数字电子电路焊接过程:电子电路焊接方法与技巧

一、焊接基础知识:

焊接是使金属连接的一种方法。它利用加热手段,在两种金属的接触面,通过焊接材料的原子或分子的相互扩散作用,使两种金属间形成一种永久的牢固结合。利用焊接的方法进行连接而形成的接点叫焊点。

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1、焊接要素:

1).焊接母材的可焊性;

2).焊接部位清洁程度;

3).助焊剂;

4).焊接温度和时间

2、焊锡的最佳温度与时间:

250±5ºC,最低焊接温度为240ºC。温度太低易形成冷焊点。高于260ºC易使焊点质量变差。

完成润湿和扩散两个过程需2~3S,1S仅完成润湿和扩散两个过程的35%。一般IC、三极管焊接时间小于3S,其他元件焊接时间为4~5S。

3、电烙铁分类

按照发热形式分类:内热式和外热式

按照温度控制方式分类:普通电烙铁;调温电烙铁;恒温电烙铁

内热式电烙铁有耗电省、体积小、重量轻、发热快等优点,额定功率有20W,25W两种,适合焊接小电子装置,如半导体收音机等。

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外热式电烙铁

外热式电烙铁的额定功率有25W、30W、45W、75W、300W等。

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如果电烙铁功率选择过大会烫坏元器件;功率选择过小会出现虚焊或焊锡熔化困难的现象。

4、焊接材料(分为焊料和焊剂):

焊料为易熔金属,手工焊接所使用的焊料为锡铅合金。具有熔点低、机械强度高、表面张力小和抗氧化能力强等优点。

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助焊剂的作用是清除金属表面氧化物,硫化物、油和其它污染物,并防止在加热过程中焊料继续氧化。同时,它还具有增强焊料与金属表面的活性、增加浸润的作用。

(1)有清洗被焊金属和焊料表面的作用。

(2)熔点要低于所有焊料的熔点。

(3)在焊接温度下能形成液状,具有保护金属表面的作用。

(4)有较低的表面张力,受热后能迅速均匀地流动。

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阻焊剂是一种耐高温的涂料,其作用是保护印制电路板上不需要焊接的部位。

阻焊剂的种类:热固化型阻焊剂; 紫外线光固化型阻焊剂(光敏阻焊剂); 电子辐射固化型阻焊剂

焊锡丝是手工焊接用的焊料。焊锡丝是管状的,由焊剂与焊锡制做在一起,在焊锡管中夹带固体焊剂。焊剂一般选用特级松香为基质材料,并添加一定的活化剂,如盐酸二乙胺等。锡铅组分不同,熔点就不同。

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常用的焊锡丝如Sn63Pb37,熔点183℃,Sn62Pb36Ag2,熔点179℃。管状焊锡丝的直径的0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8 、1.0 等多种规格。焊接穿孔元件可选用0.5、0.6 的焊锡丝。

二、焊接方法

1、电烙铁的选择

合理地选用电烙铁,对提高焊接质量和效率有直接的关系。如果使用的电烙铁功率较小,则焊接温度过低,使焊点不光滑、不牢固,甚至焊料不能熔化,使焊接无法进行。如果电烙铁的功率太大,使元器件的焊点过热,造成元器件的损坏,致使印制电路板的铜箔脱落。

2、镀锡

(1) 镀锡要点:镀件表面应清洁,如焊件表面带有锈迹或氧化物,可用酒精擦洗或用刀刮、用砂纸打磨。

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(2)小批量生产时:镀焊可用锡锅。用调压器供电,以调节锡锅的最佳温度。

(3)多股导线镀锡:多股导线镀锡前要用剥线钳去掉绝缘皮层,再将剥好的导线朝一个方向旋转拧紧后镀锡,镀锡时不要把焊锡浸入到绝缘皮层中去,最好在绝缘皮前留出一个导线外径长度没有锡,这有利于穿套管。

