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1、第二章 焊接工艺基础第一节 焊接的基本知识及要求1.1 锡焊的条件（1）被焊件必须具备可焊性。可焊性也就是可浸润性，它是指被焊接的金属材料与焊锡在适当温度和助焊剂作用下形成良好结合的性能。在金属材料中，金、银、铜的可焊性较好，其中铜应用最广，铁、镍次之，铝的可焊性最差。为便于焊接，常在较难焊接的金属材料和合金表面镀上可焊性较好的金属材料，如锡铅合金、金、银等。（2）被焊金属表面应保持清洁。金属表面的氧化物和粉尘、油污等会妨碍焊料浸润被焊金属表面。在焊接前可用机械或化学方法清除这些杂物。（3）使用合适的助焊剂。助焊剂的种类繁多，效果也不一样。使用时必须根据被焊件的材料性质、表面状况和焊接方法来选
2、取。助焊剂的用量越大，助焊效果越好，可焊性越强，但助焊剂残渣也越多。有些助焊剂残渣不仅会腐蚀金属零件，而且会使产品的绝缘性能变差。因此在锡焊完成后应进行清洗除渣。（4）具有适当的焊接温度。加热的作用是使焊锡溶化并向被焊金属材料扩散，以及使金属材料上升到焊接温度，从而生成金属合金。温度过低，则达不到上述要求而难于焊接，造成虚焊。提高锡焊的温度虽然可以提高锡焊的速度，但温度过高会使焊料处于非共晶状态，加速助焊剂的分解，使焊料性能下降，还会导致印制板上的焊盘脱落。（5）具有合适的焊接时间。在焊接温度确定以后，就应根据被焊件的形状、大小和性质等来确定焊接时间。焊接时间是指在焊接全过程中，进行物理和化学
3、变化所需要的时间。它包括被焊金属材料达到焊接温度时间，焊锡的溶化时间，助焊剂发挥作用和生成金属合金时间几个部份。焊接时间要掌握适当，过长易损坏焊接部位及元器件，过短则达不到焊接要求。1.2 焊锡的基本要求（1）具有良好的导电性。只有焊点良好，才能达到这一要求。良好的焊点应是焊料与金属被焊面互相扩散形成金属化合物，而不是简单地将焊料堆附或只有部分形成合金的锡焊称为虚焊。虚焊是焊接的大敌，要使电子产品能长期可靠的工作，至关重要的是一定要消除虚焊现象。（2）焊点上的焊料要适当。焊点上的焊料过少，不仅机械强度低，而且由于表面氧化层逐渐加深，容易导致焊接失效。若焊料过多，不仅浪费焊料，还容易造成短路和虚
4、焊现象。（3）具有一定的机械强度。焊点的作用是连接两个或两个以上的元器件，并使电气接触良好。为使被焊件不松动或脱落，焊点应有一定的强度。锡铅焊料中的锡和铅的强度都比较低，为了增加强度，可根据需要增大焊接面积，或把元器件的引线、导线先行网绕、绞合、打弯、钩接在接点上，再进行焊接。（4）焊点表面应有良好光泽。优良的焊点应光滑，有特殊的光泽和良好的颜色，不应有凹凸不平和颜色及光泽不均的现象。这主要与焊接温度及使用的助焊剂有关。（5）焊点不应有毛刺、空隙。（6）焊点表面应清洁。焊点表面的污垢，特别是助焊剂的有害残留物，如不及时清除，会埋下隐患。第二节 手工烙铁锡焊的基本步骤手工烙铁焊接时，一般应按以下
5、五个步骤进行（简称五步操作法）。2.1 准备将被焊件、电烙铁、焊锡丝、烙铁架等准备好，并放置于便于操作的地方。焊接前要先将加热到能熔锡的烙铁头放在松香或蘸水海绵上轻轻擦拭，以去除氧化物残渣；然后把少量的焊料和助焊剂加到清洁的烙铁头上，让烙铁随时处于可焊接状态，如图5-4a所示。2.2 加热被焊点将烙铁头放置在被焊件的焊接点上，使焊接点升温。若烙铁头上带有少量焊料（在准备阶段时带上），可使烙铁头的热量较快传到焊点上，如图5-4b所示。2.3 熔化焊料将焊接点加热到一定温度后，用焊锡丝触到焊接件处，熔化适量的焊料，如图5-4c所示。焊锡丝应从烙铁头的对称侧加入，而不是直接加在烙铁头上。2.4 移开
