第3章--电子产品装配常用工具及材料

1第3章电子产品装配常用工具及材料23.1电子产品组装常用五金工具3.1.1钳子1.偏口钳偏口钳的主要用途是剪切导线。在使用偏口钳时应注意使钳口朝下，以防止被剪下的线头伤人。另外偏口钳也不能用于剪切较粗的钢丝及螺钉等硬物，以防损坏其钳口。严禁使用塑料套已损坏的偏口钳剪切带电导线，以避免发生触电事故，保证人身安全。32.平口钳并拢后，钳口前部无间隙。它主要用于元器件引线及较粗导线的成型，并能用它夹住元器件引线，以帮助散热。43.尖嘴钳•尖嘴钳的头部尖细，主要用来处理小零件，例如导线打圈、夹小零件。也可用于电路焊接时弯折、加工细导线和夹持元器件的引线等用途。适合在其他工具难于到达的部位进行操作。54.剥线钳剥线钳是一种专用钳，它可对导线的端头绝缘层进行剥离，如塑料电线等。剥线钳的使用方法是根据所剥导线的线径，选用与其相应的切口位置，同时也要根据所切掉绝缘层长度来调整钳口的止挡位。63.1.2改锥•改锥的标准名称是螺钉旋具，也叫做螺丝刀或螺丝起子。紧固工具用于紧固和拆卸螺钉和螺母。它包括螺钉旋具、螺母旋具和各类扳手等。应用时应根据螺钉的大小选择合适的规格。常用的有一字形，十字形两种，并有自动、电动、风动等形式。71.无感改锥•无感改锥是增强型超硬尼龙材质、不易磨损、高绝缘、无感、无磁。主要用于调节电感、中周、磁性磁心、可变电容等调试。82.带试电笔的改锥93.半自动螺钉旋具•半自动螺钉旋具又称半自动改锥，半自动改锥具有顺旋、倒旋和同旋三种动作方式。当开关置于同旋档时，相当于一个普通改锥；当开关置于顺旋或倒旋位置时；用力顶压旋具，旋杆即可连续顺旋或倒旋。10机动螺钉旋具螺母旋具•4.自动螺钉旋具•5.螺母旋具113.1.3小工具1.镊子可分为钟表镊子（尖嘴镊子）和医用镊子（圆嘴镊子）。镊子的用途是夹持细小的零件和导线，在进行焊接时还可夹持住元器件，以保持元器件的固定位置不动，提高焊接质量。用镊子夹持元器件引线可帮助散热，以避免焊接时温度过高损坏元器件。122.小刀和锥子小刀常用来刮去待焊导线上的绝缘层或氧化层，有时印刷电路板需要修整，也要使用小刀。锥子用于焊接时拨线或通开印刷板上的小孔的一种尖头工具,其刃尖根据不同用途而有不同尖状。还可清除小孔中的杂物。13•3.集成电路起拔器144.检测SMT电路的探针15•3.1.4防静电器材1.防静电腕带有绳腕带是防静电装备中最基本的，也是最为普遍使用的生产线上的必备品，不但在架设及操作上十分方便，在价格上亦最为经常实惠，其原理为通过腕带及接地线，将人体身上的静电排放至大地，故使用时腕带必须确实与皮肤接触，接地线亦需直接接地，并确保接地线畅通无阻才能发挥最大功效。162.防静电工作服•防静电服是为了防止服装上静电积聚，采用防静电织物为面料，按照规定的款式和结构缝制的工作服。防静电织物是在纺织时，大致等间隔地或均匀地混入导电纤维或防静电合成纤维或两者混合交织而成的织物。其消电是基于电荷的泄漏与中和两种机理。当接地时，织物上的静电除因导电纤维的电晕放电被中和之外，还可经由导电纤维向大地泄放；不接地时则借助于导电纤维微弱的电晕放电而消电173.2焊接工具3.2.1电烙铁的分类及结构是电子制作和电器维修的必备工具，主要用途是焊接元件及导线。按机械结构可分为直热式电烙铁和感应式按功能可分为单用式、两用式、调温式、恒温室根据用途不同又分为大功率电烙铁和小功率电烙铁1.直热式电烙铁（1）内热式电烙铁:发热元件装在烙铁头的内部，具有升温快、重量轻、耗电省、体积小、热效率高的特点。一般通电1、2分钟即可进行焊接。（2）外热式电烙铁：发热元件包在烙铁头的外面体积比较大，热效率低，通电以后烙铁头化锡时间长达几分钟。1819•（3）发热部分。也叫加热部分或称能量转换部分，俗称烙铁心。由镍铬发热电阻丝缠在云母、陶瓷等耐热、绝缘材料上构成。发热部分的作用是将电能转换成热能。•（4）烙铁头：烙铁头主要进行能量存储和传递，一般用紫铜制成。