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使用电烙铁手工焊接技术要领

2017-5-11 00:24| 评论: 0|来自: 机电百科|下载文档

摘要: 手工焊作为电子爱好者必须掌握的基本功,看起来简单,但正确的焊接步骤却往往被忽视,错误的操作方法将直接影响焊接质量,给产品留下了(虚焊)等故障的隐患。因此,电子爱好者必须在学习实践过程中掌握好正确的焊接 ...

手工焊作为电子爱好者必须掌握的基本功,看起来简单,但正确的焊接步骤却往往被忽视,错误的操作方法将直接影响焊接质量,给产品留下了(虚焊)等故障的隐患。因此,电子爱好者必须在学习实践过程中掌握好正确的焊接方法,同时注意焊接操作时的安全。
一. 焊接操作姿势与卫生
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小于30cm,通常以40cm时为宜。
电烙铁拿法有三种,如图一所示。反握法动作稳定,长时间操作不宜疲劳,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。

焊锡丝一般有两种拿法,如图二所示。由于焊丝成分中,铅占一定比例,众所周知铅是对人体有害的重金属,因此操作时应戴手套或操作后洗手,避免食入。
使用电烙铁要配置烙铁架,一般放置在工作台右前方,电烙铁用后一定要稳妥放置在烙铁架上,并注意导线等物不要碰烙铁头,以免被烙铁烫坏绝缘后发生短路。

二.五步法训练
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,值得单独作为一节来讨论。
不少电子爱好者重通行一种焊接操作法,即先用烙铁头沾上一些焊锡,然后将烙铁放道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。

如图三所示,当我们把焊锡融化到电烙铁头上时,焊锡丝中的焊剂伏在焊料表面,由于烙铁头温度一般都再250℃-350℃以上,当烙铁放道焊点上之前,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,加热还需一段时间,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很多,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生后焊料容易氧化,质量得不到保证就在所难免了。
正确的方法应该时五步法:

1. 准备施焊
准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的施烙铁头部要保持干净,即可以沾上焊锡(俗称吃锡)。
2. 加热焊件
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。
3. 熔化焊料
当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点,焊料开始熔化并润湿焊点。
4. 移开焊锡
当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。
5. 移开烙铁
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,对一般焊点而言大约二,三秒钟。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留的时间,对保证焊接质量至关重要,只有通过实践才能逐步掌握。

使用电烙铁进行手工焊接,掌握起来并不困难,但是又有一定的技术要领。长期从事电子产品生产的人们是从四个方面提高焊接的质量:材料、工具、方法、操作者。
其中最主要的当然还是人的技能。没有经过相当时间的焊接实践和用心体验、领会,就不能掌握焊接的技术要领;即使是从事焊接工作较长时间的技术工人,也不能保证每个焊点的质量完全一致。只有充分了解焊接原理再加上用心实践,才有可能在较短的时间内学会焊接的基本技能。下面介绍的一些具体方法和注意要点,都是实践经验的总结,是初学者迅速掌握焊接技能的捷径。
初学者应该勤于练习,不断提高操作技艺,不能把焊接质量问题留到整机电路调试的时候再去解决。
1、焊接材料
1)焊料 通常采用符合美国通用标准的Sn60或Sn63焊料,或采用HL-SnPb39型锡铅焊料。
2)焊剂通常可采用松香焊剂或水溶性焊剂,后者一般仅用于波峰焊接。
3)清洗剂 应保证对电路板无腐蚀、无污染,一般采用无水乙醇(工业酒精)、三氯三氟乙烷、异丙醇(IPA)、航空洗涤汽油和去离子水等清洗剂进行清洗。具体采用何种清洗剂清洗应根据工艺要求进行选择。
2、焊接工具和设备
1)电烙铁合理选用电烙铁的功率和种类,对提高焊接质量和效率有直接的关系。建议使用低压控温的电烙铁,烙铁头可以采用镀镍、镀铁或紫铜材料的,形状应根据焊接的需要而定。
2)波峰焊机和再流焊机适合工业批量生产的焊接设备之一。
3、电子线路板的焊接操作要点
1)手工焊接
①焊接前要预先检查绝缘材料,不应出现烫伤、烧焦、变形、裂痕等现象,焊接时不允许烫伤或损坏元器件。
②焊接温度通常应控制在260℃左右,不能过高或过低,否则会影响焊接质量。
③焊接的时间通常控制在3s以内。对多层板等大热容量的焊件而言,整个焊接过程可控制在5s以内;对集成电路及热敏元器件的焊件,整个过程不应超过2s。如果在规定的时间内未焊接好,应等该焊点冷却后重焊,重新焊接的质量标准应与一次焊接时的焊点标准相同。显然,由于烙铁功率、焊点热容量的差异等因素,实际掌握焊接的火候,绝无定章可循,必须具体条件具体对待。
④焊接时应防止邻近元器件、印制板等受到过热影响,对热敏元器件应采取必要的散热措施。
⑤在焊料冷却和凝固前,被焊部位必须可靠固定,不允许摆动和抖动,焊点应自然冷却,必要时可采用散热措施以加快冷却。
2)波峰焊接
①为保证板面及引线表面迅速而完全地被焊料浸润,必须涂敷助焊剂。一般采用相对密度为0. 81~0.87的松香型助焊剂或水溶性助焊剂。
②对涂敷了助焊剂的电路板要进行预热,一般应控制在90~110℃。掌握好预热温度可减少或避免出现拉尖和圆缺的焊点。
③在焊接过程中,焊料温度一般应控制在250℃±5℃的范围之内,其温度是否适合直接影响焊接质量;应调整焊接夹具进入波峰口的倾斜角为6。左右;焊揍线速度应掌握在1~1.6 n/min;焊料槽锡面波峰高度约为lOmm,峰顶一般控制在电路板厚度的1/2~213,过大会导致熔融的焊料流到电路板的表面,形成“桥接”。
④电路板经波峰焊接后,必须进行适当的强风冷却。
⑤冷却后的电路板需要进行元器件引线的切除。
3)再流焊接
①焊接前,焊料和被焊件表面必须清洁,否则会直接影响焊接质量。
②能在前项工序中控制焊料的施加量,减少了虚焊、桥接等焊接缺陷,所以焊接质量好,可靠性高。
③可以采用局部加热的热源,因此能在同一基板上采用不同的焊接方法进行焊接。
④再流焊的焊料是能够保证正确组分的焊锡膏,一般不会混入杂质。
4、板面清洗
在焊接完毕后,必须及时对板面进行彻底清洗,以便除去残留的焊剂、油污和灰尘等污物,具体的清洗工艺根据工艺要求进行。


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