手工焊接PCB电路板培训基础知识说课讲解
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PCB板的焊接基础知识1. PCB板焊接的原理和目的PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)焊接是将电子元器件固定在电路板上的过程,主要通过焊接使电子元器件与电路板的导线连接,以实现电路的功能。
焊接的目的是确保元器件和导线之间的稳固连接,以提供可靠的电气连接和机械支撑。
PCB板焊接是电子制造工艺中重要的一环,对于电子设备的性能和可靠性有着重要的影响。
2. PCB板焊接的方法PCB板焊接的方法主要包括手工焊接和自动化焊接两种。
2.1 手工焊接手工焊接是在组装线性较小的电子产品时常用的焊接方法。
它需要操作者手动将焊锡融化并涂抹在元器件引脚和导线之间,然后利用焊接铁将焊锡熔化与引脚和导线连接。
手工焊接的优点是灵活性高,适用于小批量生产和维修,但需要操作者具备一定的技术水平和经验。
2.2 自动化焊接自动化焊接是利用专用设备进行焊接的方法,适用于大批量生产。
常见的自动化焊接方法包括波峰焊接、表面贴装技术(SMT)、无铅焊接等。
2.2.1 波峰焊接波峰焊接是一种通过波峰焊机将已经涂上焊锡膏的PCB板放置在预热的熔锡浪花中,使焊锡融化并与元器件引脚和导线连接的方法。
波峰焊接的优点是快速、高效,适用于中大型电子产品的生产,但需要提前进行工程设计和调试。
2.2.2 表面贴装技术(SMT)表面贴装技术(Surface Mount Technology,SMT)是利用贴装机将元器件直接贴装在PCB板的表面上,并通过熔锡融化与导线焊接的方法。
SMT技术具有体积小、重量轻、电性能好等优点,适用于高集成度、小型化的电子产品。
2.2.3 无铅焊接无铅焊接是为了满足环保要求而发展起来的一种焊接技术。
传统的焊锡中常含有有毒物质铅,对环境和人体造成危害。
无铅焊接是使用无铅焊锡替代传统焊锡,以减少对环境的污染。
无铅焊接技术已经成为国际上流行的焊接方法。
3. PCB板焊接的注意事项在进行PCB板焊接时,需要注意以下几点:3.1 温度控制焊接过程中的温度控制非常重要,过高的温度会导致焊板变形、元器件损坏,过低的温度则会影响焊接质量。
一、课程目标二、介绍手工焊接工具三、PCB(Printed Circuit Boards 印刷电路板简介)及焊接方法四、不良焊点的种类五、注意事项六、用于分辨组件类别的大写字母七、手工焊锡技朮要点八、焊接原理及焊接工具课程目标通过参加本培训课程,学习规范的焊接操作,让伯操作人员掌握基本工具的正确使用;保养;以及日常锡焊接和维修过程中正确的焊接和焊接后的PCBA可接受标准的认识及自我判定,以及常见封装形式的元器件的焊接技术•二介绍手工焊接工具电烙铁、焊锡丝、助焊剂、吸水海绵、吸锡器、镊子、斜口钳。
平时注意爱护工具,工作结束后将工具放回原位•1 .使用电烙铁须知1. 1烙铁种类:电烙铁是利用电流的热效应制成的一种焊接工具,分恒温烙铁和常温烙铁;烙铁头按需要可分为:弯头;直头;斜面等1.2 烙铁最佳设置温度:各面贴装组件适合的温度为325度;一般直插电子料,烙铁温度一般设置在330-370度,焊接大的组件脚温度不要超过380度,但可以增大烙铁功率•1.3 烙铁的使用及保养:a. 打开电源,几秒钟后烙铁头就达到本身温度。
.尽量使用烙铁头温度较高,受热面积较大的部分焊接,不用时将烙铁手柄放回到托架上.b. 应先使用海绵将烙铁清理干凈后,才开始焊接;在海绵上轻擦烙铁头,避免焊锡四溅.c. 用细砂纸或锂刀除去烙铁头上的氧化层部分d. 工作结束和中午吃饭时应加焊锡保护铁头.在温度较低时镀上新焊锡,可以使焊锡膜变厚而减免氧化,有效的延长烙铁头的使用寿命.e. 焊接时不要使用过大的力,不要把烙铁头当在改锥等工具f. 烙铁头中有传感器,传感器是由很细的电阴线组成的,所以不能磕碰烙铁头g. 换烙铁头时需要关闭电待烙铁头温度冷却.(注:不要用手直接取,避免烫伤;也不可用金属夹取)2. 海绵的清洗a. 海绵应用清水早晚冲洗两遍,温度不要太高,不要用肥皂及各种洗涤剂搓洗b. 不要使用干燥或过湿的海绵(用手挤压海绵无水份流出为最佳状态).3. 助焊剂的作用助焊剂的种类:树脂系助焊剂(以松香为主);水溶系助焊剂(包括含酸性的焊膏;松香;松香酒精溶注液,氯化锌水溶液)助焊剂的作用:a. 润滑焊点,清洁焊点,除去焊点中多余的杂质.4. 焊锡丝(线)焊锡丝(线)是一种铅锡合金,俗称焊锡.(目前公司所用的都为无铅锡丝(线)5. 