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您的位置网站首页>>电子制作>>焊接工艺技巧与电烙铁使用
责任编辑:刘昆山

  一、电烙铁简介

  1、外热式电烙铁

  一般由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄、插头等部分所组成。烙铁头安装在烙铁芯内,用以热传导性好的铜为基体的铜合金材料制成。烙铁头的长短可以调整(烙铁头越短,烙铁头的温度就越高),且有凿式、尖锥形、圆面形、圆、尖锥形和半圆沟形等不同的形状,以适应不同焊接面的需要。

  2、内热式电烙铁

  由连接杆、手柄、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头(也称铜头)五个部分组成。烙铁芯安装在烙铁头的里面(发热快,热效率高达 85 %~%%以上)。烙铁芯采用镍铬电阻丝绕在瓷管上制成,一般 20W 电烙铁其电阻为 2.4kΩ 左右, 35W 电烙铁其电阻为 1.6kΩ 左右。常用的内热式电烙铁的工作温度列于下表:

烙铁功率 /W 20 25 45 75 100
端头温度 /℃ 350 400 420 440 455

  一般来说电烙铁的功率越大,热量越大,烙铁头的温度越高。焊接集成电路、印制线路板、 CMOS 电路一般选用 20W 内热式电烙铁。使用的烙铁功率过大,容易烫坏元器件(一般二、三极管结点温度超过 200℃ 时就会烧坏)和使印制导线从基板上脱落;使用的烙铁功率太小,焊锡不能充分熔化,焊剂不能挥发出来,焊点不光滑、不牢固,易产生虚焊。焊接时间过长,也会烧坏器件,一般每个焊点在 1.5 ~ 4S 内完成。

  3、其他烙铁

  1 )恒温电烙铁

  恒温电烙铁的烙铁头内,装有磁铁式的温度控制器,来控制通电时间,实现恒温的目的。在焊接温度不宜过高、焊接时间不宜过长的元器件时,应选用恒温电烙铁,但它价格高。

  2 )吸锡电烙铁

  吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁溶于一体的拆焊工具,它具有使用方便、灵活、适用范围宽等特点。不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。

  3 )汽焊烙铁

  一种用液化气、甲烷等可燃气体燃烧加热烙铁头的烙铁。适用于供电不便或无法供给交流电的场合。

  二、电烙铁的选择

  1、选用电烙铁一般遵循以下原则:

  ① 烙铁头的形状要适应被焊件物面要求和产品装配密度。

  ② 烙铁头的顶端温度要与焊料的熔点相适应,一般要比焊料熔点高 30 - 80℃ (不包括在电烙铁头接触焊接点时下降的温度)。

  ③ 电烙铁热容量要恰当。烙铁头的温度恢复时间要与被焊件物面的要求相适应。温度恢复时间是指在焊接周期内,烙铁头顶端温度因热量散失而降低后,再恢复到最高温度所需时间。它与电烙铁功率、热容量以及烙铁头的形状、长短有关。

  2、选择电烙铁的功率原则如下:

  ① 焊接集成电路,晶体管及其它受热易损件的元器件时,考虑选用 20W 内热式或 25W 外热式电烙铁。

  ② 焊接较粗导线及同轴电缆时,考虑选用 50W 内热式或 45 - 75W 外热式电烙铁。

  ③ 焊接较大元器件时,如金属底盘接地焊片,应选 100W 以上的电烙铁。

  三、电烙铁的使用

  1、电烙铁的握法

  电烙铁的握法分为三种。

  ① 反握法 是用五指把电烙铁的柄握在掌内。此法适用于大功率电烙铁,焊接散热量大的被焊件。

  ② 正握法 此法适用于较大的电烙铁,弯形烙铁头的一般也用此法。

  ③ 握笔法 用握笔的方法握电烙铁,此法适用于小功 率电烙铁,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、电烙铁使用前的处理

  在使用前先通电给烙铁头 “ 上锡 ” 。首先用挫刀把烙铁头按需要挫成一定的形状,然后接上电源,当烙铁头温度升到能熔锡时,将烙铁头在松香上沾涂一下,等松香冒烟后再沾涂一层焊锡,如此反复进行二至三次,使烙铁头的刃面全部挂上一层锡便可使用了。

