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电子手工焊接工艺一、元器件的识别1、电阻2、电容3、集成电路4、其他一些电子元器件了解电阻、电容、集成电路的一些简单识别方法，及其常见的封装方式1、常用电子元器件——电阻(1)什么是电阻电阻（Resistor，通常用“R”表示）电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用(2)电阻的单位电阻的单位是欧姆，用符号“Ω”表示常用的还有KΩ、MΩ；1M＝1000K＝1000000Ω(3)电阻的分类按安装方式电阻可分为插件电阻和贴片电阻两类(4)电阻阻值的识别①电阻的阻值识别可以分为色环识别和数字识别两种方式，其中色环识别多用于插件电阻，如图一所示颜色记忆法从前，有一只棕色的熊，瞪着两只红色的眼睛，吃了三个橙子、四根黄瓜和五颗绿豆，然后这只棕熊摘了六朵蓝色的花，送给他的妻子（七紫），他一挥巴掌（灰八），打翻了一瓶白酒（九），嘿，您（黑零），酒没有了。图一②数字识别多用于贴片电阻：贴片电阻阻值误差精度有±1％、±2％、±5％、±10％精度，常规用的最多的是±1％和±5％±5％精度的常规是用三位数来表示例512，前面两位是有效数字，第三位数2表示有多少个零，基本单位是Ω这样就是5100欧即5.1K±1％的电阻常规多数用4位数来表示前三位是表示有效数字，第四位表示有多少个零4531也就是4530Ω，也就等于4.53KΩ如果电阻上标有R，则可将R当成小数点看待，例5R20表示5.2欧姆，R470表示0.47欧姆。贴片电阻的封装按照大小又可分为2010封装、1206封装、0805封装、0603封装、0402封装等，我公司较为常用的是1206、0805、0603封装。2、常用电子元器件——电容(1)什么是电容电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容(2)电容的单位电容的单位是法，用符号“F”表示，但是法是一个比较大的单位，通常用微法(uF)、纳法(nF)和皮法(pF)来表示一个电容元器件。1F=106uF=109nF=1012pF(3)电容的分类按照安装方式可分为直插和贴片两种；按照材质可分为独石电容、电解电容等。直插电解电容贴片电解电容直插独石电容贴片独石电容简单的区分方法，无极性的为独石电容，有极性的是电解电容直插电解电容的型号以及耐压值都比较直观的标示在电容上，可以直接识别如图：表示该电容容量为2200uF，耐压25V极性:长管脚为正极贴片电解电容中柱型的一般也直接标出该电容的型号和耐压值，钽电容相对复杂是用数字表示该电容的型号和耐压值的，极性一般是带竖线的一边为正极。参见下表独石电容一般是不分极性的，因此在焊接时不必注意方向。直插的独石电容的型号一般在其表面印有有表示该电容型号的数值，因此可以直接读出。而贴片独石电容则没有标明，因此在焊接时应当注意区分，避免混淆。图中电容上的104就表示该电容的容量单位是pF3、常用电子元器件——集成电路(1)集成电路概念采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体的元器件称为集成电路(2)、集成电路的封装由于封装形式较多，因此主要介绍几种常见的封装形式DIP封装，即双列直插封装SOP封装，即小外型封装TQFP封装，薄塑封四角扁平封装TSOP封装，薄型小尺寸封装SOT-223封装，小外形晶体管封装4、其他一些常用的电子元器件除了电阻电容，还有一些常用的电子元器件做一个简单的介绍，使大家在工作中能都识别出来。二极管二极管是一种单向导通的元器件，如图所示电感如右图所示都是一些常见的电感接插件例如牛角插座、各种接线端子等都属于接插件二、手工焊接1、手工焊接工具2、手工焊接锡料和助焊剂3、焊接术语4、手工焊接的基本方法5、焊点的要求及判定6、表贴件的手工焊接7、线路板的清洗1、焊接工具——电烙铁(1)、电烙铁的分类按照加热方式可分为内热式和外热式恒温电烙铁(2)、电烙铁的使用方法①烙铁的握法：(a)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；(b)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(c)握笔法。