电路板焊接工具与焊接方法图解

作者:老电工2021年03月04日 20:41

有关电路板焊接工具与焊接方法,电路板焊接技术主要采用锡铅焊料进行焊接,电路板焊接工具主要包括:电烙铁、焊料与焊剂和辅助工具,焊接工具的使用方法及注意事项等。

电路板焊接工具与焊接方法

电路板焊接技术主要采用锡铅焊料进行焊接,简称锡焊。

其机理:在锡焊的过程中将焊料、焊件与铜箔在焊接热的作用下,焊件与铜箔不熔化,焊料熔化并湿润焊接面,依靠焊件、铜箔两者问原子分子的移动,从而引起金属之间的扩散形成在铜箔与焊件之间的金属合金层,并使铜箔与焊件连接在一起,就得到牢固可靠的焊接点。要想实现电路板的焊接离不开焊接工具,下面我们主要介绍电路板的焊接工具及其使用方法。

电路板焊接工具主要包括电烙铁、焊料与焊剂和辅助工具。

1.电烙铁

电烙铁是电路板焊接中最主要的焊接工具,不同的电烙铁其结构也不一样。

外热式电烙铁一般由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄、插头等部分所组成,烙铁头安装在烙铁芯内,用以热传导性好的铜为基体的铜合金材料制成;内热式电烙铁由连接杆、手柄、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头(也称铜头)五个部分组成,烙铁芯安装在烙铁头的里面(发热快、热效率高达85%~%%以上)。

电烙铁的种类很多,从加热方式可分为直热式、感应式、储能式及调温式多种;从功率大小可分为15W、2OW、35W……300W等多种。

小功率电烙铁的烙铁头温度一般在300~400℃之间。一般来说电烙铁的功率越大,热量越大,烙铁头的温度越高。

焊接集成电路、印制线路板、CMOS电路一般选用20W内热式电烙铁。使用的烙铁功率越大,容易烫坏元器件(一般二、三极管结点温度超过200℃就会烧坏)和使印制板导线从基板上脱落;使用的烙铁功率太小,焊锡不能充分熔化,焊剂不能挥发出来,焊点不光滑、不牢固,易产生虚焊。 

2.锡料与焊剂

焊接时,还需要锡料和焊剂。

锡料:是一种易熔金属,它能使元器件引线与印制电路板的连接点连接在一起。锡(Sn)是一种质地柔软、延展性大的银白色金属,熔点为232℃,在常温下化学性能稳定,不易氧化,不失金属光泽,抗大气腐蚀能力强。铅(Pb)是一种较软的浅青白色金属,熔点为327℃,高纯度的铅耐大气腐蚀能力强,化学稳定性好,但对人体有害。

锡中加入一定比例的铅和少量其它金属可制成熔点低、流动性好、对元件和导线的附着能力强、机械强度高、导电性好、不易氧化、抗腐蚀性好、焊点光亮美观的焊料,一般称焊锡。

焊锡按含锡量的多少可分为15中,按含锡量和杂质的化学成分分为S、A、B三个等级。焊接电子元件,一般采用有松香芯的丝状焊锡丝。这种焊锡丝,熔点较低,而且内含松香助焊剂,使用方便。

焊剂:按功能分为助焊剂和阻焊剂两种。

①助焊剂

在焊接的过程中使用助焊剂,可以帮助我们清除金属便面的氧化物,既利于焊接,又可保护烙铁头。

它能溶解去除金属表面的氧化物,并在焊接加热时包围金属的表面,使之与空气隔绝,防止金属在加热时氧化;可降低熔融焊锡的表面张力,有利于焊锡的湿润。助焊剂一般可分为无机助焊剂、有机助焊剂和树脂助焊剂。

目前通常采用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中);焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏,但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。

阻焊剂

阻焊剂可以把不需要焊接的印制电路板的板面部分覆盖起来,使焊料只在需要的焊点上进行焊接,能够保护面板使其在焊接时受到加热冲击小,不易起泡,同时还能防止桥接、拉尖、短路、虚焊等情况。

使用焊剂时,必须根据被焊件的面积大小和表面状态适量施用,用量过小则影响焊接质量,用量过多,焊剂残渣将会腐蚀元件或使电路板绝缘性能变差。 

3、辅助工具

为方便焊接顺利进行还需要一些辅助工具,如尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等,这些工具有的可以帮助剪切元器件引脚,有的可以帮检测焊接的牢固性。这些辅助工具也是在进行焊接工作时必不可少的工具。 

 

 

 

 

 

