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1、第10章 电子产品装焊工具及材料 10.1 电子产品装焊常用五金工具,1尖嘴钳头部较细，适用于夹小型金属零件或弯曲元器件引线，紧固M4以下小螺钉。不宜用于敲打物体或夹持大螺母。,11.3.14-5,11.9.15-5,2012.2.29-5,2平嘴钳小平嘴钳钳口平直，可用于弯曲元器件的管脚或导线。因其钳口无纹路，所以，对导线拉直、整形比尖嘴钳适用。但因钳口较薄，不易夹持螺母或需施力较大部位。,3斜嘴钳 用于剪短焊接后的线头或剪断2 mm以下的导线。也可与尖嘴钳合用，剥去导线的绝缘皮。,4剥线钳 专门用于剥有包皮的导线。使用时应注意将需剥皮的导线放入合适的槽口，剥皮时不能剪断导线。剪口的槽并拢后
2、应为圆形（可用废指甲剪改制） 。,5平头钳（克丝钳）平头钳头部较平宽，适用于螺母、紧固件的装配操作。一般适用紧固M5螺母，其铡口可以使铡断的导线截面不变形。但不能代替锤子敲打零件。,6、镊子镊子分尖嘴镊子和圆嘴镊子两种。尖嘴镊子主要用于夹持较细的导线，以便于装配焊接。圆嘴镊子主要用于弯曲元器件引线和夹持元器件焊接等。用镊子夹持元器件焊接还起散热作用。,7螺丝刀螺丝刀又称为起子、改锥。有“”字形和“”字形两种，专用于拧螺钉。根据螺钉大小可选用不同规格的螺丝刀。但在拧时，不要用力太猛，以免螺钉滑口。还有无感改锥，主要用于调整中频变压器的磁芯、磁帽，可用不锈钢材料、有机玻璃棒、尼龙塑料自制。,7.
3、毛刷：扫除尘土，清洁焊接面。,8. 锥子、小刚锯条，主要用于钻孔、通透引线孔、割断线路板、刮去绝缘层等。,9. 大号注射针头，主要用于拆多引脚元器件。,10,10. 砂纸：清除氧化物。,11.皮老虎（吸耳球）：主要用于清洁机器内部尘土。,12. 带测电笔的改锥：主要用来检测物体是否带电，也可用来紧固小螺钉。,10.2 电烙铁,10.2.1 电烙铁的分类及结构1电烙铁的分类电烙铁是手工施焊的主要工具。合理选择、使用电烙铁是保证焊接质量的基础。（1）按加热方式分类电烙铁可分为直热式、感应式、气体燃烧式等多种。目前最常用的是单一焊接用的直热式电烙铁。（2）按电烙铁的功率分类电烙铁可分为20W、30W
4、、35W、45W、50W、75W、100W、150W、200W、300W、500W等多种。,（3）按功能分类可分为单用式、恒温式、吸锡式等。恒温式电烙铁是指其内部装有带磁铁式的温度控制器，通过控制通电时间而实现温度控制。恒温式电烙铁主要用于对集成电路和晶体管等元器件的焊接。吸锡电烙铁是将活塞吸锡器和电烙铁融为一体的拆焊工具。可以在拆焊时，方便地吸走焊锡，具有使用灵活方便的特点。,15,2电烙铁的结构,实际当中，最常用的还是单一焊接用的直热式电烙铁它又可分为内热式和外热式两种。1.直热式电烙铁 发热元件：是将电能转换成热能的部件，又称烙铁芯子。它是将镍铬电阻丝缠绕在陶瓷（内热式）或金属（外热式，
5、金属管上包裹云母片）骨架上，陶瓷、云母既充当绝缘体，又当传热体。,内热式：将电阻丝绕在直径较细的陶瓷管上，外面再套上一个一定厚度的陶瓷管，整个发热元件又装在烙铁头后部的金属套管内。工作时，热量由内向外传给烙铁头。具有发热快，重量轻、耗电省、体积小、热利用率高等特点。常用规格有20W、35W、50W等几种。由于它的热效率高，20W就相当于30W左右的外热式电烙铁。对于20W的电烙铁，其阻值约为2.5k，温度可达350。,外热式：将电热丝绕在管径较粗的，用云母包裹的金属管（陶瓷管）上，烙铁头插入管腔内。工作时，热量由外向内传给烙铁头。常用规格有25W、45W、50W、60W、75W、100W等几种
