手工焊接：基本操作技能和注意事项

手工焊接是利用电烙铁加热被焊金属和钎料，实现被焊金属可靠连接的一种焊接工艺。手工焊接是电子产品装配中的一项基本操作技能，手工焊接适合于产品试制、电子产品的小批量生产、电子产品的调试与维修以及某些不适合自动焊接的场合，下面主要介绍手工焊接的基本操作和注意事项。

1.电烙铁的选用

电烙铁是手工焊接的基本工具，电烙铁的种类和规格很多，具有操作灵活方便、操作技巧容易掌握等特点。

电烙铁的选用应从印制电路板的结构特点、被焊件的热敏感性、使用钎料、助焊剂的特性等多方面考虑。

（1）电烙铁功率的选择 合理地选用电烙铁，对提高焊接质量和效率有直接的关系。由前面的学习已知，电烙铁的种类和规格很多，被焊件的大小又不一样，一般来说，电烙铁的功率越大，烙铁头的温度就越高，电烙铁功率与烙铁头温度的关系见表4-1。如果使用的电烙铁功率过大，容易使烙铁头表面加速氧化，影响烙铁头吃锡，同时还会影响松香炭化，使焊点表面有渣粒、无光泽，并且容易烫坏元器件和使焊盘从基板上脱落；使用的功率太小，则焊接温度太低，钎料熔化较慢，助焊剂不能很好挥发，焊点呈灰褐色、不光滑、不牢固，容易产生虚焊，直接影响焊接的机械强度和质量。

表4-1 电烙铁功率与烙铁头温度的关系

（2）烙铁头的选用 在学习焊接工具时，本书已经介绍过烙铁头的形状。为了适应不同焊接面的要求，常把烙铁头制成不同的形状，烙铁头的大小与热容量有直接关系，烙铁头越大，热容量相对越大，反之，热容量也越小。进行连续焊接时，使用越大的烙铁头，温度跌幅越小，此外，短而粗的烙铁头传热较长而细的烙铁头快，而且比较耐用；扁、钝的烙铁头比尖锐的烙铁头能传送更多的热量。烙铁头的形状（特别是其头部）应与被焊接的空间位置相适应，且电烙铁的温度与烙铁头的体积、形状、长短等都有一定的关系。

烙铁头的选用依据是，应使它的接触面积小于焊接处（焊盘）的位置。一般来说，烙铁头尺寸以不影响邻近元器件为标准，选择能够与焊点充分接触的几何尺寸能提高焊接效率。

图4-4 电烙铁的握法

2.电烙铁的使用

（1）电烙铁的握法 为了人体安全，一般电烙铁离开鼻子的距离通常以30cm为宜。根据电烙铁的大小、形状和被焊件的要求不同，常用的握法有三种（见图4-4）：

1）反握法。就是用五指把电烙铁的柄握在掌内，此法动作稳定，适用于大功率电烙铁，焊接散热量较大的被焊件。

2）正握法。手柄夹在弯曲的食指第二节和大拇指之间，此法使用的电烙铁也比较大，适合于中等功率电烙铁或带弯头电烙铁的操作。

3）笔握法。像拿笔一样把持，动作细微，易疲劳。此法适用于小功率的电烙铁，焊接散热量小的被焊件，如焊接收音机、电视机的印制电路板及其维修等。

（2）焊锡丝的基本拿法 焊锡丝一般有两种拿法，如图4-5所示。焊接时，一般左手拿焊锡，右手拿电烙铁。进行连续焊接时采用图4-5a所示的拿法，将焊锡丝抓在左手中，焊接时用左手拇指和食指捏住送向烙铁头，这种拿法可以连续向前送焊锡丝；断续焊接时采用如图4-5b所示的拿法，焊锡丝也是用左手拇指和食指捏住送往烙铁头，但焊锡丝不在手掌之中，这种拿法在只焊接几个焊点或断续焊接时适用，不适合连续焊接。

图4-5 焊锡丝的基本拿法

（3）烙铁头的保护 为了便于使用，电烙铁在每次使用后都要进行维修，将烙铁头上的黑色氧化层锉去，露出铜的本色。在电烙铁加热的过程中要注意观察烙铁头表面的颜色变化，随着颜色的变深，电烙铁的温度渐渐升高，这时要及时把焊锡丝加到烙铁头上，焊锡丝在一定温度时熔化，将烙铁头镀锡，可保护烙铁头。镀锡后的烙铁头为白色。在使用中，应使烙铁头保持清洁，并保证电烙铁的尖头上始终有焊锡，作为加热时烙铁头与被焊件之间传递热量的桥梁，使电烙铁不易被氧化。