在使用中，因高温氧化和焊剂腐蚀会变得凸凹不平，需经常修整。烙铁头可分为普通型和长寿性。20怎么辨别长寿型电烙铁与普通型电烙铁•长寿型电烙铁与普通型电烙铁的结构和原理相同，只不过长寿型电烙铁的烙铁头经过特殊工艺的处理，即在紫铜表面镀上纯铁或镍。这样，可使其使用寿命大大延长，通常比普通烙铁头的使用寿命长20倍左右。使用这种电烙铁时，应始终保持在烙铁头部挂锡。长寿型烙铁头看起来与普通型烙铁头没有差别，最简单的判断方法是把烙铁头去靠近磁铁，如果两者之间有吸合磁力，说明烙铁头表面渗镀了铁镍，则是长寿型烙铁头；反之、则是普通型烙铁头。21•（3）手柄部分。电烙铁的手柄部分是直接同操作人员接触的部分，它应便于操作人员进行灵活、舒适地操作。手柄一般由木料、胶木或耐高温塑料加工而成，通常做成直式和手枪式两种形状。•（4）接线柱。这是发热元件同电源线的连接处。必须注意：一般电烙铁都有三个接线柱，其中一个是接金属外壳的。如果要考虑防静电问题，接线时应该用三芯线将外壳接保护零线。222.感应式电烙铁•感应式电烙铁也叫速热烙铁，俗称焊枪。它里面实际上是一个变压器，这个变压器的次级一般只有一匝。当变压器初级通电时，次感应出的大电流通过加热体，使同它连接的烙铁头迅速达到焊接所需要的温度。•这种烙铁的特点是加热速度快，一般通电几秒钟，即可达到温度，不需要持续通电，适用于断续工作。233.可调温式控温电烙铁•恒温电烙铁包括温度固定和温度可调的恒温电烙铁两种。(1)温度可调的恒温电烙铁分为自动和手动调温手动调温电烙铁的恒定温度可以通过温度控制旋钮在200℃～450℃范围内选定。24自动恒温电烙铁•依靠热电偶温度传感器检查烙铁的烙铁头温度，采用半导体开关元件或继电器作为开关，由电子电路来控制开关的接通和关断。当烙铁的温度低于设定的温度时开关接通，电烙铁加电升温；当烙铁的温度达到设定温度时开关断开，电烙铁断电。25•(2)温度固定的恒温电烙铁烙铁头内装有温度控制装置，通过控制通电时间而实现对温度的控制，核心是装在烙铁头内的强磁体传感器，其特性是在温度达到某一点时磁性消失。恒温式烙铁的优越性：①断续加热，不仅省电，而且烙铁不会过热，寿命延长；②升温时间快，只需40~60s；③烙铁头采用渗镀铁镍的工艺，不需要修整；④烙铁头温度不受电源电压、环境温度的影响264.吸锡电烙铁•吸锡电烙铁是在普通烙铁的基础上增加吸锡机构，使其具有加热、吸锡两种功能。•吸锡电烙铁用于拆焊（解焊）时除去焊接点上的焊锡。操作时，先用吸锡电烙铁加温焊点，等焊锡溶化后接动吸锡装置，即可将锡吸走。275.电烙铁的合理选用表3—1选择电烙铁的依据焊接对象及工作性质烙铁头温度/0C选用烙铁一般印制电路板300～40020W内、30W外、恒温集成电路300～40020W内、恒温电位器、大功率管等350～45035～50W内、恒温35～50W外8W以上大电阻器等400～550100W内、150～200W外汇流排、金属板等500～630300W外维修测试一般电子产品20W内、恒温、感应、两用等28•烙铁头温度的高低可根据助焊剂的发烟状态估计29电烙铁的选用•电烙铁的种类及规格有很多种，而且被焊器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。若使用的烙铁功率过大，容易烫坏元器件(一般晶体管PN结温度超过200℃时就会烧坏)和损伤印刷线路板，造成元器件损坏和印刷线路板上铜箔脱落：若使用的烙铁功率太小，则焊接温度过低，焊料熔化较慢，焊剂不能挥发出来，使焊点不光滑，不牢固，这样势必造成焊接强度和外观质量的不合格，严重时焊料不能熔化，使焊接无法进行。30316.吸锡器323.2.2烙铁头的选择与修整烙铁头一般用紫铜制成，在焊锡的润湿性和导热性方面性能非常好。但它有一个最大的弱点是容易被焊锡腐蚀和氧化。烙铁头形状的图片3334•选择烙铁头的依据是应使它的接触面积与焊接处的面积相匹配，如图3-2035•2.