6、。电烙铁的功率不同，其内阻不同。一般情况下，25W电烙铁的阻值约为2k，45W电烙铁的阻值约为1k，75W电烙铁的阻值约为0.6k，100W电烙铁的阻值约为0.5k。当所使用外热式电烙铁的功率未知时，可通过测量其阻值进行判断。,20,从结构上看，外热式的前部比内热式粗；从传热途径看，内热式效率高于外热式。,烙铁头：一般用紫铜做成，作用是储存能量、加热焊件和熔化焊料。烙铁头又可分为普通型和长寿型两种。,普通型：普通外热式烙铁头外表面一般不作特别处理，使用中由于高温氧化和焊剂腐蚀会变得凹凸不平，需经常进行清理和修整。普通内热式烙铁头，由于后部管壁较薄，为防止氧化或减慢氧化，其表面作一般的镀锌处理，
7、烙铁头同样需经常修整。,长寿型：长寿型是在普通烙铁头的外表面电镀上一层不易与锡发生扩散作用、耐磨、耐腐蚀的纯铁，再在前端工作面的铁层上镀上一层与锡有良好浸润作用的镍。,长寿烙铁头不易被磨损，不需要修整，其寿命是普通烙铁头的20倍左右。长寿烙铁头在高温下同样会被氧化或“烧死”，一旦被“烧死”时，只能用橡胶磨石擦掉氧化层，并用高活性焊剂给烙铁头镀锡。长寿烙铁头不能用砂纸和锉刀修整，前端工作面上的铁镍层一旦被破坏，长寿烙铁头就变成普通烙铁头了。,手柄：一般用木料或胶木制成，主要作用是绝缘、隔热和便于操作，其外形有直筒型和手枪型。,25,接线柱：主要用于电热丝和电源线间的连接。接线柱按规定应有三个，其
8、中两个接电源与电热丝，另一个连接烙铁金属外壳和接保护零线。新烙铁接线或换烙铁芯时，应判明接地端，接保护零线的接线柱与烙铁金属外壳相连。千万不能接错。,紧固螺钉（顶丝）：用来固定电源线的，防止由于拉拽时将电源线从接线柱上拉脱造成短路或其它事故。,10.2.2 对电烙铁的要求,1对电烙铁的要求（1）温度稳定性好，热量充足，可连续焊接。（2）耗电少，热效率高。（3）重量轻，便于操作。（4）结构坚固，寿命长，可以更换烙铁头，易修理。,2对烙铁头的要求,（1）同焊料有良好的亲和性。烙铁头必须是由易同焊料亲和的金属制成，否则，焊料会滴落下来，不易焊接。 （2）导热性好，能有效地将热量传送到焊件。 （3）机
9、械加工性能好，使烙铁头在磨损后能得到修复。,10.2.3 电烙铁的选用,电烙铁的选用应根据被焊物体的实际情况而定，一般重点考虑加热形式、功率大小、烙铁头形状等。1加热形式的选择（1）内热式和外热式的选择：相同瓦数情况下，内热式电烙铁的温度比外热式电烙铁的温度高。（2）当需要低温焊接时，应用调压器控制电烙铁的温度，电烙铁的温度与电源电压有密切的关系，实际使用中往往通过调低电源电压来降低电烙铁的温度。,30,（3）通过调整烙铁头的伸出长度控制温度。,（4）稳定电烙铁温度的方法主要有以下几种：加装稳压电源，防止供电网的变化；烙铁头保持一定体积、长度和形状；采用恒温电烙铁；室内温度保持恒定；避免自然风
10、或电扇风等。,2电烙铁功率的选择,（1）焊接小瓦数的阻容元件、晶体管、集成电路、印制电路板的焊盘或塑料导线时，宜采用3045W的外热式或20W的内热式电烙铁。应用中选用20W内热式电烙铁最好。实验室选用的是50W外热式电烙铁。（2）焊接一般结构产品的焊接点，如线环、线爪、散热片、接地焊片等时，宜采用75100W电烙铁。（3）对于大型焊点，如焊金属机架接片、焊片等，宜采用100200W的电烙铁。,3烙铁头形状的选择,1. 烙铁头的形状烙铁头的形状不同，可焊出不同的焊点。下面是几种常用的烙铁头的形状及形成焊点的形状。实用中，可根据个人习惯及使用体会选用烙铁头。也可预配几个不同的烙铁头，根据焊接对象
11、选用。必要时，也可用锉刀随时对烙铁头进行改形，一般来说，圆斜面及斜面复合式用得较多。,2. 烙铁头修整后的镀锡,烙铁头使用一段时间后，由于高温下铜原子向焊锡的扩散和助焊剂的腐蚀，其表面会出现凹凸不平，或氧化发黑，严重时不沾锡，不熔锡，需用砂布、锉刀进行修整。有时为适应焊接对象，也需对烙铁头进行改形。经过修整后或新买的烙铁头，使用时，要进行镀锡。,35,镀锡的方法是：（1）在木版上放适量的松香和焊锡，（2）插上电源后，在稍热时立即粘上松香，保护烙铁头在高温下不被氧化，（3）待温度上升到能熔化焊锡时，将烙铁头在熔化的焊锡和松香中反复摩擦，直到烙铁头的修整面上均匀镀上一层焊锡为止。烙铁头使用一段时间
