崔愛(ài)玲
(晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 晉中 030600)
隨著科技的進(jìn)步,在電子產(chǎn)品的制作中不斷出現(xiàn)了新的焊接方法,但是,手工焊接電路板還是焊接技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一,如果沒(méi)有相應(yīng)的工藝質(zhì)量作保證,會(huì)造成電路工作不穩(wěn)定,影響電子產(chǎn)品質(zhì)量。本文從幾方面詳細(xì)闡述了如何焊接電路板。
焊接前的準(zhǔn)備工作如下:
(1)選擇電烙鐵:電烙鐵是焊接的主要工具,應(yīng)根據(jù)焊接對(duì)象來(lái)選擇電烙鐵,焊接收音機(jī)等小型電子元件應(yīng)選擇20W的電烙鐵,其發(fā)熱快、耗電??;焊接電視機(jī)等大型家電或工業(yè)用微型控制器電路板時(shí)應(yīng)選用功率稍大的40W的電烙鐵。因?yàn)殡娎予F功率過(guò)大會(huì)燙壞一些元件,過(guò)小會(huì)造成虛焊現(xiàn)象。
(2)選擇焊料:常用的焊料是焊錫,即焊錫絲,其熔點(diǎn)低、導(dǎo)電性好,并有一定的強(qiáng)度,焊錫絲直徑有Φ0.5、Φ0.8、Φ1.0、…、Φ5.0等多種規(guī)格,根據(jù)焊點(diǎn)的大小來(lái)選擇,一般選擇原則是使焊錫絲的直徑略小于焊盤的直徑。
(3)選擇焊劑:焊劑在焊接中起防止焊接表面氧化的作用,常用的焊劑是松香,它是中性的,不會(huì)腐蝕線路板和電子元器件,還有一種焊劑是焊油,又稱焊錫膏,助焊效果好,但有一點(diǎn)腐蝕性,焊好后應(yīng)馬上將焊油擦干凈。
(4)處理線路板和元器件:首先用細(xì)砂紙打磨線路板的銅箔表面,再用水清洗干凈,然后涂上一層松香和酒精溶液,松香和酒精比例為1∶2。檢查元件管腳有無(wú)氧化、油污等,若有此情況應(yīng)清理干凈,這樣既能保證焊接速度,又能保證焊接質(zhì)量。
電烙鐵使用前應(yīng)先上錫,即先把烙鐵燒熱,能融化焊錫時(shí)涂上松香,然后再把焊錫涂在烙鐵頭上,使烙鐵頭均勻地吃上一層錫。一般使用操作臺(tái)焊接時(shí),電烙鐵常采用握筆法來(lái)焊接,其焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),大概心里默念1,2即可,然后先拿走焊錫絲,再拿走電烙鐵。電烙鐵用完之后,一定要放在烙鐵架上,以免燙傷人或?qū)Ь€,造成事故。
焊接方法及基本步驟如下:
(1)準(zhǔn)備焊接:左手拿焊錫絲,右手握電烙鐵,進(jìn)入備焊狀態(tài)。烙鐵頭要保持干凈、無(wú)焊渣等雜物,并在表面涂有焊錫。
(2)加熱焊件:烙鐵頭靠在兩焊件的連接處,同時(shí)加熱整個(gè)焊件1s~2s,讓元器件管腳與焊盤同時(shí)受熱。
(3)送入焊絲:焊接面被加熱到一定溫度時(shí),焊錫絲從烙鐵對(duì)面接觸焊件,注意焊錫絲不要直接送到烙鐵頭上。
(4)移開焊絲:當(dāng)焊絲融化并夠焊接用時(shí),將焊絲向左上方45°方向迅速移開。
(5)移開電烙鐵:焊錫浸潤(rùn)焊盤后,電烙鐵向右上方45°方向移開,結(jié)束焊接。
焊接時(shí)要有些技巧,具體總結(jié)如下:
(1)增加烙鐵和焊件的接觸面積來(lái)加快傳熱。在焊接時(shí),要使烙鐵頭與焊件形成面的接觸而不是點(diǎn)的接觸,從而增加受熱面積,提高傳熱效率。
(2)加熱要靠焊錫橋。需要焊接的焊盤各種各樣,不可能不斷更換烙鐵頭,這就需要烙鐵頭上保留一點(diǎn)焊錫,形成焊錫橋。焊錫的傳熱較空氣的傳熱快得多,但保留的焊錫不能過(guò)多,長(zhǎng)時(shí)間的高溫會(huì)影響焊錫的質(zhì)量,也容易造成短路。
(3)撤離烙鐵應(yīng)及時(shí),從不同方向撤離烙鐵與形成的焊點(diǎn)有關(guān),對(duì)烙鐵頭上的錫量也有影響,水平方向撤離時(shí),焊錫掛在烙鐵頭上。
(4)在焊點(diǎn)凝固之前不能觸動(dòng)或振動(dòng),比如用鑷子夾住元件焊接時(shí),焊點(diǎn)凝固后才能拿走鑷子,否則會(huì)造成虛焊或假焊。
