電子制作中焊接技術(shù)的探究與實踐

1、電子制作中焊接技術(shù)的探究與實踐各種電子產(chǎn)品都是由一個個小小的電子元器件和小電路組成的，只要有一個虛假的焊點就是不合格的產(chǎn)品。雖然大批量生產(chǎn)電子產(chǎn)品已采用自動化焊接，工藝水平高，質(zhì)量保證，但生產(chǎn)、生活和制作修理中手工焊接的地位還無法取代。焊接技術(shù)是學生在電子技術(shù)課中從事電子制作十分重要的基本功，提高焊接質(zhì)量，不僅提高了電子產(chǎn)品制作質(zhì)量，而且能使學生養(yǎng)成遵守操作規(guī)程的良好習慣和質(zhì)量意識，為進入電子制作理論與實踐的領(lǐng)域創(chuàng)造良好的開端。一、焊接前的準備1、刮腳與搪錫引線已鍍銀或鍍錫處理的元器件和已處理的線路板可直接用于焊接，否則須經(jīng)刮腳、搪錫等處理。元件引腳、連接導線和銅箔等表面的氧化層，是引起隔離的

2、最普遍的情況，是產(chǎn)生虛焊的主要原因。去除氧化層的辦法是使用助焊劑松香或利用刀片刮除或用砂紙打磨，對于即將焊接的元件引腳、連接導線要先進行上錫處理，松香助焊劑能取得理想的效果。有些元件的引腳不易上錫，因而廠家已在引腳上鍍上一層易焊層以便上錫，如果先行刮腳把易焊層刮去，上錫反而困難。某些元件引腳和連接導線是用絕緣漆包著的金屬線制作的，焊接這種引線時，要先把焊接處的漆層去除。在沒有特殊焊劑的情況下，可采用下述方法：對于較粗的漆包線只需用刀片刮去漆層即可；如果漆包線很細（如收音機中的天線線圈），就不可用刀刮法去漆，可把漆包線放在木板上，用烙鐵蘸少許焊錫，多些松香，在細漆包線上順著線頭方向反復摩擦，并且

3、不斷轉(zhuǎn)動漆包線，直至全部附上光亮的錫層為止；若是多股細漆包線合在一起，照此方法也能上錫。2、折彎與插裝針腳式元件安裝有立式和臥式兩種方式。插入元件前，要先根據(jù)線路板上裝此元件的孔間距離和排放要求將元件的引腳折好，要美觀整齊。將引腳已上錫或出廠時已鍍銀鍍錫處理的元件對著線路圖插入干凈的線路板上，將元件插入印刷電路板小孔。從正面插入（不帶銅箔面），在電路板反面（有銅箔一面）焊接。盡可能靠近印刷線路板，且要端正，檢查無誤后用一塊海綿覆住，倒置在桌上準備焊接。二、焊接的原理與技術(shù)要領(lǐng)（一）焊接的原理在電子制作中，焊接主要是把元件的金屬引腳和線路板上的銅箔通過融熔的焊錫緊密地連結(jié)在一起。焊錫一旦被烙鐵的

4、高溫熔化，就變成了液態(tài)，這種熔錫與潔凈的銅箔接觸后，會向周圍漫延，在銅箔表面上形成一層均勻、光滑、連續(xù)的錫層，這種現(xiàn)象稱為浸潤。如果液體與固體接觸后，具有收縮的趨勢，不能形成擴展的薄層，甚至還會成為一個圓點，這種現(xiàn)象稱為不浸潤。之所以選用焊錫作為焊料，就是因為熔化的焊錫在良好的條件下能與銅箔充分浸潤，焊接過程的第一個環(huán)節(jié)就是要實現(xiàn)熔錫和銅箔間的良好浸潤。焊接過程的另一個環(huán)節(jié)是熔錫和銅箔之間的相互擴散。由于分子之間有間隙，同時分子總是在不停地運動著，高溫下運動更為劇烈，一旦熔錫與銅箔接觸，熔錫分子和銅箔分子就會在接觸界面上互相摻入對方，這種現(xiàn)象稱為擴散。擴散的結(jié)果會在接觸面處形成一個合金層，這種

