電子元器件的手工焊接及拆卸方法

郝樹虹

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司自動(dòng)化部，山東 萊蕪 271104）

電子元器件的手工焊接，俗稱“錫焊”，是一種傳統(tǒng)的焊接方法。手工焊接是焊接技術(shù)的基本功，在小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)、大量的產(chǎn)品維修、自動(dòng)化生產(chǎn)線上的補(bǔ)焊等都離不開(kāi)手工焊接。由于從事該項(xiàng)工作的員工的技能水平及熟練程度存在差異，同時(shí)對(duì)電子組件的維修和返工方法及步驟也有所不同，這些人為的不確定性因素的存在使維修后的產(chǎn)品產(chǎn)生出不可預(yù)測(cè)的故障或缺陷，焊接質(zhì)量直接影響到維修效果。

1 元器件的手工焊接

1.1 焊接原理

錫焊是一門科學(xué)，他的原理是通過(guò)加熱的烙鐵將固態(tài)焊錫絲加熱熔化，再借助于助焊劑的作用，使其流入被焊金屬之間，待冷卻后形成牢固可靠的焊接點(diǎn)。

當(dāng)焊料為錫鉛合金，焊接面為銅時(shí)，焊料先對(duì)焊接表面產(chǎn)生潤(rùn)濕，伴隨著潤(rùn)濕現(xiàn)象的發(fā)生，焊料逐漸向金屬銅擴(kuò)散，在焊料與金屬銅的接觸面形成附著層，使其牢固的結(jié)合起來(lái)。所以焊錫是通過(guò)潤(rùn)濕、擴(kuò)散和冶金結(jié)合這三個(gè)物理，化學(xué)過(guò)程來(lái)完成的。

1.2 焊接工具

手工焊接的主要工具是電烙鐵，其作用是加熱焊接部位，熔化焊料，將不同的工件、元器件與印刷線路板焊接在一起。其實(shí)質(zhì)是使焊料和被焊金屬連接起來(lái)。電烙鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都由發(fā)熱部分、儲(chǔ)熱部分和手柄部分組成。

電烙鐵的種類很多，有內(nèi)熱式、外熱式及調(diào)溫式等多種，電功率有 20w、35w、50w、75w、100w等多種，主要根據(jù)焊件大小來(lái)決定。一般元器件的焊接以25w內(nèi)熱式電烙鐵為宜。小功率電烙鐵的烙鐵頭溫度一般在300℃～400℃之間。烙鐵頭一般采用紫銅材料制造。為了保護(hù)烙鐵頭在焊接的高溫條件下不被氧化腐蝕，常在烙鐵頭表面電鍍一層合金材料制成。新買的電烙鐵在使用之前，必須在烙鐵頭上蘸上一層錫，叫掛錫。掛錫后的烙鐵頭，可以防止氧化。在施焊過(guò)程中應(yīng)保持烙鐵頭的清潔.因?yàn)楹附訒r(shí)烙鐵頭長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，又接觸焊劑等受熱分解的物質(zhì)，其表面很容易氧化而形成一層黑色雜質(zhì).這些雜質(zhì)幾乎形成隔熱層.使烙鐵頭失去加熱作用。因此要隨時(shí)在濕布或濕海綿上擦烙鐵頭蹭去雜質(zhì)。

1.3 焊料與助焊劑

1.3.1 焊料。焊接電子線路所用焊料的要求：熔點(diǎn)低、凝結(jié)快、附著力強(qiáng)、導(dǎo)電率高且表面光潔。多采用熔點(diǎn)在250℃左右的鉛焊合金作焊料，稱為焊錫。焊錫通常做成條狀，常見(jiàn)的焊錫絲做成直徑0.3～4mm的細(xì)管狀，管中裝有松香，又稱松香焊錫絲。用它焊接時(shí)，不必再加焊劑，非常方便。

1.3.2 助焊劑。助焊劑是一種具有化學(xué)及物理活化性能的物質(zhì)，它能夠除去被焊接金屬表面的氧化物或其他原因形成的表面膜層以及焊錫本身外表面上形成的氧化物，以達(dá)到使焊接表面能夠沾錫及焊接牢固的目的。助焊劑還可以保護(hù)被焊金屬表面，使其在焊接的高溫環(huán)境中不被氧化。

