电烙铁焊接技术培训课程[1]

1电烙铁焊接技术培训课程第一部份焊接分类与电烙铁的介绍第一节焊接分类第二节电烙铁的介绍第二部份焊接的基本观念第一节何为焊接第二节焊接的障碍物第三节合金层第四节良好焊接基本条件第五节焊锡丝使用方法第六节工具使用规则第七节焊锡材料之选用第八节焊油的功用及焊接法则第九节手焊锡材料第十节焊接温度与加热时间第十一节焊接操作的具体手法第十二节拆焊第三部份焊点的质量及检查第一节虚焊产生的原因及其危害第二节对焊点的要求第三节焊点沾锡情况第四节焊点扩散角度第五节焊接质量的检查第六节焊点检验标准及缺陷分析2电烙铁焊接技术培训课程内容绪言焊接在电子产品装配过程中是一项很重要的技术，也是制造电子产品的重要环节之一，如果没有相应的工艺质量保证，任何一个设计精良的电子装置都难以达到设计指标。它在电子产品实验、调试、生产中应用非常广泛，而且工作量相当大，焊接质量的好坏，将直接影响到产品的质量。电子产品的故障除元器件的原因外，大多数是由于焊接质量不佳而造成的。因此，掌握熟练的焊接操作技能对产品质量是非常有必要的。本培训教材着重讲述应用广泛的手工锡焊焊接。其目的是使公司员工在使用烙铁时，有正确的使用方法及认识，进而提升产品品质及延长零件寿命。同时，也使公司的品检员对焊接方面的知识有着进一步的了解，在生产现场控制过程中达到最佳的品质保证。3第一部份焊接分类与电烙铁的介绍第一节焊接分类焊接技术在电子工业中的应用是非常广泛的，图1-1-1所示是现代焊接技术的主要类型。在电子工业中，几乎各种焊接方法都要用到，但使用最普遍、最具有代表性的是锡焊法。锡焊是焊接的一种，它是将焊件和熔点比焊件低的焊料共同加热到焊锡温度，在焊件不熔化的情况下，焊料熔化并浸润焊接面，依靠二者的扩散形成焊件的连接。其主要特征有以下三点：①焊料熔点低于焊件；②焊接时将焊料与焊件共同加热到锡焊温度，焊料熔化而焊件不熔化；③焊件的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面，由毛细管作用使焊料进入焊件的间隙，形成一个结合层，从而实现焊件的结合。冷压焊不加热超声波焊爆炸焊电阻焊加压焊储能焊（加热或不加热）加热到塑性脉冲焊高频焊扩散焊对焊接触焊点焊加热到局部熔化锻焊缝焊摩擦焊电渣焊气焊热剂焊手工焊金属焊接熔焊电弧焊埋弧焊（母材熔化）激光焊气体保护焊等离子焊气焊手工烙铁焊浸焊注：锡焊波峰焊软钎焊：焊料熔点450℃再流焊硬钎焊：焊料熔点450℃火焰钎焊钎焊碳弧钎焊（母材不熔化，电阻钎焊焊料熔化）高频感应钎焊真空钎焊(图1-1-1)4第二节电烙铁的介绍一、电烙铁的种类：1．外热式电烙铁：外热式电烙铁的结构如图1-2-1所示。它是由烙铁头、烙铁芯、外壳、木柄、电源引线、插头等部分组成。由于烙铁头安装在烙铁芯里面，故称为外热式电烙铁。烙铁芯是电烙铁的关键部件，它是将电热丝平行地绕制在一根空芯瓷管上构成，中间由云母片绝缘，并引出两根导线与220V交流电源连接，烙铁芯的结构如图1-2-2所示。外热式电烙铁的规格很多，常用的有15W、25W、30W、40W、60W、80W、100W、150W等。功率越大烙铁头的温度就越高。烙铁芯的功率规格不同，其内阻也不同。25W烙铁的阻值约为2KΩ，40W烙铁的阻值约为1KΩ，80W烙铁的阻值约为0.6KΩ，100W烙铁的阻值约为0.5KΩ。当我们不知所用的电烙铁为多大功率时，便可测其内阻值，按参考已给阻值给以判断。烙铁头是用紫铜材料制成的，它的作用是储存热量和传导热量，它的温度必须比被焊接的温度高很多。烙铁的温度与烙铁的体积、形状、长短等都有一定的关系。当烙铁头的体积比较大时，则保持温度的时间就较长些。另外，为适应不同焊接物的要求，烙铁头的形状有所不同，常见的有锥形、凿形、圆斜面形等等，具体的形状如图1-2-3所示。图1-2-3烙铁头的形状2．内热式电烙铁内热式电烙铁的结构如图1-2-4所示，它是由手柄、连接柄、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头组成。由于烙头组成。由于烙铁芯安装在烙铁里面，因而发热快，热利用率高，因此，称为内热式电烙铁。