如何学好手工焊接电子电路技术

核心提示从以下几方面学习: 一、手工焊接常用的工具 电烙铁,又称烙铁或焊笔。常用的电烙铁有内热式与外热式两种。二者的区别是:内热式电烙铁的烙铁芯安装在烙铁头里面;外热式烙铁头安装在烙铁芯里面。内热式电烙铁的优点:发热快、热利用率高、耗电少、体积小,

 从以下几方面学习:

 一、手工焊接常用的工具

电烙铁,又称烙铁或焊笔。常用的电烙铁有内热式与外热式两种。二者的区别是:内热式电烙铁的烙铁芯安装在烙铁头里面;外热式烙铁头安装在烙铁芯里面。内热式电烙铁的优点:发热快、热利用率高、耗电少、体积小,使用轻便;缺点是制作的功率受限。外热式电烙铁的优点:可制作更大功率的电烙铁,宜焊接面积大的焊点;缺点是热利用效率低,耗电多,制造成本高。

(一)电烙铁的选用

根据所焊接的对象选择不同瓦数的电烙铁。一般焊接电子电路时,若选择的是内热式电烙铁,则需要20至30瓦数的,最高温度约在350℃到440℃之间。若选用的是外热式电烙铁,则要选择40瓦左右的烙铁了。而对于焊接较大型外壳零件,需用40瓦内热式或60瓦外热式的电烙铁,其最高工作温度达到480℃或520℃。现在市售有调温的电热焊台或可调温的电烙铁,使用时可根据不同的焊接对象调节温度。初学者无电烙铁使用经验,选购时大多是选择价格低廉的。这些价格低廉的烙铁用了几次,一般就出现烙铁头变黑、不吸锡的现象,甚至烙铁芯烧断。从构造上,烙铁的核心部件是烙铁芯与烙铁头。烙铁芯必须有足够的耐温性才不易烧断。烙铁头是直接与被焊接物接触的,除了要有足够的耐磨性外,还要在高温下有强抗氧化性,否则烙铁头很容易变黑,导致不吸锡。所以我们在选用电烙铁时,要注意烙铁是否有足够的瓦数与耐氧化的烙铁头。市上出售的电烙铁,大多不经过检验认证,甚至将瓦数降低,例如在烙铁上标注的是40瓦,但实际瓦数达不到40瓦,这样就不必用耐高温材料制造,从而降低生产成本。一般来说,购买通过检验认证的电烙铁比较有保障。

(二)电烙铁的保养

电烙铁属于高温作业工具,应谨慎使用,避免接触身体与易燃物。常见一些初学者在使用过程中,贪图方便,用烙铁头去烫导线的绝缘层或硅胶,甚至用烙铁头去开塑料孔。电烙铁头一旦沾上了这些胶类杂物,会马上变黑,导致不沾锡而无法正常使用。如何处理烙铁头变黑现象呢,很多初学者往往是用刀片刮或用砂纸磨,这将造成烙铁头表面的耐氧化层遭到永久性的破坏而无法继续使用。正确的做法是:将焊锡泡在助焊剂里,把通电加热的烙铁头在熔化的焊锡里面来回轻磨,必要时结合高温海绵清理,直到烙铁头变白沾锡。电烙铁长时间不使用时要切断电源,以免烧断烙铁芯和浪费电。而且在每次电烙铁断电前,要把烙铁头上一层锡,让其习惯性吃锡。

(三)辅助工具

烙铁架。用于存放电烙铁。其大小要适合电烙铁,避免放不稳电烙铁,造成烫伤等意外。

高温海绵。用来清理电烙铁头表面的杂物。要长期保持高温海绵湿润,含水量以加水后拧一下,不大量滴水为宜。

镊子。焊接过程中,很多电子元件体积较小,若直接用手拿元件容易烫伤,可用镊子辅助使用。

焊锡。焊锡是一种易熔化金属,作用是将元器件的引脚与印刷电路板的焊盘点连接在一起。常用的焊锡丝,根据其线径的大小分为几种:0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、2.3mm等规格。选用时根据元件的大小和焊接的工艺来选择。

