1.手工焊接的操作要领
1)焊接姿势
焊接时应保持正确的姿势。一般烙铁头的顶端距操作者鼻尖部位至少要保持20 cm以上,通常为 40 cm,以免焊剂加热挥发出的有害化学气体吸入人体。同时要挺胸端坐,不要躬身操作,并要保持室内空气流通。
2)电烙铁的握法
电烙铁一般有正握法、反握法、执笔法3种拿法,如图3−17所示。
图3−17 电烙铁的握法
(a)正握法;(b)反握法;(c)执笔法
反握法动作稳定,长时间操作不易疲劳,适用于大功率电烙铁的操作。执笔法多用于小功率电烙铁在操作台上焊接印制电路板等焊件。
3)焊锡丝的拿法
焊锡丝的拿法根据连续锡焊和断续锡焊的不同分为两种拿法,如图3−18所示。
图3−18 焊锡丝的拿法
(a)连续锡丝拿法;(b)断续锡丝拿法
(1)连续锡丝拿法。连续锡丝拿法是用拇指和食指握住焊锡丝,三手指配合拇指和食指把焊锡丝连续向前送进。它适用于成卷(筒)焊锡丝的手工焊接。
(2)断续锡丝拿法。断续锡丝拿法是用拇指、食指和中指夹住焊锡丝。采用这种拿法,焊锡丝不能连续向前送进。它适用于小段焊锡丝的手工焊接。
4)焊接操作的注意事项
(1)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。
(2)焊剂加热时挥发出来的化学物质对人体是有害的,如果在操作时人的鼻子距离烙铁头太近,则很容易将有害气体吸入。一般鼻子距烙铁头的距离不小于30 cm,通常以40 cm为宜。
(3)使用电烙铁要配置烙铁架,一般将烙铁架放置在工作台右前方,电烙铁用后一定要稳妥地放于烙铁架上,并注意导线等物不要碰烙铁头。
2.手工焊接的基本要求
焊锡丝一般要用手送入被焊处,不要用烙铁头上的焊锡去焊接,这样很容易造成焊料的氧化、焊剂的挥发。因为烙铁头温度一般都在 300 ℃左右,焊锡丝中的焊剂在高温情况下容易分解失效。
通常可以看到这样一种焊接操作法,即先用烙铁头沾上一些焊锡,然后将电烙铁放到焊点上停留,等待加热后使焊锡润湿焊件。应注意,这不是正确的操作方法。虽然这样也可以将焊件焊起来,但不能保证质量。
3.手工焊接操作的步骤
焊接操作一般分为准备施焊、加热焊件、熔化焊料、移开焊锡、移开电烙铁五步。称为“五步法”,如图3−19所示。
通孔插装电子元器件手工焊接工艺
图3−19 手工焊接五步法
(a)准备施焊;(b)加热焊件;(c)熔化焊料;(d)移开焊锡;(e)移开电烙铁
1)准备施焊
将焊接所需材料、工具准备好,如焊锡丝、松香焊剂、电烙铁及其支架等。焊前对烙铁头要进行检查,查看其是否能正常“吃锡”。如果吃锡不好,就要将其锉干净,再通电加热并用松香和焊锡将其镀锡,即预上锡。
2)加热焊件
加热焊件就是将预上锡的电烙铁放在被焊点上,使被焊件的温度上升。烙铁头放在焊点上时应注意,其位置应能同时加热被焊件与铜箔,并要尽可能加大与被焊件的接触面,以缩短加热时间,保护铜箔不被烫坏。
3)熔化焊料
待被焊件加热到一定温度后,将焊锡丝放到被焊件和铜箔的交界面上(注意不要放到烙铁头上),使焊锡丝熔化并浸湿焊点。
4)移开焊锡
当焊点上的焊锡已将焊点浸湿时,要及时撤离焊锡丝,以保证焊锡不至过多,焊点不出现堆锡现象,从而获得较好的焊点。
5)移开电烙铁
移开焊锡后,待焊锡全部润湿焊点,并且松香焊剂还未完全挥发时,就要及时、迅速地移开电烙铁,电烙铁移开的方向以 45°角为宜。如果移开的时机、方向、速度掌握不好,则会影响焊点的质量和外观。
完成这五步后,焊料尚未完全凝固以前不能移动被焊件之间的位置,因为焊料未凝固时,如果相对位置被改变,就会产生假焊现象。
有时用三步法概括操作方法,即将上述步骤(2)、(3)合为一步,(4)、(5)合为一步。
4.焊点质量的基本要求
(1)电器接触良好。良好的焊点应该具有可靠的电气连接性能,不允许出现虚焊、桥接等现象。
(2)机械强度可靠。保证使用过程中不会因正常的振动而导致焊点脱落。
(3)外形美观。焊点应该是明亮、清洁、平滑的,焊锡量适中并呈裙状拉开,焊锡与被焊件之间没有明显的分界。
