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1、电子产品装配与 调试基本技能,主编 刘敬慧,随着科学技术的发展，电子整机产品日趋小型和微型化，印制板上元器件排列的密度越来越高，因此，在现代化的生产过程中，波峰焊、再流焊等工艺采用较多，但手工焊接仍有广泛的应用。所谓的焊接就是指用加热的方式使两件金属物体结合起来。在焊接工艺中普遍采用的是锡焊。 作为一名无线电装调工或无线电爱好者，不但要有焊接的基本理论知识，更重要的是要熟练地掌握焊接技能。,单元四 电子焊接技术,第一节 手工焊接的基本技能 第二节 印制电路板元器件插装与焊接 单 元 小 结 单 元 验 收,单元四 电子焊接技术,一、基本知识 (一)手工焊接工具 电烙铁是手工焊接的主要工具，选择
2、合适的电烙铁，正确地使用，是保证焊接质量的基础。 1.电烙铁的种类 电烙铁的种类很多，按其加热方式分，有直热式、感应式等；按功能分，有单用式、两用式（或恒温式、调温式）等。而常用的电烙铁按其加热的方式不同分为外热式和内热式两大类。电烙铁的规格是用功率来表示的，常用的规格有15W、20W、25W、30W、45W、75W和100W等。,第一节 手工焊接的基本技能,图4-1 外热式电烙铁的结构,第一节 手工焊接的基本技能,(1)外热式电烙铁 由于烙铁芯安装在烙铁头外面，所以这类电烙铁称为外热式电烙铁，又称为旁热式电烙铁，它由手柄、外壳、烙铁头、烙铁芯和电源线连插头等组成，其结构如图4-1所示。 (2
3、)内热式电烙铁 由于烙铁芯安装在烙铁头里面，所以这类电烙铁称为内热式电烙铁，其结构如图4-2a所示，实物如图4-2b所示。,图4-2 内热式电烙铁的结构图和实物图,第一节 手工焊接的基本技能,2.电烙铁的选用 电烙铁的种类及规格有很多种，而被焊电子元器件的要求又各不相同，因而合理选用电烙铁的功率及种类，和提高焊接质量有直接关系。根据手工焊接工艺的要求，在焊接不同元器件时，选用电烙铁的主要依据可参照表41。而烙铁头的形状要适应焊接被焊物体形状空间的要求。,表4-1 电烙铁的选用参照表,第一节 手工焊接的基本技能,图4-3 烙铁头的形状,第一节 手工焊接的基本技能,3.电烙铁的使用维护 正确使用和
4、维护电烙铁，能延长其使用寿命，确保焊接顺利进行。 1)电烙铁外壳要接地，以防止漏电造成元器件损坏，保证安全操作。 2)电烙铁长时间不用，应切断电源。 3)烙铁头要经常趁热上锡，如果发现烙铁头上有氧化层或污物，要切断电源在有余热时用布将氧化层和污物擦除，并涂上助焊剂，随后立即通电，使烙铁头镀上一层锡。 4)进行焊接时，宜采用松香或弱酸性助焊剂。 5)电烙铁不宜长时间通电而不使用，因为这样容易使电烙铁芯过热而烧断，同时也将使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至“烧死”不再“吃锡”。 6)焊接完毕，烙铁头应保留少许残留焊锡，以防止再次加热时出现氧化层。,第一节 手工焊接的基本技能,(二)焊接材料的选用 钎
5、料与助焊剂是保证焊接质量的物质基础。钎料是连接两个被焊物的媒介，关系到焊点的可靠性和牢固性。助焊剂是清洁焊点的一种专用材料，是保证焊接顺利进行并获得高质量焊点必不可少的辅助材料。 1.钎料 钎料是易熔金属，它的熔点低于被焊金属。在被焊金属不熔化的条件下能“润湿”金属表面并在接触面形成合金层，将被焊金属连接到一起的物质，形成导电性能良好的整体。,第一节 手工焊接的基本技能,表4-2 常用锡铅钎料的成分及用途,2.助焊剂 金属表面同空气接触后都会生成一层氧化膜，温度越高，氧化越厉害。这层氧化膜在焊接时会阻碍焊锡的浸润，影响焊接点合金的形成。在没有去掉金属表面氧化膜时，即使勉强焊接，也很容易出现虚焊
