电子制作焊接基础知识文档格式.docx

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凡是用来熔合两种或两种以上的金属面，使之成为一个整体的金属或合金都叫焊料。

这里所说的焊料只针对锡焊所用焊料。

焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝，这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。

常用锡焊材料：

管状焊锡丝，抗氧化焊锡，含银的焊锡，焊膏等。

2．助焊剂的选用。

在焊接过程中，由于金属在加热的情况下会产生一薄层氧化膜，这将阻碍焊锡的浸润，影响焊接点合金的形成，容易出现虚焊、假焊现象。

使用助焊剂可改善焊接性能，如可清除金属表面的氧化物利于焊接，又可保护烙铁头。

助焊剂有松香、松香溶液、焊膏焊油等，可根据不同的焊接对象合理选用。

三、焊接常用辅助工具：

尖嘴钳、偏口钳、镊子、小刀等，如图2所示。

四、手工焊接工具电烙铁的使用

电烙铁是最常用的焊接工具。

它分为内热式电烙铁和外热式两种。

我们一般使用20W内热式电烙铁来进行电子元器件的焊接，其外形如图3所示。

　　图2焊接辅助工具（尖嘴钳偏口钳镊子小刀）　图3　内热式电烙铁

电烙铁要用220V交流电源，使用时要特别注意安全。

应认真做到以下几点：

电烙铁插头最好使用三极插头。

要使外壳妥善接地。

使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。

并检查烙铁头是否松动。

新烙铁使用前要上锡，具体方法是：

将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头均匀的吃上一层锡。

旧烙铁可在通电烧热前用细砂纸将烙铁头打光亮，如已严重氧化而发黑可用钢挫挫去表层氧化物，使其露出金属光泽后，再重新镀锡使用。

这种给烙铁头上锡的做法主要便于焊接和防止烙铁头表面氧化。

电烙铁有三种握法，如图4所示。

其中反握法的动作稳定，长时间操作不易疲劳，适于大功率烙铁的操作；

正握法适于小功率烙铁或带弯头电烙铁的操作；

一般在操作台上焊接印制板等焊件时，多采用握笔法。

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20，通常以30为宜。

　　图4握电烙铁的手法示意图图5焊锡丝的拿法

焊锡丝一般有两种拿法，如图5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。

焊接时，应把焊盘和元件的引脚用细砂纸打磨干净，涂上助焊剂。

用烙铁头沾取适量焊锡，接触焊点，待焊点上的焊锡全部熔化并浸没元件引线头后，电烙铁头沿着元器件的引脚轻轻往上一提离开焊点。

焊接的元件应先从电阻、二极管等低管脚的元件开始，集成电路应最后焊接，最好使用集成电路专用插座，焊好插座后再把集成电路插上去。

焊接时间不宜过长，否则容易烫坏元件，必要时可用镊子夹住管脚帮助散热。

焊锡用量要适中，应使焊点呈正弦波峰形状，表面光亮圆滑，无锡刺。

电烙铁使用中，不能用力敲击。

要防止跌落。

烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。

不可乱甩，以防烫伤他人。

焊接过程中，烙铁不能到处乱放。

不焊时，应放在烙铁架上。

注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。

焊接完成后，要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净，以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。

使用结束不用时，应及时切断电源，拔下电源插头，待冷却后再收回工具箱。

五、手工焊接操作的基本步骤

掌握好电烙铁的温度和焊接时间，选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置，才可能得到良好的焊点。

正确的手工焊接操作过程可以分成五个步骤，如图6所示。

图6手工焊接步骤

1．基本操作步骤

⑴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。

⑵步骤二：

加热焊件（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1～2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。

⑶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！

⑷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。

⑸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，时间大约也是1至2s。

2．锡焊三步操作法

对于热容量小的焊件，例如印制板上较细导线的连接，可以简化为三步操作。

准备：

同以上步骤一；

加热与送丝：

烙铁头放在焊件上后即放入焊丝。

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。

对于吸收低热量的焊件而言，上述整个过程的时间不过2至4s，各步骤的节奏控制，顺序的准确掌握，动作的熟练协调，都是要通过大量实践并用心体会才能解决的问题。

有人总结出了在五步骤操作法中用数秒的办法控制时间：

烙铁接触焊点后数一、二（约2s），送入焊丝后数三、四，移开烙铁，焊丝熔化量要靠观察决定。

此办法可以参考，但由于烙铁功率、焊点热容量的差别等因素，实际掌握焊接火候并无定章可循，必须具体条件具体对待。

试想，对于一个热容量较大的焊点，若使用功率较小的烙铁焊接时，在上述时间内，可能加热温度还不能使焊锡熔化，焊接就无从谈起。

六、手工焊接操作的具体手法

在保证得到优质焊点的目标下，具体的焊接操作手法可以有所不同。

1．保持烙铁头的清洁。

焊接时，烙铁头长期处于高温状态，又接触助焊剂等弱酸性物质，其表面很容易氧化腐蚀并沾上一层黑色杂质。

这些杂质形成隔热层，妨碍了烙铁头与焊件之间的热传导。

因此，要注意用一块湿布或湿的木质纤维海绵随时擦拭烙铁头。

对于普通烙铁头，腐蚀污染严重时可使用锉刀修去表面氧化层，对于长寿命烙铁头不能使用这种方法。

2．靠增加接触面积来加快传热。

加热时，应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热，而不是仅仅加热焊件的一部分，更不要采用烙铁对焊件增加压力的办法，以免造成损坏或不易觉察的隐患。

