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1、模块六 焊接技术,6.1 电烙铁及其他常用工具,6.2 焊料和焊剂,6.3 焊接工艺,6.4 焊点质量检查方法,6.5 思考与练习,6.1 电烙铁及其他常用工具,6.1.1 电烙铁简介,1外热式电烙铁 外热式电烙铁结构如图6-1所示，一般由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄、插头等部分所组成。烙铁头安装在烙铁芯内，用以热传导性好的铜为基体的铜合金材料制成。烙铁头的长短可以调整（烙铁头越短，烙铁头的温度就越高），且有凿式、尖锥形、圆面形、圆、尖锥形和半圆沟形等不同的形状，以适应不同焊接面的需要。烙铁芯是电烙铁的关键部件，它是将电热丝平行地绕制在一根空心瓷管上，中间由云母片绝缘，电热丝的两头与两根交流电源
2、线连接。烙铁芯的结构如图6-2所示,外热式电烙铁及烙铁芯的结构,2内热式电烙铁 内热式电烙铁结构如图6-3所示，由连接杆、手柄、弹簧夹 烙铁芯、烙铁头（也称铜头）五个部分组成。烙铁芯安装在烙 铁头的里面（发热快，热效率高达8590以上）。烙铁芯 采用镍铬电阻丝绕在瓷管上制成，20W电烙铁其电阻为2.4k 左右，35W电烙铁其电阻为1.6k左右。,3其他烙铁 1）恒温电烙铁 恒温电烙铁的烙铁头内，装有磁铁式的温度控制器，来控制通电时间，实现恒温的目的。它有电控和磁控两种。电控是用热电偶作为传感元件来检测和控制烙铁头的温度。磁控恒温电烙铁是借助于软磁金属材料在达到某一温度（居里点）时会失去磁性这一
3、特点，制成磁性开关来达到温目的。目前使用较为普遍的是磁控恒温电烙铁。 恒温电烙铁的特点是: 可以连续加热，焊料不易氧化，可减少虚焊，还有体积小、重量轻、寿命长等优点，但价格较高。在焊接温度不宜过高、焊接时间不宜过长的元器件时，应选用恒温电烙铁。 2）吸锡电烙铁 吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁溶于一体的拆焊工具，它主要用于拆焊时除去焊接点上的焊锡。操作时，先用吸锡电烙铁加温焊点，待焊锡溶化后按动吸锡装置，即可将锡吸走。与普通电烙铁相比，它具有使用方便、灵活、适用范围宽等特点，但是每次只能对一个焊点进行拆焊。,3其他烙铁 3）汽焊烙铁 汽焊烙铁是用液化气、甲烷等可燃气体燃烧加热烙铁头的烙铁，适
4、用于供电不便或无法供给交流电的场合。,6.1.2 电烙铁的选择 1选用电烙铁一般遵循以下原则： 1）烙铁头的形状要适应被焊件物面要求和产品装配密度。 2）烙铁头的顶端温度要与焊料的熔点相适应，一般要比焊料熔点高3080（不包括在电烙铁头接触焊接点时下降的温度）。 3）电烙铁热容量要恰当。烙铁头的温度恢复时间要与被焊件物面的要求相适应。温度恢复时间是指在焊接周期内，烙铁头顶端温度因热量散失而降低后，再恢复到最高温度所需时间。它与电烙铁功率、热容量以及烙铁头的形状、长短有关。 4）电烙铁的功率要合适。焊接集成电路、晶体管及其它受热易损件的元器件时，应选用20W内热式或25W外热式电烙铁；焊接较粗导
5、线及同轴电缆时，应选用50W内热式或4575W外热式电烙铁；焊接较大元器件（如金属底盘接地焊片）时，应选100W以上的电烙铁。,6.1.3 电烙铁的使用 1电烙铁使用前的处理 在使用前先通电给烙铁头“上锡”。首先用挫刀把烙铁头按需要挫成一定的形状，然后接上电源，当烙铁头温度升到能熔锡时，将烙铁头在松香上沾涂一下，等松香冒烟后再沾涂一层焊锡，如此反复进行二至三次，使烙铁头的刃面全部挂上一层锡便可使用了。 电烙铁不宜长时间通电而不使用，这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断，缩短其寿命，同时也会使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被“烧死”不再“吃锡”。当出现不“吃锡”情况时，可用细砂纸或锉将烙铁头重新打磨或
