第1章概述

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准世荀
7 years ago
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1 第 4 章焊接和元器件装配目前在电子设备的大规模生产中, 焊接和元器件装配已不再需要由人工来完成但在电子设备的试制和维修过程中, 仍然需要人工焊接及拆焊元件的焊接和装配是一项重要的技术和工艺, 元件焊接的质量将直接影响电子设备的工作性能和寿命本章将简单介绍焊接和元件装配中所要用到的仪器及一些注意事项 4.1 电烙铁电烙铁的分类电烙铁是用于熔化焊锡熔接元件的一种工具, 根据烙铁芯与烙铁头位置的不同可分为内热式和外热式两种 1. 外热式电烙铁外热式电烙铁如图 4.1 所示, 按照图中组成部件的编号, 它依次由烙铁头烙铁头固定螺钉外壳木柄后盖插头接缝和烙铁芯组成因为烙铁头放在烙铁芯内, 故称为外热式烙铁头是由紫铜做成的, 具有较好的传热性能烙铁头的体积形状长短与工作所需的温度和工作环境等有关常用的烙铁头有方形圆锥形椭圆形等 1 烙铁头 ;2 烙铁头固定螺钉 ;3 外壳 ;4 木柄 ; 5 后盖 ;6 插头 ;7 接缝 ;8 烙铁芯图 4.1 电烙铁外形

2 烙铁头的温度可以通过烙铁头固定螺钉来调节外热式电烙铁的规格有多种, 常用的有 25W 45W 75W 100W 等, 但其热利用率相对内热式要低得多, 如 40W 的外热式电烙铁只相当于 20W 的内热式电烙铁 2. 内热式电烙铁内热式电烙铁由手柄连接杆弹簧夹烙铁头烙铁芯等组成烙铁芯被烙铁头包起来, 故称为内热式烙铁头的温度也可以通过移动烙铁头与烙铁芯的相对位置来调节内热式电烙铁发热快热效率高体积小重量轻, 故目前应用得较多 3. 吸焊电烙铁吸焊电烙铁用于对焊点进行拆焊, 主要由含电热丝的外壁弹簧及柱状内芯组成使用时, 挤压内芯使弹簧变型, 待焊点熔化后, 按下卡住内芯的按钮, 弹簧迅速恢复形变, 弹起内芯, 在吸锡口形成强劲气流, 将熔化的焊料吸走, 以便拆卸元件 4. 气焊烙铁气焊烙铁采用液化气甲烷等气体燃烧来加热, 适合在供电不方便的地方使用电烙铁的正确选用和使用方法在焊接的时候为了不产生虚焊不伤及电路板和元器件, 必须根据被焊接焊件的大小位置质地选择不同形状不同功率的电烙铁并掌握不同电烙铁的握法下面先介绍电烙铁的选用如果电烙铁的功率太小, 则焊料熔化过程慢, 焊剂不易挥发, 产生的焊点不光滑甚至出现虚焊点直观上人们看到的焊点会是馒头状, 沾有很多的锡, 但其焊接面比较小, 焊件很容易被拔下来, 这在工程上是不允许的但如果电烙铁的功率过大, 烙铁头温度就会过高, 这样一方面会使得焊料在焊接面上流动太快而很难控制 ; 另一方面会导致焊件过热而被损坏电烙铁的选用可参考以下几个原则 : (1) 烙铁头顶端温度要根据焊料的熔点而定, 一般比焊料熔点高出 30~80 为宜 (2) 烙铁头的形状要与被焊接物件的要求和电路板装配密度相适应通常, 尖头适合小功率焊件, 椭圆形焊头用于一般的焊接 (3) 按照焊件的不同来选择烙铁的功率 : 集成电路适合采用 20W 以下的内热式电烙铁 ; 焊接较粗电缆及同轴电缆时可选用 50W 以下内热式或 45~75W 的外热式电烙铁 ; 至于焊接金属底盘等较大元件, 则应考虑采用 100W 以上的外热式电烙铁下面介绍电烙铁的握法电烙铁的握法通常有 3 种, 即反握法正握法和握笔法, 如图 4.2 所示 92

