在電子制作中,元器件的連接處需要焊接。焊接的質(zhì)量對制作的質(zhì)量影響極大。所以,學(xué)習(xí)電于制作技術(shù),必須掌握焊接技術(shù),練好焊接基本功。
一、焊接工具
1、電烙鐵
電烙鐵是最常用的焊接工具。我們使用20W內(nèi)熱式電烙鐵。
新烙鐵使用前,應(yīng)用細(xì)砂紙將烙鐵頭打光亮,通電燒熱,蘸上松香后用烙鐵頭刃面接觸焊錫絲,使烙鐵頭上均勻地鍍上一層錫。這樣做,可以便于焊接和防止烙鐵頭表面氧化。舊的烙鐵頭如嚴(yán)重氧化而發(fā)黑,可用鋼挫挫去表層氧化物,使其露出金屬光澤后,重新鍍錫,才能使用。
電烙鐵要用220V交流電源,使用時要特別注意安全。應(yīng)認(rèn)真做到以下幾點:
電烙鐵插頭最好使用三極插頭。要使外殼妥善接地。
使用前,應(yīng)認(rèn)真檢查電源插頭、電源線有無損壞。并檢查烙鐵頭是否松動。
電烙鐵使用中,不能用力敲擊。要防止跌落。烙鐵頭上焊錫過多時,可用布擦掉。不可亂甩,以防燙傷他人。
焊接過程中,烙鐵不能到處亂放。不焊時,應(yīng)放在烙鐵架上。注意電源線不可搭在烙鐵頭上,以防燙壞絕緣層而發(fā)生事故。
使用結(jié)束后,應(yīng)及時切斷電源,拔下電源插頭。冷卻后,再將電烙鐵收回工具箱。
2、焊錫和助焊劑
焊接時,還需要焊錫和助焊劑。
(1)焊錫:焊接電子元件,一般采用有松香芯的焊錫絲。這種焊錫絲,熔點較低,而且內(nèi)含松香助焊劑,使用極為方便。
(2)助焊劑:常用的助焊劑是松香或松香水(將松香溶于酒精中)。使用助焊劑,可以幫助清除金屬表面的氧化物,利于焊接,又可保護烙鐵頭。焊接較大元件或?qū)Ь€時,也可采用焊錫膏。但它有一定腐蝕性,焊接后應(yīng)及時清除殘留物。
3、輔助工具
為了方便焊接操作常采用尖嘴鉗、偏口鉗、鑷子和小刀等做為輔助工具。應(yīng)學(xué)會正確使用這些工具。
尖嘴鉗 偏口鉗 鑷子 小刀
圖2 輔助工具
二、焊前處理[page]
焊接前,應(yīng)對元件引腳或電路板的焊接部位進(jìn)行焊前處理(見圖3)。
1、清除焊接部位的氧化層
可用斷鋸條制成小刀。刮去金屬引線表面的氧化層,使引腳露出金屬光澤。
印刷電路板可用細(xì)紗紙將銅箔打光后,涂上一層松香酒精溶液。
2、元件鍍錫
在刮凈的引線上鍍錫??蓪⒁€蘸一下松香酒精溶液后,將帶錫的熱烙鐵頭壓在引線上,并轉(zhuǎn)動引線。即可使引線均勻地鍍上一層很薄的錫層。導(dǎo)線焊接前,應(yīng)將絕緣外皮剝?nèi)?,再?jīng)過上面兩項處理,才能正式焊接。若是多股金屬絲的導(dǎo)線,打光后應(yīng)先擰在一起,然后再鍍錫。
刮去氧化層 均勻鍍上一層錫
圖3 焊前處理
三、焊接技術(shù)
做好焊前處理之后,就可正式進(jìn)行焊接。
1、焊接方法(參看圖4)。
焊接 檢查 剪短
圖4 焊接
(1)右手持電烙鐵。左手用尖嘴鉗或鑷子夾持元件或?qū)Ь€。焊接前,電烙鐵要充分預(yù)熱。烙鐵頭刃面上要吃錫,即帶上一定量焊錫。
(2)將烙鐵頭刃面緊貼在焊點處。電烙鐵與水平面大約成60℃角。以便于熔化的錫從烙鐵頭上流到焊點上。烙鐵頭在焊點處停留的時間控制在2~3秒鐘。
(3)抬開烙鐵頭。左手仍持元件不動。待焊點處的錫冷卻凝固后,才可松開左手。
(4)用鑷子轉(zhuǎn)動引線,確認(rèn)不松動,然后可用偏口鉗剪去多余的引線。[page]
2、焊接質(zhì)量
焊接時,要保證每個焊點焊接牢固、接觸良好。要保證焊接質(zhì)量。好的焊點如圖5
圖5
(A)所示應(yīng)是錫點光亮,圓滑而無毛刺,錫量適中。錫和被焊物融合牢固。不應(yīng)有虛焊和假焊。