助焊剂。常用的有焊锡膏与松香。助焊剂在焊接中是一种不可缺少的辅助材料,它对焊接的质量起到促进作用。

二、焊接作业

(一)焊前准备

1. 将待焊元件脚接触部分清理干净。可采用断锯条制成小刀,刮去金属引脚表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。若印刷电路板上的焊盘氧化严重,可用砂纸磨去氧化层。

2. 元器件及导线镀锡 。焊接元器件引脚一般不需要镀锡。但对多股金属丝的导线应先抛光后再拧成一束,然后上助焊剂,再将带锡的热烙铁头压在引脚线上,360度转动引线,即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡。

(二)操作方法

做好焊前准备后,就可进行焊接操作了。一般是右手拿电烙铁,左手持焊锡丝。分四个动作步骤:

将烙铁头尖端以45度角接触待焊点,并持续1到2秒钟预热。

将适量焊锡加在待焊点上,直至焊锡完全熔化并覆盖焊接物。

将左手拿的焊锡丝移离焊点,这段时间的长短关系到焊锡是否适量,应多做练习以控制焊锡量适合焊接物的大小。

烙铁头离开焊点。

整个焊接过程应在三秒钟内完成。过长的加热时间容易损坏焊接面和待焊的电子元件。焊接后不要摇动焊接物,应让其固定不动数秒,焊锡冷却后再用斜口钳剪断多余的引脚(或引线)。在整个作业过程中,焊锡应在待焊点加热熔化。很多初学者有一种习惯:将焊锡先在烙铁头上熔化,然后再将熔化的焊锡加在待焊点,这种上锡方法是不正确的。因为在烙铁头上熔化焊锡,焊锡中的助焊剂松香会在空气中挥发,待加上焊接点上时所剩无几,失去了松香的清洁作用,严重影响焊接效果。

(三)焊接质量检查

焊接时要保证每个焊点的焊接质量,其典型特征是焊锡点光亮、圆滑而无毛刺,要求锡量适中,锡和被焊点融合牢固,不应有虚焊、假焊、冷焊、连焊的现象存在。虚焊是指焊点处只有少量锡堆焊,不足以包裹焊点,造成接触不良,时通时断。假焊是指表面上好像焊好了,但实际上并没有焊牢,有时用手一拔,引脚线就与印制电路板焊盘断开了。冷焊是指在焊接时,烙铁温度过低或加热时间不足,焊锡未完全熔化,焊点未浸润,焊点表面焊锡不光滑,有细小裂纹(如同豆腐渣一样)。连焊是指焊锡用量过多,造成元器件焊点之间短路。尤其在对超小元件(贴片元件)及细小印刷电路板进行焊接时要特别注意。另外焊点表面的焊锡若形成无规则的突尖,是由于烙铁加热温度不足或助焊剂量过少,或是烙铁离开焊点时角度不当引起。

总结

手工焊接技术是从事电子产品的维修、调试工作者必须学好的基本功,是一项实践性很强的技能,初学者要掌握正确的操作方法,多练、多实践,才能有较好的焊接质量。

电焊技术要领

电烙铁焊前处理及焊接步骤(电烙铁的焊接方法)

(1)焊前处理步骤

焊接前,应对元器件引脚或电路板的焊接部位进行处理,一般有“刮”、“镀”、“测”三个步骤:

“刮”:就是在焊接前做好焊接部位的清洁工作。一般采用的工具是小刀和细砂纸,对集成电路的引脚、印制电路板进行清理,去除其上的污垢,清理完后一般还需要往待拆元器件上涂上助焊剂。

“镀”:就是在刮净的元器件部位上镀锡。具体做法是蘸松香酒精溶液涂在刮净的元器件焊接部位上,再将带锡的热烙铁头压在其上,并转动元器件,使其均匀地镀上一层很薄的锡层。

“测”:就是利用万用表检测所有镀锡的元器件是否质量可靠,若有质量不可靠或已损坏的元器件,应用同规格元器件替换。

(2)焊接步骤

做好焊前处理之后,就可进行正式焊接。

不同的焊接对象,其需要的电烙铁工作温度也不相同。判断烙铁头的温度时,可将电烙铁碰触松香,若有“吱吱”的声音,说明温度合适;若没有声音,仅能使松香勉强熔化,则说明温度太低;若烙铁头一碰上松香就大量冒烟,则说明温度太高。

