通孔元件手工焊接工藝方法

趙萍

摘? 要：隨著電子技術(shù)的發(fā)展，在一些大型工廠里，電子元件的焊接都是由自動焊接設備完成的，但是在返工返修時仍然需要手工焊接來完成。通孔元件是指引腳可插入印制電路板過孔內(nèi)進行焊接的電子元器件，目前仍廣泛應用于電子產(chǎn)品當中，尤其是在航空維修領(lǐng)域。本文詳細介紹了通孔元件的焊接方法、焊點檢查和拆焊方法，熟練掌握通孔元件手工焊接的方法，能有效提高焊接的質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：通孔元件? 手工焊接? 焊點檢查? 拆焊方法

中圖分類號：TG44? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）12（b）-0086-03

Abstract： With the development of electronic technology， in some large factories， the soldering of electronic components is completed by automatic soldering equipment， but it still needs manual soldering when rework.Through-hole component refers to the electronic component that the pin can be inserted into the printed circuit board through the hole for soldering. It is still widely used in electronic products， especially in the field of aviation maintenance. This paper introduces the soldering method， solder joints inspection and the method of unsoldering in detail. Proficient in manual soldering of through-hole components，can effectively improve the quality and efficiency of soldering.

Key Words： Through-hole components; Manual soldering; Solder joints inspection; Unsoldering method

通孔元件是指引腳可插入印制電路板過孔內(nèi)進行焊接的電子元器件，包含了眾多傳統(tǒng)的電子元器件，常見的有直插式電阻、電容、二極管、三極管、排阻、雙列直插的芯片等，其體積大，應用廣，在維修、調(diào)試等多種場合一般需手工焊接，因此熟練掌握通孔元件手工焊接的方法，能有效提高焊接的質(zhì)量和效率。

1? 焊接方法

焊接是一種使用熔融焊料焊接固定元件，并確保可以進行有效的電路傳導的方式，一般采用電烙鐵手工焊接電子元件，其本質(zhì)就是將熱能量從熱源轉(zhuǎn)移到被焊物，與被焊的元件、電路板、操作有關(guān)。

手工焊接需要的合適工具和輔助材料，參見表1、? ? 表2。

典型的送錫焊接法分為如下5個步驟：

（1）準備施焊——清潔烙鐵。給烙鐵頭加錫，清潔烙鐵頭，有利于熱傳導，不能用刀或其他東西刮烙鐵頭的氧化層。

（2）加熱焊件——烙鐵頭放在被焊金屬的連接點。將烙鐵頭放在被焊金屬的連接點（熱容量最大的地方），開始加熱被焊金屬表面。

（3）熔化焊料——浸潤焊盤，去除氧化層，促進熱傳導;移動焊錫絲到熱源對面，熔化的錫朝熱方向流動、浸潤焊盤和引腳，在界面發(fā)生毛細現(xiàn)象、擴散、溶解、冶金結(jié)合，同時將助焊劑殘留物推向焊點表面和邊緣。

（4）撤離焊錫——先撤離錫絲，后撤離烙鐵，否則焊錫絲會凝固在焊點上。

（5）撤離烙鐵——撤離烙鐵。冷卻、凝固，形成焊點，在焊錫尚未完全凝固時不要晃動元件和PCB，以免造成虛焊（擾動）。每個焊點的焊接時間為2～3s（無鉛為3～5s）。

在焊接過程中應該嚴格按照印制板焊接工藝規(guī)范進行焊接，掌握一些技巧，避免一些不良的習慣，才能有效地提高印制板手工焊接的質(zhì)量。

（1）為了安全起見，操作人員要帶防靜電腕帶，即使沒有粘貼標志，也始終假定所操作的產(chǎn)品是ESDS。

（2）采用防靜電恒溫烙鐵，如果使用普通烙鐵時必須保證良好接地。

（3）烙鐵溫度的設置應以充分熔化焊料為宜，溫度過高，則焊點發(fā)黑、不光亮;溫度過低，則容易出現(xiàn)拉尖、毛刺。通孔元件的手工焊接建議的溫度： 有鉛為350～370℃，無鉛為370～390℃。