6、焊锡丝当焊锡丝适量熔化后，迅速移开焊锡丝，如图5-4d所示。2.5 移开烙铁当焊接点上的焊料流散接近饱满，助焊剂尚未完全挥发，也就是焊接点上的温度最适当、焊锡最光亮、流动性最强的时刻，迅速拿开烙铁头，如图5-4e所示。移开烙铁头的时机、方向和速度，决定着焊接点的焊接质量。正确的方法是先慢后快，烙铁头沿45角方向移动，并在将要离开焊接点时快速往回一带，然后迅速离开焊接点。以上介绍的锡焊步骤，需要装配工人熟练掌握和细心体会其中的要领。对于热容量大的焊件，一定要按照这五步操作法进行操作，才能保证锡焊的质量；对于热容量小的焊件，可以改用三步操作法，如下所述。2.6 准备将焊锡丝向经过预上锡的烙铁头靠近
7、，处于随时可焊接的状态，如图5-5a所示。2.7 同时加热被焊件和焊料在被焊件的焊接处两侧，同时分别触及烙铁头和焊锡丝，等待熔化适量的焊料，如图5-5b所示。2.8 同时移开烙铁和焊锡丝当焊料的扩散范围达到要求后，迅速拿开烙铁头和焊锡丝，如图5-5c所示。拿开焊锡丝的时间不得迟于拿开烙铁头的时间。第三节 片式元件的手工焊接以片式陶瓷电容器为例介绍片式元件的手工焊接。片式陶瓷电容器突然受热很可能产生裂纹，焊接前必须将电容器放在温度为100-150的预热板上预热1min-2min。所用的电烙铁功率应在25W以内，烙铁头的直径应小于3mm。焊接时烙铁头温度需调整在210-240之间，焊接时间应在5s
8、之内。（片式电阻的手工焊，烙铁头温度可调整在280以内，时间一般为3s左右）。操作时烙铁头应在印制板的焊点或导带上加热，烙铁尽量不要碰到元件，以免损坏元件或出现不良后果。焊接后，让印制板在常温下缓慢冷却。第四节 拆焊在焊接过程中有时会误将一些导线、元器件等焊接的接点上，在调试、例行试验或检验过程中，尤其是在产品维修过程中，都需要更换元器件和导线，要拆除原焊接点。拆焊中最大的困难是容易损坏元器件、导线和焊点。在印制电路板上拆焊时容易剥落焊盘及印制导线，造成整个印制电路板报废。拆焊操作时，要严格控制加热的温度和时间，一般元器件及导线绝缘层耐热性较差，受热易损器件对温度十分敏感。有时采用间隔加热法进
9、行拆除，要比长时间连续加热的损坏率小些。拆焊时不要用力过猛，以免造成器件与引线脱离。4.1 一般焊接点拆焊拆除决定舍去的元器件时，可先将元器件的引线剪掉，再进行拆焊。拆焊钩焊点时，首先用烙铁头去掉焊锡，然后撬起引线，并将其抽出。如图5-6所示.拆焊网接点比较困难，容易损坏元器件和导线的端头及绝缘层，如继电器、中频变压等，拆焊时应特别小心。4.2 印制电路板上元件的拆焊拆焊印制电路板上的元器件或导线时，不要损坏元器件和印制板上的焊盘以印制导线。印制电路板上的铜箔在受热的情况下极易剥离，拆焊时要加以注意。（1） 分点拆焊 焊接在印制电路板上的阻容元件，通常只有两个焊点。在器件水平装置的情况下，两个
10、焊点之间的距离较大，可采用分点拆除的办法。即先拆除一端焊接点上的引线，再拆除另一端焊接点上的引线，最后将器件拔出。如果焊接点上的引线是折弯的引线，拆焊时要先吸去焊接点上的焊锡，用烙铁撬直引线后再拆除器件。（2） 集中拆焊 如晶体三极管以及直立安装的阻容器件，焊接点之间的距离都比较小。对于这类器件可采用集中拆焊法，即用电烙铁同时交替加热几个焊接点，待焊锡熔化后一次拔出器件。此法要求操作时加热迅速，注意力集中，动作快，如图5-7所示。如果焊接点上的引线是弯成一定角度的，拆焊时要先吸去焊锡，撬直后再拆除。撬直时可采用带缺口的烙铁头。对多接点的器件，可使用专用烙铁头一次加热取下。专用烙铁头的外形如图5
11、-8所示。有些多接点器件，如波段开关、插头座等，拆除时在没有特制专用工具的情况下，可另用一把烙铁辅助加热，一次取下。（3） 间断加热拆焊 一些带有塑料骨架的器件，如中频变压器、线圈等，其骨架不耐高温，其接点既集中又比较多。对这类器件要采用间断加热法拆焊。拆焊时应先除去焊接点上的焊锡，露出轮廓。接着用划针挑开焊盘与引线的残留焊料，最后用烙铁头对个别未清除焊锡的接点加热并取下器件。拆焊这类器件时，不能长时间集中加热，要逐点间断加热。不论用哪种拆焊方法，操作时都应先将焊接点上的焊锡去掉。在使用一般电烙铁不易清除时，可使用吸锡工具。在拆焊过程中，不要使焊料或焊剂飞溅或流散到其他元器件及导线的绝缘层上，
