印制板手工焊接技巧

王家波

【摘 要】在批量少和品種多以及插件元器件和貼片元器件并存的情況下，在科研、返工和返修的過(guò)程，手工焊接能發(fā)揮其不可替代的作用。手工焊接與自動(dòng)焊接相比，所需設(shè)備較簡(jiǎn)單，主要為烙鐵，但焊接質(zhì)量及一致性較難控制。結(jié)合工作實(shí)踐，總結(jié)了手工焊接的特點(diǎn)及技巧，提出了焊接外的注意事項(xiàng)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品返修率，降低成本，提高生產(chǎn)效率。

【關(guān)鍵詞】手工焊接；烙鐵；技巧；

隨著回流焊技術(shù)和波峰焊接技術(shù)的普遍應(yīng)用，電子產(chǎn)品生產(chǎn)中電烙鐵使用率相應(yīng)地減少了，但在批量少和品種多，以及插件元器件、貼片元器件并存的情況下，在科研和返修的過(guò)程中，手工焊接能發(fā)揮其不可替代的作用。焊裝過(guò)程的質(zhì)量控制直接影響到產(chǎn)品的可靠性。特別是對(duì)于航空、航天電子產(chǎn)品，對(duì)手工焊接提出了更高的要求。焊接過(guò)程不但要求將元器件固定在電路板上，而且要求焊點(diǎn)必須牢固和光滑。

一、焊接目的

焊接是電裝生產(chǎn)中不可避免的的重要環(huán)節(jié)焊接的目的無(wú)外乎以下兩個(gè)：

（一）良好的電器導(dǎo)通；

（二）持久的機(jī)械連接。

二、焊接要素

（一）焊接工具

由于用途、結(jié)構(gòu)的不同有各式各樣的電烙鐵，下面介紹幾種最常見(jiàn)的電烙鐵。

1.外熱式電烙鐵

外熱式電烙鐵體積大、升溫慢、熱效率低，但發(fā)熱元件不易損壞且便于調(diào)溫。外熱式電烙鐵分普通式和恒溫式，恒溫式電烙鐵可根據(jù)所用焊錫更換不同溫度的烙鐵頭，但價(jià)格較高，適于工廠(chǎng)流水線(xiàn)的手工焊接；普通外熱式電烙鐵調(diào)溫方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)耐用，適于學(xué)生電子實(shí)訓(xùn)和初學(xué)者使用。

2.內(nèi)熱式電烙鐵

內(nèi)熱式體積小、升溫快、熱效率高且使用方便，是電子焊接的首選工具；但由于發(fā)熱元件的電阻絲較細(xì)，遇急冷、振動(dòng)、碰撞或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)時(shí)易發(fā)生斷絲現(xiàn)象，發(fā)熱元件的壽命少則幾小時(shí)、十幾小時(shí)，多則幾十小時(shí)，需經(jīng)常更換發(fā)熱元件，且不易調(diào)溫。

3.智能電烙鐵

這種烙鐵是一種溫度恒定、功率隨被焊接端子或者被焊接面積大小而自動(dòng)快速調(diào)整的智能電烙鐵。

（二）焊接工具的選取

合理的選擇烙鐵的功率和種類(lèi)直接關(guān)系到焊接的質(zhì)量和效率。如果被焊件較大，烙鐵功率較小，則焊接溫度過(guò)低，焊料融化慢，焊劑不能揮發(fā)，焊點(diǎn)不光滑、不牢固，造成焊接強(qiáng)度及外觀質(zhì)量不合格。烙鐵功率過(guò)大，則使過(guò)多的熱量傳送到被焊件上面，造成焊點(diǎn)過(guò)熱損壞器件，或者導(dǎo)致PCB銅箔脫落，焊料在焊接面上流動(dòng)過(guò)快而無(wú)法控制。

QJ3117-99《航天電子電氣產(chǎn)品手工焊接工藝技術(shù)要求》規(guī)定：“印制電路板組裝件的焊接一般采用30W～50 W的電烙鐵。微型器件及片狀元器件的焊接建議采用10 W～20 W的電烙鐵；大型接線(xiàn)端子和接地線(xiàn)的焊接建議采用50 W～70 W電烙鐵。實(shí)際使用時(shí)，需要理論學(xué)習(xí)并反復(fù)實(shí)踐，根據(jù)情況靈活合理的選擇烙鐵。

（三）烙鐵頭的選擇

在具體焊接不同的焊點(diǎn)時(shí)，應(yīng)按照焊盤(pán)選擇好合適的烙鐵頭，針對(duì)不同尺寸焊盤(pán)及時(shí)更換不同的烙鐵頭進(jìn)行焊接操作，以符合標(biāo)準(zhǔn)焊接規(guī)范，焊點(diǎn)質(zhì)量能夠達(dá)到優(yōu)級(jí)，焊接效率顯著提高，同時(shí)烙鐵頭使用壽命可以成倍延長(zhǎng)。