3 反握法是用五指把电烙铁握在掌内, 适合大功率却又不需要很仔细焊接的大型焊件图 4.2 电烙铁的正确握法正握法与反握法相反, 刚好把烙铁转个向, 适合竖起来的电路板焊接, 一般在需要较大功率的电烙铁时才采用握笔法适用于小功率电烙铁和小型的焊件下面介绍电烙铁使用中的注意事项 (1) 新买的电烙铁, 或者使用时间较长, 烙铁头出现凹坑等情况的电烙铁, 需要用锉刀挫成所需形状 ; 然后通电, 使烙铁头在温度刚能熔锡时, 涂上一层松香, 然后涂一层焊锡如此进行二三次, 烙铁就可以使用了现在有些高级的烙铁买回来就已经涂上了一层锡, 那就不需要这个过程了, 但一般这类烙铁的涂层脱落后无法再继续使用 (2) 在焊接过程中发现温度略微过高或过低, 可调节烙铁头的长度, 外热式需松开紧固螺丝, 内热式可直接调节 (3) 在用电烙铁焊接过程中, 如果较长时间不使用烙铁, 最好把电源拔掉 ; 否则会使得烙铁芯加速氧化而烧断, 同时烙铁头上的焊锡也会因为过度氧化而使烙铁头无法吃锡 (4) 更换烙铁芯时, 要注意电烙铁内部的三个接线柱, 其中有一个是接地线的, 该接线柱应与地线相连如果在使用时发现电烙铁不热, 应先检查电源是否打开了如是打开的, 则切断电源, 拧开电烙铁先查看电源引线是否断了 ; 然后用万用表检测电热丝是否烧断, 如果测得的电阻值在 2.5k 左右则表明电阻丝是好的通常, 如果其他都是正常的, 那么电阻丝出问题的可能性较大更换烙铁芯时, 先将固定烙铁芯的引线螺钉松开, 卸下引线后, 再把烙铁芯从连接杆中取出, 然后把相同规格的烙铁芯装进去注意, 在用引线螺丝固定好烙铁芯后, 必须把多余的引线头剪掉, 否则极易引起短路或使烙铁头带电 4.2 焊料和焊剂的选用焊料焊料一般用熔点较低的金属或金属合金制成, 前面讲到的焊锡其实就是焊料的一种, 93

4 只是现在这种焊料用得较多使用焊料的主要目的是把被焊物连接起来, 对电路来说构成一个通路, 所以对焊料有以下几个要求 : (1) 焊料的熔点要低于被焊接物 (2) 易于与被焊物连成一体, 且应具有一定的抗压能力 (3) 导电性能较好 (4) 结晶的速度要快焊料有多种型号, 根据熔点的不同可分为硬焊料和软焊料 ; 根据组成成分不同可分为锡铅焊料银焊料铜焊料等常用的锡铅焊料俗称焊锡, 主要由锡和铅组成, 还含有锑等成分这些金属的配比不同会使组成焊料的性能有较大的差异表 4.1 列出了配比与熔点的关系表 4.1 金属配比和熔点对应表成分熔点 ( ) 锡 (%) 铅 (%) 镉 (%) 铋 (%) 下面介绍常用锡铅焊料及其应用领域, 具体见表 4.2 表 4.2 锡铅焊料与用途型号牌号熔点 ( ) 用途 10 H1SnPb 钎焊食品器皿及医药方面的物品 39 H1SnPb 钎焊电子电气制品 50 H1SnPb 钎焊散热器计算机黄铜制品 58-2 H1SnPb 钎焊工业及物理仪表 68-2 H1SnPb 钎焊电缆铅护套铅管 60-2 H1SnPb 钎焊油料容器散热器 90-6 H1SnPb 钎焊黄铜和铜制件 73-2 H1SnPb 钎焊铅管现在使用的焊锡内部一般都已经加有固体焊剂松香, 所以看到的焊锡都不是实心的常见的焊锡直径有 4mm 3mm 2.5mm 和 1.5mm 等 94