3.手工焊接基本步骤

手工焊接操作方法有五步操作法和三步操作法。五步操作法如图4-6所示，分为准备、加热被焊件、加钎料、撤钎料、撤电烙铁。下面以锡焊为例介绍五步操作法和三步操作法。

图4-6 五步操作法

（1）准备 左手拿焊锡丝，右手握住电烙铁，同时移向焊点，处于随时可焊状态。焊接前要先将已加热到能熔锡的烙铁头放在松香或蘸水海绵上轻轻擦拭，以去除氧化物残渣。

（2）加热被焊件 烙铁头接触焊点，掌握烙铁头的角度，与焊点的接触面尽量大些，以保证元器件引脚及焊盘各部分受热均匀，同时达到焊接温度。如果是在印制电路板上焊接元器件，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。电烙铁接触焊接点的方法如图4-7所示，导线与接线柱、元器件引脚与焊盘要同时均匀受热，让烙铁头的扁平部分接触热容量较大的被焊件，烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的被焊件，以保证热量传导均匀。

图4-7 电烙铁接触焊点的方法

对热容量较大的被焊件，为加快热传导，可在烙铁头上挂有少量钎料。导线与接线柱的焊接如图4-8所示，首先放上烙铁头，同时加热导线芯线与接线柱，达到一定温度时，先在烙铁头与接线柱、芯线接触的地方供给少量钎料，通过液态钎料使各部分温度很快达到焊接温度。

（3）加钎料 当焊点加热到能熔化钎料的温度后，将左手中焊锡丝放置到焊点上熔化。钎料供给的位置和顺序应正确，根据钎料由低温向高温流动的特性知：钎料应从烙铁头的对称侧加入，而不能直接加在烙铁头上，不同焊接情况下钎料的供给方式如图4-9所示。

图4-8 导线与接线柱的焊接

图4-9 钎料的供给

切忌用烙铁头直接熔化钎料，而将钎料简单地堆附在焊点上，这样做很有可能掩盖了被焊件因温度不够或氧化严重造成的虚焊、假焊现象。此时注意钎料一定要润湿被焊工件表面和整个焊盘。

（4）撤钎料 待焊锡用量达到要求后，应立即将焊锡丝沿着元器件引脚的方向向上提起。

（5）撤电烙铁 当钎料的扩散范围达到要求，助焊剂尚未完全挥发，覆盖在焊点表面形成一层薄膜时，是焊点上温度最恰当，焊锡最光亮、流动性最强的时刻，应迅速移开电烙铁。正确的操作是，将电烙铁迅速回带一下，同时轻轻旋转沿焊点约45°方向迅速移开。撤电烙铁是整个焊接过程中最关键的一步，移开烙铁头的时机、方向和速度，决定着焊点的质量。

对于热容量大的被焊件，要按照五步操作法进行操作，才能保证锡焊的质量；对于热容量小的被焊件，可以采用三步操作法，如图4-10所示。

图4-10 三步操作法

1）准备。

2）加热被焊件和钎料。在焊点两侧，同时放上烙铁头和焊锡丝，熔化适量的钎料。在送焊锡过程中，可以先将焊锡丝接触烙铁头，然后移动焊锡丝至与烙铁头相对的位置，这样做有利于焊锡的熔化和热量的传导。此时注意焊锡一定要润湿被焊件表面和整个焊盘。

3）同时移开电烙铁和钎料。当钎料的扩散范围达到要求后，迅速移开电烙铁和钎料。移开钎料的时间不得迟于拿开烙铁头的时间。

在采用这种方法时，操作者应熟练掌握钎料的用量及焊接的时间，要在助焊剂尚未完全挥发时就完成烙铁头在焊点上的移动及移开步骤，这样才能获得满意的效果。

4.手工焊接注意事项(www.xing528.com)

焊接的一般顺序是：先小后大、先轻后重、先里后外、先低后高、先普通后特殊。先焊分立元器件，后焊集成电路，对外连线要最后焊接。

1）烙铁头的温度应适当。手工焊接时，为了保证焊点的质量，必须有足够的温度和热量。温度过高或过低，都会降低焊点质量。烙铁头的温度可以通过插入烙铁心的深度来调节。烙铁头插入烙铁心的深度越深，其温度越高。

一般可根据助焊剂的发烟状态来大致估计一下烙铁头的温度，如图4-11所示，把烙铁头放在松香上检验，如果烙铁头温度过高，松香会迅速熔化，发出声音，并产生大量蓝烟，松香颜色很快由淡黄色变成黑色；烙铁头温度过低，松香则不易熔化。通常烙铁头的温度应控制在使助焊剂熔化较快又不冒烟时的温度为宜，温度约为300℃，这时是焊接的合适温度。

2）钎料的用量要适当。焊接时还应注意钎料的使用量，不能太多也不能太少。钎料的用量如图4-12所示，钎料使用过多，焊点太大，将影响美观，而且多余的钎料会流入元器件引脚的底部，可能造成引脚之间的短路，或降低引脚之间的绝缘；若钎料使用得过少，易使焊点的机械强度降低，使得焊点不够牢固。钎料应该刚好将焊点上的元器件引脚及焊盘全部浸没，轮廓隐约可见为好。