镊子在电路焊接时,用来夹导线和电阻等小零件,不能用很大的力气夹大东西三PCB(Printed Circuit Boards 印刷电路板)简介:1. 拿印刷电路板的方法以及正反面的识别.a. 裸手拿PCB时,应拿PCB的四角或边缘,避免裸手接触到焊点,组件和连接器•---手上的油渍和污迹会阴碍顺利的焊接----焊点的周围将被氧化,最外层将被损害---手指印对组件,焊点有腐蚀的危险b. 对静电敏感的PCB;组件等要戴静电环,并保证静电环的有效性.2. 焊接方法1. 测试腕环,焊接前把腕环带好•并保证静电环的有效性•2. 座椅调节至适合自己的高度,坐在座椅上姿势端正,两腿正放在桌面下,身体不要靠在座椅上3. 焊接前或焊接过程中都要随时清洁烙铁头的焊锡残渣.4. 焊接时,不能用力按压烙铁,否则,焊盘和烙铁头会受到损坏5. 电容,电阻的点焊方法a. 预加锡:在焊盘一边加少量焊锡b. 定位:用镊子将组件放在正确位置c. 检查:确定组件放正并紧贴PCB板(组件要对称放在两个焊盘中间)d. 预热:预热时烙铁头不要使焊锡接触到烙铁头e. 冷却:在焊接冷却阶段不要移动组件6. IC 集成块的拉焊方法a. 注意:焊锡充满整个焊盘,管腿后面也应有焊锡,芯片应紧贴PCB板,加热时间不能过长.拉焊时,烙铁头要接地.b. 了解表面贴装(SMD组件检验标准,表面贴装(SMD组件不良焊点的种类及其产生原因注意:工作中应及时注意自我保护,不要穿短裙,短裤、并戴手套以免烫伤7.完美焊点标准:表面光滑亮洁,焊锡充满整个焊盘,焊点高度为为无件高度的一半, 并形成一个内凹的弧度•四不良焊点的种类:1. 手工焊接:a. 焊桥/虚焊b. 焊盘掉/歪c. 毛刺/洞焊---锡毛刺产生的原因是焊锡加热时间过长,烙铁头移动的方向不对d. 焊锡多/少e. 焊锡球/残留f. 干/冷焊点g. 组件倾斜/破损h. 管腿歪/翘起i. 焊锡不浸润j. 组件丢失k. 组件错误l. 贴装错误m. 无焊膏n. 焊桥o. 焊接不良p. 组件机械性损伤五注意事项:a. 注意组件极性.b. 表面贴装组件应紧贴PCB板.c. 绝缘空间应无毛刺,无焊锡球及多余的金属片残留.d. 相同形状的组件有可能内部功能不同,不要混淆e. 使用烙铁焊接组件和用热吹风枪吹下组件时,避免影响被焊组件周围的其它组件f. 焊接后清洁板面.g. 工作台光线充足.六用于分辨组件类别的大写字母:R-电阻C- 电容D- 二极管U-集成电路RZ/L- 电感Q- 三极管J-接插件七手工焊锡技朮要点:作为一种操作技术,手工锡焊主要是通过实际训练才能掌握,但是遵循基本的原则,学习前人积累的经验,运用正确的方法,可以事半功倍地掌握操作技术,以下各点对学习焊接技术是必不可少的•1. 锡焊基本条件a. 焊件可焊性不是所有的材料都可以用锡焊实现连接的,只有一部分金属有较好可焊性(严格的说应该是可以锡焊的性质),才能用锡焊连接.一般铜及其合金,金,银,锌,镍等具有较好可焊性,而铝,不锈钢,铸铁等可焊性很差,一般需采用特殊焊剂及方法才能锡焊b. 焊料合格铅锡焊料成分不合规格或杂质超标都会影响焊锡质量,特别是某些杂质含量,例如锌,铝,镉等,即使是0. 001%的含量也会明显影响焊料润湿性和流动性,降低焊接质量再高明的厨师也无法用劣质的原料加工出美味佳肴,这个道理是显而易见的。
PCB电路板的手工焊接技术引言PCB(Printed Circuit Board)电路板是现代电子产品中常见的组成部分,它起到了将电子元器件连接在一起并实现特定功能的重要作用。
在PCB制造过程中,焊接技术被广泛应用,手工焊接技术是其中一种常见的焊接方法。
本文将介绍PCB电路板手工焊接的基本概念、所需工具和材料、焊接步骤以及一些注意事项。
手工焊接的基本概念手工焊接是通过将焊锡融化后涂抹在电子元器件和PCB电路板上,形成可靠连接的过程。
它是在制造大量PCB板的自动化工艺出现之前,人工完成PCB电路板焊接的一种方法。
所需工具和材料1.电子元器件:包括电阻、电容、晶体管等。
2.PCB电路板:可以自行设计并打印,也可以购买现成的PCB板。
3.焊锡:选择适宜的焊锡线,通常使用的是60/40的焊锡线。
4.电烙铁:选择功率适中的电烙铁,常见的是30W-50W的电烙铁。
5.磁吸台:用于固定PCB板,保持稳定。
6.镊子:用于握取和调整元器件的位置。
7.酒精棉:用于清洁焊接区域表面。
焊接步骤1.准备工作:将所有所需的工具和材料整理好,清洁工作台,并确保所有元器件和PCB板没有损坏。
2.安装元器件:根据PCB板设计图纸,将各个元器件按照对应位置插入PCB板。