5 4.2.2 助焊剂 1. 助焊剂的作用助焊剂和在印制电路板设计和制作中涉及的阻焊剂的作用刚好相反, 它是帮助被焊物和焊料之间的焊接的在焊接过程中, 金属表面如果有氧化物或杂质, 会阻碍焊锡和被焊物之间的合金反应, 也会使形成的焊点被氧化, 这是用户所不希望看到的助焊剂一方面会在焊接过程中清除氧化物和杂质 ; 另一方面会在焊接结束后保护刚形成的温度较高的焊点, 使其不被氧化这就是助焊剂能实现的两个重要的作用此外, 助焊剂还具有以下几个作用 (1) 帮助焊料流动, 焊料和助焊剂是相溶的, 这将会加快液态焊料的流动速度 (2) 能加快热量从烙铁头向焊料和被焊物表面传递一般使用的助焊剂的熔点要比焊料低, 所以在加热过程中应先熔化成液体填充间隙湿润焊点在此过程中一方面清除氧化物和杂质, 另一方面传递热量 2. 助焊剂的分类助焊剂分为无机有机和树脂三大系列常用的松香即属于树脂系列, 表 4.3 列出了常用助焊剂及其性能表 4.3 常用助焊剂和性能松香酒精盐酸二盐酸苯品种 201 焊剂 SD 焊剂焊剂焊剂乙胺焊剂胺焊剂绝缘电阻 ( ) 可焊性能中好中好好中 (1) 无机助焊剂这一类助焊剂主要由氯化锌氯化铵等混合物组成, 助焊效果较理想, 但腐蚀性大如果对残留物清洗不干净, 将会破坏印制电路板的绝缘性俗称焊油的多为这类焊剂 (2) 有机焊剂有机焊剂多为有机酸卤化物的混合物, 助焊性能也较好, 但具有有机物的特性, 遇热分解, 有腐蚀性 (3) 树脂焊剂树脂焊剂通常从树木的分泌物中提取, 属于天然产物, 不会有什么腐蚀性松香是这类焊剂的代表目前有一种常用的松香酒精焊剂是用松香溶解在无水酒精中形成的, 松香占 23%~30% 它具有无腐蚀性绝缘性能好稳定和耐湿等优点, 且易于清洗, 能形成焊点保护膜 95

6 3. 助焊剂的选用 (1) 如果电子元件的引脚及电路板表面都比较干净, 可使用纯松香焊剂, 这样的焊剂活性较弱 (2) 如果电子元件的引脚及焊接面上有锈渍等, 可使用无机焊剂但要注意, 记得在焊接完毕后清除残留物 (3) 焊接金铜铂等易焊金属时, 可使用松香焊剂 (4) 焊接铅黄铜镀镍等焊接性能差的金属和合金时, 可选用有机焊剂的中性焊剂或酸性焊剂, 但要注意清除残留物 4.3 元件的装配和焊接工艺元件装配为了保证产品质量, 在印制电路板上进行元件装配时, 必须严格遵守操作规程首先, 要检查使用的元器件是否是好的, 是否能够在预定的使用期限内正常工作在电子器件装配焊接后, 还需要检测其是否能完成预定的功能所以正常的元件装配需要有以下流程 : 元器件检测老化筛选元器件成型 ( 使元件的引脚和印制电路板上对应孔距相配合 ) 元件插装焊接和成品调试等 1. 元器件和导线的焊前加工如果拿到的元器件引脚和裸露导线的表面有杂质氧化物等, 需用工具把这类东西除去一般使用小刀等锋利工具, 但注意不要把引线导线等弄断, 也不要把原来的涂层刮掉然后再上锡, 这和节介绍的电烙铁第一次使用时的上锡过程是一样的下面分别介绍多股导线和同轴电缆的端头处理 (1) 多股导线多股导线的内部有多根细的芯线, 芯线较容易被弄断焊接多股导线时, 首先要用剥线钳剥离导线的绝缘层, 要正确选择口径合适的剥线钳 ; 接着需要把多股导线的线头进行捻头处理, 即按芯线原来的捻紧方向继续捻紧, 使其成为一股, 然后再上锡 (2) 同轴电缆同轴电缆具有四层结构, 最外层是绝缘层 ; 接着是金属网层, 亦叫作屏蔽层, 由金属线编织而成 ; 第三层是绝缘体, 具有一定的厚度, 一般由塑料等有机物制成, 用于隔离屏蔽层和最内部的金属导线对同轴电缆端头的处理方法 : 首先剥掉最外层的绝缘层 ; 接着用镊子把金属编织线根部扩成线孔, 剥出一段内部绝缘导线, 把根部的编织线捻紧成一个引线状, 剪掉多余部分 ; 然后切掉一部分内绝缘体, 露出导线, 注意在切除过程中不要伤到导线 ; 最后给 96

