焊接练习.doc

项目六：焊接练习
一、实训目的
掌握不同元器件的焊接方法。
二、实训器材
1、常用电子元器件如三极管、二极管、电阻、电容等.
2、电烙铁一把.（20W-30W）
3、万用表一块
三、实训基本要求
1、建立基本单元电路，会根据原理图正确安装焊接。
2、元件焊点平滑光亮、均匀、无毛刺。
3、焊接手法快速、无虚焊假焊脱焊等现象。
4、无焊接时烧坏元件的现象。
5、元气件的拆焊迅速，会进行集成电路的拆焊操作。
6、器件弯脚插接、布局符合要求.

(一) 焊接工具
1. 常用焊接工具
要把散装的元器件与零部件，装配成一个功能电路，需要借助一些工具才能完成的，赤手空拳是不行的。在业余条件下，装配电子设备的常用工具有电烙铁、万用表、起子等10余种。它们各有不同的特点与用途。
现在主要介绍一下电烙铁。电烙铁分为外热式和内热式两种。
（1） 内热式电烙铁
组成：内热式电烙铁由烙铁芯、烙铁头、弹簧夹、连接杆、手柄、接线柱、电源线及紧固螺丝等部分组成。
特点：其热效率高（高达85％～90％），烙铁头升温快、体积小、重量轻；但使用寿命较短(与外热式的相比)。内热式电烙铁的规格多为小功率的，常用的有20W、25W、35W、50W等。

图1内热式电烙铁结构图片

（2） 外热式电烙铁
组成：外热式电烙铁的组成部分与内热式电烙铁相同，但外热式电烙铁的烙铁头安装在烙铁芯的里面，即产生热能的烙铁芯在烙铁头外面，故称为外热式电烙铁。
特点：外热式烙铁的优点是经久耐用、使用寿命长，长时间工作时温度平稳，焊接时不易烫坏元器件，但其体积较大、升温慢。外热式烙铁常用的规格有25W、45W、75W、100W、200W等。

图2
外热式电烙铁结构图片
电烙铁是捏在手里的，使用时千万注意安全。新买的电烙铁先要用万用表电阻档检查一下插头与金属外壳之间的电阻值，万用表指针应该不动。否则应该彻底检查。最近生产的内热式电烙铁，厂家为了节约成本，电源线都不用橡皮花线了，而是直接用塑料电线，比较不安全。强烈建议换用橡皮花线，因为它不像塑料电线那样容易被烫伤、破损，以至短路或触电。
新的电烙铁或使用久后更新的烙铁头，在使用前用锉刀锉一下烙铁的尖头，接通电源后等一会儿烙铁头的颜色会变，证明烙铁发热了，然后用焊锡丝放在烙铁尖头上镀上锡，使烙铁不易被氧化。在使用中，应使烙铁头保持清洁，并保证烙铁的尖头上始终有焊锡。

2. 焊料、焊剂和焊接的辅助材料

焊料是一种熔点低于被焊金属，在被焊金属不熔化的条件下，能润湿被焊金属表面，并在接触面处形成合金层的物质。电子产品生产中，最常用的焊料称为锡铅合金焊料（又称焊锡），它具有熔点低、机械强度高、抗腐蚀性能好的特点。
焊剂是进行锡铅焊接的辅助材料。
焊剂的作用:去除被焊金属表面的氧化物，防止焊接时被焊金属和焊料再次出现氧化，并降低焊料表面的张力，有助于焊接。
常用的助焊剂有：无机焊剂、有机助焊剂、松香类焊剂（电子产品的焊接中常用）。松香是一种助焊剂，可以帮助焊接，松香可以直接用，也可以配置成松香溶液，就是把松香碾碎，放入小瓶中，再加入酒精搅匀。注意酒精易挥发，用完后记得把瓶盖拧紧。瓶里可以放一小块棉花，用时就用镊子夹出来涂在印刷板上或元器件上。
注意市面上有一种焊锡膏（有称焊油），这可是一种带有腐蚀性的东西，是用在工业上的，不适合电子制作使用。还有市面上的松香水，并不是我们这里用的松香溶液
锡铅合金焊料的有多种形状和分类。其形状有粉末状、带状、球状、块状和管状等几种。
手工焊接中最常见的是管状松香芯焊锡丝。这种焊锡丝将焊锡制成管状，其轴向芯内是优质松香添加一定的活化剂组成的。
在完成焊接操作后，要对焊点进行清洗，避免焊点周围的杂质腐蚀焊点。
常用的清洗剂有：无水乙醇（无水酒精）、航空洗涤汽油、三氯三氟乙烷（F113） 。
阻焊剂是一种耐高温的涂料，其作用是保护印制电路板上不需要焊接的部位。
阻焊剂的种类：热固化型阻焊剂、紫外线光固化型阻焊剂（光敏阻焊剂）、 电子辐射固化型阻焊剂。

