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pcb电路板手工焊接技术手工焊接基本操作方法

作者: 澳门皇冠赌场来源: 本站时间:2019-07-30

  任何电子产品,从几个零件构成的整流器到成千上万个零部件组成的计算机系统,都是由基本的工作原理,用一定的工艺方法连接而成。虽然连接方法有多种(例如、绕接、压接、粘接等)但使用最广泛的方法是锡焊。

  被焊件必须具备可焊性;被焊金属表面应保持清洁;使用合适的助焊剂;具有适当的焊接温度;具有合适的焊接时间。

  凡是用来熔合两种或两种以上的金属面,使之成为一个整体的金属或合金都叫焊料。这里所说的焊料只针对锡焊所用焊料。

  在焊接过程中,由于金属在加热的情况下会产生一薄层氧化膜,这将阻碍焊锡的浸润,影响焊接点合金的形成,容易出现虚焊、假焊现象。使用助焊剂可改善焊接性能。助焊剂有松香、松香溶液、焊膏焊油等,可根据不同的焊接对象合理选用。焊膏焊油等具有一定的腐蚀性,不可用于焊接电子元器件电路板,焊接完毕应将焊接处残留的焊膏焊油等擦拭干净。元器件引脚镀锡时应选用松香作助焊剂。印制电路板上已涂有松香溶液的,元器件焊入时不必再用助焊剂。

  焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的,如果操作时鼻子距离烙铁头太近,则很容易将有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离应至少不少于20cm,通常以40cm为宜。

  电烙铁拿法有三种,如图1所示。反握法动作稳定,长时间操作不易疲劳,适于大功率烙铁的操作。正握法适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在操作台上焊印制板等焊件时,多采用握笔法。

  作为一种初学者掌握手工锡焊技术的训练方法,五步法是卓有成效的。这里专门予以讨论。

  不少电子爱好者中通行一种焊接操作法,即先用烙铁头沾上一些焊锡,然后将烙铁放到焊点上停留等待加热后焊锡润湿焊件。

  这种方法,不是正确的操作方法。虽然这样也可以将焊件焊起来,但却不能保证质量。从我们所了解的锡焊机理不难理解这一点。

  当我们把焊锡熔化到烙铁头上时,焊锡丝中的焊剂附在焊料表面,由于烙铁头温度一般都在250℃~350℃以上,当烙铁放到焊点上之前松香焊剂将不断挥发,而当烙铁放到焊点上时由于焊件温度低,加热还用一段时间,在此期间焊剂很可能挥发大半甚至完全挥发,因而在润湿过程中由于缺少焊剂而润湿不良。同时由于焊料和焊件温度差得多。结合层不容易形成,很难避免虚焊。更由于焊剂的保护作用丧失后焊料容易氧化。质量得不到保证就在所难免了。正确的方法应该是五步法(图2)

  准备好焊锡丝和烙铁、此时特别强调的是烙铁头部要保持干净,即可以沾上焊锡(俗称吃锡)。

  将烙铁接触焊接点,注意首先要保持烙铁加热焊件各部分,例如印制板上引线和焊盘都使之受热,其次要注意让烙铁头的扁平部分(较大部分)接触热容量较大的焊件,烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件,以保持焊件均匀受热。

  当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁,注意移开烙铁的方向应该是大致45°的方向。

  上述过程,对一般焊点大约二、三秒钟。对于热容量较小的焊点,例如印制电路板上的小焊盘,有时用三步法概括操作方法,即将上述步骤2,3合为一步,4,5合为一步。实际上细微区分还是五步,所以五步法有普遍性,是掌握手工烙铁焊接的基本方法。特别是各步骤之间停用的时间,对保证焊接质量至关重要,只有通过实践才能逐步掌握。

  在保证得到优质焊点的目标下,具体的焊接操作手法可以有所不同,但下面这些前人总结的方法,对初学者的指导作用是不可忽略的。

  焊接时,烙铁头长期处于高温状态,又接触助焊剂等弱酸性物质,其表面很容易氧化腐蚀并沾上一层黑色杂质。这些杂质形成隔热层,妨碍了烙铁头与焊件之间的热传导。因此,要注意用一块湿布或湿的木质纤维海绵随时擦拭烙铁头。对于普通烙铁头,在腐蚀污染严重时可以使用锉刀修去表面氧化层。对于长寿命烙铁头,就绝对不能使用这种方法了。