1.4 焊接方法

手工焊接時(shí)，以握筆方式拿電烙鐵較為方便。

手工焊接時(shí)，常采用五步操作法。

準(zhǔn)備焊接：把被焊元件表面處理干凈、預(yù)焊(若需要的話)并整形，將烙鐵和焊錫絲準(zhǔn)備好，處于隨時(shí)可焊的狀態(tài)。加熱焊件：把烙鐵頭放在引線和焊盤接觸處，同時(shí)對(duì)引線和焊盤進(jìn)行加熱。加焊錫絲：當(dāng)被焊件加熱到一定溫度后，立即將手中的錫絲觸到被焊件上使之熔化，加入適量的焊料。注意焊錫應(yīng)加到被焊件上與烙鐵頭對(duì)稱的一側(cè)，而不是直接加到烙鐵頭上。移開(kāi)焊錫絲：當(dāng)錫絲熔化一定量后(焊料不能太多)，迅速按45°移開(kāi)焊錫絲。移開(kāi)烙鐵：當(dāng)焊料的擴(kuò)散范圍達(dá)到要求后按45°移開(kāi)電烙鐵。撤離烙鐵的方向和速度的快慢與焊接質(zhì)量密切相關(guān)。

1.5 合適焊接溫度

溫度是進(jìn)行焊接不可缺少的條件。在錫焊時(shí)，溫度使焊錫向元件擴(kuò)散并使焊件溫度上升到合適的焊接溫度，以便元器件管腳、焊盤與焊錫生成金屬合金。

要提高烙鐵頭加熱的效率，需要形成熱量傳遞的焊錫橋。所謂焊錫橋，就是靠烙鐵上保留少量焊錫作為加熱時(shí)烙鐵頭與焊件之間傳熱的橋梁。顯然由于金屬液的導(dǎo)熱效率遠(yuǎn)高于空氣，而使焊件很快被加熱到焊接溫度。應(yīng)注意作為焊錫橋的錫保留量不可過(guò)多。

1.6 合適焊接時(shí)間

焊接時(shí)間，是指在焊接過(guò)程中，進(jìn)行物理和化學(xué)變化所需要的時(shí)間。它包括焊件達(dá)到焊接溫度時(shí)間，焊錫的熔化時(shí)間，焊劑發(fā)揮作用及形成金屬合金的時(shí)間幾個(gè)部分。線路板焊接時(shí)間要適當(dāng)，過(guò)短達(dá)不到焊接要求，過(guò)長(zhǎng)則易損壞焊接部位及器件。

1.7 焊點(diǎn)的質(zhì)量要求

具有良好的導(dǎo)電性。焊點(diǎn)要具有良好的導(dǎo)電性，關(guān)鍵在于焊料與被焊金屬面的原子間是否互相擴(kuò)散(潤(rùn)濕)而完全形成合金。這種合金是一種化合物，具有良好的導(dǎo)電性。如果不能形成或只有局部形成合金，而焊料與被焊金屬只是簡(jiǎn)單地堆積和混合，這是常說(shuō)的虛焊、假焊。這樣的焊點(diǎn)不導(dǎo)電或?qū)щ娦詷O差，或暫時(shí)導(dǎo)電，時(shí)間一長(zhǎng)便不導(dǎo)電。

具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。焊點(diǎn)除了在電氣上接通電路某點(diǎn)外，還要支撐元器件的重量，這就需要焊點(diǎn)除具有好的導(dǎo)電性能外，還要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。為了增加焊點(diǎn)強(qiáng)度，可以增加焊盤的面積，使焊后形成的合金面積也增大。另外，采用打彎元器件焊腳，實(shí)行鉤接、絞合、網(wǎng)繞后再焊也是增加機(jī)械強(qiáng)度的有效措施。