修整与镀锡•修整：粗锉刀→细锉刀→细砂纸•镀锡：浸松香水→烙铁通电→烙铁头上锡•现在内热式烙铁头大多经过电镀。这种有镀层的烙铁头,如果不是特殊需要,一般不要修锉或打磨。因为电镀层的目的就是保护烙铁头不易腐蚀。还有一种新型合金烙铁头，寿命较长，但需配专门的烙铁。一般用于固定产品的印制板焊接。363.电烙铁的灵活使用•灵活选择烙铁头•烙铁头越长、越粗，则温度越低，需要焊接的时间越长；反之，烙铁头越短、越尖，则温度越高，焊接的时间越短。373.2.3维修SMT电路板的焊接工具1.手工焊接和拆焊SMT电路板的工具（1）恒温式电烙铁SMT元器件对温度比较敏感，温度不超过390度。普通电烙铁焊接SMT元器件，烙铁功率不超过20W.38(2)热风焊台•电源开关打开后，根据实际需要选择不同的风嘴和吸锡针，然后将热风温度调节钮调至适当的温度，同时根据需要将热风风量调节钮调至所需风量，待预热温度达到所调温度时即可使用。常配有不同内径的吸锡针和风嘴，适用不同贴片元件的拆焊。39热风恒温拆焊台40（3）电热镊子•电热镊子是一种专用于拆焊SMC贴片元件的高档工具，相当于两把组装在一起的电烙铁，只是两个电热芯独立安装在两侧，同时加热。两端加热取下元器件。412.维修SMT电路板的辅助工具•（1）加热头•（2）吸锡铜网线•吸锡铜网线俗称吸锡线，把吸锡线用电烙铁压到电路板的焊盘上，由于毛细作用，熔化的焊锡会被吸锡线吸走。423.3焊接材料•包括焊料（焊锡）和助焊剂（焊剂）。3.3.1焊料焊料是易熔金属，熔点低于被焊金属。焊料熔化时，将被焊的两种金属结合处填满，冷却凝固后，把被焊金属连接到一起，形成导电良好的整体。要求焊料具有低熔点、凝固快的特点，熔融时要有较好的浸润性和流动性，凝固后要有足够的机械强度。按照成分，有锡铅焊料，银焊料，铜焊料等，电子产品装配中，主要用锡铅焊料（焊锡）。431铅锡合金与铅锡合金状态图锡的特性•物理特性：锡（Sn）是一种软质低熔点金属。熔点为232℃。金属锡在高于13.2℃时为银白色，低于13.2℃时呈灰色，低于–40℃时变为粉末。纯锡质脆，机械性能差。•化学特性：大气中耐腐蚀性好，不失金属光泽，不受水、氧气、二氧化碳等物质的影响，并易同多种金属形成金属化合物。44铅的特性•物理特性：铅（Pb）是一种浅白色软金属，熔点为327.4℃，铅属于对人体有害的重金属，在人体中积蓄能引起铅中毒。纯铅的机械性能也很差。•化学特性：有较高的抗氧化特性和抗腐蚀性，一般不与空气、氧、海水、食盐等发生反应，但受硝酸、氯化镁的腐蚀。45•（1）铅锡合金•铅与锡以不同比例熔合成铅锡合金以后，熔点和其他物理性能都会发生变化。铅锡焊料具有一系列铅和锡所不具备的优点：•（1）熔点低，低于铅和锡的熔点，有利于焊接；•（2）机械强度高，合金的各种机械强度均优于纯锡和纯铅；•（3）表面张力小、粘度下降，增大了液态流动性，有利于形成可靠接头；•（4）抗氧化性好，铅具有的抗氧化性优点在合金中继续保持，使焊料在熔化时减少氧化量。上一页下一页返回46铅锡合金状态图•不同比例的锡和铅组成的焊料熔点与凝固点各不相同，除纯锡、铅和共晶合金是在单一温度下熔化外，其它焊料都是在一个区域内熔化。•图中CTD线为液相线，温度高于此线时为液相。CETFD为固相线，温度低于此线时为固相。两线之间的两个三角形区域内，焊料处于半熔半凝固状态。最适合于焊接的温度应高于液相线50℃。47（3）共晶焊锡：在图中，T为共晶点，对应的锡铅含量为锡是61.9%，铅是38.1%，称为共晶合金。它的熔点最低，为183℃，是锡铅焊料中性能最好的一种，优点：①低熔点，降低了焊接时的加热温度，可防止元器件损坏。②熔点与凝固点一致，可使焊点快速凝固。③流动性好，表面张力小，浸润性好，有利于提高焊点质量。④机械强度高，导电性好。482焊锡的物理性能及杂质影响1．焊锡的物理性能•由表表3-2可以看出，含锡量60%的焊料，抗张力强度和剪切强度都较好。而含锡量过高或过低，其性能都不太理想。一般常用焊锡含锡量为10~60%。