6、锉出新茬，然后重新镀上焊锡就可使用。,6.1.3 电烙铁的使用 2使用电烙铁的注意事项 1）根据焊接对象合理选用不同类型的电烙铁。 2）使用过程中不要任意敲击电烙铁头以免损坏。内热式电烙铁连接杆钢管壁厚度只有0.2mm，不能用钳子夹以免损坏。在使用过程中应经常维护，保证烙铁头挂上一层薄锡。,6.2 焊料和焊剂,6.2.1 焊料 1焊料的分类 焊料的主要成分为某些易熔的金属及其合金。它能使元器件引线与印制电路板的连接点连接在一起。焊料的熔点比被焊物熔点低，且易于与被焊物连为一体。 焊料按其组成成分可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料。按照使用环境温度可分为高温焊料和低温焊料。锡铅焊料中，根据熔点不同又
7、分为硬焊料和软焊料。熔点在450以上的称为硬焊料。,2电子产品焊料的选用 在电子线路装配中，一般选用锡铅焊料，这种焊料俗称焊锡，在焊接技术中应用极其广泛。它有以下优点。 （1）熔点低。它在180 时便可熔化，使用25W外热式或20W内热式的电铬铁便可进行焊接。 （2）具有一定机械强度。锡铅合金比纯锡、纯铅强度要高。又因电子元器件本身重量较轻，锡铅合金能满足对焊点强度的要求。 （3）具有良好导电性。 （4）抗腐蚀性能好。用其焊接后，不必涂抹保护层就能抗大气的腐蚀。从而减少工艺流程，降低了成本。 （5）对元器件引线及其它导线附着力强，不易脱落。,6.2.2 焊剂 1助焊剂 助焊剂的作用是在进行焊接
8、时使被焊物与焊料焊接牢靠。助焊剂一般分为无机助焊剂、有机助焊剂和树脂助焊剂，能溶解去除金属表面的氧化物，并在焊接加热时包围金属的表面，使之和空气隔绝，防止金属在加热时氧化；可降低熔融焊锡的表面张力，有利于焊锡的湿润。,助焊剂的选用可以参考以下原则： 1）电子线路的焊接通常采用松香或松香酒精焊剂。由于纯松香焊剂活性较弱，故只有在被焊金属表面是清洁且无氧化层时，可焊性才是好的。有时为了清除焊接点的锈渍，保证焊接质量，也可用少量氯化铅焊剂，但焊接后一定要用酒精将焊接处擦洗干净，以防残留焊剂对电路引起腐蚀。 2）易于焊接的铂、金、铜、银、镀锡等金属，可选有松香焊剂；对于铅、黄铜、青铜、镀镍等焊接性能差
9、的金属，可选用有机焊剂中的中性焊剂；对镀锌、铁、锡镍合金等焊接困难的金属，可选用酸性焊剂，但在焊接后要精洗残留焊剂。,2阻焊剂 阻焊剂能限制焊料只在需要的焊点上进行焊接，把不需要焊接的印制电路板的板面部分覆盖起来，保护面板使其在焊接时受到的热冲击小，不易起泡，同时还起到防止桥接、拉尖、短路、虚焊等情况。 使用焊剂时，必须根据被焊件的面积大小和表面状态适量施用，用量过小则影响焊接质量，用量过多，焊剂残渣将会腐蚀元件或使电路板绝缘性能变差。,6.3 焊接工艺,6.3.1 对焊接点的基本要求,1焊点要有足够的机械强度 锡铅焊料主要成分是锡和铅，这两种金属强度较弱。为保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落
10、、松动，在焊接时根据需要增大焊接面积，或将被焊件引线、导线先行折弯或绞合在接点上再进行焊接，以保证有足够机械强度。但不能用过多焊料堆积，这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。 2焊接可靠，具有良好导电性 一个良好的焊点不是简单地将焊料依附在被焊件金属物面上。焊接可靠，才能有良好的导电性。为使焊点良好，必须防止虚焊、假焊。 3焊点表面要光滑、清洁。 焊点表面应有良好光泽度，不应有毛刺、空隙，尤其不应有焊剂的有害残留物质。,6.3.2 手工焊接的注意事项,1手握铬铁的姿势 掌握正确的操作姿势，可以保证操作者的身心健康，减轻劳动伤害。为减少焊剂加热时挥发出的化学物质对人的危害，烙铁到鼻子的距离应该不少
11、于20cm，通常以30cm为宜。 电烙铁有三种握法，如图6-5所示。,2焊锡丝两种拿法 焊锡丝的拿法如图6-6所示。由于焊锡丝中含有一定比例的铅，而铅是对人体有害的一种重金属，因此操作时应该戴手套或在操作后洗手，避免食入铅尘。 3电烙铁使用以后，一定要稳妥地插放在烙铁架上，并注意导线等其他杂物不要碰到烙铁头，以免烫伤导线，造成漏电等事故。,6.3.3 手工焊接操作的基本步骤,正确的手工焊接操作过程可以分成五个步骤，如图6-7所示。,图6-7 手工焊接步骤, 步骤一：准备施焊（图(a)） 左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层焊锡。 步骤二：加
