2022年电路焊接技术 .pdf

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1、电路焊接技术在电路板制作与调试过程中，元器件焊接是非常重要的一个环节，焊接质量将直接影响到电路工作的可靠性。因此，焊接技术是从事电类工作者的基本功，只有熟练掌握焊接技术， 才能保证电路的焊接质量， 以减少电路调试过程中不必要的故障隐患。 1焊接基础知识（1）焊接质量焊接质量主要包括： 电器的可靠连接、 机械性能牢固和光洁美观三个方面，其中最关键的一点是必须避免虚焊。虚焊即焊点成为有接触电阻的不可靠的连接状态，使电路工作处于不正常或不稳定状态。虚焊可以引起电路噪声、 使元器件易于脱落，虚焊也是电路调整工作和维修的重大隐患。造成虚焊的主要原因：焊锡质量差， 助焊剂的还原性不良或用量不够，被焊接表面

2、可焊性处理不好；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，焊锡尚未凝固变摇动被焊元件。（2）焊接工具焊接工具主要包括：电烙铁、焊料、助焊剂等。1) 电烙铁电烙铁是手工焊接的重要工具，表述其性能的指标有输出功率及其加热方式。电烙铁输出功率越大， 发出的热量就越大， 温度则越高， 常用的规格有 20W 、25W 、30W 、45W 、75W 、100W 等。按照加热方式，电烙铁分为外热式和内热式两种。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - -

3、 - - - - - - - 外热式电烙铁结构见图2-1，烙铁芯安装在烙铁头外。外热式电烙铁体积和质量都较大，价格也较高，预热时间长。内热式电烙铁结构见图2-2，烙铁芯安装在烙铁头内，与空气隔绝，所以不容易氧化，寿命长，同时由于热量直接传入烙铁头，热量利用率高达85-90% ，且发热快。缺点是钢管与胶木柄结合处比较脆弱，使用时切不可用力过大。 另外，烙铁芯中的瓷棒，瓷管细而薄，经不起震动或敲击。选用何种规格的电烙铁，要根据被焊元件而定。外热式电烙铁适用于焊接电子管电路、 体积较大的元器件， 内热式电烙铁适用于焊接电子元器件、集成电路和印刷电路。 如果电烙铁规格使用不当， 轻者造成焊点质量不高，

4、 重者损害所含元器件或线路板的焊点与连线。常用的几种烙铁头的外形有园斜面式、凿式、锥式和斜面复合式。凿式烙铁头多用于电器维修工作，锥式烙铁头适合于焊接高密度的焊点和小面怕热的元件，当焊接对象变化大时，可选用适合于大多数情况的斜面复合式的烙铁头。为了保证可靠方便的焊接，必须合理使用烙铁头形状和尺寸。选择烙铁头的依据是，应是它的接触面积小于被焊点（焊盘）的面积。烙铁头接触面积过大，会使过量的热量传导给焊接部位，损坏元器件。一般来说，烙铁头越长越粗，则温度越低，焊接时间就越长；反之，烙铁头尖的温度越高，焊接越快。电烙铁使用注意事项：注意安全： 使用电烙铁首先要注意安全。使用前除了用万用表欧姆挡测量插

5、头两端是否短路或开路现象外，还要用R 10K挡或 R 1K挡测量插头和外壳之间的电阻。如电阻大于23M 就可以使用，否则需要检查漏电原因，并加以排除方能使用。图 1 外热式电烙铁结构图 2 内热式电烙铁结构名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 初次使用 ：电烙铁初次使用时，要先将烙铁头浸上一层焊锡。方法是将烙铁头加热以后，用烙铁架上的海棉垫（海棉垫需要浸水）旋转磨擦数遍，直到烙铁头变亮，涂上焊锡膏，加锡即可。这样做，不

6、但能够保护烙铁头不被氧化，而且使烙铁头传热快。电烙铁使用日久。握持方法 ： 使用电烙铁需要掌握正确的握持方法。持烙铁方法一般有 “握笔式”和“拳握式”两种，前者是使用小型电烙铁常用的一种方式，适用于焊接小型电子元器件。 当被焊元器件体积较大， 使用的电烙铁也较大时， 一般采用后者。电烙铁在使用中不能用来任意敲击，应轻拿轻放， 以免损坏内部发热器件而影响使用寿命。2) 焊料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。按组成成份焊料可分为：锡铅焊料、银焊料和铜焊料；按熔点焊料又可分为：软焊料（熔点在450以下）和硬焊料（熔点高于450）。常用的是锡铅焊料，即焊锡丝，它