②烙铁头的修整和镀锡烙铁头一般用紫铜制成，因此在使用一段时间后会发生表面凹凸不平，而且氧化层严重，这种情况下需要修整。修整时一般将烙铁头拿下来，夹到台钳上粗锉，修整为自己要求的形状，然后再用细锉修平，最后用细砂纸打磨光。修整后的烙铁应立即镀锡，方法是将烙铁头装好通电，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦；直到整个烙铁修整面均匀镀上一层锡为止。常用烙铁头形状烙铁头镀锡方法对于有镀层的烙铁头，一般不要锉或打磨。③铜头的清洁为更有效加热工件，铜头必须清洁和防止氧化，工作面的状况可以通过加含松香芯的的焊锡来检验，当工作面是清洁的，融化的焊锡会自由流动而不形成焊锡珠，热能振动有效的清洁烙铁。热能振动就是将热的烙铁在富含水分的海棉上擦拭。热能振动过程中，大幅度和迅速的热能变化会使多余的焊锡结成硬珠并掉落在海绵上。由于湿海绵会使铜头的温度低于焊锡融化的温度，因此再次在湿海绵上擦拭或者去融化焊锡时要让铜头温度恢复变热。一般需要等待2~3秒，每焊接几个焊接点后要有规律的清洁焊接面。④铜头的保护为使热量从铜头到工件有效的传输，铜头工作面必须保持绝对清洁，整个工作面应该有一层光亮的焊锡覆盖。保护铜头应该注意以下几个方面：铜头要很好的上锡，焊锡能防止工作面的氧化，降低镀层挥发不能在坚硬的表面敲击铜头保持海绵的清洁含水保持铜头在海绵表面擦拭，不能深埋其中较长时间不使用烙铁应当断电当铜头镀层脱落后，会发生较大面积的蚀损，此时应当更换铜头。2、焊接焊料——焊锡丝、助焊剂(1)、焊料是一种熔点比被焊金属熔点低的易熔金属。焊料熔化时，在被焊金属不熔化的条件下能润浸被焊金属表面，并在接触面处形成合金层而与被焊金属连接到一起。在一般电子产品装配中，主要使用锡铅焊料，俗称为焊锡。常用的焊料有：①铅锡焊料②共晶焊料③无铅焊料(2)、助焊剂顾名思义就是辅助焊接的物质，主要用来清除被焊物表面的氧化层，以便达到良好的焊接效果，防止因氧化物造成虚焊等影响焊接质量的现象。常用的助焊剂有：松香、松香混合焊剂、焊膏和盐酸等软焊剂(3)、焊锡丝的拿法焊锡丝一般有两种拿法，如图4-5所示。由于焊锡丝中含有一定比例的铅，而铅是对人体有害的一种重金属，因此操作时应该戴手套或在操作后洗手，避免食入铅尘。3、焊接术语虚焊：看似焊住其实没有焊住，主要有焊盘和引脚脏污或助焊剂和加热时间不够。短路：有脚零件在脚与脚之间被多余的焊锡所连接称为短路偏位：由于器件在焊前定位不准，或在焊接时造成失误导致引脚不在规定的焊盘区域内少锡：少锡是指锡点太薄，不能将零件铜皮充分覆盖，影响连接固定作用。多锡：零件脚完全被锡覆盖，及形成外弧形，使零件外形及焊盘位不能见到,不能确定零件及焊盘是否上锡良好错件：零件放置的规格或种类与作业规定或BOM、ECN不符者，即为错件缺件：应放置零件的位置，因不正常的原因而产生空缺。锡球、锡渣：PCB板表面附着多余的焊锡球、锡渣，会导致细小管脚短路。极性反向：极性方位正确性与加工要求不一致，即为极性错误。焊脚：被焊接元器件上需要焊接的部位称为焊脚焊盘：在PCB板上与焊脚连接的部分(1)直插件的安装准备①元器件的成型成型跨距是指元器件引腳之间的距离，它应该等于印制板安裝孔的距离，允许公差为5mm若跨距过大或者过小会使元器件插入印制板後，在元器件的根部间产生应力，而影响元器件的可靠性。下面图示中的(a)图是正确的成型跨距(b)图表示了不正确的成型跨距4、手工焊接的基本方法②成型台阶大功率元器件需要增加引线长度以利散热或元器件引线根部的漆膜過長需要成型台阶元器件插入印制板后的高度有两种安裝要求。元器件的主体紧贴板面，不需要控制；元器件需要与板面保持一定的距离。