6、、假焊的现象。,第一节 手工焊接的基本技能,(三)手工焊接的基本原则及注意事项 1.手工焊接的基本原则 (1)清洁待焊工件的表面 对待焊工件表面应首先检查其焊接性。 如果元器件的引线、各种导线、焊接片、接线柱、印制电路板等表面被氧化或有杂物，一般可用砂布、锯条片、小刀或镊子反复刮去污垢和氧化层，使其表面光洁，然后再将元器件引线镀上焊锡。 (2)选择合适的焊锡、助焊剂及电烙铁 焊接材料种类繁多，焊接效果也不一样。 通常根据被焊接金属的氧化程度、焊接点大小等来选择不同种类的助焊剂，可参照选择。,第一节 手工焊接的基本技能,(3)焊接时要有一定的焊接温度 热能是进行焊接不可缺少的条件，适当的焊接温度
7、对形成一个好的焊点是非常关键的。 (4)焊接时控制好加热的时间 焊接的整个过程，从加热被焊工件到焊锡熔化并形成焊点，一般应在数秒之内完成。 (5)工件的固定 在撤离烙铁头之后，焊点形成的时候不要触动焊点。,第一节 手工焊接的基本技能,2.焊接的注意事项 焊接的一般顺序为先小后大、先轻后重、先里后外、先低后高、先普通后特殊，即先焊接轻便、小型的元器件和较难焊接的元器件，后焊接大型和较笨重的元器件；先焊接分立元器件，后焊接集成电路，对外连线要最后焊接。例如，线路板焊接时的焊装顺序依次是短接线、电阻、电容、二极管、晶体管、集成电路和大功率晶体管等。,第一节 手工焊接的基本技能,二、技能与方法 (一)
8、手工焊接的操作方法 1.焊接的姿势 手工操作时，应保持正确的焊接姿势，这样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，减少有害气体的吸入量，一般情况下，烙铁到鼻子的距离应该不少于30cm，通常以40cm为宜。,第一节 手工焊接的基本技能,图4-4 电烙铁的拿法,第一节 手工焊接的基本技能,2.电烙铁的拿法 手工焊接时，电烙铁要拿稳对准，可根据电烙铁的大小、形状和被焊接工件的要求等情况来决定电烙铁的握法。通常的3种握法分别为反握法、正握法和握笔法，如图44所示。握笔法由于操作灵活方便，因而采用的较多。 3.焊锡丝的拿法 手工焊接时一手握电烙铁，另一手拿焊锡
9、丝，帮助电烙铁吸取钎料。拿焊锡丝的方法一般有两种：连续拿法和断续拿法，如图45所示。,第一节 手工焊接的基本技能,图4-5 焊锡丝的拿法,第一节 手工焊接的基本技能,(二)手工焊接的操作步骤 1.焊接的操作步骤 在工厂中常把手工焊接归纳成8个字：“一刮、二镀、三测、四焊”。 1)刮就是处理焊接对象的表面。 2)镀就是对焊部位搪锡。 3)测就是对搪过锡的元器件进行检查，在电烙铁的高温下是否损坏。 4)焊就是指最后把测试合格的元器件焊到电路中。,第一节 手工焊接的基本技能,2.五步焊接法 为了保证焊接质量，要掌握正确的手工焊接操作方法。手工焊接正确的操作方法分5步，见表44。,表4-4 五步焊接法
10、,第一节 手工焊接的基本技能,表4-4 五步焊接法,第一节 手工焊接的基本技能,(三)手工锡焊的技术要领 1.焊件表面处理和保持烙铁头的清洁 在焊接前，先准备好电烙铁、镊子、剪刀、斜口钳、尖嘴钳、钎料、焊剂等工具和材料。还要将元器件引线刮净挂锡，焊件表面的氧化物、油污、杂质等清理干净。 2.焊点设计要合理 合理的焊点结构和形状对保证焊接质量至关重要，在实际焊接时，一定要用合适的焊锡量，得到合适的焊点。,第一节 手工焊接的基本技能,图4-6 钎料使用图,第一节 手工焊接的基本技能,3.采用合适的加热时间和正确的加热方法 加热时要增加接触面积加快传热，但不要用电烙铁对焊件施加压力，这样不但对焊件造
11、成损坏，也加速了对烙铁头的损耗。 4.助焊剂、钎料要适量 5.焊件要固定，焊接完毕要清理 在焊接过程中，特别是焊锡凝固过程中不能晃动焊件，否则将会造成虚焊。当焊接结束后，要及时清除焊点周围残留的钎料和助焊剂，免得残留的钎料造成电路短路，同时还要检查是否有漏焊、虚焊、假焊等不良焊接。,第一节 手工焊接的基本技能,(四)导线焊接技能 导线焊接在电子产品装配中占重要位置。在出现故障的电子产品中，导线焊点的失效率高于印制电路板，因此对导线的焊接工艺应特别重视。 1.导线与接线端子焊接 导线与接线端子焊接有4种基本形式：绕焊、钩焊、搭焊和插焊。 (1)绕焊 这种焊接方式是把经过处理的导线端头在接线端子上
12、缠一圈，用钳子拉紧缠牢后进行焊接，如图4-7a所示。 (2)钩焊 这种焊接方式是将经过处理的导线端头弯成钩形，钩在接线端子的眼孔上并用钳子夹紧后施焊，如图4-7b所示，端头处理与绕焊相同。,第一节 手工焊接的基本技能,(3)搭焊 这种焊接方式是把经过镀锡的导线端头搭在接线端子上进行施焊，如图所示。 (4)插焊 将被焊元器件的引出线、导线插入洞孔形的接点中，然后再进行焊接的工艺过程称为插焊。,图4-7 导线与接线端子焊接的基本形式,第一节 手工焊接的基本技能,2.导线与导线的连接 导线与导线的连接方式以绕焊为主，如图48所示，操作步骤如下： 1)去掉一定长度的绝缘皮。 2)在两根导线端头上镀锡，
13、并套上合适套管。 3)把它们进行绞合，施焊。 4)趁热套上套管，冷却后套管固定在接头处。,第一节 手工焊接的基本技能,图4-8 导线与导线的连接,第一节 手工焊接的基本技能,3.印制电路板上裸铜线的焊接技能 多功能印制电路板是一种可用于焊接训练和搭建试验电路用的印制电路板,在多功能印制电路板中，导线一般采用05mm的裸铜线来进行各种电路的连接。 (1)裸铜线的焊接要求 1)裸铜线挺直，整个走线呈直线状态，弯角成90。 2)焊点光滑均匀一致，在焊点上方留有约12mm，导线与焊盘融为一体，无虚焊现象。 3)裸铜线紧贴电路板，线条挺直，不得拱起、弯曲。,第一节 手工焊接的基本技能,(2)插焊方法和技
14、巧 1)焊接前先将裸铜线拉直，按照图样要求，将其剪成所需要长短的线材，并按工艺要求加工成型待用。 2)按照工艺图样要求，将成型后的裸铜线插装在多功能印制电路板的相应位置，并用镊子或扁嘴钳固定，然后进行焊接。,第一节 手工焊接的基本技能,三、技能训练 (一)训练目标 1.通过训练，要求学员正确、合理使用电烙铁，并在焊接操作中逐渐掌握五步焊接的操作技能。 2.熟练掌握导线与导线之间的连接、导线与接线端子之间的连接、裸铜线在印制电路板上的成型加工工艺和手工锡焊技能。 (二)训练器材 30W电烙铁、扁嘴钳、尖嘴钳、斜口钳、镊子等工具以及多功能印制板电路100mm100mm、独股线(05mm)、各种不同
15、多股线、焊片(04mm)、焊锡丝(05mm)等材料。,第一节 手工焊接的基本技能,(三)训练内容和步骤 1.训练内容 (1)练习导线与导线之间的连接,参照图4-8；练习导线与接线端子之间的连接，参照图4-7。 (2)按照图4-9所示装配工艺图样的要求将裸铜线加工成型并完成在印制板上的插装。,图4-9 裸铜线插装焊接图,第一节 手工焊接的基本技能,2.裸铜线在印制板上焊接操作步骤 (1)用斜口钳将裸铜线剪成约20cm长的线材，然后用两个钳口工具用力拉住裸铜线的两头，这时的裸铜线经过拉伸后会变得挺直，把两头弯曲的部分剪掉，最后用断线钳按图所示的工艺要求剪成长短不同的线材待用。,图4-10 裸铜线成
16、型加工,第一节 手工焊接的基本技能,(2)按照工艺图样尺寸的要求对裸铜线进行成型加工，如图4-10所示。 (3)用扁嘴钳将被焊裸铜线固定在焊盘上，接着先将一个引脚挑起拉直和电路板成90角进行焊接，然后在焊另一个引脚。 (4)在焊点的上方留有约12mm，其余部分用斜口钳剪去。 (四)技能评价,第一节 手工焊接的基本技能,表4-5 常用导线焊接训练评价表,第一节 手工焊接的基本技能,一、基本知识 (一)印制电路板的概述 用印制电路板安装元器件和布线，可以节省空间，提高装配密度，同时减少接线和接线错误，在电子产品中得到广泛的应用。 1.印制电路板的种类 印制电路板的种类较多，一般按结构可分为单面印制板、双面印制板、多层板和软性印制板等4种。,第二节 制电路板元器件插装与焊接,2.印制板的技术术语 (1)焊盘 印制电路板上的焊接点。 (2)焊盘孔 印制电路板上安装元器件插孔的焊接点。 (3)冲切孔 印制电路板上除焊盘孔外的洞和孔。 (4)反面 单面印制板中，铜箔板的一面。 (5)正面 单面印制板中，安装元器件、零部件的一面。,第二节 制电路板元器件插
