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      電子產品焊接工藝

      時間:2020/08/06  點擊量:0

      基本要求:

      ①熟悉電子產品的安裝與焊接工藝;

      ②熟練掌握安裝與手工焊接技術,能獨立完成普通電子產品的安裝與焊接。

      焊接工具

      一、電烙鐵

      1 、外熱式電烙鐵

      一般由烙鐵頭、烙鐵芯、外殼、手柄、插頭等部分所組成。烙鐵頭安裝在烙鐵芯內,用以熱傳導性好的銅為基體的銅合金材料制成。烙鐵頭的長短可以調整(烙鐵頭越短,烙鐵頭的溫度就越高),且有鑿式、尖錐形、圓面形、圓、尖錐形和半圓溝形等不同的形狀,以適應不同焊接面的需要。

      2 、內熱式電烙鐵

      由連接桿、手柄、彈簧夾、烙鐵芯、烙鐵頭(也稱銅頭)五個部分組成。烙鐵芯安裝在烙鐵頭的里面(發熱快,熱效率高達 85 %~%%以上)。烙鐵芯采用鎳鉻電阻絲繞在瓷管上制成,一般 20W 電烙鐵其電阻為 2.4kΩ 左右, 35W 電烙鐵其電阻為 1.6kΩ 左右。常用的內熱式電烙鐵的工作溫度列于下表:

      烙鐵功率 /W :20    25    45   75   100

      端頭溫度 /℃:350   400  420 440  455

      一般來說電烙鐵的功率越大,熱量越大,烙鐵頭的溫度越高。焊接集成電路、印制線路板、 CMOS 電路一般選用 20W 內熱式電烙鐵。使用的烙鐵功率過大,容易燙壞元器件(一般二、三極管結點溫度超過 200℃時就會燒壞)和使印制導線從基板上脫落;使用的烙鐵功率太小,焊錫不能充分熔化,焊劑不能揮發出來,焊點不光滑、不牢固,易產生虛焊。焊接時間過長,也會燒壞器件,一般每個焊點在 1.5 ~ 4S 內完成。

      3 、其他烙鐵

      1 )恒溫電烙鐵

      恒溫電烙鐵的烙鐵頭內,裝有磁鐵式的溫度控制器,來控制通電時間,實現恒溫的目的。在焊接溫度不宜過高、焊接時間不宜過長的元器件時,應選用恒溫電烙鐵,但它價格高。

      2 )吸錫電烙鐵

      吸錫電烙鐵是將活塞式吸錫器與電烙鐵溶于一體的拆焊工具,它具有使用方便、靈活、適用范圍寬等特點。不足之處是每次只能對一個焊點進行拆焊。

      3 )汽焊烙鐵

      一種用液化氣、甲烷等可燃氣體燃燒加熱烙鐵頭的烙鐵。適用于供電不便或無法供給交流電的場合。

      二、其它工具

      1 、尖嘴鉗它的主要作用是在連接點上網饒導線、元件引線及對元件引腳成型。

      2 、偏口鉗又稱斜口鉗、剪線鉗,主要用于剪切導線,剪掉元器件多余的引線。不要用偏口鉗剪切螺釘、較粗的鋼絲,以免損壞鉗口。

      3 、鑷子主要用途是攝取微小器件;在焊接時夾持被焊件以防止其移動和幫助散熱。

      4 、旋具又稱改錐或螺絲刀。分為十字旋具、一字旋具。主要用于擰動螺釘及調整可調元器件的可調部分。

      5 、小刀主要用來刮去導線和元件引線上的絕緣物和氧化物,使之易于上錫。

      三、電烙鐵的選用及使用

      1 、電烙鐵的選用

      ( 1 )選用電烙鐵一般遵循以下原則:

      ①烙鐵頭的形狀要適應被焊件物面要求和產品裝配密度。

      ②烙鐵頭的頂端溫度要與焊料的熔點相適應,一般要比焊料熔點高 30 - 80℃(不包括在電烙鐵頭接觸焊接點時下降的溫度)。

      ③電烙鐵熱容量要恰當。烙鐵頭的溫度恢復時間要與被焊件物面的要求相適應。溫度恢復時間是指在焊接周期內,烙鐵頭頂端溫度因熱量散失而降低后,再恢復到最高溫度所需時間。它與電烙鐵功率、熱容量以及烙鐵頭的形狀、長短有關。

      ( 2 )選擇電烙鐵的功率原則如下:

      ①焊接集成電路,晶體管及其它受熱易損件的元器件時,考慮選用 20W 內熱式或 25W 外熱式電烙鐵。

      ②焊接較粗導線及同軸電纜時,考慮選用 50W 內熱式或 45 - 75W 外熱式電烙鐵。

      ③焊接較大元器件時,如金屬底盤接地焊片,應選 100W 以上的電烙鐵。

      2 、電烙鐵的使用

      ( 1 )電烙鐵的握法

      電烙鐵的握法分為三種。

      ①反握法是用五指把電烙鐵的柄握在掌內。此法適用于大功率電烙鐵,焊接散熱量大的被焊件。

      ②正握法此法適用于較大的電烙鐵,彎形烙鐵頭的一般也用此法。

      ③握筆法用握筆的方法握電烙鐵,此法適用于小功率電烙鐵,焊接散熱量小的被焊件,如焊接收音機、電視機的印制電路板及其維修等。

      ( 2 )電烙鐵使用前的處理

      在使用前先通電給烙鐵頭 “ 上錫 ” 。首先用挫刀把烙鐵頭按需要挫成一定的形狀,然后接上電源,當烙鐵頭溫度升到能熔錫時,將烙鐵頭在松香上沾涂一下,等松香冒煙后再沾涂一層焊錫,如此反復進行二至三次,使烙鐵頭的刃面全部掛上一層錫便可使用了。

      電烙鐵不宜長時間通電而不使用,這樣容易使烙鐵芯加速氧化而燒斷,縮短其壽命,同時也會使烙鐵頭因長時間加熱而氧化,甚至被 “ 燒死 ” 不再 “ 吃錫 ” 。

      ( 3 )電烙鐵使用注意事項

      ? 根據焊接對象合理選用不同類型的電烙鐵。

      ②使用過程中不要任意敲擊電烙鐵頭以免損壞。內熱式電烙鐵連接桿鋼管壁厚度只有 0.2mm ,不能用鉗子夾以免損壞。在使用過程中應經常維護,保證烙鐵頭掛上一層薄錫。

      焊料、焊劑

      一、焊料

      焊料是一種易熔金屬,它能使元器件引線與印制電路板的連接點連接在一起。錫( Sn )是一種質地柔軟、延展性大的銀白色金屬,熔點為 232℃,在常溫下化學性能穩定,不易氧化,不失金屬光澤,抗大氣腐蝕能力強。鉛( Pb )是一種較軟的淺青白色金屬,熔點為 327℃,高純度的鉛耐大氣腐蝕能力強,化學穩定性好,但對人體有害。錫中加人一定比例的鉛和少量其它金屬可制成熔點低、流動性好、對元件和導線的附著力強、機械強度高、導電性好、不易氧化、抗腐蝕性好、焊點光亮美觀的焊料,一般稱焊錫。

      焊錫按含錫量的多少可分為 15 種,按含錫量和雜質的化學成分分為 S 、 A 、 B 三個等級。手工焊接常用絲狀焊錫。

      二、焊劑

      ? 助焊劑

      助焊劑一般可分為無機助焊劑、有機助焊劑和樹脂助焊劑,能溶解去處金屬表面的氧化物,并在焊接加熱時包圍金屬的表面,使之和空氣隔絕,防止金屬在加熱時氧化;可降低熔融焊錫的表面張力,有利于焊錫的濕潤。

      ? 阻焊劑

      限制焊料只在需要的焊點上進行焊接,把不需要焊接的印制電路板的板面部分覆蓋起來,保護面板使其在焊接時受到的熱沖擊小,不易起泡,同時還起到防止橋接、拉尖、短路、虛焊等情況。