虛焊是焊點處只有少量錫焊住,造成接觸不良,時通時斷。假焊是指表面上好像焊住了,但實際上并沒有焊上,有時用手一拔,引線就可以從焊點中拔出。這兩種情況將給電子制作的調(diào)試和檢修帶來極大的困難。只有經(jīng)過大量的、認(rèn)真的焊接實踐,才能避免這兩種情況。
焊接電路板時,一定要控制好時間。太長,電路板將被燒焦,或造成銅箔脫落。從電路板上拆卸元件時,可將電烙鐵頭貼在焊點上,待焊點上的錫熔化后,將元件拔出。
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一、電烙鐵簡介
1、外熱式電烙鐵
一般由烙鐵頭、烙鐵芯、外殼、手柄、插頭等部分所組成。烙鐵頭安裝在烙鐵芯內(nèi),用以熱傳導(dǎo)性好的銅為基體的銅合金材料制成。烙鐵頭的長短可以調(diào)整(烙鐵頭越短,烙鐵頭的溫度就越高),且有鑿式、尖錐形、圓面形、圓、尖錐形和半圓溝形等不同的形狀,以適應(yīng)不同焊接面的需要。
2、內(nèi)熱式電烙鐵
由連接桿、手柄、彈簧夾、烙鐵芯、烙鐵頭(也稱銅頭)五個部分組成。烙鐵芯安裝在烙鐵頭的里面(發(fā)熱快,熱效率高達(dá) 85 %~%%以上)。烙鐵芯采用鎳鉻電阻絲繞在瓷管上制成,一般 20W 電烙鐵其電阻為 2.4kΩ 左右, 35W 電烙鐵其電阻為 1.6kΩ 左右。常用的內(nèi)熱式電烙鐵的工作溫度列于下表:
烙鐵功率 /W
20
25
45
75
100
端頭溫度 /℃
350
400
420
440
455[page]
一般來說電烙鐵的功率越大,熱量越大,烙鐵頭的溫度越高。焊接集成電路、印制線路板、 CMOS 電路一般選用 20W 內(nèi)熱式電烙鐵。使用的烙鐵功率過大,容易燙壞元器件(一般二、三極管結(jié)點溫度超過 200℃ 時就會燒壞)和使印制導(dǎo)線從基板上脫落;使用的烙鐵功率太小,焊錫不能充分熔化,焊劑不能揮發(fā)出來,焊點不光滑、不牢固,易產(chǎn)生虛焊。焊接時間過長,也會燒壞器件,一般每個焊點在 1.5 ~ 4S 內(nèi)完成。
3、其他烙鐵
1 )恒溫電烙鐵
恒溫電烙鐵的烙鐵頭內(nèi),裝有磁鐵式的溫度控制器,來控制通電時間,實現(xiàn)恒溫的目的。在焊接溫度不宜過高、焊接時間不宜過長的元器件時,應(yīng)選用恒溫電烙鐵,但它價格高。
2 )吸錫電烙鐵
吸錫電烙鐵是將活塞式吸錫器與電烙鐵溶于一體的拆焊工具,它具有使用方便、靈活、適用范圍寬等特點。不足之處是每次只能對一個焊點進(jìn)行拆焊。
3 )汽焊烙鐵
一種用液化氣、甲烷等可燃?xì)怏w燃燒加熱烙鐵頭的烙鐵。適用于供電不便或無法供給交流電的場合。
二、電烙鐵的選擇
1、選用電烙鐵一般遵循以下原則:
① 烙鐵頭的形狀要適應(yīng)被焊件物面要求和產(chǎn)品裝配密度。
② 烙鐵頭的頂端溫度要與焊料的熔點相適應(yīng),一般要比焊料熔點高 30 - 80℃ (不包括在電烙鐵頭接觸焊接點時下降的溫度)。
③ 電烙鐵熱容量要恰當(dāng)。烙鐵頭的溫度恢復(fù)時間要與被焊件物面的要求相適應(yīng)。溫度恢復(fù)時間是指在焊接周期內(nèi),烙鐵頭頂端溫度因熱量散失而降低后,再恢復(fù)到最高溫度所需時間。它與電烙鐵功率、熱容量以及烙鐵頭的形狀、長短有關(guān)。
2、選擇電烙鐵的功率原則如下:
① 焊接集成電路,晶體管及其它受熱易損件的元器件時,考慮選用 20W 內(nèi)熱式或 25W 外熱式電烙鐵。
② 焊接較粗導(dǎo)線及同軸電纜時,考慮選用 50W 內(nèi)熱式或 45 - 75W 外熱式電烙鐵。
