焊接的基本知识

焊接的基本知识●《电子恒温电铬铁的使用方法》●《热风枪的使用方法》●《吸锡器的使用方法》●《万用表的使用方法》●《常用电子元器件的识别与检测》一、烙铁原理及结构知识二、烙铁的注意事项三、焊接基础知识四、焊料的选择五、烙铁使用条件及方法六、焊接工艺要求七、焊接后的检验电子恒温铬铁的使用方法一、烙铁原理及结构知识1、铬铁的原理其实铬铁的原理很简单，就是将电能转化成热能，通过铬铁头将焊锡融化进行焊接。•下图就是一个电铬铁原理示意图2、铬铁的结构：我们一起来了解一下烙铁的构造烙铁作为手工焊锡的加热工具是非常重要的为了用烙铁得出好的锡焊效果而必须具备的条件1.烙铁温度快速稳定,热量要充分.2.不可以漏电.3.消耗电力要少,热效率要高.4.温度的波动少,要可以连续使用.5.要轻便，容易使用.6.烙铁头的替换要容易.7.烙铁头和锡要有亲合性(要防止氧化及腐蚀)8.对部品不能有影响.9.烙铁头形状要方便作业二、烙铁的构成注意事项三、焊接基础知识1、锡焊•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锡焊温度，在焊件不熔化的情况下，焊料熔化并浸润焊接面，依靠二者原子的扩散形成焊件的连接。其主要特征有以下三点：•⑴焊料熔点低于焊件；•⑵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；•⑶焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面，由毛细作用使焊料进入焊件的间隙，形成一个合金层，从而实现焊件的结合。2、焊接的基本条件:完成锡焊并保证焊接质量，应同时满足以下几个基本条件：（1）被焊金属应具有良好的可焊性（2）被焊件应保持清洁（3）选择合适的焊料（4）选择合适的焊剂（5）保证合适的焊接温度3、焊点合格的标准•焊点有足够的机械强度：一般可采用把被焊元器件的引线端子打弯后再焊接的方法。•焊接可靠，保证导电性能。•焊点表面整齐、美观：焊点的外观应光滑、清洁、均匀、对称、整齐、美观、充满整个焊盘并与焊盘大小比例合适。•满足上述三个条件的焊点，才算是合格的焊点。如下图所示几种合格焊点的形状。判断焊点是否符合标准。四、焊料的选择1、助焊剂助焊剂是一种具有化学及物理活性的物质,能够除去被焊金属表面的氧化物或其他形成的表面膜层以及焊锡本身外表上所形成的氧化物;为达到被焊表面能够沾锡及焊牢的目的,助焊剂的功用还可以保护金属表面,使在焊接的高温环境中不再被氧化;第三个功能就是减少熔锡的表面张力(surfacetension),以及促进焊锡的分散和流动等.根据助焊剂的主要组成材料将其分为四大类:松香型(Rosin,RO);树脂型(Resin,RE);有机酸型(organic,OR),无机酸型（Inorganic,IN),括号中为缩写字母代号用于焊接的助焊剂可分为三种基本的型式：L=表示助焊剂本身或助焊剂残渣皆为低度活性者M=表示助焊剂本身或助焊剂残渣为中度活性者H=表示助焊剂本身或助焊剂残渣为高度活性者含有松香的助焊剂,则在L、M、H代字后加上“R”助焊剂的作用（1）清除焊接金属表面的氧化物.-------清除污物（2）在焊接物表面形成液态的保护膜﹐隔离高温时四周的空气﹐防止金属面的再氧化﹒------防止氧化（3）降低焊锡表面张力，增加流动性.-------增加焊锡流动性（4）焊接的瞬间可以让熔融状的焊锡取代，顺利完成焊接﹒-----快速焊接2、焊锡丝焊锡丝的作用：达到元件在电路上的导电要求和元件在PCB板上的固定要求。焊锡丝的分类按成份不同可分为：有铅焊锡丝和无铅焊锡丝有铅焊锡丝﹕Sn/Pb=63/3763%的锡﹐37%的铅无铅焊锡丝﹕Sn/Ag/Cu=96.5/3.0/0.596.5%的锡.3.0%的银.0.5%的铜有铅焊锡丝焊接温度为：260±15℃无铅焊锡丝焊接温度为：330±20℃无铅锡丝有铅锡丝有铅焊锡丝和无铅焊锡丝的区别1．有铅焊锡丝的熔点低于无铅焊锡丝的熔点。2．有铅焊锡丝Sn63-Pb37的焊点光滑、亮泽，无铅焊锡丝的焊点条纹较明显、暗淡，焊点看起来显得粗糙、不平整。