可以使用镊子帮助握取和调整元器件位置。
3.固定PCB板:将PCB板放在磁吸台上,使其保持水平并固定在一个位置上。
4.烙铁预热:将电烙铁插入插座并预热至适宜的温度,通常为250-350°C。
5.准备焊锡:将焊锡线从卷上拉出适量,剪断并插入焊锡台。
将焊锡台放在磁吸台旁边,以便操作时能方便取用。
6.焊接元器件:首先将烙铁端放在焊锡台上擦拭干净,然后用烙铁加热所需焊接的元器件脚和PCB板焊盘。
一般情况下,将烙铁加热焊盘上的焊锡,等到焊锡完全融化时再将焊锡线与焊盘交汇处接触,使焊锡覆盖整个焊盘。
7.清洁和整理:完成焊接后,用酒精棉或棉签清洁焊接区域,确保焊接处干净无杂质。
课题二:PCB电路板的焊接技术课时:2课时教学目的 1、了解PCB电路板的焊接的安全操作工艺,能正确地使用电烙铁焊接工具。
2、掌握PCB电路板的焊接技术3、了解PCB电路板的焊接后的检测要求教学重点电路板的焊接技术教学难点焊接工艺、电路板的焊接后的检测教学方法讲授法+演示法+指导练习法课前准备高科952-A调温电烙铁一把、支架一个、焊宝一盒、焊锡若干、印制电路板一块元件每人一套教学过程第一课时:一、组织教学1、准备教学器材2、清点学生人数,整顿课堂纪律。
二、讲解焊接安全注意事项1、烙铁调温在350度2、烙铁线要从手背面走3、左手拿焊锡,右手拿烙铁4、穿防静电工作服、带防静电手链、有接地线5、开排风扇三、讲授新课(一)、PCB板焊接的工艺流程按清单归类元器件—插件—焊接—剪脚—检查—修整。
(二)、PCB板焊接的工艺要求1、元器件加工处理的工艺要求(1)、元器件在插装之前,必须对元器件的可焊接性进行处理,若可焊性差的要先对元器件引脚镀锡。
(2)、元器件引脚整形后,其引脚间距要求与PCB板对应的焊盘孔间距一致。
(3)、元器件引脚加工的形状应有利于元器件焊接时的散热和焊接后的机械强度。
2、元器件在PCB板插装的工艺要求(1)、元器件在PCB板插装的顺序是先低后高,先小后大,先轻后重,先易后难,先一般元器件后特殊元器件,且上道工序安装后不能影响下道工序的安装。
(2)元器件插装后,其标志应向着易于认读的方向,并尽可能从左到右的顺序读出。
(3)有极性的元器件极性应严格按照图纸上的要求安装,不能错装。
(4)元器件在PCB板上的插装应分布均匀,排列整齐美观,不允许斜排、立体交叉和重叠排列;不允许一边高,一边低;也不允许引脚一边长,一边短。
3、PCB板焊点的工艺要求(1)、焊点的机械强度要足够(2)、焊接可靠,保证导电性能(三)、焊接的检测和维修1、焊接前的检测(1)、元件合格(2)、电路板无短路(3)、焊盘无损坏(4)、元件个数对,无缺漏2、电路板焊接后验收和检测(1)、焊点(2)、无短路(3)、元件焊接方向正确3、焊接点的修理(1)、焊锡量要适中,焊接点要亮,不能有虚焊现象,不能有漏,不能有焊点短路现象,电路元件不能焊反,焊盘不能翘起焊,件不能破损,元件尽量贴近电路板,与外电路的连接点(如插座、连接头)要牢固、可靠。
目录一、课程目标二、介绍手工焊接工具三、PCB(Printed Circuit Boards印刷电路板简介)及焊接方法四、不良焊点的种类五、注意事项六、用于分辨组件类别的大写字母七、手工焊锡技朮要点八、焊接原理及焊接工具九、PCB&PCBA可接受标准的基本认识一课程目标通过参加本培训课程,学习规范的焊接操作,让伯操作人员掌握基本工具的正确使用﹔保养﹔以及日常锡焊接和维修过程中正确的焊接和焊接后的PCBA可接受标准的认识及自我判定﹐以及常见封装形式的元器件的焊接技术.二介绍手工焊接工具电烙铁、焊锡丝、助焊剂、酒精、清洁布、钢刷、吸锡器、镊子.平时注意爱护工具,工作结束后将工具放回原位.1 .使用电烙铁须知1.1 烙铁种类﹕电烙铁是利用电流的热效应制成的一种焊接工具﹐分内热式﹔外热式﹔手枪式﹔吸锅式等恒温烙铁和常温烙铁﹔烙铁头按需要可分为﹕弯头﹔直头﹔斜面等1.2烙铁最佳设置温度﹕各面贴装组件适合的温度为325度﹔一般直插电子料﹐烙铁温度一般设置在330-370度﹐焊接大的组件脚温度不要超过380度﹐但可以增大烙铁功率.1.3烙铁的使用及保养﹕a.打开电源,几秒钟后烙铁头就达到本身温度。