  电烙铁不宜长时间通电而不使用,这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断,缩短其寿命,同时也会使烙铁头因长时间加热而氧化,甚至被 “ 烧死 ” 不再 “ 吃锡 ” 。

  3、 电烙铁使用注意事项

  ① 根据焊接对象合理选用不同类型的电烙铁。

  ② 使用过程中不要任意敲击电烙铁头以免损坏。内热式电烙铁连接杆钢管壁厚度只有 0.2mm ,不能用钳子夹以免损坏。在使用过程中应经常维护,保证烙铁头挂上一层薄锡。

  四、焊料

  焊料是一种易熔金属,它能使元器件引线与印制电路板的连接点连接在一起。锡( Sn )是一种质地柔软、延展性大的银白色金属,熔点为 232℃ ,在常温下化学性能稳定,不易氧化,不失金属光泽,抗大气腐蚀能力强。铅( Pb )是一种较软的浅青白色金属,熔点为 327℃ ,高纯度的铅耐大气腐蚀能力强,化学稳定性好,但对人体有害。锡中加人一定比例的铅和少量其它金属可制成熔点低、流动性好、对元件和导线的附着力强、机械强度高、导电性好、不易氧化、抗腐蚀性好、焊点光亮美观的焊料,一般称焊锡。

  焊锡按含锡量的多少可分为 15 种,按含锡量和杂质的化学成分分为 S 、 A 、 B 三个等级。手工焊接常用丝状焊锡。

  五、焊剂

  ① 助焊剂

  助焊剂一般可分为无机助焊剂、有机助焊剂和树脂助焊剂,能溶解去处金属表面的氧化物,并在焊接加热时包围金属的表面,使之和空气隔绝,防止金属在加热时氧化;可降低熔融焊锡的表面张力,有利于焊锡的湿润。

  ② 阻焊剂

  限制焊料只在需要的焊点上进行焊接,把不需要焊接的印制电路板的板面部分覆盖起来,保护面板使其在焊接时受到的热冲击小,不易起泡,同时还起到防止桥接、拉尖、短路、虚焊等情况。

  使用焊剂时,必须根据被焊件的面积大小和表面状态适量施用,用量过小则影响焊接质量,用量过多,焊剂残渣将会腐蚀元件或使电路板绝缘性能变差。

  六、对焊接点的基本要求

  1 、焊点要有足够的机械强度,保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、松动。不能用过多焊料堆积,这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。

  2 、焊接可靠,具有良好导电性,必须防止虚焊。虚焊是指焊料与被焊件表面没有形成合金结构。只是简单地依附在被焊金属表面上。

  3 、焊点表面要光滑、清洁 , 焊点表面应有良好光泽,不应有毛刺、空隙,无污垢,尤其是焊剂的有害残留物质,要选择合适的焊料与焊剂。

  七、手工焊接的基本操作方法

  焊前准备

  准备好电烙铁以及镊子、剪刀、斜口钳、尖嘴钳、焊料、焊剂等工具,将电烙铁及焊件搪锡,左手握焊料,右手握电烙铁,保持随时可焊状态。

  用烙铁加热备焊件。

  送入焊料,熔化适量焊料。

  移开焊料。

  当焊料流动覆盖焊接点,迅速移开电烙铁。

  掌握好焊接的温度和时间。在焊接时,要有足够的热量和温度。如温度过低,焊锡流动性差,很容易凝固,形成虚焊;如温度过高,将使焊锡流淌,焊点不易存锡,焊剂分解速度加快,使金属表面加速氧化,并导致印制电路板上的焊盘脱落。尤其在使用天然松香作助焊剂时,锡焊温度过高,很易氧化脱皮而产生炭化,造成虚焊。

  八、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、拆焊的方法

  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:

  1 )选用合适的医用空心针头拆焊

  2 )用铜编织线进行拆焊

  3 )用气囊吸锡器进行拆焊

  4 )用专用拆焊电烙铁拆焊

  5 )用吸锡电烙铁拆焊。

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