  加热时,应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热,而不是仅仅加热焊件的一部分,更不要采用烙铁对焊件增加压力的办法,以免造成损坏或不易觉察的隐患。有些初学者用烙铁头对焊接面施加压力,企图加快焊接,这是不对的。正确的方法是,要根据焊件的形状选用不同的烙铁头,或者自己修整烙铁头,让烙铁头与焊件形成面的接触而不是点或线的接触。这样,就能大大提高传热效率。

  在非流水线作业中,焊接的焊点形状是多种多样的,不大可能不断更换烙铁头。要提高加热的效率,需要有进行热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥,就是靠烙铁头上保留少量焊锡,作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。由于金属熔液的导热效率远远高于空气,使焊件很快就被加热到焊接温度。应该注意,作为焊锡桥的锡量不可保留过多,不仅因为长时间存留在烙铁头上的焊料处于过热状态,实际已经降低了质量,还可能造成焊点之间误连短路。

  烙铁的撤离要及时,而且撤离时的角度和方向与焊点的形成有关。如图所示为烙铁不同的撤离方向对焊点锡量的影响。

  切勿使焊件移动或受到振动,特别是用镊子夹住焊件时,一定要等焊锡凝固后再移走镊子,否则极易造成焊点结构疏松或虚焊。

  手工焊接常使用的管状焊锡丝,内部已经装有由松香和活化剂制成的助焊剂。焊锡丝的直径有 0.5 、 0.8 、 1.0 、 … 、 5.0mm 等多种规格,要根据焊点的大小选用。一般,应使焊锡丝的直径略小于焊盘的直径。

  如图所示,过量的焊锡不但无必要地消耗了焊锡,而且还增加焊接时间,降低工作速度。更为严重的是,过量的焊锡很容易造成不易觉察的短路故障。焊锡过少也不能形成牢固的结合,同样是不利的。特别是焊接印制板引出导线时,焊锡用量不足,极容易造成导线 焊点锡量的掌握

  适量的助焊剂对焊接非常有利。过量使用松香焊剂,焊接以后势必需要擦除多余的焊剂,并且延长了加热时间,降低了工作效率。当加热时间不足时,又容易形成“夹渣”的缺陷。焊接开关、接插件的时候,过量的焊剂容易流到触点上,会造成接触不良。合适的焊剂量,应该是松香水仅能浸湿将要形成焊点的部位,不会透过印制板上的通孔流走。对使用松香芯焊丝的焊接来说,基本上不需要再涂助焊剂。目前,印制板生产厂在电路板出厂前大多进行过松香水喷涂处理,无需再加助焊剂。

  的连接状态,导致电路工作不正常,出现连接时好时坏的不稳定现象,噪声增加而没有规律性,给电路的调试、使用和维护带来重大隐患。此外,也有一部分虚焊点在电路开始工作的一段较长时间内,保持接触尚好,因此不容易发现。但在温度、湿度和振动等环境条件的作用下,接触表面逐步被氧化,接触慢慢地变得不完全起来。

  电池”的概念来解释:当焊点受潮使水汽渗入间隙后,水分子溶解金属氧化物和污垢形成电解液,虚焊点两侧的铜和铅锡焊料相当于原电池的两个电极,铅锡焊料失去电子被氧化,铜材获得电子被还原。在这样的原电池结构中,虚焊点内发生金属损耗性腐蚀,局部温度升高加剧了化学反应,机械振动让其中的间隙不断扩大,直到恶性循环使虚焊点最终形成断路。

  一般来说,造成虚焊的主要原因是:焊锡质量差;助焊剂的还原性不良或用量不够;被焊接处表面未预先清洁好,镀锡不牢;烙铁头的温度过高或过低,表面有氧化层;焊接时间掌握不好,太长或太短;焊接中焊锡尚未凝固时,焊接元件松动。

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