      使用焊劑時,必須根據被焊件的面積大小和表面狀態適量施用,用量過小則影響焊接質量,用量過多,焊劑殘渣將會腐蝕元件或使電路板絕緣性能變差。

      電子元器件的引線成型和插裝

      一、電子元器件的引線成型要求

      手工插裝焊接的元器件引線加工形狀有臥式和豎式。

      ? 引線不應該在根部彎曲,

      ? 彎曲處的圓角半徑 R 應要大于兩倍的引腳直徑,

      ? 彎曲后的兩根引線要與元件本體垂直,

      ? 元氣件的符號標志應方向一致。

      二、電子元氣件的插裝方法

      ? 手工插裝

      ? 自動插裝

      ? 元氣件在印制電路板上插裝的原則

      ①電阻、電容、晶體管和集成電路的插裝應使標記和色碼朝上,易于辨認。

      ②有極性的元氣件有極性標記方向決定插裝方向。

      ③插裝順序應該先輕后重、先里后外 ] 先低后高。

      ④元氣件間的間距不能小于 1mm ,引線間隔要大于 2mm 。

      焊接工藝

      一、對焊接點的基本要求

      1 、焊點要有足夠的機械強度,保證被焊件在受振動或沖擊時不致脫落、松動。不能用過多焊料堆積,這樣容易造成虛焊、焊點與焊點的短路。

      2 、焊接可靠,具有良好導電性,必須防止虛焊。虛焊是指焊料與被焊件表面沒有形成合金結構。只是簡單地依附在被焊金屬表面上。

      3 、焊點表面要光滑、清潔,焊點表面應有良好光澤,不應有毛刺、空隙,無污垢,尤其是焊劑的有害殘留物質,要選擇合適的焊料與焊劑。

      二、手工焊接的基本操作方法

      ? 焊前準備

      準備好電烙鐵以及鑷子、剪刀、斜口鉗、尖嘴鉗、焊料、焊劑等工具,將電烙鐵及焊件搪錫,左手握焊料,右手握電烙鐵,保持隨時可焊狀態。

      ? 用烙鐵加熱備焊件。

      ? 送入焊料,熔化適量焊料。

      ? 移開焊料。

      ? 當焊料流動覆蓋焊接點,迅速移開電烙鐵。

      掌握好焊接的溫度和時間。在焊接時,要有足夠的熱量和溫度。如溫度過低,焊錫流動性差,很容易凝固,形成虛焊;如溫度過高,將使焊錫流淌,焊點不易存錫,焊劑分解速度加快,使金屬表面加速氧化,并導致印制電路板上的焊盤脫落。尤其在使用天然松香作助焊劑時,錫焊溫度過高,很易氧化脫皮而產生炭化,造成虛焊。

      三、印制電路板的焊接工藝

      1 、焊前準備

      首先要熟悉所焊印制電路板的裝配圖,并按圖紙配料,檢查元器件型號、規格及數量是否符合圖紙要求,并做好裝配前元器件引線成型等準備工作。

      2 、焊接順序

      元器件裝焊順序依次為:電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管,其它元器件為先小后大。

      3 、對元器件焊接要求

      1 )電阻器焊接

      按圖將電阻器準確裝人規定位置。要求標記向上,字向一致。裝完同一種規格后再裝另一種規格,盡量使電阻器的高低一致。焊完后將露在印制電路板表面多余引腳齊根剪去。

      2 )電容器焊接

      將電容器按圖裝人規定位置,并注意有極性電容器其 “ + ” 與 “ - ” 極不能接錯,電容器上的標記方向要易看可見。先裝玻璃釉電容器、有機介質電容器、瓷介電容器,最后裝電解電容器。

      3 )二極管的焊接

      二極管焊接要注意以下幾點:第一,注意陽極陰極的極性,不能裝錯;第二,型號標記要易看可見;第三,焊接立式二極管時,對最短引線焊接時間不能超過 2S 。

      4 )三極管焊接

      注意 e 、 b 、 c 三引線位置插接正確;焊接時間盡可能短,焊接時用鑷子夾住引線腳,以利散熱。焊接大功率三極管時,若需加裝散熱片,應將接觸面平整、打磨光滑后再緊固,若要求加墊絕緣薄膜時,切勿忘記加薄膜。管腳與電路板上需連接時,要用塑料導線。

      5 )集成電路焊接

      首先按圖紙要求,檢查型號、引腳位置是否符合要求。焊接時先焊邊沿的二只引腳,以使其定位,然后再從左到右自上而下逐個焊接。

      對于電容器、二極管、三極管露在印制電路板面上多余引腳均需齊根剪去。

      四、拆焊

      在調試、維修過程中,或由于焊接錯誤對元器件進行更換時就需拆焊。拆焊方法不當,往往會造成元器件的損壞、印制導線的斷裂或焊盤的脫落。良好的拆焊技術,能保證調試、維修工作順利進行,避免由于更換器件不得法而增加產品故障率。

      普通元器件的拆焊:

      1 )選用合適的醫用空心針頭拆焊

      2 )用銅編織線進行拆焊

      3 )用氣囊吸錫器進行拆焊

      4 )用專用拆焊電烙鐵拆焊

      5 )用吸錫電烙鐵拆焊


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