内热式电烙铁的常用规格为20W，50W等几种，由于它的热效率较高，20W内热式电烙铁就相当于40W左右的外热式电烙铁。内热式电烙铁的结构如图1-2-4内热式电烙铁头的后端是空心的，用于套接在连接杆上，并且用弹簧夹固定，当需要更换烙铁头时，必须先将弹簧夹退出，同时用钳子夹住烙铁头的前端，慢慢地拔出，切记不能用图1-2-1外热式电烙铁图1-2-2烙铁芯结构图5力过猛，以免损坏连接杆。内热式电烙欣的烙铁芯是用比较细的镍铬电阻丝绕在瓷管上制成的其电阻约为2.5KΩ左右(20W),烙铁的温度一般可达350℃左右.由于内热式电烙铁的烙铁有升温快、重量轻、耗电小、体积小、热效率高的特点，因而得到了普遍的应用。a)恒温电烙铁：由于在焊接集成电路、晶体管元件时，温度不能太高，焊接时间不能太长，否则就会因温度过高造成元器件的损坏，因而对电烙铁的温度要给以限制，而恒温电烙铁就可以达到这一要求，这是由于恒温电烙铁头内，装有带磁铁式的温度控制器，控制通电时间而实现温控，即给电烙铁通电时，烙铁的温度上升，当达到预定的温度时，因强磁体传感器的居里点而磁性消失，从而使磁芯角点断开，这时就停止向电烙铁供电；当温度低于强磁体传感器的居里点时，强磁体便恢复磁性，并吸动磁芯开关中的永久磁铁，使控制开关的触点接通，继续向电烙铁供电，如此循环往复，便达到了控制温度的目的。恒温电烙铁的结构图1-2-54．吸锡电烙铁吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁熔为一体的拆焊工具。它具有使用方便、灵活、适用范围宽等特点。这种吸锡烙铁的不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。活塞式吸锡器的内部结构如图1-2-6所示。活塞式吸锡器的内部结构如图1-2-6所示。吸锡电烙铁的使用方法是：接通电源预热（3-5）分钟，然后将活塞柄推下（图1-2-6的按扭1）并卡住，把吸锡烙铁的吸头前端对准欲拆焊的焊点，待焊锡熔化后，按下按扭2，活塞便自动上升，焊锡即被吸进气筒内。另外，吸锡器配有两个以上直径不同的吸头，可根据元器件引线的粗细进行选用，每次使用完毕后，要推动活塞三、四次，以清除吸管内残留的焊锡，使吸头与吸管畅通，以便下次使用。二．电烙铁的选用由前述可知，电烙铁的种类及规格有很多种，而且被焊工件的大小又有所不同，因而合理地选用电烙铁的功率及种类，对提高焊接质量和效率有直接的关系。如果被焊件较大，使用的电烙铁功率较小，则焊接温度过低，焊料熔化较慢，焊剂不能挥发，焊点不光滑、不牢固，这样势必造成焊接强度以及质量的不合格，甚至焊料不能熔化，使元器件的焊点过热，造成元器件的损坏，致使印刷电路板的铜箔脱落，焊料在焊接面上流动过快，并无法控制。选用电烙铁时，可以从以下几个方面进行考虑。（1）焊接集成电路、晶体管及受热易损元件时，应选用20W内热式或25W的外热式电烙铁。6（2）焊接导线及同轴电缆时，应先用45W—75W外热式电烙铁，或50W内热式电烙铁。（3）焊接较大的元器件时，如行输出变压器的引线脚，大电解电容器的引线脚，金属底盘接地焊片等，应选用100W以上的电烙铁。三．电烙铁的吏用方法：1．电烙铁的握法：为了能使被焊件焊接牢靠，又不烫伤被焊件周围的元器件及导线，视被焊件的位置、大小及电烙铁的规格大小、适当地选择电烙铁的握法是很重要的。掌握正确的操作姿势，可以保证操作者的身心健康，减少焊剂加热时挥发出的化学物质对人的危害，减少有害气体的吸入量，一般情况下，烙铁到鼻子的距离应不少于20cm，通常以30cm为宜。电烙铁的握法可分为三种，如图1-2-7所示。图中（a）为反握法，就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，焊接散热量较大的被焊件。图（b）所示为正握法，此法使用的电烙铁也比较大，且多为弯形烙铁。图（c）为握笔法，此法适用于小功率的电烙铁焊接散热小的被焊件，如焊接收音机、电视机的印刷电路及其维修等。特点：反握法的动作稳定，长时间操作不易疲劳，适于大功率烙铁的操作；正握法适于中功率烙铁或带弯头电烙铁的操作；一般在操作台上焊接印制板等焊件时，多采用握笔法。