③ 焊接較大元器件時,如金屬底盤接地焊片,應(yīng)選 100W 以上的電烙鐵。[page]
三、電烙鐵的使用
1、電烙鐵的握法
電烙鐵的握法分為三種。
① 反握法 是用五指把電烙鐵的柄握在掌內(nèi)。此法適用于大功率電烙鐵,焊接散熱量大的被焊件。
② 正握法 此法適用于較大的電烙鐵,彎形烙鐵頭的一般也用此法。
③ 握筆法 用握筆的方法握電烙鐵,此法適用于小功 率電烙鐵,焊接散熱量小的被焊件,如焊接收音機、電視機的印制電路板及其維修等。
2、電烙鐵使用前的處理
在使用前先通電給烙鐵頭 “ 上錫 ” 。首先用挫刀把烙鐵頭按需要挫成一定的形狀,然后接上電源,當(dāng)烙鐵頭溫度升到能熔錫時,將烙鐵頭在松香上沾涂一下,等松香冒煙后再沾涂一層焊錫,如此反復(fù)進(jìn)行二至三次,使烙鐵頭的刃面全部掛上一層錫便可使用了。
電烙鐵不宜長時間通電而不使用,這樣容易使烙鐵芯加速氧化而燒斷,縮短其壽命,同
時也會使烙鐵頭因長時間加熱而氧化,甚至被 “ 燒死 ” 不再 “ 吃錫 ” 。
3、 電烙鐵使用注意事項
① 根據(jù)焊接對象合理選用不同類型的電烙鐵。
② 使用過程中不要任意敲擊電烙鐵頭以免損壞。內(nèi)熱式電烙鐵連接桿鋼管壁厚度只有 0.2mm ,不能用鉗子夾以免損壞。在使用過程中應(yīng)經(jīng)常維護,保證烙鐵頭掛上一層薄錫。[page]
四、焊料
焊料是一種易熔金屬,它能使元器件引線與印制電路板的連接點連接在一起。錫( Sn )是一種質(zhì)地柔軟、延展性大的銀白色金屬,熔點為 232℃ ,在常溫下化學(xué)性能穩(wěn)定,不易氧化,不失金屬光澤,抗大氣腐蝕能力強。鉛( Pb )是一種較軟的淺青白色金屬,熔點為 327℃ ,高純度的鉛耐大氣腐蝕能力強,化學(xué)穩(wěn)定性好,但對人體有害。錫中加人一定比例的鉛和少量其它金屬可制成熔點低、流動性好、對元件和導(dǎo)線的附著力強、機械強度高、導(dǎo)電性好、不易氧化、抗腐蝕性好、焊點光亮美觀的焊料,一般稱焊錫。
焊錫按含錫量的多少可分為 15 種,按含錫量和雜質(zhì)的化學(xué)成分分為 S 、 A 、 B 三個等級。手工焊接常用絲狀焊錫。
五、焊劑
① 助焊劑
助焊劑一般可分為無機助焊劑、有機助焊劑和樹脂助焊劑,能溶解去處金屬表面的氧化物,并在焊接加熱時包圍金屬的表面,使之和空氣隔絕,防止金屬在加熱時氧化;可降低熔融焊錫的表面張力,有利于焊錫的濕潤。
② 阻焊劑
限制焊料只在需要的焊點上進(jìn)行焊接,把不需要焊接的印制電路板的板面部分覆蓋起來,保護面板使其在焊接時受到的熱沖擊小,不易起泡,同時還起到防止橋接、拉尖、短路、虛焊等情況。
使用焊劑時,必須根據(jù)被焊件的面積大小和表面狀態(tài)適量施用,用量過小則影響焊接質(zhì)量,用量過多,焊劑殘渣將會腐蝕元件或使電路板絕緣性能變差。
六、對焊接點的基本要求
1 、焊點要有足夠的機械強度,保證被焊件在受振動或沖擊時不致脫落、松動。不能用過多焊料堆積,這樣容易造成虛焊、焊點與焊點的短路。
2 、焊接可靠,具有良好導(dǎo)電性,必須防止虛焊。虛焊是指焊料與被焊件表面沒有形成合金結(jié)構(gòu)。只是簡單地依附在被焊金屬表面上。
3 、焊點表面要光滑、清潔 , 焊點表面應(yīng)有良好光澤,不應(yīng)有毛刺、空隙,無污垢,尤其是焊劑的有害殘留物質(zhì),要選擇合適的焊料與焊劑。
七、手工焊接的基本操作方法
• 焊前準(zhǔn)備
準(zhǔn)備好電烙鐵以及鑷子、剪刀、斜口鉗、尖嘴鉗、焊料、焊劑等工具,將電烙鐵及焊件搪錫,左手握焊料,右手握電烙鐵,保持隨時可焊狀態(tài)。
• 用烙鐵加熱備焊件。
• 送入焊料,熔化適量焊料