正常使用情况下,绿灯亮;若出现红灯现象,立即关闭电源,检查原因.一般情况下因为烙铁头没有安装牢固或根本没有安装烙铁头.尽量使用烙铁头温度较高,受热面积较大的部分焊接﹐不用时将烙铁手柄放回到托架上.b.应先使用海绵将烙铁清理干凈后,才开始焊接;在海绵上轻擦烙铁头,避免焊锡四溅.c.用细砂纸或锉刀除去烙铁头上的氧化层部分.d.工作结束和中午吃饭时应加焊锡保护铁头.在温度较低时镀上新焊锡,可以使焊锡膜变厚而减免氧化,有效的延长烙铁头的使用寿命.e.焊接时不要使用过大的力,不要把烙铁头当在改锥等工具.f.烙铁头中有传感器,传感器是由很细的电阴线组成的,所以不能磕碰烙铁头g.换烙铁头时需要关闭电待烙铁头温度冷却.(注:不要用手直接取,避免烫伤;也不可用金属夹取)2.海绵的清洗a.海绵应用清水早晚冲洗两遍,温度不要太高,不要用肥皂及各种洗涤剂搓洗.b.不要使用干燥或过湿的海绵(用手挤压海绵无水份流出为最佳状态).3.助焊剂的作用助焊剂的种类﹕树脂系助焊剂(以松香为主)﹔水溶系助焊剂.(包括含酸性的焊膏﹔松香﹔松香酒精溶注液﹐氯化锌水溶液)助焊剂的作用﹕a.润滑焊点,清洁焊点,除去焊点中多余的杂质.4.焊锡丝(线)焊锡丝(线)是一种铅锡合金﹐俗称焊锡.(目前公司所用的都为无铅锡丝(线)5.酒精6.镊子一般用来夹持小螺丝帽﹐在电路焊接时﹐用来夹导线和电阻等小零件﹐不能用很大的力气夹大东西.三 PCB(Printed Circuit Boards 印刷电路板)简介:1. 拿印刷电路板的方法以及正反面的识别.a. 裸手拿PCB时,应拿 PCB的四角或边缘,避免裸手接触到焊点,组件和连接器.---手上的油渍和污迹会阴碍顺利的焊接----焊点的周围将被氧化,最外层将被损害---手指印对组件,焊点有腐蚀的危险b. 对静电敏感的PCB﹔组件等要戴静电环﹐并保证静电环的有效性.2. 焊接方法1. 测试腕环,焊接前把腕环带好. 并保证静电环的有效性.2. 座椅调节至适合自己的高度,坐在座椅上姿势端正,两腿正放在桌面下,身体不要靠在座椅上3. 焊接前或焊接过程中都要随时清洁烙铁头的焊锡残渣.4. 焊接时,不能用力按压烙铁,否则,焊盘和烙铁头会受到损坏.5. 吸锡绳的使用以及如何节省吸锡绳(练习内容:过孔,焊盘)a.将烙铁头在海绵上舔干凈.b.加助焊剂,并在助焊剂挥发以前吸焊盘.c.将烙铁头放到吸锡绳上,待焊锡溶化后从焊盘的一端向另一端拖拉.d.如果吸蟓绳与焊盘粘在一起(吸锡绳与烙铁没有同时离开焊盘),加助焊剂后重新加热.e.面对焊盘,避免碰到焊盘以外的其它组件.f.吸锡绳与焊盘平行,用烙铁头温度较高的位.6. 电容,电阻的点焊方法a.预加锡:在焊盘一边加少量焊锡b.定位:用镊子将组件放在正确位置c.检查:确定组件放正并紧贴PCB板(组件要对称放在两个焊盘中间)d.预热:预热时烙铁头不要使焊锡接触到烙铁头e.冷却:在焊接冷却阶段不要移动组件f.完美焊点标准:表面光滑亮洁,焊锡充满整个焊盘.焊点高度为组件高度的一半,并形成一个内凹的孤度.(焊锡量适当)g.其它及不规则组件的焊接.(接插件不能加助焊剂,因其影响一次通过率).h.拿取组件及组件的吹焊方法.(工具:热吹风,电烙铁)7. IC集成块的拉焊方法a.注意:焊锡充满整个焊盘,管腿后面也应有焊锡,芯片应紧贴PCB板,加热时间不能过长.拉焊时﹐烙铁头要接地.b.PCB检验c.了解表面贴装(SMD)组件检验标准, 表面贴装(SMD)组件不良焊点的种类及其产生原因表面贴装组件SMD贴装问题描述注意:工作中应及时注意自我保护,不要穿短裙,短裤、并戴手套以免烫伤8. 完美焊点标准﹕表面光滑亮洁﹐焊锡充满整个焊盘﹐焊点高度为为无件高度的一半﹐并形成一个内凹的弧度.四不良焊点的种类:1. 手工焊接:a.焊桥/虚焊b.焊盘掉/歪c.毛刺/洞焊---锡毛刺产生的原因是焊锡加热时间过长,烙铁头移动的方向不对d.焊锡多/少e.焊锡球/残留f.干/冷焊点g.组件倾斜/破损h.管腿歪/翘起i.焊锡不浸润j.组件丢失k.组件错误l.贴装错误m.无焊膏n.焊桥o.焊接不良p.组件机械性损伤五注意事项:a.使用吸锡绳清洁焊盘时用力要轻.b.注意组件极性.c.表面贴装组件应紧贴PCB板.d.绝缘空间应无毛刺,无焊锡球及多余的金属片残留.e.IC组件应在显微镜下用钩子检查.f.相同形状的组件有可能内部功能不同,不要混淆.g.使用烙铁焊接组件和用热吹风枪吹下组件时,避免影响被焊组件周围的其它组件.h.焊接后清洁板面.i.工作台光线充足.六用于分辨组件类别的大写字母:Y-晶振 R-电阻 C-电容V-晶体管 D-二极管 J-跳线L-电感 Z-滤波器 U-通用的集成电路七手工焊锡技朮要点﹕作为一种操作技术,手工锡焊主要是通过实际训练才能掌握,但是遵循基本的原则,学习前人积累的经验,运用正确的方法,可以事半功倍地掌握操作技术,以下各点对学习焊接技术是必不可少的.1.锡焊基本条件a.焊件可焊性不是所有的材料都可以用锡焊实现连接的,只有一部分金属有较好可焊性(严格的说应该是可以锡焊的性质),才能用锡焊连接.