图4-11 烙铁头温度的检验

图4-12 钎料的用量

3）焊接时间应适当。焊接的时间通常控制在3s以内。对多层板等热容量较大元器件的焊接，可控制在5s以内；对集成电路及热敏元器件的焊接，不应超过2s。若在上述时间内未焊好，应等该点冷却后重新焊接。焊接的整个过程包括从加热被焊部位到焊锡熔化并形成焊点，通常在几秒之内完成。如果是印制电路板的焊接，一般以2～3s为宜。

4）对被焊件应进行表面处理。实际操作中，若元器件引脚、连接导线、铜箔等表面存在氧化物和污垢，将阻碍焊点的形成，是形成虚焊的主要原因，应及时加以清除。

较轻的污垢可用海绵蘸取酒精或丙酮擦洗，松香等助焊剂也可清除金属表面的氧化物；较重的污垢可用断锯条制成小刀，刮去金属引脚表面的氧化层，使引脚露出金属光泽；印制电路板可用细砂纸将铜箔打光后，涂上一层松香酒精溶液。

一般情况下，对于即将焊接的元器件引脚、连接导线要进行上锡处理。某些引脚和导线是用绝缘漆包着的金属线制作的，在焊接前，要把绝缘漆层去除。较粗的漆层可用刀片刮除；如果漆包线很细，为防止断股，可把漆包线放在木板上，加热后的电烙铁沾上少许焊锡，多些松香，用烙铁头轻压引脚并顺着线头方向反复摩擦，不断转动漆包线。漆层会不断脱落，同时引脚表面均匀上好一层锡。元器件引脚的处理如图4-13所示，经过上述处理后元器件容易焊牢，不容易出现虚焊现象。还有的元器件出厂时，厂家已经在引脚上镀上一层易焊层，不需要再自行上锡，如果把易焊层刮除，上锡反而困难。

图4-13 元器件引脚的处理

5）对耐热性差、热容量小的元器件，应使用工具辅助散热。焊接前一定要处理好焊点。还要适当采用辅助散热措施。在焊接过程可以用镊子、尖嘴钳等夹住元器件的引脚，使热量通过尖嘴钳散发，用以减少传递到元器件的热量，从而避免元器件受热损坏。加热时间一定要短。

6）在钎料冷却和凝固前，被焊部位必须可靠固定，不允许摆动和抖动，焊点自然冷却，必要时可采用散热措施以加快冷却。

7）烙铁头的撤离方法应正确。烙铁头的主要作用是加热被焊件和熔化钎料，同时，合理利用烙铁头还可控制钎料量和带走多余的钎料，这与烙铁头撤离时的方向和角度有关。烙铁头的撤离方法如图4-14所示，烙铁头以斜上方45°的方向撤离，可使焊点圆滑。烙铁头沿垂直方向向上撤离时，烙铁头只带走少量钎料，容易造成焊点拉尖；烙铁头沿水平方向撤离时，烙铁头可带走大部分钎料；烙铁头沿焊接面垂直向下撤离时，烙铁头将带走大部分钎料。掌握烙铁头的撤离方向，能控制钎料量或吸去多余钎料，从而使焊点钎料量符合要求。

图4-14 烙铁头的撤离方法

8）焊接完毕，必须及时对板面进行彻底清洗，以去掉残留的助焊剂、油污和灰尘等脏污或异物。

项目器材

印制电路板、焊接工具（电烙铁、尖嘴钳、偏口钳、镊子等工具）、松香助焊剂、焊锡丝、元器件若干、导线若干。

项目内容和步骤

1.电烙铁通电前的安全检查

使用前，首先要对电烙铁进行安全检查，检查电源线是否松动、有无破损，锁紧螺钉是否锁紧，烙铁头是否松动。

2.烙铁头使用前的修整、清洁

用锉刀或细砂纸将烙铁头尖端表面的氧化层打磨掉，然后整形为所需要的形状。电烙铁通电加热，在打磨干净的烙铁头涂上一层助焊剂，当松香冒烟，电烙铁能熔化焊锡时，烙铁头尖端表面就附上了一层光亮的锡。

3.被焊件的表面处理

被焊件的表面处理包括印制电路板和元器件引脚的清洁，元器件引脚、漆包线的上锡处理。

图4-15 焊接练习

4.焊接练习

如图4-15所示，将处理好的元器件引脚从焊接练习板的小孔中插入，练习板放在焊接木架上，从右上角开始，排列整齐，进行焊接。注意应尽量排列整齐，以便前后对比，改进不足。

正确使用工具，电烙铁采用笔握法，严格按照手工焊接五步操作法进行，焊点数量不少于40个。操作稳定、熟练后，再进行三步操作法的焊接练习。

5.电烙铁的接触法和烙铁头不同角度撤离方向练习

比较电烙铁的不同接触法和烙铁头从不同角度撤离时，焊点的不同。

项目评分标准

手工焊接项目评分标准见表4-2。

表4-2 手工焊接项目评分标准

项目实训报告

1）设计封面，包括项目名称、班级、姓名、指导老师、时间等。

2）实训报告内容包括项目目标、器材、步骤。写出焊接练习中的心得体会，总结注意事项和焊接中的焊接技巧。