7、是锡和铅的合金，是软焊料。锡铅合金焊锡的共晶点配比为锡63，铅 37，这种焊锡称为共晶焊锡，共晶点的温度为 183。当锡含量高于 63时，溶化温度升高，强度降低。当锡含量小于 10时，焊接强度差，接头发脆，焊料润滑能力差。最理想的是共晶焊锡，在共晶温度下，焊锡由固体直接变为液体，无需经过半液体状态。共晶焊锡的熔化温度比非共晶焊锡要低，这样就减少了被焊接的元器件受热损坏的机会。同时，由于共晶焊锡固化时是由液体直接变成固体，也减少了虚焊现象，所以共晶焊锡应用广泛。为了使用方便，常用焊锡丝。焊锡丝用锡铅焊料制成，有的焊锡丝中心加有助焊剂松香， 则称松香焊锡丝。 如果在助焊剂松香中加入盐酸二乙胺，就构

8、成活性焊锡丝。焊锡丝的直径有：0.5 ，0.8 ，0.9 ，1.0 ，1.2 ，l.5 ，2.0 ，3.0 ，4.0 ，5.0 毫米等多种。3) 焊剂对焊剂要求熔点低于焊锡熔点，有较高的活化性和较低的表面张力，受热后能迅速而均匀地流动，不产生有刺激性的气味和有害气体。不导电、无腐蚀性，残留物无副作用，容易清洗、配制简单、原料易得、成本低。助焊剂一般分无机系列、有机系列和树脂系列。常用的是松香酒精助焊剂，这种助焊剂松香和酒精的重量比为3:1 。为了改善助焊剂的活性，可添加适量的活性剂，如澳化水杨酸、氟碳表面活性剂等。（3）焊接方法1) 焊接步骤名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -

9、 - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 上锡 ：电烙铁头长时间不使用其表面会有一层氧化物，使电烙铁头呈黑色状态，这时不易吃上锡， 应去掉氧化层上锡。 方法是将电烙铁头在含水的海绵垫上磨檫几下，就电可去掉氧化层，烙铁头就可以吃上锡了。保持这层锡，可延长烙铁头寿命。加热 ：烙铁头加热被焊接面，注意烙铁头要同时接触焊盘和元器件的引线，时间大约为 12 秒钟。送锡丝 ：焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触被焊接的引线（不是送到烙铁头上），时间大约l 2 秒钟。移开 ：当

10、焊丝熔化并浸润焊盘和引线后，同时向左右45”方向移开焊锡丝和电烙铁，整个焊接过程约二秒钟左右。2) 注意事项掌握好电烙铁的温度。电烙铁温度的高低，可从电烙铁头和松香接触时的情况来判断。 当烙铁头蘸上松香后， 如果冒出柔顺的白烟， 松香向烙铁头的面上扩展，而又不“吱吱”作响时，那么就是烙铁头最好的焊接状态，此时焊出的焊点比较光亮。若松香只是在烙铁头上缓慢溶化发出轻烟，那么即使电烙铁吃上锡，但由于温度低，焊点上的锡也会像豆腐渣一样不易焊牢。控制好焊接加热时间。如果加热时间太短，焊剂未能充分挥发，在焊锡和金属之间会隔一层焊剂， 焊锡不能将焊点充分覆盖， 形成松香灰渣而造成虚焊。 如加热时间过长， 会

11、造成过量的加热， 使助焊剂全部挥发完， 当烙铁离开时容易拉成锡尖，同时焊点发白，失去光泽，表面粗糙。还会出现松香炭化引起虚焊的现象，甚至导致印制板上铜箔焊盘的剥落，又易烫坏元器件。不要用烙铁对焊件加力。用烙铁头对焊接面施加压力，不仅会加速烙铁头的损耗，还容易损伤元器件。应加热工件，而不应加热焊丝。要将烙铁头以最大的接触面加热被焊工件，然后将焊锡丝放入烙铁头与工件的间隙中，让锡液流动而焊接。焊丝不得过多，过多易掩饰虚焊点。要让焊锡自然冷却，不必用口吹来加速冷却。随时保持烙铁头的清洁、经常擦去烙铁头上的氧化物及杂质炭渣。3) 质量检查焊点的质量检查：合格的焊点不仅没有虚焊，而且焊锡量合适，大小均匀

12、，表面有金属光泽，没有拉尖、气泡、裂纹等现象。注意，表面有金属光泽是焊接温度合适的标志， 也是美观的要求。 合格的焊点形状为近似圆锥面表面微凹呈慢名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 坡状。虚焊点表面往往呈凸形，有尖角、气泡、裂纹、结构松散、白色无光泽、不对称，可以鉴别出来。 2装配基础知识装配过程中各阶段的工艺和操作方法都有严格要求，下面简单介绍一些常用的装配知识。（1）可焊性处理为避免虚焊，提高焊接的质量和速度，在