如图所示③引线长度引线长度是指元器件主体底部至引线端头的长度如图所示④引线不平行度引线不平行度是指两引线不处在同一平面內，会影响插件，並使元件受到应力。不平行度应小于1.5毫米。如图⑤折弯弧度折弯弧度是指引线弯曲处的弧度。为避免加工時引线受損，折弯处应有一定的弧度，折弯处的伤痕应不大於引线直径的1/10如图⑥手工插件的工艺要求ⅰ插件前准备核对元器件型号、规格核对元器件预成型ⅱ裝插要求臥式安裝元器件图a：贴紧板面图b：插到台阶处线圈、直插芯片、各种插座紧贴板面。塑胶导线：外塑胶层紧贴板面。有極性元器件(二极管、电解电容、集成电路)极性方向不能插反。立式安裝元器件要求插正，不允许明显歪斜图a:m=5-7mm图c:m=2-5mm图b：插到台阶处图d：直径≥10mm紧贴面板(2)五步焊接法：掌握好电烙铁的温度和焊接时间，选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置，才可能得到良好的焊点。正确的手工焊接操作过程可以分成五个步骤，如图所示。①步骤一：准备施焊（图(a)）左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层焊锡。②步骤二：加热焊件（图(b)）接触位置：烙铁头应同时接触要相互连接的2个被焊件（如焊脚与焊盘），烙铁一般倾斜45度，应避免只与其中一个被焊件接触。当两个被焊件热容量悬殊时，应适当调整烙铁倾斜角度，烙铁与焊接面的倾斜角越小，使热容量较大的被焊件与烙铁的接触面积增大，热传导能力加强。如LCD拉焊时倾斜角在30度左右，焊麦克风、马达、喇叭等倾斜角可在40度左右。两个被焊件能在相同的时间里达到相同的温度，被视为加热理想状态。例如，图(b)中的导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀受热。接触压力：烙铁头与被焊件接触时应略施压力，热传导强弱与施加压力大小成正比，但以对被焊件表面不造成损伤为原则。焊接时间及温度设置：A、温度由实际使用决定，以焊接一个锡点4秒最为合适，最大不超过8秒，平时观察烙铁头，当其发紫时候，温度设置过高。B、一般直插电子料，将烙铁头的实际温度设置为（350~370度）；表面贴装物料（SMC）物料，将烙铁头的实际温度设置为（330~350度）C、特殊物料，需要特别设置烙铁温度。FPC，LCD连接器等要用含银锡线，温度一般在290度到310度之间。D、焊接大的元件脚，温度不要超过380度，但可以增大烙铁功率。③步骤三：送入焊丝（图(c)）焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件。注意：不要把焊锡丝送到烙铁头上！焊丝的供给应掌握3个要领，既供给时间，位置和数量。供给时间：原则上是被焊件升温达到焊料的熔化温度是立即送上焊锡丝。供给位置：应是在烙铁与被焊件之间并尽量靠近焊盘。供给数量：应看被焊件与焊盘的大小，焊锡盖住焊盘后焊锡高于焊盘直径的1/3既可。④步骤四：移开焊丝（图(d)）当焊丝熔化一定量后，立即向左上45°方向移开焊丝。⑤步骤五：移开烙铁（图(e)）焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上45°方向移开烙铁，结束焊接。从第三步开始到第五步结束，时间大约也是1至2s。(3)对于热容量小的焊件，例如印制板上较细导线的连接，可以简化为三步操作。①准备：同以上步骤一；②加热与送丝：烙铁头放在焊件上后即放入焊丝。③去丝移烙铁：焊锡在焊接面上浸润扩散达到预期范围后，立即拿开焊丝并移开烙铁，并注意移去焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间。注意事项：上述整个过程的时间不宜超过2至4s防止因为时间过长对焊接元器件造成损伤。可以使用五步骤操作法中用数秒的办法控制时间：烙铁接触焊点后数一、二（约2s），送入焊丝后数三、四，移开烙铁，焊丝熔化量要靠观察决定。当然此办法仅作参考(4)手工焊接操作的具体手法在保证得到优质焊点的目标下，具体的焊接操作手法可以有所不同，但下面这