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基本手工焊接工具与辅助材料

2021-03-04 11:51:14

目前电子元器件的焊接主要采用焊锡技术。焊锡技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料,在一定温度下焊锡熔化,金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合,形成浸润的结合层。外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的,实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙,熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散,形成焊料与焊件的浸润,把元器件与印刷板牢固地黏合在一起,而且具有良好的导电性能。

一、手工焊接工具

    1. 电烙铁

    手工焊接的主要工具是电烙铁。电烙铁的种类很多,有直热式、感应式、储能式及调温式多种,电功率有15W、20W、35W、……、300W多种,主要根据焊件大小来决定。一般元器件的焊接以20W内热式电烙铁为宜;焊接集成电路及易损元器件时可以采用储能式电烙铁;焊接大焊件时可用150W~300W大功率外热式电烙铁。大功率电烙铁的烙铁头温度一般在300~400℃之间?;褂幸恢治缋犹?,是在直热式电烙铁上增加了吸锡机构构成。在电路中对元器件拆焊时要用到这种电烙铁。

    2. 烙铁头.

焊接夹具

    烙铁头一般采用柴铜材料制造。为?;ぴ诤附拥母呶绿跫虏槐谎趸?,常将烙铁头经电镀处理,有的烙铁头还采用不易氧化的合金材料制成。新的烙铁头在正式焊接前应先进行镀锡处理。方法是将烙铁头用细纱纸打磨干净,然后浸入松香水,沾上焊锡在硬物(例如木板)上反复研磨,使烙铁头各个面全部镀锡。若使用时间很长,烙铁头已经氧化时,要用小锉刀轻锉去表面氧化层,在露出柴铜的光亮后可同新烙铁头镀锡的方法一样进行处理。当仅使用一把电烙铁头的温度。烙铁头从烙铁芯拉出的越长,烙铁头的温度相对越低,反之温度越高。也可以利用更换烙铁头的大小及形状达到调节温度的目的:烙铁头越细,温度越高;烙铁头越粗,相对湿度越低。根据所焊元件种类可以选择适当形状的烙铁头。烙铁头的顶端形状有圆锥形,斜面椭圆形及凿形或圆柱形的。

    3. 焊锡

    焊锡是焊接的主要用料。焊接电子元器件的焊锡实际上是一种锡铅合金,不同的锡铅比例焊锡的熔点温度不同,一般为180~230℃。手工焊接中Z合适使用的是管状焊锡丝,焊锡丝中间夹有优质松香与活化剂,使用起来异常方便。管状焊锡丝有0.5、0.8、1.0、1.5、……等多种规格,可以方便地选用。

    将金属铅用作低温焊料已有多年的历史,其优点在于铅锡合金在较低温度下易熔化,而且铅的储量丰富、价格便宜。但Pb是一种有毒的金属,已经广为人知:对人体有害,并且对自然环境的破坏性很大,尤其废弃的电子器件垃圾中铅的渗透产生的污染,含铅器件的再利用过程中有毒物质的扩散等。随着人们环保意识日益增强,作为污染土壤和地表水的潜在因素,人们对铅限制使用的呼声越来越高;尽管电子组装与封装行业所用的铅占不到世界铅耗量的1%,但行业所废弃的焊接件占废弃铅元素比例迅速增加,因此表面贴装业的无铅化也成为一项迫切的课题。

    4. 焊剂

    焊剂又称助焊剂,是一种在受热后能对施焊金属表面起清洁?;ぷ饔玫牟牧???掌械慕鹗舯砻婧苋菀咨裳趸?,这种氧化膜能阻止焊锡对焊接金属的浸润作用。适当地使用助焊剂可以去除氧化膜,使焊接质量更可靠,焊点表面更光滑、圆润。

    焊剂有无机系列、有机系列和松香系列三种,其中无机焊剂活性Z强,且对金属有强腐蚀作用,电子元器件的焊接中不允许使用。有机焊剂(例如盐酸二乙胶)活性次之,也有轻度腐蚀性。应用Z广泛的是松香助焊剂。将松香溶于酒精(1:3)形成“松香水”,焊接时在焊点处蘸以少量松香水,就可以达到良好的助焊效果。用量过多或多次焊接,形成膜是,松香已失去助焊作用,需清理干净后再行焊接。对于用松香焊剂难于焊接的金属元器件,可以添加4%左右的盐酸二乙胶或三乙醇胶(6%)。至于市场上销售的各种助焊剂,一定要了解其成分和对元器件的腐蚀作用后,再行使用。

二、 手工焊接方法

    手工焊接是传统的焊接方法,虽然批量电子产品生产已很少采用手工焊接了,但对电子产品的维修、调试中不可避免地还会用到手工焊接。手工焊接是一项实践性很强的技能,在了解一般方法后,要多练习、多实践,才能有较好的焊接质量。

三、 焊接质量不高的原因


焊接的条件

焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接;

能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性,对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件表面进行镀锡浸润后,再行焊接;

要有适当的加热温度,使焊锡料具有一定的流动性,才可以达到焊牢的目的,但温度也不可过高,过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量。

焊接对焊的要求

电连接性能良好

有一定的机械强度

光滑圆润

造成焊接质量不高的常见原因

焊锡用量过多,形成焊点的锡堆积;焊锡过少,不足以包裹焊点。

冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热时间不足,焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光亮、有细小裂纹。

夹松香焊接,焊锡与元器件或印刷板之间夹杂着一层松香,造成电链接不良。

焊锡过桥。指焊锡量过多,造成元器件的焊点之间短路。

焊剂过量,焊点同松香浅渣很多。

焊点表面的焊锡形成尖锐的突光。

四、小结

    综上,手工焊接时,不仅要选择合适的焊接工具,设置适当的温度,选择适当的烙铁头形状、大小,而且要操作正确,才能准确的完成焊接工作。焊接工具的选择要考虑多个方面,例如可控温度范围,烙铁头形状、功率等等。另外还需要根据不同厂商的芯片的规格、材料,不同的焊接标准等选择合适的焊接工具,在焊接工具方面,原来欧美和日本等公司的技术比较领先,但随着技术的不断成熟,我们国家的焊接工具也逐渐达到焊接标准,所以,我们北京海洋兴业科技有限公司签约国产品牌——深圳安泰信公司,提供各种焊接工具及配套设施,为您的实验室提供全套解决方案。


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