12、以免烫伤这些器件。4.3 片式元件的拆焊拆焊时，可用烙铁将片式元器件两焊接端的焊锡熔化，操作时烙铁与元件的接触时间应小于5s。元件的拆焊也可以使用点加热器进行，如图5-9所示。因为片式元件的固定除了用焊锡外还使用黏接剂，所以在元件拆除过程中，如焊锡已熔化而元件还拆不下来时，可采用加热器对元件喷吹热风的方法，把元件拆下。4.4 片式元件的安装元件安装时，应在印制板覆铜面元件的焊点处涂上焊锡。用镊子轻轻夹住元件，先焊妥。第三章 电子元器件的检验和筛选第一节 外观质量检验在电子整机厂中，对元器件外观质量检验的一般标准是：（1） 外形尺寸、电极引线的位置及直径应该符符合产品标准外形图的规定。（2） 外
13、观应该完好无损，其表面无凹陷、划痕、裂口、污垢和锈斑；外部涂层不能有起泡、脱落和擦伤现象；除了光电器件以外，凡用玻璃或塑料封装的，一般应该是不透光的。（3） 电极引出线上应无压折或扭曲，没有影响焊接的氧化层和伤痕。（4） 各种型号、规格标志应该清晰、牢固；特别是那些有参数分档标志和极性符号的元器件，其标志、符号不能模糊不清或脱落。（5） 对于电位器、可变电容或可调电感等元器件，在其调节范围内应该活动平稳、灵活，松紧适当，无机械杂音；开关类元件应该保证接触良好，动作迅速。 在业余电子制作时，对元器件外观质量的检验，可以参照上述标准，但有些条款可以适当放宽，有些元器件的毛病能够修复。例如，元器件引
14、线上的锈斑或氧化层可以擦除后重新镀锡，玻璃或塑料封装的元器件表面涂层脱落的可以用油漆涂补，可调元件或开关类元件的机械性能可以经过细心调整改善，等等。但是，这绝不意味着业余制作时可以在装焊前放弃对于电子元器件的检验。第二节 电气性能使用筛选我们知道，每一台电子整机产品内都要用到很多元器件，在装配焊接之前把元器件全部逐一检验筛选，事实上也是困难的。所以，整机生产厂家在对元器件进行使用筛选时，通常是根据产品的使用环境要求和元器件在电路中的工作条件及其作用，按照国家标准和企业标准，分别选择确定某种元器件的筛选手段。在考虑产品的使用环境要求时，一般要区别该产品是否军工产品、是否精密产品、使用环境是否恶劣
15、、产品损坏是否可能带来灾害性的后果等情况；在考虑元器件在电路中的工作条件及作用时，一般要分析该元器件是否关键元器件、功率负荷是否较大、局部环境是否良好等因素，特别要认真研究元器件生产厂家提供的可靠性数据和质量认证报告。通常，对那些要求不是很高的产品，一般采用随机抽样的方法检验筛选元器件；而对那些要求 较高、工作环境严酷的产品，则必须采用更加严格的老化筛选方法来逐个检验元器件。老化筛选的原理及作用是，给电子元器件施加热的、电的、机械的或者多种结合的外部应力，模拟恶劣的工作环境，使它们内部的潜在故障加速暴露出来，然后进行电气参数测量，筛选剔除那些失效或变值的元器件，尽可能把早期失效消灭在正常使用之
16、前。对于电子技术爱好者和初学者来说，在业余制作之前对电子元器件进行正规的老化筛选一般是不太可能，通常可以采用的方法是：（1） 自然老化。（2） 简易电老化。对于那些工作条件比较苛刻的关键元器件，可以按照图2-6所示的方法进行简易电老化。其中，应该采用输出电压可以调整并且未经过稳压的脉动直流电压源，使加在元器件两端的电压略高于额定（或实际）工作电压，调整限流电阻R，使通过元器件的电流达到1.5倍额定功率的要求，通电5分钟，利用元器件自身的功率老化。还可以利用图2-6的电路对存放时间超过一年的点解电容器进行电锻老化：先加三分之一的额定直流工作电压半小时，再升到三分之二的额定直流工作电压1小时，然后加额定直流工作电压2小时。（3） 参数性能测试。第四章 电子元器件的命