3．无铅焊接导致发生焊接缺陷的几率增加，如易发生桥接、不润湿、反润湿以及焊料结球等缺陷。五、烙铁使用条件及方法1、烙铁使用条件使用前的测试测试之一烙铁的使用焊前准备2、烙铁使用的方法（１)电烙铁的握法电烙铁拿法有三种。反握法动作稳定，长时间操作不宜疲劳，适合于大功率烙铁的操作。正握法适合于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在工作台上焊印制板等焊件时，多采用握笔法。（a）反握法（b）正握法（c）握笔法（２）焊锡的基本拿法焊锡丝一般有两种拿法。焊接时，一般左手拿焊锡，右手拿电烙铁。图（a）所示的拿法是进行连续焊接时采用的拿法，这种拿法可以连续向前送焊锡丝。图（b）所示的拿法在只焊接几个焊点或断续焊接时适用，不适合连续焊接。（a）连续焊接时（b）只焊几个焊点时焊锡的基本拿法3、烙铁使用时的注意事项必须要有零线200V以上半导体引脚(IC)在200V以上就会被击穿.（1）在使用前或更换烙铁心时，必须检查电源线与地线的接头是否正确。尽可能使用三芯的电源插头，注意接地线要正确地接在烙铁的壳体上。（2）使用电烙铁过程中，烙铁线不要被烫破，应随时检查电烙铁的插头、电线，发现破损老化应及时更换。（3）使用电烙铁的过程中，一定要轻拿轻放，不能用电烙铁敲击被焊工件；烙铁头上多余的焊锡不要随便乱甩。不焊接时，要将烙铁放到烙铁架上，以免灼热的烙铁烫伤自己或他人、它物；若长时间不使用应切断电源，防止烙铁头氧化。（4）使用合金烙铁头（长寿烙铁），切忌用挫刀修整。（5）操作者头部与烙铁头之间应保持30cm以上的距离，以避免过多的有害气体(铅，助焊剂加热挥发出的化学物质)被人体吸入。4、电烙铁的使用温度选择烙铁的功率和类型，一般是根据焊件大小与性质而定。5、电烙铁的接触及加热方法（1）电烙铁的接触方法：用电烙铁加热被焊工件时，烙铁头上一定要粘有适量的焊锡，为使电烙铁传热迅速，要用烙铁的侧平面接触被焊工件表面。（2）电烙铁的加热方法：首先要在烙铁头表面挂有一层焊锡，然后用烙铁头的斜面加热待焊工件，同时应尽量使烙铁头同时接触印制板上焊盘和元器件引线.6、烙铁头的清洗烙铁头清洗时海绵用水过量，烙铁温度会急速下降，锡渣就不容易落掉,水量不足时海绵会被烧焦.清洗的原理：水份适量时，烙铁头接触的瞬时，水会沸腾波动，达到清洗的目的。海绵浸湿的方法：1.泡在水里清洗2.轻轻挤压海绵，可挤出3~4滴水珠为宜3.2小时清洗一次海绵.烙铁清洗时海绵水份若过多烙铁头会急速冷却导致电气镀金层脱离，并且锡珠不易弄掉。海绵清洗时若无水，烙铁会熔化海绵，诱发焊锡不良.每次在焊接开始前都要清洗烙铁头烙铁头在空气中暴露时，烙铁头表面被氧化形成氧化层表面的氧化物与锡珠没有亲合性，焊锡时焊锡强度弱.海绵孔及边都可以清洗烙铁头要轻轻的均匀的擦动海绵面上不要被清洗的异物覆盖,否则异物会再次粘在烙铁头上碰击时不会把锡珠弄掉反而会把烙铁头碰坏7、烙铁头的保养焊锡作业结束后烙铁头必须预热.防止烙铁头氧化，与锡保持亲合性，可以方便作业并且延长烙铁寿命。焊锡作业结束后烙铁头必须均匀留有余锡这样锡会承担一部分热并且保证烙铁头不被空气氧化对延长烙铁寿命有好处.电源Off电源Off不留余锡而把电源关掉时，温度慢慢下降，会发生热氧化减少烙铁寿命六、焊接工艺及要求工艺：使各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过程手工焊接适合于产品试制、电子产品的小批量生产、电子产品的调试与维修以及某些不适合自动焊接的场合。手工焊接的要点是：保证正确的焊接姿势熟练掌握焊接的基本操作步骤掌握手工焊接的基本要领1、手工焊锡方法手工焊锡5步骤法准备接触烙铁头放置锡丝取回锡丝取回烙铁头确认焊锡位置同时准备焊锡轻握烙铁使烙铁头与母材及引脚同时大面积加热按正确的角度将锡丝放在母材及烙铁之间，不要放在烙铁上面确认焊锡量后按正确的角度正确方向取回锡丝要注意取回烙铁的速度和方向必须确认焊锡扩散状态45o30o30o3±1秒手焊锡作业方法原则：不遵守以下原则会发生焊锡不良。