7 导线和金属编织网的引线上锡 2. 元器件的成型虽然印制电路板上的元件插孔是根据元件的具体形状安排的, 但在元件插上去的时候还需要做一些调整例如, 新的电阻器一般呈直线状, 在放到电路板上去的时候肯定需要处理引脚大规模生产时, 元器件成型多采用模具成型 ; 平常则可以用尖嘴钳或镊子成型如图 4.3 所示为元器件成型示意图图 4.3 元件成型法注意, 在手工成型过程中任何弯曲处都不允许出现直角, 即要有一定的弧度, 否则会使折弯处的导线截面变小, 电气特性变差如图 4.3(a) 所示是引线的标准成型方法, 要求引线打弯处距元件根部大于 2mm, 半径 r 大于元件的直径的两倍, 元件根部和插孔的距离 R 大于元件直径如图 4.3(b) 所示是在元件和插孔不符的情况下采用的一种方法, 这种做法一般是在维修或自己制作时采用, 正规产品中是不能出现的如图 4.3(c) 所示为适用于焊接时受热易损的元件如图 4.3(d) 所示是垂直插装时的成型方法, 一般是电路板元件密度较大时采用, 要求 h A 均大于 2mm,R 大于元件直径如图 4.3(e) 所示是集成电路的成型方法, 要求 A 大于 5mm 3. 元器件的插装和排列 (1) 插装元件的插装一般有卧式和立式两种卧式插装是将元件水平地紧贴在印制电路板上, 也称为水平插装这种插装稳定性好容易排列维修方便立式插装的优点是元件密度大拆卸方便, 非轴向电容器和三极管多采用这种方法而电阻器轴向电容器半导体二极管常采用卧式插装下面介绍一些特别元件的安装 97

8 1 变压器变压器一般本身带有固定脚, 安装时把固定脚插入印制电路板上对应的孔位, 然后焊接即可大型的电源变压器一般都不放在电路板上, 如果需要放在电路板上则要用螺钉将其固定, 螺钉上要加弹簧垫圈在这里提出一点, 这类变压器的插孔在设计时一般都要放在电路板的边上, 最好靠近电路板的固定处, 否则电路板受压过大, 易被折断 2 大电容器较大的电容器可用弹性夹固定在电路板上 3 磁棒磁棒一般用塑料支架固定, 将支架插到电路板上的对应位置, 从反面将塑料熔化, 冷却固定, 然后再把磁棒套进去, 一个磁棒可用多个支架固定 (2) 排列要求有数据的面在上面, 排列时要求方向一致比如在垂直方向上所有的色标和字符都是从下面开始一般的单面板的规则插孔只具有水平和垂直两个方向, 可以为这两个方向分别设置一个排列方向双面板一般两个面的插孔分别具有水平和垂直方向, 这样只要给每个面指定一个排列方向即可 4. 印制电路板的检查和修复在插装元件前一定要检查印制电路板的可焊性, 要求板面干净, 无氧化发黑和污染现象如果只有几个焊盘氧化严重, 可用蘸有无水酒精的棉球擦拭之后再上锡如果板面整个发黑, 建议不使用该电路板如果必须使用该电路板, 可把该电路板放在酸性溶液中浸泡, 取出清洗烘干后涂上松香酒精助焊剂再使用在组装维修过程中, 遇到印制电路板铜箔翘起断裂焊盘脱落等情况, 可予以修复对于断裂的铜箔可采用搭接和跨接两种方式搭接法是一种将断裂处的两个端头搭接起来的方法, 具体做法如下 : 1 刮掉距两个端头 5mm 的那一段的表面上的阻焊剂和涂覆层 2 用酒精擦拭这两个部位 3 给这两个部位上锡, 再把一段镀锡导线焊接上去这种方法适合断点出现在元件不密集的地方, 否则需要采用跨接的方法跨接法就是使电流绕过断点附近的导线而从跨接导线上通过的一种方法, 这和电路设计时的跳线有些类似跨接点原则上可以选择断点两端导线上的任意点, 但一般应尽可能选择与断点较近的地方对于焊盘脱落的情况, 可以把元件的引脚当作一个跨接点来处理, 跨接的处理和搭接相似当印制电路板上的印制导线翘起的时候, 可以在把这部分导线的底面清洗干净的情况下涂上环氧树脂, 与基板加压粘牢如果翘起的印制导线过于细小, 可直接涂环氧树脂, 再粘到基板上 5. 元器件插装后的引脚处理元器件插到印制电路板上的插孔后, 其引线穿过焊盘还应留 1~2mm, 这样才可以保证锡焊后的焊点具有一定的机械强度但是引脚的不同处理会使焊接所能承受的机械 98