一般铜及其合金,金,银,锌,镍等具有较好可焊性,而铝,不锈钢,铸铁等可焊性很差,一般需采用特殊焊剂及方法才能锡焊.b.焊料合格铅锡焊料成分不合规格或杂质超标都会影响焊锡质量,特别是某些杂质含量,例如锌,铝,镉等,即使是0.001%的含量也会明显影响焊料润湿性和流动性,降低焊接质量.再高明的厨师也无法用劣质的原料加工出美味佳肴,这个道理是显而易见的.c.焊剂合适焊接不同的材料要选用不同的焊剂,即使是同种材料,当采用焊接工艺不同时也往往要用不同的焊剂,例如手工烙铁焊接和浸焊,焊后清洗与不清洗就需采用不同的焊剂.对手工锡焊而言,采用松香和活性松香能满足大部分电子产品装配要求.还要指出的是焊剂的量也是必须注意的,过多,过少都不利于锡焊.d.焊点设计合理合理的焊点几何形状,对保证锡焊的质量至关重要,如图一(a)所示的接点由于铅锡料强度有限,很难保证焊点足够的强度,而图一(b)的接头设计则有很大改善.图二表示印制板上通孔安装组件引线与孔尺寸不同时对焊接质量的影响.2.锡焊要点以下几个要点是由锡焊机理引出并被实际经验证明具有普遍适用性.掌握好加热时间锡焊时可以采用不同的加热速度,例如烙铁头形状不良,用小烙铁焊大焊件时我们不得不延长时间以满足锡料温度的要求.在大多数情况下延长加热时间对电子产品装配都是有害的,这是因为(1)焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度引起焊点性能劣化.(2)印制板,塑料等材料受热过多会变形变质.(3)元器件受热后性能变化甚至失效.(4)焊点表面由于焊剂挥发,失去保护而氧化.结论:在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好.b.保持合适的温度如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁焊校焊点,则会带来另一方面的问题:焊锡丝中的焊剂没有足够的时间在被焊面上漫流而过早挥发失效;焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥;由于温度过高虽加热时间短也造成过热现象.结论:保持烙铁头在合理的温度范围.一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜.理想的状态是较低的温度下缩短加热时间,尽管这是矛盾的,但在实际操作中我们可以通过操作手法获得令人满意的解决方法.用烙铁头对焊点施力是有害的烙铁头把热量传给焊点主要靠增加接触面积,用烙铁对焊点加力对加热是徒劳的.很多情况下会造成被焊件的损伤,例如电位器,开关,接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上,加力的结果容易造成原件失效.3.锡焊操作要领a.焊件表面处理手工烙铁焊接中遇到的焊件是各种各样的电子零件和导线,除非在规模生产条件下使用“保险期”内的电子组件,一般情况下遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作,去除焊接面上的锈迹,油污,灰尘等影响焊接质量的杂质.手工操作中常用机械刮磨和酒精,丙酮擦洗等简单易行的方法.b.预焊预焊就是将要锡焊的元器件引线或导电的焊接部位预先用焊锡润湿,一般也称为镀锡,上锡,搪锡等.称预焊是准确的,因为其过程合机理都是锡焊的全过程─—焊料润湿焊件表面,靠金属的扩散形成结合层后而使焊件表面“镀”上一层焊锡.预焊并非锡焊不可缺少的操作,但对手工烙铁焊接特别是维修,调试,研制工作几乎可以说是必不可少的,下图表示组件引线预焊方法.c.不要用过量的焊剂适量的焊剂是必不可缺的,但不要认为越多越好.过量的松香不仅造成焊后焊点周围需要清洗的工作量,而且延长了加热时间(松香融化,挥发需要并带走热量),降低工作效率;而当加热时间不足时又容易夹杂到焊锡中形成“夹渣”缺陷;对开关组件的焊接,过量的焊剂容易流到触点处,从而造成接触不良.合适的焊剂量应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点,不要让松香水透过印制板流到组件面或插座孔里(如IC插座).对使用松香芯的焊丝来说,基本不需要再涂焊剂.d.保持烙铁头的清洁因为焊接时烙铁头长期处于高温状态,又接触焊剂等受热分解的物质,其表面很容易氧化而形成一层黑色杂质,这些杂质几乎形成隔热层,使烙铁头失去加热作用.因此要随时在烙铁架上蹭去杂质.用一块湿布或湿海绵随时擦烙铁头,也是常用的方法.e.