5、合金層的存在，能使凝固的焊錫與銅箔產(chǎn)主很強的結(jié)合力。所以，經(jīng)過浸潤和擴散這兩個環(huán)節(jié)后，達到了焊錫和銅箔緊緊地連結(jié)在一起的目的。焊接的時間分兩種情況而定，在焊接集成電路及晶體管等小型元件引腳時，取2-3秒鐘，較大的元件焊接時間可以達4-5秒鐘。（二）送錫焊接法當操作者的一只手拿了電烙鐵后，如果另一個手可騰出來拿錫絲時，最好采用送錫焊接法，這樣比較容易保證焊點的質(zhì)量；如果另一個手需要拿鑷子夾元件等時，那么就只能采用帶錫焊接法，也叫點錫焊接法。從大量的實踐中了解到，送錫焊接法的使用更為普遍，具有焊接速度快、焊點質(zhì)量好的優(yōu)點。右手握預熱的烙鐵，使烙鐵頭加熱待焊點。注意烙鐵頭是斜面的，應將斜面貼緊元件引

6、腳，同時尖角接觸焊盤，若烙鐵頭是錐形的，則以圓錐尖或圓錐的1/3處貼緊元件引腳，錐尖接觸焊盤，要同時加熱元件引腳和焊盤。烙鐵軸線與焊盤面的夾角約呈45°。加熱時間約23秒后，使被焊點升溫到適宜溫度。左手將錫絲從烙鐵頭的對面（斜面烙鐵頭），或側(cè)面（圓錐狀烙鐵頭）送到元件引腳與焊盤的結(jié)合處。若錫絲送上未被立即熔化，說明被焊點的溫度低了，要稍延長加熱時間再送焊錫絲，不要為了使錫絲熔化，直接將錫絲送到烙鐵頭上，因為往烙鐵上送絲常發(fā)生虛焊。當焊點熔化、浸潤、擴散，待焊點上有適量的熔融狀態(tài)錫時，先撤離焊錫絲，后撤烙鐵頭。焊錫凝固前，被焊物不可晃動，否則也易造成虛焊。送錫焊接法的要領(lǐng)：1、雙手協(xié)同

7、操作；2、烙鐵要同時加熱引腳和引腳處的焊盤，至溫度適宜，加熱時間太長將使焊盤（銅箔）氧化直至燒焦翹起，造成銅箔脫落損壞；3、熔錫擴散和浸潤發(fā)生至熔錫鋪滿焊盤的2/3后，先撤離錫絲后撤烙鐵。若焊點過大，錫絲和烙鐵可以同時左右繞引線轉(zhuǎn)動一下；4、錫絲不得后于烙鐵離開。（三）帶錫焊接法右手持吃錫的電烙鐵，左手用尖嘴鉗或鑷子夾持元件或?qū)Ь€。將烙鐵頭刃面接觸被焊接元件的引腳和焊盤，烙鐵頭停留的時間控制在23秒鐘，當引腳和焊盤被浸潤，焊點上充滿光亮的焊錫時，左手仍持元件不動，電烙鐵沿著元件引腳方向輕提離開焊點，這樣焊點將呈正弦波峰形狀，既飽滿、光亮、質(zhì)量又好。待焊點處的錫冷卻凝固后，方可松開左手。烙鐵頭的

8、刃口上帶的錫量的多少，要根據(jù)焊點的大小而定，錫量過少焊接不牢；錫量過多焊不透，且焊點也不美觀。烙鐵頭的刃口與焊接電路板的角度最好是45°，使電烙鐵斜面接觸引腳和焊盤，這樣導熱面積大，焊接速度快，焊點質(zhì)量好。錫量過多，不但浪費焊錫，而且焊點內(nèi)部也不一定焊透，牢固性反而變差，還會溢向附近的銅箔而造成短路連焊。（四）焊接質(zhì)量分析焊接二極管、三極管、集成塊等元件時，時間要短，并用尖嘴鉗或鑷子夾住引腳根部，以利于散熱，防元件燙壞。一個好的焊點，應該是表面光亮，圓滑而無毛刺，錫量適中、錫和被焊物融合牢固，連接可靠，且呈圓錐型（即浸潤型）。焊接質(zhì)量用焊接角來檢查，焊錫凝固后的切線方向同線路板的夾角

9、叫做焊接角，焊接角大于90°是實焊，小于90°是虛焊。常見的不正常情況有：1、虛焊和假焊虛焊看起來好像有錫在引腳和焊盤上，但焊錫與引腳沒有焊好，接觸不良，電子產(chǎn)品震動后，容易出現(xiàn)信號時有時無的情況。假焊是由于被焊接的焊盤氧化而沒有處理造成的。假焊看起來好像有錫在引腳和焊盤上，但焊盤上沒有焊錫的浸潤，此焊點根本就沒焊上去，是假的，此電路沒接通，嚴重時元器件的引腳可從印刷電路板上拔下來。危害：連接處機械強度低，在外力的沖擊和激烈震動時，容易脫開焊接件，造成電路不通或時通時斷等故障，且不易檢出。一般可通過用眼觀察，用手搖動查出，有時還需要配合萬用表測量。其主要產(chǎn)生原因有：A、金屬