13、装配前需要对元器件的焊接表面进行可焊性处理镀锡。 通常是对经过清洁的元器件引线浸涂助焊剂（盒式焊锡膏）后，用蘸锡的电烙铁头沿着引线镀锡（注意：要使引线镀层薄而均匀，表面光亮），然后再一次浸涂助焊剂。 在镀锡前要仔细观察元器件引线原来是何种镀层，按照不同的方法进行清洁。常见的镀层有银、金和铅锡合金等几种材料，镀银引线容易产生不可焊的黑白氧化膜，必须用小刀刮去， 直到露出紫铜表面； 如果是镀金引线， 因为其基材难于镀锡， 所以不能把镀金层刮掉， 可以用绘图粗橡皮擦去表面污物；近年出现的镀铅锡合金引线可在较长时间内保持良好的可焊性。新购买的正品元器件（即在可焊性合格期内）可免去镀铝工作，用镊子轻捋管

14、腿，然后直接浸涂助焊剂。（2）元器件的插装和成形元器件在印制板上的插装分卧式和立式两种：卧式是元器件与印制板平行，立式是元器件与电路板垂直， 两种形式都应使元器件的引线尽量短。在单面印制电路板上卧式装配时， 小功率的元器件总是平行地紧贴板面，在双面板上， 元器件则需离开板面约lmm ，避免因元器件发热而减弱铜箔的附着力，并防止短路。立式装配时， 单位面积上容纳元器件的数量多，适合于紧凑密集的产品， 但立式装配的机械性能较差、 抗震能力弱， 如果元器件倾斜， 有可能接触邻近元器件而造成短路。元器件在清洗镀锡后，应按照印制板的尺寸要求使其引线弯曲成形，以便于插入孔内。 为了避免损坏元器件， 成形时

15、必须注意： 引线弯曲的最小半径不得小于引线直径的 2 倍，即不能打死弯；引线弯曲处离元器件本体至少3mm ，对于容易崩裂的玻璃封装元器件，引线成形更应该注意这一点。图 6-2-3 是常见的元器件插装和引线成形的方式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 插装元器件要注意以下原则：装配时，应先安装那些需要机械固定的元器件，如散热片、卡子、支架等，后安装靠焊接固定的元器件。否则，就会在机械紧固时因印制板受力变形而损坏其它元

16、器件。各种元器件的插装，应使标记和色码朝上，易于辨认，标记的方向应从左到右，或从上到下； 尽量使元器件两端的引线长度相等，把元器件放在两插孔中央，排列要整齐。有极性的元器件，插装时要保证极性正确。焊接时应先焊那些比较耐热的元器件，如接插件、小型变压器、电阻。电容等，后焊接那些比较怕热的元器件，如各种半导体器件及塑料元件、集成电路等。（3）散热片安装大功率器件常需装散热片。安装散热片时应使各引脚都从孔的中心穿过，避免短路，孔的周围不应有毛刺和碎屑。散热片与器件的表面应贴紧，上螺母时一定要加上弹簧垫圈 （或称锁紧垫圈） ，以免以后散热片松动。 螺母不能上得太紧，以免损坏器件。先用螺母固定然后再焊需

17、焊接的引脚。（4）装配检验装配的基本要求是牢固可靠、不损伤元器件、不破坏元器件的绝缘性能，安装件的方向，位置要正确，上道工序不得影响下道工序。装配检验首先要检查各接线点焊接情况，有无虚焊、漏焊和短路；检查各导线有无裸露部位、绝缘有无损伤、压破，有无落入金属异物（如锡球。导线头、螺母、垫圈等）造成接线点之间短路等。当焊接情况检查后，应检查每个零件的机械固定是否牢固， 有无漏装螺丝漏加垫圈等现象。 面板上零件操作时有无松动转动，排列是否整齐，有极性的元器件安装方向是否正确等。（5）多脚元件的拆装图 3 元器件引线成型方法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

18、- - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 随着技术的进步，多脚元器件日益增多，特别是各种集成电路和转换开关，往往有几十个焊脚。 当需要拆焊这些零件时比较困难，这里介绍几种常用的拆焊方法。用锡焊电烙铁拆装多脚元件：锡焊电烙铁是拆焊的专用工具，其烙铁头中间为一细管。 当烙铁烫熔了接点上的焊锡之后，一按烙铁上的按键， 弹簧活塞弹出，细管即把焊锡吸掉，焊脚脱离印制板。如此一个脚一个脚地拨离，直到全部引脚均脱离印制板后，即可取下多脚元件。用电烙铁加吸锡器拆装多脚元件：这与上述方法相似，用电烙铁和专用吸锡器也能

19、方便地完成拆装工作。当电烙铁熔化接点上的焊锡后， 迅速把熔锡吸人管内，从而使元器件和印制板分离。吸锡器也可自制， 即利用较粗的注射器针头磨平、倒角后就能很方便地使用。其吸锡作用是靠毛细管作用自动进行的。用电烙铁和金属网带拆装多脚元件：还有一种毛细管原理吸锡的方法，就是将易吃锡的编织铜线置于待拆焊的接点上，将电烙铁放在编织铜线上面， 当焊锡熔化时即被编织铜线吸收，元件脚自然脱开印制线路板。用热吹风机拆装多脚元器件：方法是手握吹风机，先远距离对准元器件旋转吹风逐渐靠近，直到元器件移动为止。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -