锡焊技术实训指导一．焊接技术与锡焊焊接是金属加工的基本方法之一1. 锡焊的特征 锡焊，就是将铅锡焊料熔入焊件的缝隙使其连接的一种焊接方法，特征：(1) 焊料熔点低于焊件2) 焊接时将焊件与焊料共同加热到焊接温度，焊料熔化而焊件不熔化3) 连接的形式是由熔化的焊料润湿焊件的焊接面形成结合层而实现的4) 铅锡焊料熔点低于200°C，适合半导体等电子材料的连接5) 只需筒单的加热工具和材料即可加工，投资少6) 焊点有足够强度和电气性能7) 锡焊过程可逆，易于拆焊2. 锡焊的机理1) 扩散 金属之间的扩散不是任何情况下都会发生，而是有条件的两个基本条件是：(1) 距离，两块金属必须接近到足够小的距离2) 温度，只有在一定温度下金属分子才具有动能，使得扩散得以进行 锡焊就其本质上说，是焊料与焊件在其界面上的扩散焊件表面的清洁，焊件的加热是达到其扩散的基本条件2) 润湿 润湿是发生在固体表面和液体之间的一种物理现象这种润湿作用是物质所固有的一种 性质(图 1) 图1 干净玻璃表面的水和水银液体和固体交界处形成一定的角度，这个角称润湿角，是定量分析润湿现象的一个物理量如图2所示，0角从0°到180°, 0角越小，润湿越充分。
实际中我们以90°为润湿 的分界润探 日工90"年润湿图 2 润湿角锡焊过程中，熔化的铅锡焊料和焊件之间的作用，正是这种润湿现象观测润湿角是锡 焊检测的方法之一，润湿角越小，焊接质量越好一般质量合格的铅锡焊料和铜之间润湿角可达20°，实际应用中一般以 45°为焊接质3）结合层图3 焊料润湿角量的检验标准（图 3）润規不槌«>45u润赧良好焊接过程中，焊料和焊件的界面有扩散现象发生这种扩散的结果，使得焊料和焊件界 面上形成一种新的金属合金层，我们称之为结合层图 4）由于结合层的作用将焊料和焊件结合成一个整体，实现金属连续性图 5）焊接过程同 黏接物品的机理不同之处即在于此图4 焊料与焊件扩散示意图图5 锡焊结合层示意图铅锡焊料和铜在锡焊过程中生成结合层，厚度可达1. 2〜10p m由于润湿扩散过程是 一种复杂的金属组织变化和物理冶金过程，结合层的厚度过薄或过厚都不能达到最好的性 能结合层小于1.2p m,实际上是一种半附着性结合，强度很低，而大于6|J m则使组织 粗化，产生脆性，降低强度理想的结合层厚度是1.2—3.5p m,强度最高，导电性能好综上所述，我们获得关干锡焊的理性认识：将表面清洁的焊件与焊料加热到一定温度， 焊料熔化并润湿焊件表面，在其界面上发生金属扩散并形成结合层，从而实现金屑的焊接。
二.锡焊工具与材料1. 电烙铁电烙铁是手工施焊的主要工具，选择合适的烙铁，合理地使用它，是保证焊接质量的基 础由于用途，结构的不同，有各式各样的烙铁，从加热方式分：有直热式、感应式、气体 燃烧式等；从烙铁发热能力分：有20W，30W,……，300W等；从功能分:又有单用式、两用 式、调温式等最常用的还是单一焊接用的直热式电烙铁卡掘 手柄 接埃柱 接地线 电源线 紧固螺仃图6 典型烙铁结构图6所示为典型烙铁结构，主要由以下几部分组成1)发热元件，其中能量转换部分是发热元件，俗称烙铁芯子内热式与外热式主要区 别在于外热式的发 热元件在传热体的外部，而内热式的发热元件在传热体的内部，也就是 烙铁芯在内部发热2)烙铁头，作为热量存储和传递的烙铁头，一般用紫铜制成3) 手柄，一般用木料或胶木制成，设计不良的手柄，温升过高会影响操作4) 接线柱，这是发热元件同电源线的连接处图 7 普通电烙铁2.烙铁头的特征1) 温度待焊状态时为330~370°C,在连续焊接时，前一焊点完成后，焊接下一焊点前烙铁头 温度应能恢复到上述温度烙铁头与焊件接触时，在焊接过程中，焊接点温度能保持在240C〜250C2) 烙铁头的形状图 8 常用烙铁头头部的形状应与焊接点的大小及焊点的密度相适应，一般应选择头部截面是园形的。
