氧化和缺損應(yīng)用時(shí)處理,用銼刀銼平整、光潔,此時(shí)禁止帶電操作。銼好后迅速通電,及時(shí)上松香和焊錫,防止烙鐵頭再次發(fā)生氧化。(4)控制焊接時(shí)間和溫度,以焊料流暢、焊點(diǎn)光滑為宜,長(zhǎng)時(shí)間不使用電烙鐵應(yīng)斷電停止加熱或降壓加熱。
(5)注意保持烙鐵頭有- -定量焊錫橋,增大焊接的傳熱效率,同時(shí)保護(hù)烙鐵頭不被氧化。
(6)保持烙鐵頭的清潔,可蘸松香或用紗布清理。
(7)焊接時(shí),注意不要反復(fù)地纏繞烙鐵的電源線,以免接線端扭斷,造成斷路或開路;不允許摔動(dòng)電烙鐵,防止焊錫和烙鐵頭飛出造成事故,以及電源短路;也不能敲擊電烙鐵,避免烙鐵頭損傷、烙鐵芯損壞和產(chǎn)生噪音。(8)焊接時(shí)要保持平穩(wěn),不能抖動(dòng),以免影響焊接質(zhì)量造成虛焊、假焊。
一、焊接前的準(zhǔn)備工作:
安裝元器件時(shí)應(yīng)注意:安裝的元器件字符標(biāo)記方向一致,并符合閱讀習(xí)慣,以便今后的檢查和維修。穿過焊盤的引線待全部焊接完后再剪斷。
1、電烙鐵的握法
為了人身安全,一般電烙鐵離開鼻子的距離 通常以30cm為宜。電烙鐵拿法有三種。反握法動(dòng)作穩(wěn)定,長(zhǎng)時(shí)間操作不宜疲勞,適合于大功率烙鐵的操作。正握法適合于中等功率烙鐵或帶彎頭電烙鐵的操作。一般在工作臺(tái)上焊印制板等焊件時(shí),多采用握筆法。
2、焊接步驟
五步焊接法:
(1)準(zhǔn)備施焊:烙鐵頭和焊錫靠近被焊工件并認(rèn)準(zhǔn)位置,處于隨時(shí)可以焊接的狀態(tài),此時(shí)保持烙鐵頭干凈可沾上焊錫。
(2)加熱焊件:將烙鐵頭放在工件上進(jìn)行加熱,烙鐵頭接觸熱容量較大的焊件。
(3)熔化焊錫:將焊錫絲放在工件上,熔化適量的焊錫,在送焊錫過程中,可以先將焊錫接觸烙鐵頭,然后移動(dòng)焊錫至與烙鐵頭相對(duì)的位置,這樣做有利于焊錫的熔化和熱量的傳導(dǎo)。此時(shí)注意焊錫一定要潤(rùn)濕被焊工件表面和整個(gè)焊盤。
(4)移開焊錫絲:待焊錫充滿焊盤后,迅速拿開焊錫絲,待焊錫用量達(dá)到要求后,應(yīng)立即將焊錫絲沿著元件引線的方向向上提起焊錫。
(5)移開烙鐵:焊錫的擴(kuò)展范圍達(dá)到要求后,拿開烙鐵,注意撤烙鐵的速度要快,撤離方向要沿著元件引線的方向向上提起。
二、焊點(diǎn)合格的標(biāo)準(zhǔn)
(1)焊點(diǎn)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度:為保證被焊件在受到振動(dòng)或沖擊時(shí)不至脫落、松動(dòng),因此要求焊點(diǎn)要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
(2)焊接可靠,保證導(dǎo)電性能:焊點(diǎn)應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能,必須要焊接可靠,防止出現(xiàn)虛焊。
(3)焊點(diǎn)表面整齊、美觀:焊點(diǎn)的外觀應(yīng)光滑、圓潤(rùn)、清潔、均勻、對(duì)稱、整齊、美觀、充滿整個(gè)焊盤并與焊盤大小比例合適。
三、焊接質(zhì)量的檢查
1、 目視檢查:就是從外觀上檢查焊接質(zhì)量是否合格,有條件的情況下,建議用3~10倍放大鏡進(jìn)行目檢,目視檢查的主要內(nèi)容有:
(1)是否有錯(cuò)焊、漏焊、虛焊。
(2)有沒有連焊、焊點(diǎn)是否有拉尖現(xiàn)象。
(3)焊盤有沒有脫落、焊點(diǎn)有沒有裂紋。
(4)焊點(diǎn)外形潤(rùn)濕應(yīng)良好,焊點(diǎn)表面是不是光亮、圓潤(rùn)。
(5)焊點(diǎn)周圍是無有殘留的焊劑。
(6)焊接部位有無熱損傷和機(jī)械損傷現(xiàn)象。
2、手觸檢查:在外觀檢查中發(fā)現(xiàn)有可疑現(xiàn)象時(shí),采用手觸檢查。主要是用手指觸摸元器件有無松動(dòng)、焊接不牢的現(xiàn)象,用鑷子輕輕撥動(dòng)焊接部或夾住元器件引線,輕輕拉動(dòng)觀察有無松動(dòng)現(xiàn)象。