(5)焊錫用量應(yīng)適中,過(guò)量的焊錫不僅造成浪費(fèi)、加熱時(shí)間長(zhǎng),還容易造成短路;如果錫量過(guò)少,焊接不牢固,特別是電路板引出導(dǎo)線時(shí),容易造成導(dǎo)線脫落。
(6)焊劑用量應(yīng)適中,適量的焊劑有助于焊接,過(guò)量的焊劑,延長(zhǎng)了加熱時(shí)間,降低了工作效率,還會(huì)流到觸點(diǎn)上,造成接觸不良。對(duì)使用松香芯的焊絲,基本上不再需要助焊劑。
(7)不要使用烙鐵頭作為運(yùn)送焊錫的工具,烙鐵尖的溫度一般在300℃以上,焊錫絲中的松香容易在高溫下分解失效,焊錫也處于過(guò)熱的低質(zhì)量狀態(tài),嚴(yán)重影響焊接。
要求必須對(duì)元器件老化進(jìn)行處理,經(jīng)過(guò)老化的元件先進(jìn)行測(cè)試篩選才能焊接使用。老化過(guò)程如下:
(1)高溫儲(chǔ)存:需要高溫儲(chǔ)存的元器件分類裝入專用金屬盒內(nèi),將裝有元器件的金屬盒放入高低溫試驗(yàn)箱內(nèi),儲(chǔ)存溫度先預(yù)設(shè)為90℃,當(dāng)溫度達(dá)到平衡后,再設(shè)定溫度為100℃,達(dá)到規(guī)定值開始計(jì)時(shí),72h后取出元器件,并在室溫下恢復(fù)不少于1h,使得元器件溫度恢復(fù)室溫。
(2)低溫儲(chǔ)存:將裝有元器件的金屬盒放入冰箱內(nèi)。儲(chǔ)存溫度設(shè)定為-20℃,達(dá)到規(guī)定值開始計(jì)時(shí),24 h后取出元器件,并在室溫下恢復(fù)不少于1h,使得元器件溫度恢復(fù)室溫。
(3)高低溫循環(huán):將冰箱的溫度設(shè)定在-20℃,將烘箱的溫度設(shè)定在100℃,將需要高低溫循環(huán)老化的元器件分類裝入專用金屬盒內(nèi)。待冰箱和烘箱的溫度達(dá)到設(shè)定值后,將裝有元器件的金屬盒放入冰箱內(nèi)。儲(chǔ)存計(jì)時(shí)30min后,取出裝有元器件的金屬盒,迅速放入烘箱中存儲(chǔ)30min,中間的轉(zhuǎn)換時(shí)間不得超過(guò)1 min,如此循環(huán)5次。5次循環(huán)之后取出元器件,在室溫下恢復(fù)到器件溫度穩(wěn)定,時(shí)間應(yīng)不少于2h。
元器件焊接順序?yàn)橄入y后易,先低后高,先貼片后插裝。先焊接難度大的,主要指貼片式器件,不容易焊接,如果最后焊接,萬(wàn)一把焊盤搞壞,就會(huì)前功盡棄。先焊接高度低的,從低到高開始焊接,容易操作,一般先焊接小電阻,如果把大元件先焊接上會(huì)影響其他元件的焊接,尤其是元件密集的時(shí)候。一般焊接順序依次為:貼片式器件、電阻、電容、二極管、三極管、集成塊、大功率管等其他元器件。
對(duì)元器件的焊接要求為:①焊接電阻,要求標(biāo)記向上,字的方向一致,在電阻比較多的情況下,應(yīng)焊接完成一種規(guī)格型號(hào)的電阻后,再焊接另一種型號(hào)的,以免混淆,盡量使電阻的安裝高低一致,焊接完畢后將漏在電路板外的管腳齊根剪去;②焊接電容,如果有極性的電容,其“+”極、“-”極不能顛倒,電容上的標(biāo)記應(yīng)漏出來(lái)容易看到;③焊接二極管,二極管是有極性的,陰陽(yáng)級(jí)不能裝反,標(biāo)記朝外,焊接立式二極管時(shí),最短引腳的焊接時(shí)間不能超過(guò)2s;④焊接三極管,三極管的e,b,c三級(jí)性要插對(duì),焊接時(shí)間應(yīng)盡可能短些,焊接時(shí)用鑷子夾住引腳線,盡量散熱,如果焊接大功率三極管時(shí),需要加裝散熱片,在元器件的金屬面均勻涂抹T-50型導(dǎo)熱絕緣硅脂,將元器件的金屬面靠到散熱片上,帶散熱器的元器件的底面應(yīng)與板面保持2mm的距離,以利于元器件散熱;⑤焊接集成塊,焊接時(shí)先焊接集成塊邊上的兩個(gè)引腳,使其定位,然后從上到下、從左到右依次焊接每個(gè)引腳。
綜上所述,要提高焊接電路板的質(zhì)量,必須掌握焊接的基本知識(shí)和操作技巧,并且在焊接實(shí)踐中不斷摸索、不斷總結(jié)。
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