加热要靠焊锡桥非流水线作业中,一次焊接的焊点形状使多种多样的,我们不可能不断换烙铁头.要提高烙铁头加热的效率,需要形成热量传递的焊锡桥.所谓焊锡桥,就是靠烙铁上保留少量焊锡作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁.显然由于金属液的导热效率远高于空气,而使焊件很快被加热到焊接温度,应注意作为焊锡桥的锡保留量不可过多.f.焊锡量要合适过量的焊锡不但毫无必要地消耗了较贵的锡,而且增加了焊接时间,相应降低了工作速度.更为严重的是在高密度的电路中,过量的锡很容易造成不易察觉的短路.但是焊锡过少不能形成牢固的结合,降低焊点强度,特别是在板上焊导线时,焊锡不足往往造成导线脱落.g.焊件要牢固在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动,特别使用镊子夹住焊件时一定要等焊锡凝固再移去镊子。
目录一、课程目标二、介绍手工焊接工具三、PCB(Printed Circuit Boards印刷电路板简介)及焊接方法四、不良焊点的种类五、注意事项六、用于分辨组件类别的大写字母七、手工焊锡技朮要点八、焊接原理及焊接工具一课程目标通过参加本培训课程,学习规范的焊接操作,让伯操作人员掌握基本工具的正确使用﹔保养﹔以及日常锡焊接和维修过程中正确的焊接和焊接后的PCBA可接受标准的认识及自我判定﹐以及常见封装形式的元器件的焊接技术.二介绍手工焊接工具电烙铁、焊锡丝、助焊剂、吸水海绵、吸锡器、镊子、斜口钳。
平时注意爱护工具,工作结束后将工具放回原位.1 .使用电烙铁须知1.1 烙铁种类﹕电烙铁是利用电流的热效应制成的一种焊接工具﹐分恒温烙铁和常温烙铁﹔烙铁头按需要可分为﹕弯头﹔直头﹔斜面等1.2烙铁最佳设置温度﹕各面贴装组件适合的温度为325度﹔一般直插电子料﹐烙铁温度一般设置在330-370度﹐焊接大的组件脚温度不要超过380度﹐但可以增大烙铁功率.1.3烙铁的使用及保养﹕a.打开电源,几秒钟后烙铁头就达到本身温度。
.尽量使用烙铁头温度较高,受热面积较大的部分焊接﹐不用时将烙铁手柄放回到托架上.b.应先使用海绵将烙铁清理干凈后,才开始焊接;在海绵上轻擦烙铁头,避免焊锡四溅.c.用细砂纸或锉刀除去烙铁头上的氧化层部分.d.工作结束和中午吃饭时应加焊锡保护铁头.在温度较低时镀上新焊锡,可以使焊锡膜变厚而减免氧化,有效的延长烙铁头的使用寿命.e.焊接时不要使用过大的力,不要把烙铁头当在改锥等工具.f.烙铁头中有传感器,传感器是由很细的电阴线组成的,所以不能磕碰烙铁头g.换烙铁头时需要关闭电待烙铁头温度冷却.(注:不要用手直接取,避免烫伤;也不可用金属夹取)2.海绵的清洗a.海绵应用清水早晚冲洗两遍,温度不要太高,不要用肥皂及各种洗涤剂搓洗.b.不要使用干燥或过湿的海绵(用手挤压海绵无水份流出为最佳状态).3.助焊剂的作用助焊剂的种类﹕树脂系助焊剂(以松香为主)﹔水溶系助焊剂.(包括含酸性的焊膏﹔松香﹔松香酒精溶注液﹐氯化锌水溶液)助焊剂的作用﹕a.润滑焊点,清洁焊点,除去焊点中多余的杂质.4.焊锡丝(线)焊锡丝(线)是一种铅锡合金﹐俗称焊锡.(目前公司所用的都为无铅锡丝(线)5.镊子在电路焊接时﹐用来夹导线和电阻等小零件﹐不能用很大的力气夹大东西.三 PCB(Printed Circuit Boards 印刷电路板)简介:1. 拿印刷电路板的方法以及正反面的识别.a. 裸手拿PCB时,应拿 PCB的四角或边缘,避免裸手接触到焊点,组件和连接器.---手上的油渍和污迹会阴碍顺利的焊接----焊点的周围将被氧化,最外层将被损害---手指印对组件,焊点有腐蚀的危险b. 对静电敏感的PCB﹔组件等要戴静电环﹐并保证静电环的有效性.2. 焊接方法1. 测试腕环,焊接前把腕环带好. 并保证静电环的有效性.2. 座椅调节至适合自己的高度,坐在座椅上姿势端正,两腿正放在桌面下,身体不要靠在座椅上3. 焊接前或焊接过程中都要随时清洁烙铁头的焊锡残渣.4. 焊接时,不能用力按压烙铁,否则,焊盘和烙铁头会受到损坏.5. 电容,电阻的点焊方法a.预加锡:在焊盘一边加少量焊锡b.定位:用镊子将组件放在正确位置c.检查:确定组件放正并紧贴PCB板(组件要对称放在两个焊盘中间)d.预热:预热时烙铁头不要使焊锡接触到烙铁头e.冷却:在焊接冷却阶段不要移动组件6. IC集成块的拉焊方法a.注意:焊锡充满整个焊盘,管腿后面也应有焊锡,芯片应紧贴PCB板,加热时间不能过长.拉焊时﹐烙铁头要接地.b.