(4)焊点不应有毛刺和空隙。助焊剂过少会引起毛刺,有气泡会造成空隙。
5.手工焊接的工艺要求
(1)要保持烙铁头清洁,不要有杂物。
(2)要采用正确的加热方式,接触面尽量大。(www.daowen.com)
(3)焊料、焊剂的用量要适中,焊接的温度和时间要掌握好。
(4)电烙铁撤离的方法要掌握好。电烙铁撤离的方向与焊料留存量的关系如图3−20所示。
图3−20 电烙铁撤离方向与焊料留存量图
(a)烙铁头与轴自成45°角撤离;(b)垂直向上撤离;(c)水平方向撤离;(d)垂直向下撤离;(e)垂直向上撤离
(5)焊点凝固过程中不要移动焊件;否则焊点松动易造成虚焊。
(6)焊接后要将焊点清洗干净,不要留存杂质。
6.通孔插装电子元器件的手工焊接
1)焊接前的准备
(1)焊接前要将被焊元器件的引线进行清洁和预挂锡。
(2)清洁印制电路板的表面,主要是去除氧化层、检查焊盘和印制导线是否有缺陷和短路点等不足。同时还要检查电烙铁能否吃锡,如果吃锡不良,应去除氧化层并进行预挂锡工作。
(3)熟悉相关印制电路板的装配图,并按图纸检查所有元器件的型号、规格及数量是否符合图纸的要求。
2)装焊顺序
元器件装焊的顺序原则是先低后高、先轻后重、先耐热后不耐热。一般的装焊顺序依次是电阻器、电容器、二极管、晶体管、集成电路、大功率管等。
3)常见元器件的焊接
(1)电阻器的焊接。按图纸要求将电阻器插入规定位置,插入孔位时要注意,有字符标注电阻器的标称字符要向上(卧式)或向外(立式),色码电阻器的色环顺序应朝一个方向,以方便读取。插装时可按图纸标号顺序依次装入,也可按单元电路装入,依具体情况而定,然后就可对电阻器进行焊接。
(2)电容器的焊接。将电容器按图纸要求装入规定位置,并注意有极性电容器的阴、阳极不能接错,电容器上的标称值要易见。可先装玻璃釉电容器、金属膜电容器、瓷介电容器,最后装电解电容器。
(3)二极管的焊接。将二极管辨认正、负极后按要求装入规定位置,型号及标记要向上或朝外。对于立式安装二极管,其最短的引线焊接要注意焊接时间不要超过2 s,以避免温升过高而损坏二极管。
(4)集成电路的焊接。将集成电路按照要求装入印制电路板的相应位置,并按图纸要求进一步检查集成电路的型号、引脚位置是否符合要求,确保无误后便可进行焊接。
7.导线焊接工艺
导线焊前要进行处理,剥绝缘层,预焊。
1)导线的焊接种类
导线与接线端子、导线与导线之间的焊接一般采用绕焊、钩焊、搭焊。
2)导线焊接形式
(1)导线同接线端子的焊接。通常用压接钳压接,无法使用时用绕焊、钩焊、搭焊。
(2)导线与导线的焊接。导线与导线之间的焊接以绕焊为主,主要操作步骤如下:
① 将导线去掉一定长度的绝缘层。
② 端头上锡,并套上合适的套管。
③ 绞合,施焊。
④ 趁热套上套管,冷却后套管固定在接头处。
导线与导线之间焊接的方式如图3−21所示。
图3−21 导线与导线之间焊接方式示意图
(a)粗细不等的两根线;(b)粗细相同的两根线;(c)简化接法
(3)导线与片状焊件的焊接。通常采用钩焊,外加绝缘套管,如图3−22所示。
图3−22 导线与片状焊件的焊接示意图
(a)焊件预焊;(b)导线钩接;(c)烙铁点焊;(d)套绝缘套管
(4)导线与环形焊件焊接。通常采用插焊,外加绝缘套管,如图3−23所示。
图3−23 导线与环形焊件焊接示意图
(a)填充焊剂;(b)顶上焊锡;(c)插入焊接;(d)套好套管
(5)导线与槽形、板形、柱形焊件焊接。通常采用搭焊、绕焊,外加绝缘套管,如图3−24所示。
图3−24 导线与槽形、柱形、板形焊件焊接示意图
(a)槽形搭焊;(b)柱形绕焊;(c)板形绕焊
(6)导线在金属板上的焊接。一般采用焊锡膏助焊,如图3−25所示。
(7)导线在PCB板上的焊接。导线应通过PCB的穿线孔,从元件面穿过,焊接在焊盘上。
3)导线拆焊方法
加热熔化焊锡,用镊子或尖嘴钳拆下导线引线即可。
图3−25 导线在金属板上的焊接
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