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3、元器件引线加工成型

元器件在印制板上的排列和安装有两种方式,一种是立式,另一种是卧式。元器件引线弯成的形状应根据焊盘孔的距离不同而加工成型。加工时,注意不要将引线齐根弯折,一般应留1.5mm以上,弯曲不要成死角,圆弧半径应大于引线直径的1~2倍。并用工具保护好引线的根部,以免损坏元器件。同类元件要保持高度一致。各元器件的符号标志向上(卧式)或向外(立式),以便于检查。

4、常用元器件的安装要求

(1)晶体管的安装:在安装前一定要分清集电极、基极、发射极。元件比较密集的地方应分别套上不同彩色的塑料套管,防止碰极短路。对于一些大功率晶体管,应先固定散热片,后插大功率晶体管再焊接。

(2) 集成电路的安装:集成电路在安装时一定要弄清其方向和引线脚的排列顺序,不能插错。现在多采用集成电路插座,先焊好插座再安装集成块。

(3)变压器、电解电容器、磁棒的安装:对于较大的电源变压器,就要采用弹簧垫圈和螺钉固定;中小型变压器,将固定脚插入印制电路板的孔位,然后将屏蔽层的引线压倒再进行焊接;磁棒的安装,先将塑料支架插到印制电路板的支架孔位上,然后将支架固定,再将磁棒插入。

三、安装元器件时注意事项:

安装的元器件字符标记方向一致,并符合阅读习惯,以便今后的检查和维修。穿过焊盘的引线待全部焊接完后再剪断。

1、电烙铁的握法

为了人身安全,一般电烙铁离开鼻子的距离 通常以30cm为宜。电烙铁拿法有三种。反握法动作稳定,长时间操作不宜疲劳,适合于大功率烙铁的操作。正握法适合于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在工作台上焊印制板等焊件时,多采用握笔法。

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3、焊接步骤

五步焊接法:

(1)准备施焊:烙铁头和焊锡靠近被焊工件并认准位置,处于随时可以焊接的状态,此时保持烙铁头干净可沾上焊锡。

(2)加热焊件:将烙铁头放在工件上进行加热,烙铁头接触热容量较大的焊件。

(3)熔化焊锡:将焊锡丝放在工件上,熔化适量的焊锡,在送焊锡过程中,可以先将焊锡接触烙铁头,然后移动焊锡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工件表面和整个焊盘。

(4)移开焊锡丝:待焊锡充满焊盘后,迅速拿开焊锡丝,待焊锡用量达到要求后,应立即将焊锡丝沿着元件引线的方向向上提起焊锡。

(5)移开烙铁:焊锡的扩展范围达到要求后,拿开烙铁,注意撤烙铁的速度要快,撤离方向要沿着元件引线的方向向上提起。

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5、焊点合格的标准

(1)焊点有足够的机械强度:为保证被焊件在受到振动或冲击时不至脱落、松动,因此要求焊点要有足够的机械强度。

(2)焊接可靠,保证导电性能:焊点应具有良好的导电性能,必须要焊接可靠,防止出现虚焊。

(3)焊点表面整齐、美观:焊点的外观应光滑、圆润、清洁、均匀、对称、整齐、美观、充满整个焊盘并与焊盘大小比例合适。

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5、焊接质量的检查

1)、 目视检查:就是从外观上检查焊接质量是否合格,有条件的情况下,建议用3~10倍放大镜进行目检,目视检查的主要内容有:

(1)是否有错焊、漏焊、虚焊。

(2)有没有连焊、焊点是否有拉尖现象。

(3)焊盘有没有脱落、焊点有没有裂纹。

(4)焊点外形润湿应良好,焊点表面是不是光亮、圆润。

(5)焊点周围是无有残留的焊剂。

(6)焊接部位有无热损伤和机械损伤现象。

2)、手触检查:在外观检查中发现有可疑现象时,采用手触检查。主要是用手指触摸元器件有无松动、焊接不牢的现象,用镊子轻轻拨动焊接部或夹住元器件引线,轻轻拉动观察有无松动现象。

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