12、后，应经常蘸上松香，在木版上摩擦，蹭去烙铁头表面的氧化层，并补充镀锡。,*10.3 焊料,作为焊料，应是易熔金属，它的熔点应低于被焊金属。焊料熔化后，应能在被焊金属表面形成合金而将被焊金属连接在一起。被焊金属有铜（熔点1083），银（961），金（1064），铁（1535），铝（658）。而常用的焊料有锡铅焊料、银焊料、铜焊料等。在电子产品中，主要使用锡铅焊料。,09.9.24-6,11.3.17-6,11.9.20-6,2012.3.5-6,10.3.1 锡铅焊料,1锡的特性物理特性：锡（Sn）是一种软质低熔点金属。熔点为232，比重5.87.2。导电率为12.1mm/mm2。金属锡在高于1
13、3.2时为银白色，低于13.2时呈灰色，低于40时变为粉末。纯锡质脆，机械性能差。化学特性：大气中耐腐蚀性好，不失金属光泽，不受水、氧气、二氧化碳等物质的影响，并易同多种金属形成金属化合物。,2铅的特性,物理特性：铅（Pb）是一种浅白色软金属，熔点为327.4，比重为11.4。导电率为7.9 mm/mm2。铅属于对人体有害的重金属，在人体中积蓄能引起铅中毒。纯铅的机械性能也很差。化学特性：有较高的抗氧化特性和抗腐蚀性，一般不与空气、氧、海水、食盐等发生反应，但易受硝酸、氯化镁的腐蚀。,3锡铅（合金）焊料的特性,一定比例的铅锡形成合金后，具有一系列铅和锡不具备的优点：（1）熔点低，易焊接，各种不
14、同成份的锡铅焊料熔点均低于锡和铅的熔点，有利于焊接。（2）机械强度高，焊料的各种机械强度均优于纯锡和铅。（3）表面张力小，粘度下降，增大了液态流动性，焊接时有利于进入焊件缝隙，形成可靠接头。（4）抗氧化性好，使焊料在熔化后不易氧化。,40,4锡铅焊料状态图,由图可知，不同比例的锡和铅组成的焊料熔点与凝固点各不相同，除纯锡、铅和共晶合金是在单一温度下熔化外，其它焊料都是在一个区域内熔化。,图中CTD线为液相线，温度高于此线时为液相。CETFD为固相线，温度低于此线时为固相。两线之间的两个三角形区域内，焊料处于半熔半凝固状态。最适合于焊接的温度应高于液相线50。,5共晶焊锡,在图中，T为共晶点，对
15、应的锡铅含量为锡是61.9%，铅是38.1%，称为共晶焊锡。它的熔点最低，为183，是锡铅焊料中性能最好的一种，它有如下特点：,共晶焊锡特点：,（1）低熔点，使焊接时加热温度降低，可防止元器件损坏。（2）熔点和凝固点一致，可使焊点快速凝固，不会因半熔状态时间间隔而造成焊点结晶疏松，强度降低。这一点对自动焊接尤为重要，因为自动焊接传输中不可避免地会出现振动。（3）流动性好，表面张力小，有利于提高焊点质量。（4）强度高，导电性好。,实际应用中，Pb和Sn的比例不可能正好控制在理论比例上，一般将Sn60%、Pb40%的焊锡就称为共晶焊锡，其凝固点也不是单一的183，而是在某一小区域内。,45,*10
16、.3.2 焊锡的物理性能及杂质对焊锡的影响,1焊锡的物理性能由表10-1可以看出，含锡量60%的焊料，抗张力强度和剪切强度都较好。而含锡量过高或过低，其性能都不太理想。一般常用焊锡含锡量为1060%。,表10-1 焊料的物理和机械性能,10.3.22-6,2杂质对焊锡的影响,焊锡除含有锡和铅外，还不可避免地含有其它微量金属。这些微量金属作为杂质，超过一定限量就会对焊锡性能产生很大影响。表102（略）列举了几种杂质对焊锡性能的影响。,例如：含杂质铜时，粘性变大，熔点升高，焊接时出现桥接和拉尖。含锌、铝时，流动性变小，无光泽，焊接时拉尖。含锑时，变脆，电阻增大。含铁时，熔点上升，难焊接。,不纯是绝对的，各种焊锡都规定了杂质标准。不合格的焊锡，可能成分不准确，也可能是杂质含量超标。,另一方面，为改善焊锡的某种性能，也人为的掺进微量的其它金属。如：掺入0.52%的银，可使焊锡熔点降低，掺入镉，可使温度变高。表104列出了几种常用的国产焊料及其性能。,