(二) 焊接工艺
锡焊是使用锡铅合金焊料进行焊接的一种焊接形式。其过程分为下列三个阶段：润湿阶段（第一阶段）；扩散阶段（第二阶段）；焊点的形成阶段（第三阶段）。
锡焊的基本条件：被焊金属应具有良好的可焊性；被焊件应保持清洁；选择合适的焊料；选择合适的焊剂；保证合适的焊接温度和时间。

对印制板上的电子元器件进行焊接时，一般选择20W～35W的电烙铁；每个焊点一次焊接的时间应不大于3秒钟。
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。
一般采用坐姿焊接，工作台和坐椅的高度要合适。
焊接操作者握电烙铁的方法：

反握法：适合于较大功率的电烙铁（>75W）对大焊点的焊接操作。
正握法：适用于中功率的电烙铁及带弯头的电烙铁的操作，或直烙铁头在大型机架上的焊接。
笔握法：适用于小功率的电烙铁焊接印制板上的元器件。
（a）反握法 （b）正握法 （c）笔握法

图3 电烙铁握法的图片

焊接操作过程分为五个步骤（也称五步法）,一般要求在2～3秒的时间内完成。
准备 加热 加焊料 移开焊料 移开烙铁

图4焊接五步操作法

在焊点较小的情况下，也可采用三步法完成焊接即将五步法中的2、3步合为一步，4、5步合为一步。

图5焊接三步操作法

图6 电烙铁接触焊点方法的图片

使用烙铁时，烙铁的温度太低则熔化不了焊锡，或者使焊点未完全熔化而成不好看、不可靠的样子。太高又会使烙铁“烧死”（尽管温度很高，却不能蘸上锡）。 另外也要控制好焊接的时间，电烙铁停留的时间太短，焊锡不易完全熔化、接触好，形成“虚焊”，而焊接时间太长又容易损坏元器件，或使印刷电路板的铜箔翘起。
一般一两秒内要焊好一个焊点，若没完成，宁愿等一会儿再焊一次。焊接时电烙铁不能移动，应该先选好接触焊点的位置，再用烙铁头的搪锡面去接触焊点。