9 强度不同, 常用的处理方法有直插式半打弯式和完全打弯式如图 4.4 所示是这三种处理方式的示意图直插式拆卸方便, 但能承受的机械强度较小半打弯式处理方式常将引脚弯成 45 全打弯式具有很高的机械强度, 但拆卸困难图 4.4 元器件引脚处理 6. 导线和套管色标的规定在印制电路板上一般要求元器件的引脚不能过长, 以防短路和电气性能变坏但有时出于散热和其他因素的考虑, 需要对有些元件特殊对待这可能使得这些元件的引脚过长, 所以需要在这些引脚上套上绝缘套管, 防止短路为了便于检查和维修, 对电子产品中的导线和套管的颜色有一定的规定 (1) 直流电路 : 正极棕色 ; 负极蓝色 ; 接地线为浅蓝色 (2) 交流三相电路 : 第一二三相分别为绿黄色绿色红色 ; 零线为浅蓝色 ; 安全用接地线为黄绿双色线 (3) 半导体三极管 : 发射极集电极基极分别为蓝色红色黄色 (4) 半导体二极管 : 阳极为蓝色 ; 阴极为红色 (5) 晶闸管 : 阳极为蓝色 ; 阴极为红色 ; 控制极为黄色 (6) 双向晶闸管 : 主电极为白色 ; 控制极为黄色 (7) 场效应管 : 源栅漏极分别为白色绿色红色 (8) 有极性电容器 : 正负极分别为蓝色红色 (9) 光耦合器件 : 输入端阴极阳极分别为红色蓝色 ; 输出端发射极为黄色, 集电极为白色 (10) 电子管 : 控制栅为绿色, 灯丝为白色红色蓝色白色黄色绿色的代用色依次为粉红色天蓝色灰色橙色紫色焊接工艺在完成电子线路的组装后, 焊接便成为一项最主要的工作一块电路板上有很多焊点, 只要其中一个出了问题, 就会影响整个电路的工作而且不仅要保证焊接质量, 还要提高焊接速度电路板要能适应不同的工作环境, 能承受一定的压力, 并且要在预定的工作年限内有效地工作因此, 制作电路板必须符合一定的标准, 就焊点而言, 有以下几个要求 : 99