（4）通常選用直徑0.5～1.5mm，中間含助焊劑的焊錫。

（5）元件焊接順序：先小后大;先低后高;先里后外;先輕后重;先一般后特殊。

（6）取下元件前用鑷子輕輕撥動引腳，確保每一個引腳與焊點完全脫離，所有引腳完全脫離時才能輕松取下元件。在取下多引腳的DIP芯片時，可使用芯片起拔器輔助，使之受力均勻地取下，最大程度的保護印制板和元件。

（7）根據(jù)接觸面積、熱容量、形狀長度選擇合適的烙鐵頭進行焊接，一般要求烙鐵頭的前端尺寸不大于焊盤直徑，過小導致冷焊點或焊料流動不充分，過大損傷PCB、元器件;

（8）避免采用過高的溫度和過長的時間，導致局部過熱， 損傷PCB、焊盤起翹、凹陷。如果焊接的是DIP（雙列直插封裝）的芯片，可使用跳焊技術(shù)（即不連續(xù)焊接兩個相鄰的引腳，跳著焊），防止芯片內(nèi)局部過熱損壞芯片。

（9）焊錫絲的放置位置不正確，沒有形成焊橋，焊料的傳輸不能有效傳遞熱量，導致冷焊點或焊料流動不充分;

（10）避免使用轉(zhuǎn)移焊接。這種手法會使助焊劑提前就揮發(fā)掉，導致潤濕不良，不能用在通孔元件的焊接中。

2? 焊點檢查

焊接完成后，需要檢查焊點質(zhì)量，要求如下：（1）焊點具有一定的機械強度;（2）焊點具有良好的導電性;（3）焊點光滑，有金屬光澤;（4）焊點輪廓凹陷呈半月形;（5）焊錫連續(xù)過渡到焊盤邊緣。合格的焊點特征如下：①主面（焊接終止面）焊點接收標準：引腳和孔壁應呈現(xiàn)360°的潤濕;②輔面（焊接起始面）焊點接收標準：引腳、孔壁和焊盤區(qū)域應完全潤濕;③孔內(nèi)焊錫的垂直填充≥75%;④剪腳長度：焊錫過渡面以上0.5mm位置左右。不合格的焊點有很多種，常見的有不潤濕、吹孔、拉尖、焊料裂開、焊料接觸元件本體、橋連等，對于不符合要求的焊點，需要補焊甚至拆后重新焊接。

3? 拆焊方法

拆焊是將已經(jīng)焊接好的元器件拆下，也是一種基本技能，拆焊通孔元件一般有手動吸錫器拆焊法、吸錫帶法和連續(xù)抽真空法。

3.1 吸錫帶法

吸錫帶拆焊法是利用一種細金屬銅絲編織帶來吸附多余焊錫的方法，在沒有手動吸錫器和電動吸錫設備的情況下，可以使用吸錫帶來進行拆焊。該方法具有不依賴吸錫工具和設備、操作簡單、不易傷害PCB和元器件等優(yōu)點，在高密度焊點拆焊中優(yōu)勢明顯，典型的拆焊方法如下：

（1）將烙鐵頭的溫度設定為約350℃左右，必要時做相應調(diào)節(jié);

（2）選擇與焊點寬度適宜的吸錫帶，并確保吸錫帶前端吸錫飽和的部分已經(jīng)剪掉;

（3）去除敷形涂覆層，對所有待拆焊點涂敷助焊劑;

（4）將吸錫帶放在引線連接盤的連接處;

（5）將烙鐵頭壓住吸錫帶，觀察焊料被吸附到吸錫帶內(nèi);

（6）移開烙鐵頭和吸錫帶，確認焊料被完全清除后輕晃元件取下。

在拆焊的過程中，掌握一些技巧會事半功倍：

（1）只要看到焊料停止向吸錫帶內(nèi)吸附，立即移開烙鐵頭和吸錫帶;

（2）吸錫帶和電烙鐵要同時移開，如果先移開電烙鐵再移開吸錫帶，可能會導致吸錫帶上的焊料凝固在焊點上，達不到拆焊的目的;