开始学5步骤法，熟练后3步骤法自然就会了手工焊锡3步骤法准备放烙铁头放锡丝（同时）30o45o取回锡丝取回烙铁头（同时）30o2.手工焊锡的5个知识点1.加热的方法:最适合的温度加热（根据焊接的器件）烙铁头接触的方法(同时，大面积)2.焊锡丝供应的时间:加热后1~2秒焊锡部位大小判断3.焊锡供应量的判断:焊锡部位大小不同锡量特别判断4.加热终止的时间:焊锡扩散状态确认判断5.焊锡是一次性结束3、焊点合格的标准•1、焊点有足够的机械强度：为保证被焊件在受到振动或冲击时不至脱落、松动，因此要求焊点要有足够的机械强度。•2、焊接可靠，保证导电性能：焊点应具有良好的导电性能，必须要焊接可靠，防止出现虚焊。•3、焊点表面整齐、美观：焊点的外观应光滑、圆润、清洁、均匀、对称、整齐、美观、充满整个焊盘并与焊盘大小比例合适。•满足上述三个条件的焊点，才算是合格的焊点。4.错误的焊锡方法烙铁头不清洗就使用锡丝放到烙铁头前面锡丝直接接触烙铁头(FIUX扩散)烙铁头上有余锡（诱发焊锡不良）刮动烙铁头(铜箔断线Short)烙铁头连续不断的取、放（受热不均）5、一般器件焊锡方法必须将焊盘和被焊器件的焊接端同时加热焊盘和被焊器件的焊接端要同时大面积受热注意烙铁头和焊锡投入及取出角度PCBPCBPCB(×)(○)(○)(×)PCBPCBPCBPCB只有被焊端加热只有焊盘加热被焊端与焊盘一起加热(×)铜箔加热引脚少锡(×)引脚加热铜箔少锡(×)烙铁垂直方向提升(×)修正追加焊锡热量不足PCBPCB加热方法,加热时间,焊锡投入方法不好，引脚脏污染，会发生不良铜箔铜箔铜箔PCB(×)烙铁水平方向提升PCB(○)良好的焊锡铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔(×)先抽出烙铁6、薄片类器件焊接方法薄的器件应在焊盘上焊锡.薄片类器件不能受热，所以烙铁不能直接接触而应在焊盘上加热，避免发生破损、裂纹铜箔PCBChipPCBChip(○)(×)PCBChip(×)直接接触引脚时热气传到对面使受热不均，造成电极部均裂裂纹热移动裂纹力移动力移动时，锡量少的部位被锡量多的部位拉动产生裂纹良好的焊锡PCBPCBPCB铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔铜箔7、(IC)类器件焊锡方法(1)IC类器件有连续的端子，焊锡时是烙铁头拉动焊锡.IC种类（SOP,QFP)由于焊锡间距太小，所以要使用拉动焊锡的方法进行焊接。1阶段:IC焊锡开始时要对角线定位.IC不加焊锡定位点不可以焊锡(不然会偏位)2阶段:拉动焊锡烙铁头是刀尖形(必要时加少量FIUX)注意:要注意周围有碰撞的部位加焊锡拉动焊锡.铜箔PCB烙铁头拉力IC端子拉力时IC端子与烙头拉力的结果是SHORT发生→:烙铁头拉动方向IC端子拉力烙头拉力时就不会发生SHORT有其他引脚时要“L”性取回虚拟端子(DummyLand):在最合适位置假想一个虚拟的端子就不容易发生SHORT现象贴片阻容元件的焊接先在一个焊盘上点上焊锡，然后放上元件的一头，用镊子夹住元件，焊上一头之后，再看看是否放正了；如果已放正，就再焊上另外一头即可。如下图步骤：8、贴片元器件的手工焊接技巧☜图1：先在一个焊盘上点上焊锡图2：把要焊接的元器件用镊子夹着放在焊盘上☞☜图3：加锡焊接元器件的一边图4：元器件已焊接在焊盘上固定好☞图4：元器件已焊接好☞☜图3：加锡焊接元器件另一边芯片的焊接(1)焊前准备清洗焊盘，然后在焊盘上涂上助焊剂芯片的焊接(2)对角线定位定位好芯片，点少量焊锡到尖头烙铁上，焊接两个对角位置上的引脚，使芯片固定而不能移动。芯片的焊接(3)平口烙铁拉焊使用平口烙铁，顺着一个方向烫芯片的管脚。注意力度均匀，速度适中，避免弄歪芯片的脚。另外注意先拉焊没有定位的两边，这样就不会产生芯片错位。也可以再涂抹一些助焊剂在芯片的管脚上面，更好焊）芯片的焊接(4)用放大镜观察结果焊完之后，检查一下是否有未焊好的或者有短路的地方，适当修补。芯片的焊接(5)酒精清洗电路板用棉签擦拭电路板，主要是将助焊剂擦拭干净即