有些初学者用烙铁头对焊接面施加压力，企图加快焊接，这是不对的。

正确的方法是，要根据焊件的形状选用不同的烙铁头，或者自己修整烙铁头，让烙铁头与焊件形成面的接触而不是点或线的接触。

这样，就能大大提高传热效率。

3．加热要靠焊锡桥。

在非流水线作业中，焊接的焊点形状是多种多样的，不大可能不断更换烙铁头。

要提高加热的效率，需要有进行热量传递的焊锡桥。

所谓焊锡桥，就是靠烙铁头上保留少量焊锡，作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。

由于金属熔液的导热效率远远高于空气，使焊件很快就被加热到焊接温度。

应该注意，作为焊锡桥的锡量不可保留过多，不仅因为长时间存留在烙铁头上的焊料处于过热状态，实际已经降低了质量，还可能造成焊点之间误连短路。

4．烙铁撤离有讲究。

烙铁的撤离要及时，而且撤离时的角度和方向与焊点的形成有关。

如图所示为烙铁不同的撤离方向对焊点锡量的影响。

图7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、…、5.0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。

焊接时要注意焊锡量的把握，焊锡用量不足极容易造成导线脱落，过量又易造成短路故障，图8为焊锡量把握情况。

图8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，焊接以后势必需要擦除多余的焊剂，并且延长了加热时间，降低了工作效率。

当加热时间不足时，又容易形成“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。

对使用松香芯焊丝的焊接来说，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。

有人习惯到焊接面上进行焊接，结果造成焊料的氧化。

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。

七、焊点质量及检查

对焊点的质量要求，应该包括电气接触良好、机械结合牢固和美观三个方面。

保证焊点质量最重要的一点，就是必须避免虚焊。

一般来说，造成虚焊的主要原因是：

焊锡质量差；

助焊剂的还原性不良或用量不够；

被焊接处表面未预先清洁好，镀锡不牢；

烙铁头的温度过高或过低，表面有氧化层；

焊接时间掌握不好，太长或太短；

焊接中焊锡尚未凝固时，焊接元件松动。

1．对焊点的要求

可靠的电气连接，足够的机械强度，光洁整齐的外观

2．典型焊点的形成及其外观

在单面和双面（多层）印制电路板上，焊点的形成是有区别的：

见图，在单面板上，焊点仅形成在焊接面的焊盘上方；

但在双面板或多层板上，熔融的焊料不仅浸润焊盘上方，还由于毛细作用，渗透到金属化孔内，焊点形成的区域包括焊接面的焊盘上方、金属化孔内和元件面上的部分焊盘，如图9所示。

　图9焊点的形成图10典型焊点的外观

典型焊点如图10所示，从外表直观看对它的要求是：

形状为近似圆锥而表面稍微凹陷，呈漫坡状，以焊接导线为中心，对称成裙形展开。

虚焊点的表面往往向外凸出，可以鉴别出来。

焊点上，焊料的连接面呈凹形自然过渡，焊锡和焊件的交界处平滑，接触角尽可能小。

表面平滑，有金属光泽。

无裂纹、针孔、夹渣。

八、焊前处理

　　焊接前，应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理（见图11）。

　　1．清除焊接部位的氧化层

　　可用断锯条制成小刀。

刮去金属引线表面的氧化层，使引脚露出金属光泽。

印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后，涂上一层松香酒精溶液。

2．元件镀锡

在刮净的引线上镀锡。

可将引线蘸一下松香酒精溶液后，将带锡的热烙铁头压在引线上，并转动引线。

即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。

导线焊接前，应将绝缘外皮剥去，再经过上面两项处理，才能正式焊接。

若是多股金属丝导线，打光后应先拧在一起然后再镀锡。

　　　　　　　　　　刮去氧化层　　　　　　　　　　　　　　　　均匀镀上一层锡

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图11焊前处理

　　九、印制电路板的焊接过程

1．焊前准备

首先要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人规定位置。

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

将电容器按图装人规定位置，并注意有极性电容器其“＋”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

二极管焊接要注意以下几点：

第一，注意阳极阴极的极性，不能装错；

第二，型号标记要易看可见；

第三，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，切勿忘记加薄膜。

管脚与电路板上需连接时，要用塑料导线。

5）集成电路焊接

首先按图纸要求，检查型号、引脚位置是否符合要求。

焊接时先焊边沿的二只引脚，以使其定位，然后再从左到右自上而下逐个焊接。

对于电容器、二极管、三极管露在印制电路板面上多余引脚均需齐根剪去。

九、拆焊方法

在调试、维修过程中，或由于焊接错误对元器件进行更换时就需拆焊。

拆焊方法不当，往往会造成元器件的损坏、印制导线的断裂或焊盘的脱落。

良好的拆焊技术，能保证调试、维修工作顺利进行，避免由于更换器件不得法而增加产品故障率。

普通元器件的拆焊：

选用合适的医用空心针头拆焊，用铜编织线进行拆焊，用气囊吸锡器进行拆焊，用专用拆焊电烙铁拆焊，用吸锡电烙铁拆焊。

焊接电路板时，一定要控制好时间。

太长，电路板将被烧焦，或造成铜箔脱落。

从电路板上拆卸元件时，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出。