2．电烙铁在使用前的处理：一把新烙铁不能拿来就用，必须先对烙铁进行处理后才能正常使用，就是说在使用前先给烙铁头镀上一层焊锡。具体的方法是：先接上电源，当烙铁头温度升至能熔锡时，将松香涂在烙铁头上，等松香冒烟后再涂上一层焊锡，如此进行二至三次，使烙铁头的刃面部挂上一层锡便可使用了。当烙铁使用一段时间后，烙铁头的刃面及其周围就要产生一层氧化层，这样便产生“吃锡困难的现象，此时可锉去氧化层，重新镀上焊锡。3．烙铁头长度的调整：经过选择电烙铁的功率大小后，已基本满足焊接温度的需要，但是仍不能完全适应印刷电路板中所装元器件的需要。如焊接集成电路与晶体管时，烙铁头的温度就不能太高，且时间不能过长，此时便可将烙铁头插在烙铁芯上的长度进行适当地调整，从而控制烙铁头的温度。4．烙铁头有直头和弯头两种，当采用握笔法时，直烙铁头的电烙铁使用起来比较灵活。适合在元器件较多的电路中进行焊接。弯烙铁头的电烙铁用正握法比较合适，多用于线路板垂直桌面情况下的焊接。5．电烙铁不易长时间通电而不使用，因为这样容易使电烙铁芯加速氧化而烧断，同时也将使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被烧“死”不再“吃锡”。6．更换烙铁芯时要注意引线不要接错，因为电烙铁有三个接线柱，而其中一个是接地的，另外两个是接烙铁芯两根引线的（这两个接线柱通过电源线，直接与220V交流电源相接）。如果将220V交流电源线错接到接地线的接线柱上，则电烙铁外壳就要带电，被焊件也要带电，这样就会发生触电事故。7．电烙铁在焊接时，最好选用松香焊剂，以保护烙铁头不被腐蚀。氯化锌和酸性焊油对烙铁头的腐蚀性较大，使烙铁头的寿命缩短，因而不易采用。烙铁应放在烙铁架上。应轻拿轻放，决不要将烙铁上的锡乱抛。四．电烙铁温度与测试方法：1．烙铁头标准温度表：工作物品型态理想温度范围工作物品型态理想温度范围厚度薄的底板280±11℃CHIP200±20℃精细的铜线300±30℃传统件370±30℃（a）反握法（b）正握法（c）握笔法图1-2-77多层P.C板435±11℃外壳接地410±30℃标准P.C板435±22℃接线端子430±28℃2．锡之温度熔点为190℃（374℉），一般烙铁之选用为使烙铁头温度较焊锡之熔解温度高100℉，下面为各类烙铁头对应温度表。尖端温度尖端颜色371℃700℉银色426.7℃800℉金色454.4℃850℉尖端金色带有蓝色条纹482.2℃900℉紫色537.8℃1000℉灰黑色3．各类烙铁温度参考表：烙铁种类温度范围40W250~400℃60W300~450℃100W和150W350~550℃180W450~630℃4．烙铁温度测试方法：设备：TM-903或TFC-305A烙铁温度测试仪表方法：将已加热之烙铁头加上少量焊锡，然后与TM-903或TFC-305A烙铁温度测试仪表的温度感应器弹片接触，保持约10秒钟左右，读取数值即可。需注意的是要将仪表的单位设为“℃”。五．电烙铁的常见故障及其维护：电烙铁在使用过程中常见故障有：电烙铁通电后不热，烙铁头不吃锡、烙铁带电等故障。下面以内热式20W电烙铁为例加以说明。1．烙铁通电后不热：遇到此故障时可以用万用表的欧姆档测量插头的两端，如果表针不动，说明有断路故障。当插头本身没有故障时，即可卸下胶木柄，再用万用表测量烙铁芯的两根引线，如果表针仍不动，说明烙铁芯损坏，应更换新的烙铁芯。如果测量铁芯两根引线电阻值为2.5kΩ左右，说明烙铁芯是好的，故障出现在电源线及插头上，多数故障为引线断路，插头中的接点断开。可进一步用万用表的R×1档测量引线的电阻值，便可发现问题。更换烙铁芯的方法是：将固定烙铁芯引线螺丝松开，将引线卸下，把烙铁芯从连接杆中取出，然后将新的同规格烙铁芯插入连接杆将引线固定在螺线上，并注意将烙铁芯多余引丝头剪掉，以防止两引线短路。当测量插头的两端时，如果万用表的表针指示接近零欧姆，说明有短路故障，故障点多为插头内短路，或者是防止电源引线转动的压线螺丝脱落，致使接在烙铁芯引线柱上的电源线断