(三) 元器件的焊接方法

焊接技术是电子产品制作过程中的重要技能，焊接质量的好坏直接影响到产品的质量，是保证制作优质电子产品的关键性操作之一。初学者必须严格要求自己，苦练基本功，使自己掌握过硬的技能，以保证制作电子产品的质量。一个好的焊点，应该是表面光亮、锡量适中、牢固可靠且呈圆锥型（即浸润型）。
在学习焊接的过程中，应该牢记：凡是要焊接的部位，必须先上锡(已上锡或很光亮的元件可不必上锡)，没有上锡就不要焊接。
电子产品常用的焊接方法有两种：一是送锡焊接法，二是带锡焊接法。
当操作者的一个手拿了电烙铁后，如果另一个手可腾出来拿锡丝时，最好采用送锡焊接法，这样可比较容易保证焊点的质量；如果另一个手需要拿镊子夹元件等时，那么就只能采用带锡焊接法。
1. 送锡焊接法
一般元器件的焊接
将上了锡的元器件从电路板的元件面插入，使元器件的金属引线垂直覆铜面，并调整好元件的高度，在电路板上用送锡法进行焊接的步骤：加热、送丝和移开。
加热：操作者一般用右手握着电烙铁，将烙铁头的刃口以与印刷电路板45°的角度同时加热被焊接面（焊盘）和元器件的引线。加热时间大约是3秒钟，注意加热时间不宜过长，否则就会因烙铁高温氧化覆铜板，造成不好焊接。
送丝：加热后，保持烙铁头的角度不变，操作者一般用左手拿着焊锡丝，并从烙铁头对面接触被焊接的引线和焊盘，当看到锡丝溶化并开始向四周扩散后，就转到送锡焊接法的第三步（即移开）。送丝时注意印刷电路板尽量要放置平稳，并保持元器件引线的稳定，送丝的时间与焊锡丝的质量、覆铜的光亮度、电烙铁的温度等因素有关。
移开：当看到焊锡丝溶化并开始向四周扩散后，想把左手拿的锡丝移开，然后看到锡丝充分熔化并浸润被焊接的引线和焊盘时。再将右手拿的电烙铁顺势沿着元器件的引线向上移开。焊锡凝固前，被焊物不可晃动，否则易造成虚焊，从而影响焊接质量。
特殊元器件的焊接
焊接耳机插座、双联电容器时，完成其焊接时，一定要注意焊接时不要过长，否则过高的温度容易通过引线传导至塑料而使其烫坏，造成整个器件的损坏。
焊接话筒、三极管等元件时，焊接时间也不宜过长，否则也会损坏器件。
焊接集成电路（含音乐片）、场效应管时，电烙铁的外壳应有良好的接地，如果无条件将电烙铁外壳接地，则焊每个点时必须把电烙铁的插头拔下才能进行，这样才能防止集成电路在焊接时被损坏。
2. 带锡焊接法
焊接前，将准备好的元件插入印刷电路板的规定位置，经检查无误后，就可用送锡焊接法进行焊接，焊接时，用烙铁头的刃口沾带上适量的焊锡，再将烙铁头的刃口接触被焊接元件的引线和焊盘，当看到锡丝充分熔化并浸润被焊接的引线和焊盘时，就可将烙铁头移开，这样就可以焊出牢固的焊点。
烙铁头的刃口上带的锡量的多少，要根据焊点的大小而定，烙铁头的刃口与焊接电路板的角度最好是45°。角度小，则焊点就小，角度大，则焊点就大。操作者不要认为焊锡量越多越好，锡量过多，不但浪费焊锡，而且焊点内部也不一定焊透，焊点的牢固性反而变差，过多的焊锡，还会溢向附近的覆铜从而造成短路；当然，锡量太少，会焊接不牢，使元件易脱离印刷电路板。
焊接时注意烙铁头不要轻轻点几下就离开焊接位置，这样虽然在焊点上也留有焊锡，但这样的焊接是不牢固的，容易影响焊接的质量。
(四) 虚、假焊和解焊
制作电子产品，一定要保证每个元器件的焊接质量，即焊点要表面光亮、锡量适中、牢固可靠且呈凹面型（即浸润型）。在初学焊接时，容易出现虚焊和假焊，虚焊和假焊会给电子产品带来隐患，焊接时一定要保证质量。
1.虚焊和假焊
虚焊是由于焊接前没有将引线上锡造成的。虚焊看起来好像有锡在引线和焊盘上，但焊锡与引线没有焊好，接触不良，电子产品震动后，容易出现信号时有时无的情况，这就是虚焊。
假焊是由于被焊接的焊盘氧化而没有处理造成的。假焊看起来好像有锡在引线和焊盘上，但焊盘上没有焊锡的浸润，此焊点根本就没焊上去，是假的，此电路没接通，严重时元器件的引线可从印刷电路板上拔下来，这就是假焊。
造成元器件虚焊和假焊的主要原因是：
（1）焊接的金属引线没有上锡或上的不好。
（2）没有清除焊盘的氧化层和污垢，或者清除不彻底。
（3）焊接时间过短，焊锡没有达到足够高的温度。
（4）焊锡还未完全凝固就晃动了元器件。
从外观上不易判断出虚焊和假焊，在进行大量焊接时，也难于对每个焊点都及时检测，所以在进行焊接时，一定要养成良好的焊接习惯，确保焊接的每一步骤都保证质量。否则会给检查工作带来困难，影响产品质量。
如果发现电路板上有虚、假焊，对于假焊点，检查的办法是用万用表逐点查找，将万用表置于欧姆档的小量程处，如果测量时出现引线与覆铜间有很大的电阻值，就可能是假焊点。对于虚焊点，可在电路通电调试时，用小起子敲击电路板，听扬声器中是否有“咯咯”的噪声，若有，则电路中肯定有虚焊。

