表面組裝元件手工焊接方法及質(zhì)量判定

王家波

摘 要：在現(xiàn)代化大規(guī)模電子產(chǎn)品的生產(chǎn)中，裝配與焊接工藝是通過(guò)一系列自動(dòng)化或半自動(dòng)化生產(chǎn)線來(lái)進(jìn)行的。在批量少和品種多以及在科研和返修的過(guò)程，手工焊接能發(fā)揮其不可替代的作用。

關(guān)鍵詞：表面組裝；手工焊接；SMD；方法；質(zhì)量

1 引言

表面組裝技術(shù)（SMT）在電子工業(yè)里是革命性的改變，對(duì)于傳統(tǒng)的THT，SMT有著更高密度，更小體積，更低成本和更好的性能。在現(xiàn)代化大規(guī)模電子產(chǎn)品的生產(chǎn)中，SMT已經(jīng)成為主流，裝配與焊接工藝是通過(guò)一系列自動(dòng)化或半自動(dòng)化生產(chǎn)線來(lái)進(jìn)行的。但在批量少和品種多的情況下，考慮到生產(chǎn)進(jìn)度和成本等方面因素，常常需要采用手工焊接的方式。如采用合適的工具和材料，選擇合理的工藝規(guī)范，運(yùn)用正確的手工操作，加強(qiáng)對(duì)過(guò)程的控制，減少焊接缺陷，可以制作出符合標(biāo)準(zhǔn)的合格的電子產(chǎn)品。

2 手工焊接要素

手工焊接要素主要有焊接方法、時(shí)間、溫度、選用的烙鐵頭尺寸和焊錫絲等。

2.1 烙鐵頭的選擇

根據(jù)焊盤的尺寸選擇相應(yīng)尺寸的烙鐵頭。

2.2 烙鐵頭的溫度及焊接時(shí)間

片式元件采用20W左右的烙鐵，烙鐵焊接時(shí)間不超過(guò)10s，QFP器件的焊接應(yīng)選用馬蹄形烙鐵頭，器件引線溫度最高不超過(guò)285℃，當(dāng)焊接時(shí)間超過(guò)10s時(shí)，器件引線溫度最高不超過(guò)250℃。

2.3 焊錫絲的選擇

表面貼裝焊接通常要求較小直徑的錫線，典型的在0.50-0.75mm 范圍。

2.4 焊接的順序

先貼裝小元件，后貼裝大元件；先貼裝矮元件，后貼裝高元件。

3 手工焊接的方法

表面組裝元器件和傳統(tǒng)的插裝元器件一樣可以從功能上將其分為表面組裝元件（SMC）和表面組裝器件（SMD）

⑴SMC的焊裝相對(duì)容易焊一些，在一個(gè)焊盤上點(diǎn)上錫，放上元件的一頭，用鑷子夾住元件，焊上一頭之后，看是否放正了；如果已放正，就再焊上另外一頭。