10 (1) 焊点要有足够的强度 (2) 焊点要可靠, 具有良好的导电性能 (3) 焊点表面要光滑干净如图 4.5 所示是虚焊的两种情况, 这都会导致焊点的机械强度下降导电性能变差, 是焊接中要尽力避免的, 并且如图 4.5(a) 所示的这种虚焊点在检测时很难发现图 4.5 虚焊的两种情况 1. 焊接过程 (1) 焊接的温度和时间的掌握焊接过程中如果温度过低, 则焊锡熔化缓慢流动性差, 在还没有湿润引线和焊盘时, 焊锡就可能已经凝固, 从而形成虚焊这种焊点看上去不光亮, 表面粗糙这时就需要提高电烙铁的温度但如果温度过高, 又会使焊锡快速扩散开, 焊点处存不住锡, 焊剂分解过快, 产生碳炭化颗粒, 也会造成虚焊温度过高还可能导致焊盘脱落, 所以要掌握好焊接温度温度的控制主要看焊点是否光亮如果是初学者, 则可进行破坏性检验, 即等到焊点冷却后, 用力拔引线 ; 如能把焊盘连同焊点一起拔落, 则焊接是成功的 (2) 焊料的施加在焊接过程中需要给焊点添加焊料, 添多了会使焊点过大甚至出现虚焊, 添少了又会降低焊点的机械强度, 这需要一个经验积累的过程焊接时, 应首先把烙铁头放在被焊件和铜箔同时接触到的地方, 当焊件加热到一定的温度后, 将焊锡放在最后想要形成的焊点的最外圈, 等到焊锡湿润整个焊点即可撤走焊锡丝, 随后提走烙铁头撤离烙铁的时候有几种方式 : 一种是沿着与电路板 45 方向提走 ; 如果引线是垂直放置的, 还可以贴着引线提走注意在焊锡凝固的过程中, 被焊件和印制电路板都不能移动, 否则易引起虚焊 (3) 重焊处理如果焊点需要重新焊接, 先观察原焊点处的焊锡是否光亮如果已经发黑, 最好用吸焊器把原来的焊锡吸掉如果电路板可以倒过来, 那么也可以把板子倒过来用电烙铁加热焊点使焊锡自然吸附在烙铁头上, 以清除原来的焊锡, 然后再继续焊接 (4) 拆焊在焊接维修过程中可能会遇到要把焊上去的元件取下来进行更换的情况拆焊是一个非常麻烦的事情, 拆焊过程中的过度加热和弯折都极易造成元件损坏 100

11 焊盘脱落所以要尽可能避免焊接前的元件插装出错 1 普通元器件的拆焊方法医用空心针管法将医用针管头锉平, 在拆焊的时候使用的医用针管应能恰好套住元件引脚, 如图 4.6(a) 所示是用医用针管拆卸的示意图先用烙铁把焊点熔化, 然后将针头插入印制电路板上的焊点内, 使元件的引脚和印制电路板的焊盘脱离铜编织线法把在熔化的松香中浸过的铜编织线放在要拆的焊点上, 然后将烙铁头放在铜编织线的上方, 待焊点上的焊锡熔化后即可把铜编织线提起, 重复几次即可把焊锡吸完气囊吸焊器法气囊吸焊器如图 4.6(b) 所示, 它可把熔化的焊锡吸走, 使用时只要把吸嘴对准焊点即可专用拆焊电烙铁法这种专用电烙铁主要用于拆卸集成电路中频变压器等多引脚元件, 如图 4.6(c) 所示, 它不易损坏元件及电路板当然也可以用吸焊电烙铁来拆焊图 4.6 普通元器件拆焊方法 2 微型元件的拆卸目前, 随着多层印制电路板和微型元件的使用, 电路板集成度得到了很大的提高, 但随之而来的是维修难度的增大 ; 特别是在维修过程中, 如果把多层印制电路板内层的线路给弄断了, 也就意味着这块电路板无法再修复了因此维修时, 更换这些电子元件需格外小心, 这类元件的拆卸方法与传统元件的拆卸会有些不一样目前在工厂里, 对这些元件的焊接都按如下工艺过程进行 : 点胶贴片固化焊接对于高密度电路板, 在电路板上贴焊这些微型元件使得拆焊变得比较困难, 一般都只能采用小功率的电烙铁, 且烙铁头一般采用尖头的拆焊时, 不允许用手去拿这些元件, 以避免电极氧化一般用镊子夹着这类元件的中心部位, 实现等电位移动在拆焊过程中也不允许对某一部位长时间加热或用力挤压下面介绍几种常用的拆卸方法轮流加热法 : 用镊子夹住元件中间部位, 用烙铁头对元件的几个电极轮流加热, 同时稍用力转动镊子, 一旦能转动即可取下元件 101