一般来讲,焊接的步骤主要有三步:

(1)烙铁头上先熔化少量的焊锡和松香,将烙铁头和焊锡丝同时对准焊点。

(2)在烙铁头上的助焊剂尚未挥发完时,将烙铁头和焊锡丝同时接触焊点,开始熔化焊锡。

(3)当焊锡浸润整个焊点后,同时移开烙铁头和焊锡丝。

焊接过程一般以2~3s为宜。焊接集成电路时,要严格控制焊料和助焊剂的用量。为了避免因电烙铁绝缘不良或内部发热器对外壳感应电压而损坏集成电路,实际应用中常采用拔下电烙铁的电源插头趁热焊接的方法。

电烙铁虚焊及其防治方法

焊接时,应保证每个焊点焊接牢固、接触良好,锡点应光亮、圆滑无毛刺,锡量适中。锡和被焊物熔合牢固,不应有虚焊。所谓虚焊,是指焊点处只有少量锡焊住,造成接触不良,时通时断。为避免虚焊,应注意以下几点:

(1)保证金属表面清洁

若焊件和焊点表面带有锈渍、污垢或氧化物,应在焊接之前用刀刮或砂纸磨,直至露出光亮金属,才能给焊件或焊点表面镀上锡。

(2)掌握温度

为了使温度适当,应根据元器件大小选用功率合适的电烙铁,并注意掌握加热时间。若用功率小的电烙铁去焊接大型元器件或在金属底板上焊接地线,易形成虚焊。

烙铁头带着焊锡压在焊接处时,若移开电烙铁后,被焊处一点焊锡不留或留下很少,则说明加热时间太短、温度不够或被焊物太脏;若移开电烙铁前,焊锡就往下流,则表明加热时间太长,温度过高。

(3)上锡适量

根据所需焊点的大小来决定烙铁蘸取的锡量,使焊锡足够包裹住被焊物,形成一个大小合适且圆滑的焊点。若一次上锡不够,可再补上,但须待前次上的锡一同被熔化后再移开电烙铁。

(4)选用合适的助焊剂

助焊剂的作用是提高焊料的流动性,防止焊接面氧化,起到助焊和保护作用。焊接电子元器件时,应尽量避免使用焊锡膏。比较好的助焊剂是松香酒精溶液,焊接时,在被焊处滴上一点即可。

回流焊接工艺

回流炉必须能够为整个组件和所有引脚位置提供足够的热量(温度)。与组件上装配的其他SMC相比 ,许多异形/通孔器件较高并具有较大的热容。对于THR应用,一般认为强制对流系统优于IR。分开的顶 部和底部加热控制也有助于降低PCB组件上的ΔT。对于带有高堆叠25脚DSUB连接器(1.5 in)的计算机 主板,组件本体温度高得不能接受。解泱这个问题的方法是增加底部温度而降低顶部温度。液相线之上 的时间应该足够长,从而使助焊剂从PTH中挥发,可能比标准温度曲线要长。截面切片分析可能很重要,以确认回流焊温度曲线的 正确性。此外,还必须仔细测量组件上的峰值温度和热梯度并严加控制。所以,设置回流焊接温度曲线 时必须注意:

·控制空洞/气泡的产生;

·监控板上温度的分布,大小元件的温差;

·考虑元件本体热兼容性;

·升温速率,液相以上时间,回流峰值温度,冷却速度。

要求适当的稳定的升温速度,因为在此过程中,由于锡膏受热黏度下降,同时助焊剂挥发使锡膏粘度 升高,适当的稳定的升温速度使锡膏黏度维持平稳。对于装配过程中元件引脚顶端留有锡膏的情况非常 重要。

图1为在温度曲线优化后,熔融的锡膏被完整地拉回通孔内,形成良好的焊点。

焊接注意事项

印制电路板的焊接,除遵循锡焊要领之外,还应注意以下几点:

(1)烙铁一股选用内热式(20~35 W)或调温式(烙铁的温度不超过300℃),烙铁头选用小圆锥形。

(2)加热时应尽量使烙铁头接触印制板上铜箔和元器件引线。对于较大的焊盘(直径大于5 mm),焊接时刻移动烙铁,即烙铁绕焊盘转动。 '

(3)对于金属化孔的焊接,焊接时不仅要让焊料润湿焊盘,而且孔内也要润湿填充。因此,金属化孔加热时间应比单面板长。

(4)焊接时不要用烙铁头摩擦焊盘,要靠表面清理和预焊来增强焊料润湿性能。耐热性差的元器件应使用工具辅助散热,如镊子。

焊接晶体管时,注意每个管子的焊接时问不要超过10秒钟,并使用尖嘴钳或镊子夹持引脚散热,防止烫坏晶体管。焊接CMOS电路时,如果事先已将各引线短路,焊接前不要拿掉短路线。对使用高压的烙铁,最好在焊接时拔下插头,利用余热焊接。焊接集成电路时,在能够保证浸润的前提下,尽量缩短焊接时问,一股每脚不要超过2秒钟。

焊接方法

焊接五步法是常用的基本焊接方法,适合于焊接热容量大的工件,如图14所示。

(1)准备施焊

准备好焊锡丝和烙铁,做好焊前准备。

(2)加热焊件

将烙铁接触焊接点,注意首先要保持烙铁加热焊件各部件(如印制板上的引线和焊盘)都受热,其次注意让烙铁头的扁平部分(较大部分)接触热容量较大的焊件,烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件,以保持焊件均匀受热。

(3)熔化焊料

在焊件加热到能熔化焊料的温度后,将焊丝置于焊点,焊料开始融化并润湿焊点。

(4)移开焊锡

在熔化一定量的焊锡后,将焊锡丝移开。

(5)移开烙铁

在焊锡完全润湿焊点后移开烙铁,注意移开烙铁的方向应该大致45°的方向。

对于焊接热容量较小的工件,可以简化为二步法操作:准备焊接,同时放上电烙铁和焊锡丝,同时撤走焊锡丝并移开烙铁

焊接要求

焊接是电子产品组装过程中的重要环节之一。如果没有相应的焊接工艺质量保证,则任何一个设计精良的电子装置都难以达到设计指标。因此,在焊接时,必须做到以下几点:

1.焊接表面必须保持清洁

即使是可焊性好的焊件,由于长期存储和污染等原因,焊件的表面可能产生有害的氧化膜、油污等。所以,在实施焊接前必须清洁表面,否则难以保证质量。

2.焊接时温度、时间要适当,加热均匀

焊接时,将焊料和被焊金属加热到焊接温度,使熔化的焊料在被焊金属表面浸湿扩散并形成金属化合物。因此,要保证焊点牢固,一定要有适当的焊接温度。

在足够高的温度下,焊料才能充分浸湿,并充分扩散形成合金层。过高的温度是不利于焊接的。焊接时间对焊锡、焊接元件的浸湿性、结合层形成都有很大的影响。准确掌握焊接时间是优质焊接的关键。

3.焊点要有足够的机械强度

为了保证被焊件在受到振动或冲击时不至于脱落、松动,因此,要求焊点要有足够的机械强度。为使焊点有足够的机械强度,一般可采用把被焊元器件的引线端子打弯后再焊接的方法,但不能用过多的焊料堆积,这样容易造成虚焊和焊点与焊点之间的短路。

4.焊接必须可靠,保证导电性能

为使焊点有良好的导电性能,必须防止虚焊。虚焊是指焊料与被焊物表面没有形成合金结构,只是简单地依附在被焊金属的表面。在焊接时,如果只有一部分形成合金,而其余部分没有形成合金,则这种焊点在短期内也能通过电流,用仪表测量也很难发现问题。但随着时间的推移,没有形成合金的表面就要被氧化,此时便会出现时通时断的现象,这势必造成产品的质量问题。

总之,质量好的焊点应该是:焊点光亮、平滑;焊料层均匀薄润,且与焊盘大小比例合适,结合处的轮廓隐约可见;焊料充足,成裙形散开;无裂纹、针孔、无焊剂残留物。如图8所示为典型焊点的外观,其中“裙”状的高度大约是焊盘半径的1~I.2倍。