表面光亮圓滑，無(wú)空隙，無(wú)毛刺。必須正確選用焊劑及焊接溫度，具備熟練的操作技能。產(chǎn)生空隙、毛刺主要是由于操作不當(dāng)和焊接溫度選擇不當(dāng)造成的?？障逗兔滩坏雇庥^難看，在高壓電路中還極易引起放電而損壞電路元器件。

焊料量要適當(dāng)。焊料以包著引線，灌滿焊盤為宜。

2 元器件的拆卸方法

在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的樣機(jī)焊接中，有時(shí)會(huì)焊錯(cuò)、焊反一些元器件，需對(duì)元器件進(jìn)行拆卸處理；在維修電子產(chǎn)品時(shí)，需要對(duì)存在隱患的元器件進(jìn)行拆卸處理。

2.1 電烙鐵直接拆卸元器件

管腳比較少的元器件中，如電阻、二極管、三極管、穩(wěn)壓管等具有2～3個(gè)管腳的元器件，可用電烙鐵直接加熱元器件管腳，用鑷子將元器件取下。

2.2 使用手動(dòng)吸錫器拆除元器件

利用電烙鐵加熱引腳焊錫，用吸錫器吸取焊錫，拆卸步驟為：

右手以持筆式持電烙鐵，使其與水平位置的電路板呈35°左右?jiàn)A角。左手以拳握式持吸錫器，拇指操控吸錫按鈕。使吸錫器呈近乎垂直狀態(tài)向左傾斜約5°為宜，方便操作。

首先調(diào)整好電烙鐵溫度，以2S內(nèi)能順利燙化焊點(diǎn)錫為宜。將電烙鐵頭尖端置于焊點(diǎn)上，使焊點(diǎn)融化，移開(kāi)電烙鐵的同時(shí)，將吸錫器放在焊盤上按動(dòng)吸錫按鍵，吸取焊錫。

2.3 使用電動(dòng)吸錫槍拆除直插式元器件

吸錫槍具有真空度高、溫度可調(diào)、防靜電及操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，可拆除所有直插式安裝的元器件。拆卸步驟如下：

選擇內(nèi)徑比被拆元器件的引線直徑大0.1～0.2mm的烙鐵頭。

待烙鐵達(dá)到設(shè)定溫度后，對(duì)正焊盤，使吸錫槍的烙鐵頭和焊盤垂直輕觸，焊錫熔化后，左右移動(dòng)吸錫頭，使金屬化孔內(nèi)的焊錫全部熔化，同時(shí)啟動(dòng)真空泵開(kāi)關(guān)，即可吸凈元器件引腳上的焊錫。

按上述方法，將被拆元器件其余引腳上的焊錫逐個(gè)吸凈。

用鑷子檢查元器件每個(gè)引腳上的焊錫是否全部吸凈。若未吸凈，則用烙鐵對(duì)該引腳重新補(bǔ)錫后再拆。重新補(bǔ)錫焊接的目的是使新焊的焊錫與過(guò)孔內(nèi)殘留的焊錫熔為一體，再解焊時(shí)熱傳遞漫流就形成了通導(dǎo)，只有這么做，元器件引腳與焊盤之間的粘連焊錫才能吸干凈。

2.4 使用熱風(fēng)槍拆除表面貼裝器件

熱風(fēng)槍為點(diǎn)熱源，對(duì)單個(gè)元器件的加熱較為迅速。將熱風(fēng)槍的溫度與風(fēng)量調(diào)到適當(dāng)位置，對(duì)準(zhǔn)表面貼裝器件進(jìn)行加熱，同時(shí)震動(dòng)印刷電路板，使表面貼裝件脫離焊盤。

3 小結(jié)

手工焊接是一項(xiàng)操做性很強(qiáng)的技能，需在實(shí)踐中不斷總結(jié)，提高自己的感性認(rèn)識(shí)和判段能力。掌握正確的焊接與拆卸元器件的方法，反復(fù)操作練習(xí)，不斷提高焊接質(zhì)量和拆卸水平。

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[3]尹建友.如何減少電子電路制作過(guò)程中的人為故障[J].科技信息(科學(xué)教研)，2007.25.