（3）拆焊完畢后，必須把焊孔內(nèi)的焊料清除干凈。

3.2 手動吸錫器拆焊法

手動吸錫器是一種常用的拆焊工具，它實際上是一個小型手動空氣泵，頭部用耐高溫塑料制成。手動吸錫器本身不具備加熱功能，需要與烙鐵配合使用，可拆焊電阻、電容、晶體管、芯片等通孔元件，具有所需工具簡單、操作方便等優(yōu)點。由于一次只能對一個焊點進行吸錫操作，效率不高，且對焊盤有一定的沖擊，典型的拆焊方法如下：

（1）將烙鐵頭的溫度設定為約350℃左右，必要時做相應調(diào)節(jié);

（2）去除敷形涂覆層，對所有待拆焊點涂敷助焊劑（可選）;

（3）吸錫器末端的滑桿壓下，聽到“咔”聲將吸錫器固定;

（4）清潔烙鐵頭，用烙鐵加熱焊點至焊料熔化;

（5）移開烙鐵的同時，迅速將吸錫器嘴貼上焊點，并按下吸錫按鈕。若一次吸不干凈，可重復操作。

在拆焊的過程中，掌握一些技巧會事半功倍：

（1）手動吸錫使用前要確?；钊芊饬己茫话闶褂脦状魏蟊仨毲謇淼粑a器中的焊料;

（2）如果引腳未在焊孔居中位置，應在烙鐵加熱焊點時用烙鐵頭將引腳推向中心;

（3）吸錫器嘴貼上焊點的時間稍長點，先在焊點上畫一個圈再按下吸錫按鈕。

3.3 連續(xù)抽真空法

連續(xù)抽真空法是使用專用的電動吸錫設備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電烙鐵進行拆焊的方法，該方法能夠一次完成多引腳通孔元件的拆焊，具有可連續(xù)吸錫、拆卸速度快、操作方便、不易損壞PCB和元件等優(yōu)點，廣泛應用于手工焊接當中，典型的拆焊方法如下：

（1）根據(jù)待拆元件引腳粗細及焊盤大小選擇合適的吸錫嘴，并設置吸錫槍的溫度為350℃左右，必要時做相應調(diào)節(jié)。

（2）涂敷層去除，用酒精去除待焊點上涂敷的三防漆;

（3）在焊點兩面加上助焊劑，對于錫量較少的焊點可預先補點錫再加助焊劑;

（4）吸錫槍達到設置溫度后在吸錫嘴上好錫，錫嘴對準焊點加熱1～2s，待焊錫充分熔化，使用連續(xù)抽真空法吸走焊錫。抽真空時，對于扁平引腳，前后輕輕晃動引腳;對于圓形引腳，以引腳為圓心，輕輕畫圓晃動引腳。注意動作一定要輕，以防傷到綠油，待焊錫吸走后略延遲2s松開抽真空按鈕，以防吸錫槍堵錫。

（5）取下元件。

在拆焊的過程中，掌握一些技巧會事半功倍：

（1）焊前焊后應定期檢查和清理焊料收集腔中的錫渣。

（2）對于有涂敷層的待焊點，一定要先去除涂敷層后方可進行吸錫操作，如果直接吸錫的話，涂敷層進入吸錫嘴內(nèi)很可能會導致堵塞。

（3）不要在焊錫未充分熔化時啟動真空，否則會導致吸錫槍堵錫。

（4）對于焊孔大的引腳或焊接有大面積銅箔的引腳，可適當調(diào)高吸錫槍的溫度，以焊錫充分熔化為宜。必要時可使用熱風焊臺對焊點區(qū)域部位輔助加熱。

4? 結(jié)語

手工焊接是應用廣泛、實踐操作性較強、最為基礎(chǔ)的一項操作技能，它雖然是一種傳統(tǒng)的焊接方法，但在焊接行業(yè)仍被廣泛使用，并發(fā)揮著重要作用。維修工作人員需要在實際操作中不斷練習，熟練掌握正確的操作方法，才能提高自己的操作水平，從而提高電子元器件的焊接質(zhì)量。

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