手工焊接的基本操作概述

在电子小产品的少量生产,电器维修人员进行维修工作和电子爱好者学习实验时都离不开手工焊接,手工焊作为电子爱好者必须掌握的基本功,看起来简单,但正确的焊接步骤却往往被忽视,错误的操作方法将直接影响焊接质量,给产品留下了(虚焊)等故障的隐患。因此,电子爱好者必须在学习实践过程中掌握好正确的焊接方法,同时注意焊接操作时的安全。

一. 焊接操作姿势与卫生

焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的,如果操作时鼻子距离烙铁头太近,则很容易将有害气体吸入。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,如图一所示。反握法动作稳定,长时间操作不宜疲劳,适于大功率烙铁的操作。正握法适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在操作台上焊印制板等焊件时多采用握笔法。

如何焊接贴片元器件的介绍

贴片元器件因其体积特别小所以很难用电烙铁按普通元器件那样百接焊接。而需要用特殊的焊锡膏进行焊接。业余条件下焊接贴片元件可到市场上购买贴片焊锡膏,现在市场上常见的有两种,一种是已调好的焊锡膏,商标为"神焊",另一种是由锡膏和调和剂调兑而成的焊锡膏,商标为"大眼牌"。

焊接的方法是:把贴片元器件放在焊盘上,然后在元件引脚和焊盘接触处涂抹上调好的贴片焊锡膏(注意涂抹的不要太多以防短路),然后用20W内热式电烙铁给焊盘和贴片元件连接处加热(温度应在220~230℃),看到焊锡熔化后即可拿开电烙铁,待焊锡凝固后焊接就完成。焊接完后可用镊子夹一夹被焊贴片元件看有无松动,无松动(应该是很结实的)即表示焊接良好,如有松动应重新抹点贴片焊锡膏重新按上述方法焊接。

电焊技术要领(仅供参考)

1. 焊接前调好烙铁温度,烙铁应保持干净。并调好药品的温度(约280度)。

2. 左手持焊锡,右手持烙铁。先将焊铁头靠在被焊元件引脚与焊盘交汇处,

再将焊锡送至住交汇处及烙铁头上。

3. 焊接时间2-3秒。

4. 焊点牢固光滑,大小适中,一般控制在焊盘大小的2/3以上。

5. 焊铁牢固明亮,焊接时不损坏器件。

6. 不得有虚、假、漏焊。

7. 焊料与被焊元件金属引脚接触处的角度为45-60度。

8. 焊点表面应光洁明亮,不得有拉尖,起皱,鼓气,夹渣,出现麻点等现

象。

9. 焊料到被焊元件金属引脚的过渡处应圆滑流畅的湿润状及凹凸面。

电焊工的常识及方法安全,操作规程如下:

1、应掌握一般电气知识,遵守焊工一般安全规程,还应熟悉灭火技术、触电急救及人工呼吸方法。

2、工作前应检查焊机电源线、引出线及各接线点是否良好,线路横越车行道应架空或加保护盖;焊机二次线路及外壳必须有良好接地;焊条的夹钳绝缘必须良好。

3、下雨天不准露天电焊,在潮湿地带工作时,应站在铺绝缘物品的地方并穿好绝缘鞋。

4、移动式电焊机从电力网上接线或检线,以及接地等工作应由电工进行。

5、推闸刀开关时,身体要偏斜些,要一次推足,然后开启电焊机;先要关电焊机,才能拉断电源闸刀开关。

6、移动电焊机位置,须先停机断电;焊接中突然停,应即关好电焊机。

7、在人多的地方焊接时,应安设遮栏挡住弧光,无遮栏时应提醒周围人员不要直视弧光。

8、换焊条时应戴好手套,身体不要靠在铁板或其它导电物件上。敲渣子时应戴上防护眼镜。

9、焊接有色金属器件时,应加强通风排毒,必要时使用过滤式防毒面具。

10、修理煤气管或在泄漏煤气的方进行焊接时,要事先通知煤气站及消防、安技部门,得到允许后方可工作,工作前必须关闭气源,加强通风,把积余煤气排除于争。

11、工作完毕应关闭电焊机,再断开电源。

气体保护焊机操作规程

一、工作前

1焊机及加热器接地必须可靠,焊枪绝缘必须良好。

2.气瓶或管道气阀门应完好无损,搬运气瓶时,瓶盖要盖好。

3.电源电压波动范围不得超过额定输入电压值的±10%时方准使用。

4.电焊机上的各种仪器仪表应齐全、完好。

5.工具附件齐全、完好。

6工作环境应符合要求。

7检查焊机底部是否清洁无杂物,严格杜绝金属颗粒存在。

二、工作中

1班前检查合格后,先接通总电源开关,动作要迅速,再接通控制电源开关。绿灯亮表示焊机正常。

2检查冷却风机运行是否正常,风路是否畅通无阻。严禁在没有冷却的情况下使用设备。

3接通检气开关,打开气阀,检查气阀是否完好;调整气体流量在10?/FONT>20升/分。

4接通送丝机构传动部分,检查送丝速度是否均匀,并调整到适当值。

5接通主焊电路进行试焊。根据焊接工艺要求调整好电流、电压,送丝轮压力及焊嘴与母材间的距离,并随时观察焊缝质量。对其修正,调节到较佳位置。

6一切正常后方能进行焊接。

7焊枪使用应注意下列事项:

①在连续使用中,焊枪的焊接电流和负载持续率应控制在所有焊枪的额定表所规定的范围之内。

②为延长喷嘴及导电嘴的使用寿命,在使用前应先涂一层防堵剂,防止其粘上焊接飞溅物。

③须经常清理喷嘴,以免出气孔被飞溅物堵塞,保证气路畅通及防止焊接电源短路,损坏机内电气元件。使用时应经常检查导电嘴。如有磨损或堵塞应立即更换。

④焊枪用完后应放在可靠的地方,禁止放在焊件上。

8工作中随时注意焊丝输送情况,紧轮不得过松、过紧,焊丝轮管不得有急弯,最小曲率半径应>300毫米。

9焊接现场严禁使用风扇,以确保气体的保护作用。

10离岗时,应关闭气路与电路,切断电源后方可离开。

三、工作后

1关闭气路与电路,切断电源,清理工作现场,检查并扑灭现场火星,把工具附件放在规定的地方。

2按维护规程做好焊机的保养工作。

3做好交接班工作。

1.设备应专用专管,操作人员在操作前应穿着工作服。绝缘鞋、手套、并配戴防护面罩,在通风不良的场合焊接时,应戴防护口罩。

2.禁止在有易燃易爆气体、物体的场合使用,调整焊栓钨棒时,应在关机状态下进行,设备应按标注的持续率使用。

3.焊炬应轻拿轻放,保持清洁干燥,禁止其接触水、油或其它液体和粉尘,焊接电缆禁止踩压。

4.定期检查焊机内部的紧固螺丝,引线接头有无松动,发现隐患及时排除,焊接电源与焊接位置距离3米以上,焊机在运输运行中防止振

氩弧焊操作规程

1.焊接前应先备好氩气瓶,瓶上装好氩气流量计,然后用气管与焊机背面板上的进气孔接好,连接处要紧好以防漏气。

2.将氩弧焊枪、气接头、电缆快速接头、控制接头分别与焊机相应插座连接好。工件通过焊接地线与“+”接线栓连接。

3.将焊机的电源线接好,并检查接地是否可靠。

4.接好电源后,根据焊接需要选择交流氩弧焊或直流氩弧焊,并将线路切换开关和控制切换开关搬到交流(AC)档或直流(DC)档。注意:两开关必须同步使用。

5.将焊接方式切换开关置于“氩弧”位置。

6.打开氩气瓶和流量计,将试气开关拔至“试气”位置,此时气体从焊枪中流出,调好气流后,再将试气与焊接开关拔至“焊接”位置。

7.焊接电流的大小,可用电流调节手轮调节,顺时针旋转电流减小,逆时针旋转电流增大。电流调节范围可通过电流大小转换开关来限定。

8.选择合适的钨棒及对应的卡头,再将钨棒磨成合适的锥度,并装在焊枪内,上述工作完成后按动焊枪上开关即可进行焊接了。

 
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