应尽量 采用长寿命烙铁头，它是在铜基体表面镀上一层铁、镍、铬或铁镍合金这种镀层不仅耐高温，而且具有良好沾锡性能3. 焊料 焊料是易熔金属，它熔点低于被焊金属，在熔化时能在被焊金属表面形成合金而将被焊 金属连接到一起按焊料成分，有锡铅焊料、银焊料、钢焊料等，在一般电子产品装配中主 要使用锡铅焊料内带助焊剂的管状焊锡丝 ,锡铅合金的含量一般为 50-60%,为保证焊点的质量,应选择 锡含量在55%以上，内藏松香应为MAR焊锡丝的直径有0.5-2.4mm的8种规格，应根据焊点 的大小选择焊丝的直径图9焊 锡 丝三．手工锡焊基本操作1. 焊前准备烙铁头部的预处理（搪锡） 应在烙铁架的小盒内准备松香及清洁块（用水浸透），（如果不是长寿命烙铁头，需要用 锉刀将头部的氧化层清除 ），接通电源后片刻，待烙铁头部温度达到松香的熔解温度 （约 150°C）时，将烙铁头插入松香，使其表面涂敷上一层松香，脱离松香与锡丝接触，使烙铁头 表面涂敷一层光亮的焊锡，长度约5-10mm2．焊接操作姿势与卫生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10:于烙铁架上，并注意导线等物不要碰烙铁头。
焊锡丝一般有两种拿法， 如图 11 :1)准备施焊2) 加热焊件3) 熔化焊料4) 移开焊锡5) 移开烙铁焊镉 烙铁10 \么论鬲匠［曲亦 || I II 农;m河准福 佃加热 ⑷加焊錫 wj去焊霭 (◎去堵铁图 12 锡焊五步4. 焊接要领1) 烙铁头与被焊工件的接触方式 (1)接触位置：烙铁头应同时接触需要互相连接的两个工件，烙铁一般倾斜 45;(2)接触压力：烙铁头与工件接触时应略施压力，以对工件表面不造成损伤为原则图 13 接触方式图 14 焊锡供给方法2)焊锡的供给方法(1) 供给时间：工件升温达到焊料的熔解温度时立即送上焊锡；(2) 供给位置：送锡时焊锡丝应接触在烙铁头的对侧或旁侧，而不应与烙铁头直接接触⑶供给数量：锡量要适中主要衡量标准为润湿角为15〈0〈45不能呈“馒头”状,否则会掩盖假焊点图 15 焊锡供给数量图16烙铁头脱离方法3）烙铁头的脱离方法（1） 脱离时间：观察焊锡已充分润湿焊接部位,而焊剂尚未完全挥发,形成光亮的焊点 时立即脱离,若焊点表面变得无光泽而粗糙,则说明脱离时间太晚了2） 脱离动作：脱离时动作要迅速,一般沿焊点的切线方向拉出或沿引线的轴向拉出, 即将脱离时又快速的向回带一下,然后快速的脱离,以免焊点表面拉出毛剌。
5. 注意事项 按上述步骤及要领进行焊接是获得良好焊点的关键之一,在实际生产中,最容易出现的2 种违反操作步骤的做法： 其一：烙铁头不是先与工件接触,而是先与锡丝接触,熔化的焊锡滴落在尚未预热的焊 接部位,这样很容易导致虚假焊点的产生其二：更为严重的是有的操作者用烙铁头沾一点焊锡带到焊接部位,这时助焊剂已全部 挥发或焦化,失去了助焊作用,焊接质量就可想而知了因此在操作时,最重要的是烙铁必须首先与工件接触,先对焊接部位进行预热,它是防 止产生虚假焊（最严重的焊接缺陷）的有效手段四．装焊步骤1. 按材料清单清点零件；2. 用万用表检测元器件；3•检查PCB板有无断线及短路，安装元器件；4. 焊接已插上的元器件；5. 后期工作1 ）纠正歪斜元器件2） 补焊不良焊点3） 检查漏件4） 修剪引出脚。