10、引腳沒有上錫或上得不好，沒有清除焊盤的氧化層和污垢，或者清除不徹底；B、烙鐵頭未同時緊靠在待焊接的引腳與焊盤兩部分上，焊點溫度不夠，焊錫還沒完全熔化（稱半熔態(tài)），烙鐵就撤走了；C、焊錫未凝固前發(fā)生晃動；D、當溫度過高，焊接時間過長，形成不適當?shù)暮辖稹Ｖ挥薪?jīng)過大量的、認真的焊接實踐，才能避免這兩種情況。2、電路板銅箔脫落原因：A、焊接時間過長；B、電烙鐵功率過大；C、對有問題焊點重復處理次數(shù)過多。解決辦法是要控制好焊接時間；需更換功率小一點的電烙鐵；要求對有問題焊點分清原因，在處理時一次解決。3、毛刺焊點產(chǎn)生的原因是助焊劑不足或溫度不夠高，電烙鐵離開焊點時焊錫和電烙鐵不能很好的分離，呈粘滯狀態(tài)而

11、出現(xiàn)毛刺，焊點顯得干枯、不光亮圓潤。解決辦法是用電烙鐵頭多沾些松香重新焊一次。4、搭錫現(xiàn)象即連焊，避免搭錫首先要選用合適的烙鐵頭，烙鐵頭尖細一點，焊起來慢一些，但發(fā)生搭錫的機會也少一些。溫度越高，錫的流動性越好，物質(zhì)與物質(zhì)之間的排斥和吸引發(fā)揮得越徹底，搭錫越能消除。但是，溫度太高了，元件要燙壞，銅箔要翹起。焊接密腳IC的時候，很容易發(fā)生連焊現(xiàn)象。關(guān)鍵是要有熟練的焊接技術(shù)，掌握好焊接時間和用錫量。如果出現(xiàn)了連焊，可以吸去一些焊錫，再加一點松香，焊錫自然就會分開，注意松香不能太多。焊接完成后進行剪腳和檢查。用斜口鉗將焊好的管腳連根剪去，剪時靠近工具盤，使剪下的管腳落在盤內(nèi)（培養(yǎng)好的習慣）。高標準檢

12、查焊接質(zhì)量，檢查有無連焊、虛焊和漏焊，對不滿意處進行再加工。三、教學中的反思1、安全措施和養(yǎng)成教育焊接要用220V的交流電，電源由教師統(tǒng)一控制，總閘和分組控制閘都應裝上空氣開關(guān)。買來的電烙鐵電源線是塑料線的應換成防燙的花線（橡膠皮外有棉線），因為橡膠遇高溫發(fā)出臭味會提醒我們。教室還應備有可供更換的電烙鐵、應急處理用的電工絕緣膠布和燙傷藥等。重視養(yǎng)成教育。焊接元件和電路板時，器材較多。為了便于操作，避免發(fā)生事故，要把工具和元件放置在桌上的固定位置。不少學生勞動習慣差，工具使用不規(guī)范，許多工具很容易在桌上擺得一團糟。因此要求學生養(yǎng)成器材放置有序、操作前進行安全檢查的習慣，清點擺放和使用工具的程序和

13、習慣，節(jié)約材料、愛護公物、課后整理打掃及自查自評的習慣。2、注重直觀教學和規(guī)范訓練由于焊接技術(shù)涉及學具多，專業(yè)性和實踐性強，元器件個頭小，焊點更小，焊點的形成過程、合格焊點的樣式都很難直觀地展現(xiàn)在全體學生面前。電烙鐵如何加熱待焊點及加熱的時間控制，直接影響著焊接質(zhì)量，是學習和掌握焊接技能的難點。適宜的教具將是突出重點，突破難點的關(guān)鍵?？衫冒瀹嫛⒆灾茠靾D和展示歷屆學生作品等途徑進行講解，也可采用攝錄像技術(shù)或?qū)嵨锿队霸O備，展示合格和不合格的典型焊點，將刮腳、搪錫、上松香、焊接等技術(shù)要領(lǐng)多角度反復細致地展示給學生，而且還可以通過特寫鏡頭對關(guān)鍵、細微部分進行放大、突出，使學生觀察得更準確、更全面。在此基礎(chǔ)上教師稍加指導，