⑵手工焊接SMD器件時(shí)，先在焊盤上手工涂適量的焊膏，用真空吸筆小心地將其放到PCB板對(duì)應(yīng)位置上，使其與焊盤對(duì)正，放置方向正確，SMD必須緊貼焊盤。在兩個(gè)對(duì)角位置的引腳上加少量的焊劑，將烙鐵沾上少量的焊錫，焊接兩個(gè)對(duì)角位置上的引腳，使焊件定位。然后用馬蹄形烙鐵進(jìn)行拖曳焊接，由于表面張力和毛細(xì)管作用，熔融狀態(tài)下的焊料會(huì)趨于焊盤，因此不會(huì)產(chǎn)生橋接。馬蹄形烙鐵內(nèi)先裝上焊料，在焊膏中助焊劑的作用下更有利于熱的傳導(dǎo)和錫的流動(dòng)。焊接時(shí)，將烙鐵與QFP焊盤引線外端輕輕接觸一下，而后向上抬0.5mm高度左右，使熔融的焊錫從焊料儲(chǔ)液池流入引線/焊盤區(qū)，形成焊點(diǎn)。拖曳焊時(shí)要注意手勢(shì)，使烙鐵頭的軸線與所焊邊線成30o～45o的夾角，拖焊速度不要太快，掌握1s左右拖過(guò)一個(gè)焊點(diǎn)，這時(shí)可以看到熔融的焊料在烙鐵頭焊料表面漲力的作用下跟著拖向后方，使焊料從焊點(diǎn)與焊點(diǎn)的縫隙中分開(kāi)，當(dāng)烙鐵頭將要到達(dá)最后兩個(gè)焊盤時(shí)，要迅速抬起烙鐵頭，以便完成所有焊點(diǎn)的焊接。在整個(gè)焊接過(guò)程中，操作者的動(dòng)作一定要平穩(wěn)、輕快和準(zhǔn)確。四邊焊好以后可用放大鏡檢查焊點(diǎn)之間有沒(méi)有短路現(xiàn)象，如局部有短路的地方可用助焊筆涂一些助焊劑再拖一次，同一部位的連續(xù)焊接不得超過(guò)2次，如一次未焊妥應(yīng)待其冷卻后再焊，對(duì)有缺陷的焊點(diǎn)允許返工，每個(gè)焊點(diǎn)的返工次數(shù)不得超過(guò)3次，注意馬蹄形烙鐵頭橢圓形凹槽中的熔融焊料要適量，不能太多，也不能太少。

4 SMD手工焊接質(zhì)量判定

手工焊接工作完成后，將工件置于放大鏡下按相應(yīng)焊接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。

4.1 片式元件焊接質(zhì)量判定

⑴焊接端極全部位于焊盤上，允許有不大于1/4的偏移，居中為優(yōu)良；⑵元件焊接端寬度的一半或一半以上處于焊盤上，為合格；⑶元件焊接端焊盤交疊后焊盤伸出部分不小于焊接端極高度的1/3為合格；⑷焊接端寬度小于一半處于焊盤上為不合格；⑸元件在焊盤上有旋轉(zhuǎn)偏差，側(cè)面連接長(zhǎng)度大于元件寬度的一半時(shí)為合格，否則不合格；⑹焊接端與焊盤不交疊，末端偏移量B≥0為不合格；⑺焊錫太多，最大填充高度超出焊盤或者延伸只端帽金屬鍍層頂部，但不可進(jìn)一步延伸至元件體頂部，可接受，視為合格。

4.2 表面組裝器件焊接質(zhì)量與判定

⑴引腳“L”形的元件引腳趾部和根部全部位于焊盤上，所有引腳對(duì)稱居中，為優(yōu)良；有旋轉(zhuǎn)偏差，最大側(cè)面偏移量A大于等于引腳寬度的一半為合格，反之，為不合格；引腳寬度的一半，趾部或根部不在焊盤上為不合格。

⑵圓形或扁圓鷗翼形引線器件的質(zhì)量要求與判定如下：a）引腳與焊盤無(wú)偏移量，引腳長(zhǎng)度與焊盤對(duì)齊為優(yōu)良；b）A大于等于引腳寬度的一半為合格，反之，為不合格；c）有旋轉(zhuǎn)偏差，A大于等于引腳寬度的一半為合格，反之，為不合格；d）側(cè)面連接長(zhǎng)度大于等于引線寬度的150%為合格，反之，為不合格；e）末端連接寬度至少為引線寬度/直徑的75%為合格，反之，為不合格。

⑶“J”形引線器件的質(zhì)量要求與判定。a）最小末端連接寬度為引線寬度的50%為合格，反之，為不合格；b）側(cè)面連接長(zhǎng)度大于等于引線寬度的150%為合格，反之，為不合格；c）焊料填充未接觸封裝本體為合格，接觸封裝本體為不合格；d）潤(rùn)濕填充明顯為合格無(wú)潤(rùn)濕的填充為不合格。

[參考文獻(xiàn)]

[1]陳增生.SMC/SMD手工焊接工藝技術(shù)[J].電子工藝技術(shù).2009，30（5）：279-286.