1.焊接器材准备
1)电烙铁
电烙铁是电子焊接中最常用的工具,作用是将电能转换成热能对焊接点部位进行加热焊接。新烙铁使用前,应用细砂纸将烙铁头打光亮,通电烧热蘸上松香后,用焊锡丝均匀地镀上一层锡,可防止烙铁头表面氧化。一般来说,电烙铁的功率越大,热量越大,烙铁头的温度也就越高。一般集成电路等电子元器件焊接,选用20 W内热式电烙铁足够了,功率过大容易烧坏元件。
烙铁焊接时间不宜太长,也不能太短,时间过长容易损坏器件,而时间太短,焊锡则不能充分融化,造成焊点不光滑不牢固,还可能产生虚焊,一般焊接时间必须在2~4 s内完成。电烙铁使用220 V交流电源,应特别注意安全。应认真做到以下几点。
(1)电烙铁插头最好使用三脚电源插头,要使外壳可靠接地。
(2)使用前应认真检查电源插头、电源线有无损坏。
(3)电烙铁使用中,不能用力锤击。要防止烙铁头脱落,以防烫伤他人。
(4)不焊接时应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上,以防烫坏绝缘层而发生触电事故。
(5)使用结束后,应及时切断电源,待冷却后,再将电烙铁收回工具箱。
2)焊锡和助焊剂
焊锡的作用是使元件引脚与印刷电路板的连接点焊接在一起,焊锡的选择对焊接质量有很大的影响。常用焊锡是含松香的焊锡丝,它的熔点较低,焊接时还需要助焊剂,常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。使用助焊剂,可以帮助清除金属表面的氧化物,利于焊接,又可让表面光洁漂亮。焊接较大元件时,可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。
3)吸锡器
吸锡器可以把电路板上多余的焊锡处理掉,在拆除多脚集成电路器件时十分有用,也可采用烙铁使焊点熔掉,将元件取出的方法。
4)辅助工具
为了方便焊接操作,常采用尖嘴钳、扁口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。
2.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。
1)清除焊接部位的氧化层
可用刀片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
元件必须清洁和镀锡,由于空气氧化的作用,电子元件引脚上会附有一层氧化膜,同时还有其他污垢,焊接前可用刀片刮掉氧化膜,并涂上一层焊锡(俗称搪锡),然后再进行焊接。经过上述处理后元件容易焊牢,不容易出现虚焊现象。
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,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。若是多股金属丝的导线,打光后应先拧在一起,然后再镀锡。
3.焊接技术
做好焊前处理之后,就可正式进行焊接。
1)焊接方法
掌握正确的操作姿势,可以保证操作者的身心健康,减轻劳动伤害。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 cm,通常以30 cm为宜。
电烙铁有三种握法,如图1-24所示。
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图1-24 握电烙铁的手法示意图
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;正握法适于中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。
电烙铁使用以后,一定要稳妥地插放在烙铁架上,并注意导线等其他杂物不要碰到烙铁头,以免烫伤导线,造成漏电及火灾等事故。
2)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5个步骤。
(1)步骤1:准备施焊。
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。
(2)步骤2:加热焊件。
烙铁头靠在两焊件的连接处,加热整个焊件体,时间为1~2 s。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。如导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀受热。
(3)步骤3:送入焊丝。
焊件焊接面被加热到一定温度时,在焊件端加焊锡丝。注意不要把焊锡丝送到烙铁头上。
(4)步骤4:移开焊丝。
当焊丝熔化一定量后,立即沿左上45°方向移开焊丝。
(5)步骤5:移开烙铁。
焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后,沿右上45°方向移开烙铁,结束焊接。从第3步开始到第5步结束,时间也是2~4 s。
3)焊接质量
虚焊会造成接触不良,时通时断,原因是焊点处只有少量锡焊住。假焊是指表面上看好像焊住了,实际并没有焊上。这两种情况将给电子产品调试和检修带来极大的困难。只有经过大量的焊接练习,才能避免这两种情况。
(1)焊接用锡量。
焊接点上的用焊量不能太少,太少了焊接不牢,机械强度也太差。而太多也容易造成外观堆焊而内部未接通。
(2)注意烙铁和焊接点的位置。
正确的方法是用电烙铁的搪锡面去接触焊接点,这样传热面积大,焊接速度快。
(3)焊接时,要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。
焊锡光亮无毛刺,锡量适中。焊锡和被焊物融合牢固。不应有虚焊和假焊。
(4)为保证焊接质量,应进行焊接后的检查。
焊接结束后必须检查有无漏焊、虚焊以及由于焊锡流淌造成的元件短路。虚焊较难发现,可用镊子夹住元件引脚轻轻拉动,如发现摇动应立即补焊。
4)拆换元件
可用吸焊器将元件管脚上的焊锡全部吸掉,完成拆换元件,也可直接使用电烙铁熔掉焊锡,常用拆卸方法是在烙铁加温时,用镊子夹住元件外拉,当温度达到时,元件就会被拉出,但切记不要太用力了,否则管脚断在焊锡中就麻烦了。
思考题:焊接时,如何掌握好电烙铁的温度和焊接时间?
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