常见的焊接缺陷

（a）、（b）虚焊 （c）拉尖 （d）桥接
图7 常见的焊接缺陷

导线的焊接缺陷

(a) 芯线过长 (b) 焊料浸过导线外皮 (c) 外皮烧焦 (d) 摔线 (e) 芯线散开

图8 导线的焊接缺陷

2. 解焊
在电子制作中，难免会出现错焊和虚、假焊，这时就需要从印刷电路板上把元器件拆卸下来。在修理电子产品时，也要更换那些已损坏的元器件，这样，就要掌握解焊技术。
解焊的基本操作是首先要用电烙铁加热焊点，使焊点上的锡熔化；其次，要吸走熔锡，可用带吸锡器的电烙铁一点点地吸走，有条件的也可用专用吸锡器吸走熔锡；其三要取下元器件，可用镊子镊住取出或用空心套筒套住引脚，并在钩针的帮助下卸下元器件。
对初学者来说，如何顺利地将线路板上的元器件拆下来是经常碰到的实际问题，弄不好线路板上铜皮就会起泡，不但影响美观，有时还会扩大故障范围。下面介绍几种简单拆卸方法，供初学者专心参考。
（1）用通针。根据元件管脚粗细和线路板孔径大小选用适当号数的医用针头或活动铅笔头等空心管作通针，使用时先用烙铁熔化焊点，再将通针套住管脚插入线路板孔，然后移开电烙铁，不断转动通针并轻微摇动，直至焊锡重新凝固，管脚就与线路板脱离了。
（2）用专用工具。 吸锡电烙铁是常用拆卸工具，它与普通电烙铁的不同之处在于能够"吸收"线路板上的焊锡。拆卸集成电路等器件时可采用专用烙铁头，它能将集成块所有管脚的焊点同时熔化。使我们顺利取下集成块。简易吸锡铬铁也可以自制。只需将普通电烙铁头的斜面锉成凹面即可，使用凹面朝上放至焊点下方，焊锡点就会自动流入凹面脱离线路板。
（3）用裸导线吸锡。可采用普通花线（即灯头线），最好是屏蔽线中的网线，要选用未老化的。使用时剥掉电线外绝缘层，屏蔽线还要抽掉芯线，最好先镀少许松香以增加吸锡效果。然后用电烙铁头将导线压在焊点上，待焊锡熔化后慢慢抽动电线，焊锡将被电线带走，此法很适合管脚特别粗大的焊点（因为粗大通针不太容易找到）。
（4）是用小号油漆刷。焊点熔化后用刷子刷几下使焊锡脱离线路板。不过要注意刷下的焊锡绝不能吸附在线路板的其他部位。
解焊过程要注意：对于还没有断定被解焊的元器件已损坏时，不要死拉下来，不然会拉断弄坏引脚。而且对那些焊接时曾经采取散热措施的解焊过程中仍需要采取。对于集成电路解焊更要注意，因为集成电路引脚多，解焊时要一根一根是把引脚加热、熔锡、吸走熔锡后才能拆卸下集成电路，有条件的可用集成块拆卸刀解焊。
(五) 元器件安装的技术要求

元件器安装后能看清元件上的标志。
安装元器件的极性不得装错。
同一规格的元器件应尽量安装在同一高度上。
安装顺序一般为先低后高，先轻后重，先易后难、先一般元器件后特殊元器件。
元器件在印刷板上的分布应尽量均匀，疏密一致，排列整齐美观。不允许斜排、立体交叉和重叠排列。元器件外壳和引线不得相碰，要保证lmm左右的安全间隙，无法避免时应套绝缘套管。
元器件的引线直径与印刷板焊盘孔径应有0.2～0.4mm的合理间隙。

元器件安装分为卧式和立式。

图9立式安装图片

图10 卧式安装图片

图11 二极管的安装图片

图12 三极管的安装图片