12、热焊件（图(b)） 烙铁头靠在两焊件的连接处，加热整个焊件全体，时间大约为12秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。例如，图(b)中的导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀受热。 步骤三：送入焊丝（图(c)） 焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件。注意不要把焊锡丝送到烙铁头上！ 步骤四：移开焊丝（图(d)） 当焊丝熔化一定量后，立即向左上45方向移开焊丝。 步骤五：移开烙铁（图(e)） 焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上45方向移开烙铁，结束焊接。从第三步开始到第五步结束，时间大约为12s。,1基本操作步骤,2锡焊三步操作法,对于热
13、容量小的焊件，例如印制板上较细导线的连接，可以简化为三步操作。 1）准备：同以上步骤一； 2）加热与送丝：烙铁头放在焊件上后即放入焊丝。 3）去丝移烙铁：焊锡在焊接面上浸润扩散达到预期范围后，立即拿开焊丝并移开烙铁，并注意移去焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间。,6.3.4 手工焊接操作的具体手法,1保持烙铁头的清洁 2靠增加接触面积来加快传热 3加热要靠焊锡桥 4烙铁撤离有讲究 如图6-8所示为烙铁不同的撤离方向对焊点锡量的影响。,图6-8 烙铁撤离方向和焊点锡量的关系,5在焊锡凝固之前不能动 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
14、构疏松或虚焊。 6焊锡用量要适中 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6-9所示，过量的焊锡会造成浪费，增加焊接时间，降低工作速度。同时，过量的焊锡很容易造成不易觉察的短路故障。焊锡过少不能形成牢固的结合，特别是焊接印制板引出导线时，焊锡用量不足，极容易造成导线脱落。,图6-9 焊点锡量的掌握,7焊剂用量要适中 适量的助焊剂对焊接非常有利。过量使用松香焊剂，焊接以后需要擦除多余的焊剂，延长了加热时间，降低了工作效率。当加热时间不足时，又
15、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。使用松香芯焊丝进行焊接时，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。 8不要使用烙铁头作为运送焊锡的工具 不要到焊接面上进行焊接，以免造成焊料的氧化。因为烙铁尖的温度一般都在300以上，焊锡丝中的助焊剂在高温时容易分解失效，焊锡也处于过热的低质量状态。,6.3.5 印制电路板的焊接过程,1焊前准备 熟悉所焊印制电路板的装配图，并按图纸配料，检查元器件型号、规格及数量是否
16、符合图纸要求，并做好装配前元器件引线成型等准备工作。 2焊接顺序 元器件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管，其它元器件为先小后大。 3对元器件焊接要求 1）电阻器焊接 按图将电阻器准确装入规定位置。要求标记向上，字向一致。装完同一种规格后再装另一种规格，尽量使电阻器的高低一致。焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。 2）电容器焊接 将电容器按图装入规定位置，并注意有极性电容器的“”与“”极不能接错，电容器上的标记方向要易看可见。先装玻璃釉电容器、有机介质电容器、瓷介电容器，最后装电解电容器。,3）二极管的焊接 二极管焊接要注意不能装错极性；型号标记要易看可见；焊接立式二极管时，对最短引线焊接时间不能超过2S。 4）三极管焊接 注意e、b、c三引线位置插接正确；焊接时间尽可能短；焊接时用镊子夹住引线脚，以利散热。焊接大功率三极管时，若需加装散热片，应将接触面平整、打磨光滑后再紧固，若要求加垫绝缘薄膜时，切勿忘记加