一、焊接工具的使用方法及注意事项

1、电烙铁

电烙铁的握法,电烙铁的手握方法分为三种。

①反握法: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,焊接散热量大的被焊件。

②正握法:此法适用于较大的电烙铁,弯形烙铁头的一般也用此法。

③握笔法:用握笔的方法握电烙铁,此法适用于小功率电烙铁,焊接散热量小的被焊件,如焊接收音机、电视机的印制电路板及其维修等。

2、电烙铁使用注意事项

①根据焊接对象合理选用不同类型的电烙铁。

②使用过程中不要任意敲击电烙铁头以免损坏。内热式电烙铁连接杆钢管壁厚度只有0.2mm,不能用钳子夹以免损坏。在使用过程中应经常维护,保证烙铁头挂上一层薄锡。

电烙铁要用220V交流电源,使用时要特别注意安全。应做到以下几点:

①电烙铁插头最好使用三级插头。使外壳妥善接地。

②使用前,认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。

③电烙铁使用中,不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时,可用布擦掉。不可乱甩,以防烫伤他人。

④焊接过程中,烙铁不能到处乱放。不焊时,应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上,以防烫坏绝缘层而发生事故。

⑤使用结束后,应及时切断电源,拔下电源插头。冷却后,再将电烙铁收回工具箱。

焊锡丝的拿法有两种,连续锡焊时焊锡丝的拿法和断续锡焊时焊锡丝的拿法。

3、焊接过程及注意事项

焊接前应首先检查各焊接工具是否均准备好,如工具是否齐全,电烙铁头是否可以工作。

新的烙铁使用前,应用细纱纸将烙铁头打光亮,去除表面隔离层,使用过的烙铁检查烙铁头有无变形等,如遇烙铁头弯曲或沾有其他影响焊接的异物,可以用锉刀或钳子等将弯曲的烙铁头校正打磨光滑;若使用时间很长,烙铁头已经氧化发黑时,要用小锉刀轻锉去表面氧化层,在其露出紫铜的光亮后用才能使用。

正式开始焊接时,先给电烙铁接上电源,当烙铁头温度升到能熔锡时,将烙铁头在松香上沾涂一下,等松香冒烟后再沾涂一层焊锡,使烙铁头上均匀的镀上一层锡,这样可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化,如此反复进行二至三次,使烙铁头的刃面全部挂上一层锡便可使用了。

通电烧热,蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝,由于焊丝成分中,铅占一定比例,众所周知铅是对人体有害的重金属,因此操作时应戴手套或操作后洗手,避免食入。

电烙铁不宜长时间通电而不使用,这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断,缩短其寿命,同时也会使烙铁头因长时间加热而氧化,甚至被“烧死”不再“吃锡”。

电烙铁使用后,一定要稳妥放置在烙铁架上,并注意导线等其他杂物不要碰到烙铁头,以免被烫伤导线,造成漏电等事故。

4、手工焊接的基本操作步骤

①准备施焊: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,并在烙铁头上镀一层锡。焊接前,电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡,即带上一定量焊锡。

②加热焊件:将烙铁头刃面紧贴在焊点处,加热整个焊件全体,时间大约1~2秒钟。要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。

③送入焊丝:电烙铁与水平面大约成60℃角,以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。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。烙铁头在焊点处停留的时间控制在2~3秒钟。注:不要把焊锡丝送到烙铁头上。

④移开焊丝:当焊丝熔化一定量后,立即向左上45°方向移开焊丝。

⑤移开烙铁: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,然后用偏口钳剪去多余的引线。

送焊丝到移开烙铁的时间大约也是1~2S。

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准备施焊。

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。

对于吸收低热量的焊件而言,焊接的这个过程的时间也不过2~4S。

注:焊接元器件时使用的烙铁功率过大,轻易烫坏元器件(一般二、三极管结点温度超过200℃时就会烧坏)和使印制导线从基板上脱落;使用的烙铁功率太小,焊锡不能充分熔化,焊剂不能挥发出来,焊点不光滑、不牢固,易产生虚焊。焊接时间过长,也会烧坏器件,一般每个焊点在1.5~4S内完成。

焊接时,要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。好的焊点应是锡点光亮,圆滑而无毛刺,锡量适中。

锡和被焊物融合牢固。不应有虚焊和假焊。

虚焊是焊点处只有少量锡焊住,造成接触不良,时通时断。假焊是指表面上好像焊住了,但实际上并没有焊上,有时用手一拨,元件就从焊点中拔出。这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。

焊接电路板时,一定要控制好时间。太长,电路板将被烧焦,或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件,可将电烙铁头贴在焊点上,待焊点上的锡熔化后,将元件拔出。

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