了解表面贴装(SMD)组件检验标准, 表面贴装(SMD)组件不良焊点的种类及其产生原因表面贴装组件SMD贴装问题描述注意:工作中应及时注意自我保护,不要穿短裙,短裤、并戴手套以免烫伤7. 完美焊点标准﹕表面光滑亮洁﹐焊锡充满整个焊盘﹐焊点高度为为无件高度的一半﹐并形成一个内凹的弧度.四不良焊点的种类:1. 手工焊接:a.焊桥/虚焊b.焊盘掉/歪c.毛刺/洞焊---锡毛刺产生的原因是焊锡加热时间过长,烙铁头移动的方向不对d.焊锡多/少e.焊锡球/残留f.干/冷焊点g.组件倾斜/破损h.管腿歪/翘起i.焊锡不浸润j.组件丢失k.组件错误l.贴装错误m.无焊膏n.焊桥o.焊接不良p.组件机械性损伤五注意事项:a.注意组件极性.b.表面贴装组件应紧贴PCB板.c.绝缘空间应无毛刺,无焊锡球及多余的金属片残留.d.相同形状的组件有可能内部功能不同,不要混淆.e.使用烙铁焊接组件和用热吹风枪吹下组件时,避免影响被焊组件周围的其它组件.f.焊接后清洁板面.g.工作台光线充足.六用于分辨组件类别的大写字母:R-电阻 C-电容 D-二极管U-集成电路 RZ/L-电感 Q-三极管J-接插件七手工焊锡技朮要点﹕作为一种操作技术,手工锡焊主要是通过实际训练才能掌握,但是遵循基本的原则,学习前人积累的经验,运用正确的方法,可以事半功倍地掌握操作技术,以下各点对学习焊接技术是必不可少的.1.锡焊基本条件a.焊件可焊性不是所有的材料都可以用锡焊实现连接的,只有一部分金属有较好可焊性(严格的说应该是可以锡焊的性质),才能用锡焊连接.一般铜及其合金,金,银,锌,镍等具有较好可焊性,而铝,不锈钢,铸铁等可焊性很差,一般需采用特殊焊剂及方法才能锡焊.b.焊料合格铅锡焊料成分不合规格或杂质超标都会影响焊锡质量,特别是某些杂质含量,例如锌,铝,镉等,即使是0.001%的含量也会明显影响焊料润湿性和流动性,降低焊接质量.再高明的厨师也无法用劣质的原料加工出美味佳肴,这个道理是显而易见的。
c.焊点设计合理合理的焊点几何形状,对保证锡焊的质量至关重要,如图一(a)所示的接点由于铅锡料强度有限,很难保证焊点足够的强度,而图一(b)的接头设计则有很大改善.图二表示印制板上通孔安装组件引线与孔尺寸不同时对焊接质量的影响.2.锡焊要点以下几个要点是由锡焊机理引出并被实际经验证明具有普遍适用性.a.掌握好加热时间锡焊时可以采用不同的加热速度,例如烙铁头形状不良,用小烙铁焊大焊件时我们不得不延长时间以满足锡料温度的要求.在大多数情况下延长加热时间对电子产品装配都是有害的,这是因为(1)焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度引起焊点性能劣化.(2)印制板,塑料等材料受热过多会变形变质.(3)元器件受热后性能变化甚至失效.结论:时间越短越好.b.保持合适的温度如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁焊校焊点,则会带来另一方面的问题:焊锡丝中的焊剂没有足够的时间在被焊面上漫流而过早挥发失效;焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥;由于温度过高虽加热时间短也造成过热现象.结论:保持烙铁头在合理的温度范围.一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜.理想的状态是较低的温度下缩短加热时间,尽管这是矛盾的,但在实际操作中我们可以通过操作手法获得令人满意的解决方法.c.用烙铁头对焊点施力是有害的烙铁头把热量传给焊点主要靠增加接触面积,用烙铁对焊点加力对加热是徒劳的.很多情况下会造成被焊件的损伤,例如电位器,开关,接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上,加力的结果容易造成原件失效.3.锡焊操作要领a.焊件表面处理手工烙铁焊接中遇到的焊件是各种各样的电子零件和导线,除非在规模生产条件下使用“保险期”内的电子组件,一般情况下遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作,去除焊接面上的锈迹,油污,灰尘等影响焊接质量的杂质.手工操作中常用机械刮磨和酒精,丙酮擦洗等简单易行的方法.b.预焊预焊就是将要锡焊的元器件引线或导电的焊接部位预先用焊锡润湿,一般也称为镀锡,上锡,搪锡等.称预焊是准确的,因为其过程合机理都是锡焊的全过程─—焊料润湿焊件表面,靠金属的扩散形成结合层后而使焊件表面“镀”上一层焊锡.预焊并非锡焊不可缺少的操作,但对手工烙铁焊接特别是维修,调试,研制工作几乎可以说是必不可少的.c.