（四） 焊接時(shí)間

對(duì)于電子元器件的焊接建議烙鐵頭的溫度為280℃，但任何情況下不得超過(guò)320℃。 QJ3011-98《航天電子電氣產(chǎn)品焊接通用技術(shù)要求》規(guī)定：“手工焊接溫度一般應(yīng)設(shè)定在260℃～300℃范圍內(nèi)，焊接時(shí)間一般不大于3s，對(duì)熱敏元器件和片狀元器件不超過(guò)2s，若在規(guī)定的時(shí)間未完成焊接，應(yīng)待焊點(diǎn)冷卻后再?gòu)?fù)焊，非修復(fù)性復(fù)焊不得超過(guò)2次。”

三、焊接技巧

（一）保持烙鐵頭的清潔：1.烙鐵頭前端由于污染，容易引起焦黑殘?jiān)?，?dǎo)致烙鐵頭的熱傳導(dǎo)效率低下；2.在焊接每個(gè)焊點(diǎn)前，最好對(duì)烙鐵頭進(jìn)行清潔；3.每天將海綿清理干凈，否則會(huì)導(dǎo)致助焊劑不足而且容易導(dǎo)致二次污染；

（二）采用正確的加熱方法，要靠增加接觸面積加快傳熱，而不是長(zhǎng)時(shí)間焊接；

（三）焊料已充分潤(rùn)濕焊接部位，而且助焊劑沒(méi)有完全揮發(fā)，形成光亮的焊點(diǎn)后立即撤離烙鐵頭，如果焊點(diǎn)無(wú)光澤，粗糙說(shuō)明撤離烙鐵頭晚了，撤離烙鐵頭時(shí)的角度和方向?qū)更c(diǎn)的形成有一定關(guān)系，應(yīng)烙鐵軸向45°撤離，撤離烙鐵時(shí)輕輕旋轉(zhuǎn)一下，可保持焊點(diǎn)適當(dāng)?shù)暮噶希?/p>

（四）撤離焊錫絲的時(shí)機(jī)需要把握好，動(dòng)作要快，要先于烙鐵頭撤離，撤離方向要沿著焊點(diǎn)切線(xiàn)方向拉出或引線(xiàn)的軸向拉出；

（五）當(dāng)焊接間距細(xì)、密集型端子時(shí)，如QFP器件，應(yīng)當(dāng)采取拖曳焊接的方式以提高效率；

（六）烙鐵頭切不可當(dāng)做運(yùn)載焊料的工具，因?yàn)楹稿a絲內(nèi)部的焊劑在高溫下容易分解，焊接前助焊劑一旦分解，焊錫就氧化了，容易造成劣質(zhì)焊點(diǎn)。

四、焊接注意事項(xiàng)

焊接的最終目的是焊接出合格的電子產(chǎn)品，如果焊接的焊點(diǎn)光亮、平滑、無(wú)拉尖、焊料潤(rùn)濕完善，但是因?yàn)殪o電或者物理?yè)p傷而導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法使用，不僅失去了焊接的意義，也浪費(fèi)了人力、材料和時(shí)間，因此要保證產(chǎn)品的質(zhì)量還需要注意以下幾個(gè)方面：

（一）靜電防護(hù)：1.最好的辦法是將防止靜電生成和消除靜電相結(jié)合；2.采用保持工作臺(tái)干凈，無(wú)靜電源材料，如：泡沫塑料、物件夾、個(gè)人物品等；3.盡量減少用手握持電子器件；4.使用干凈的手套，應(yīng)該經(jīng)常廢棄或更換手套；5.絕不可堆疊電子組件；6.除非采用合適的防護(hù)包裝，否則決不能運(yùn)送ESDS器件；

7.遵循相應(yīng)的ESD規(guī)章和流程。

（二）防止物理?yè)p傷：1.元器件和連接器管腿損傷，本體破裂或斷裂；2.接線(xiàn)柱斷裂；3.板子表面劃傷；4.焊盤(pán)嚴(yán)重劃傷，焊盤(pán)翹起；5.多層板板邊裂縫。

五. 結(jié)束語(yǔ)

手工焊接前一定要做好靜電防護(hù)工作，焊接過(guò)程中要防止物理?yè)p傷，焊接時(shí)反應(yīng)動(dòng)作要快，心中不斷籌劃，針對(duì)不同焊點(diǎn)，需要操作者做出不同的判斷和處理，因此要提高手工焊接的質(zhì)量和可靠性，不僅需要理論學(xué)習(xí)而且要反復(fù)實(shí)踐。

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