保持烙铁头的清洁因为焊接时烙铁头长期处于高温状态,又接触焊剂等受热分解的物质,其表面很容易氧化而形成一层黑色杂质,这些杂质几乎形成隔热层,使烙铁头失去加热作用.因此要随时在烙铁架上蹭去杂质.用一块湿布或湿海绵随时擦烙铁头,也是常用的方法.d焊锡量要合适过量的焊锡不但毫无必要地消耗了较贵的锡,而且增加了焊接时间,相应降低了工作速度.更为严重的是在高密度的电路中,过量的锡很容易造成不易察觉的短路.但是焊锡过少不能形成牢固的结合,降低焊点强度,特别是在板上焊导线时,焊锡不足往往造成导线脱落.e.焊件要牢固在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动,特别使用镊子夹住焊件时一定要等焊锡凝固再移去镊子。
这是因为焊锡凝固过程是结晶过程,根据结晶理论,在结晶期间受到外力(焊件移动)会改变结晶条件,导致晶体粗大,造成所谓“冷焊”.外观现像是表面无光泽呈豆渣状;焊点内部结构疏松,容易有气隙和裂隙,造成焊点强度降低,导电性能差.因此,在焊锡凝固前一定要保持焊件静止,实际操作时可以用各种适宜的方法将焊件固定,或使用可靠的夹持措施.f.烙铁撤离有讲究烙铁处理要及时,而且撤离时的角度和方向对焊点形成有一定关系.不同撤离方向对焊料的影响.撤烙铁时轻轻旋转一下,可保持焊点适当的焊料,这需要在实际操作中体会.八焊接原理及焊接工具﹕1.焊接原理目前电子元器件的焊接主要采用锡焊技术.锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料, 在一定温度下焊锡熔化,金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合,形成浸润的结合层.外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的,实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙,熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散,形成焊料与焊件的浸润,把元器件与印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的导电性能.锡焊接的条件是:焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接;能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性,对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件表面进行镀锡浸润后再行焊接;要有适当的加热温度,使焊锡料具有一定的流动性,才可以达到焊牢的目的,但温度也不可过高,过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量.2.电烙铁手工焊接的主要工具是电烙铁。
电烙铁的种类很多,有直热式、感应式、储能式及调温式多种,电功率有15W、2OW、35w……300W多种,主要根据焊件大小来决定.一般元器件的焊接以2OW内热式电烙铁为宜;焊接集成电路及易损元器件时可以采用储能式电烙铁;焊接大焊件时可用150W~300W大功率外热式电烙铁.小功率电烙铁的烙铁头温度一般在300~400℃之间.烙铁头一般采用紫铜材料制造.为保护在焊接的高温条件下不被氧化生锈,常将烙铁头经电镀处理,有的烙铁头还采用不易氧化的合金材料制成.新的烙铁头在正式焊接前应先进行镀锡处理.方法是将烙铁头用细纱纸打磨干净,然后浸入松香水,沾上焊锡在硬物(例如木板)上反复研磨,使烙铁头各个面全部镀锡.若使用时间很长,烙铁头已经氧化发生时,要用小锉刀轻锉去表面氧化层,在露出紫铜的光亮后用同新烙铁头镀锡的方法一样进行处理.当仅使用一把电烙铁时,可以利用烙铁头插人烙铁芯深浅不同的方法调节烙铁头的温度.烙铁头从烙铁芯拉出的越长,烙铁头的温度相对越低,反之温度就越高.也可以利用更换烙铁头的大小及形状来达到调节烙铁头温度的目的.烙铁头越细,温度越高;烙铁头越粗,相对温度越低.根据所焊组件种类可以选择适当形状的烙铁头.烙铁头的顶端形状有圆锥形、斜面椭圆形及凿形等多种.焊小焊点可以采用圆锥形的,焊较大焊点可以采用凿形或圆柱形的.还有一种吸锡电烙铁,是在直热式电烙铁上增加了吸锡机构构成的.在电路中对元器件拆焊时要用到这种电烙铁.3. 焊锡与焊剂焊锡是焊接的主要用料。