12 等电位拆卸法 : 先用铜编织线包住元件所有电极, 如图 4.7(a) 所示, 接着用电烙铁对其中的一个电极加热, 等锡熔化了, 稍用力拖拉编织线即可将元件取下专用工具拆卸法 : 专用工具拆卸法如图 4.7(b) 所示用这种专用烙铁的头部可同时对各个电极加热, 然后用镊子把元件取下图 4.7 微型元件引脚拆卸法 (5) 工业焊接目前电子产品的批量生产基本上采用的是自动化焊接系统只要设计出来的产品稳定性和可靠性能够得到保障, 那么自动焊接系统生产的产品也会具有很高的稳定性可靠性和标准性采用自动焊接系统后, 成品率得到了很大的提高 1 波峰焊波峰焊适合大面积大批量的印制电路板的焊接元件自动装配机加上波峰焊机是现在大量采用的自动焊接系统波峰焊的工艺流程为 : 装配完的印制电路板放到传送装置的夹具上预热室喷涂助焊剂波峰焊冷却室印制电路板光滑性处理取下印制电路板预热预热的作用就是把印制电路板加热到预定温度它有两个作用 : 其一是将助焊剂加热到活化温度, 将焊剂中的酸性活化剂分解, 从而使印制板与焊件上的氧化膜被清除 ; 其二是使半导体器件逐渐被加热, 以避免骤然变热使器件损坏喷涂助焊剂喷涂助焊剂是在发泡式喷涂助焊剂装置中进行的此装置可将助焊剂加热到液态, 并保持温度不变 ; 在多孔瓷管内通入压缩空气, 这样液态助焊剂在压缩空气的冲击下以气泡的形式向上移动, 遇到经过的印制电路板, 气泡破裂, 助焊剂便依附在电路板上了, 如图 4.8(a) 所示在印制电路板离缸前, 用刷子刷掉多余的泡沫焊料喷涂焊料喷涂是在焊料喷涂装置中进行的, 如图 4.8(b) 所示液态焊料经过机械泵后以较快的速度进入装有分流挡板的喷射室, 经喷嘴喷向印制电路板, 多余部分则流回焊料槽内根据焊料的流动方向可分为单向波峰和双向波峰 2 高频加热焊高频加热焊主要应用了高频感应电流可以加热具有一定电阻的导体的原理, 将环形或垫圈形的焊锡放在高频感应圈的空缺处 ; 再把电路板放在焊锡的上方, 给高频感应圈通电即可熔化焊锡, 达到与波峰焊中的焊料喷涂装置同样的效果 102

13 图 4.8 波峰焊焊接质量的检测电子产品在装配焊接完毕后, 并不是直接进行通电测试, 而是采用人工的方式来检查电路板的焊接质量目前自动焊接系统生成的印制电路板可以不进行这一步, 但如果电路板是手工制作或自动生成的在电检后出现问题时, 这一步将是不可缺少的目前这一步主要靠目视和手触法来进行目视主要是看焊点的外观质量及电路板整体的情况, 如是否有漏焊有无连焊有无桥接焊盘有无脱落等手触是指用手触摸元件, 但不是用手去触摸焊点, 对可疑焊点也可以用镊子轻拉引线, 这对发现虚焊假焊特别有效用这两种方法能发现的焊接缺陷主要有以下几种 (1) 堆焊堆焊如图 4.9(a) 所示, 这种情况主要是由于焊接技术不熟练造成的, 表现为焊点看上去像一个丸子, 其根本原因是焊料加得太多, 有时也会因为元件的引线不能浸润温度不适等原因间接造成堆焊很容易造成相邻焊点短路虚焊等, 是属于比较容易发现的焊接缺陷 (2) 空洞空洞如图 4.9(b) 所示, 主要是因为焊盘的插线孔太大, 导致焊料没有足够的凝结力来填满整个插线孔 ; 在焊接时表现为加多少焊料都无法形成完整的焊点, 但多余的焊料却都流到插孔的背面去了另外, 焊盘由于氧化等原因导致浸润性能不良的时候也会出现这种情况 (3) 桥接桥接是指焊料将印制电路板的铜箔连接起来的现象, 如图 4.9(c) 所示桥接容易造成线路短路这种情况往往在焊点密集的地方发生细小的桥接很难发现, 只有在进行电气性能测试时, 才可能发现桥接的危害比较大, 在焊接时应特别注意 (4) 浮焊浮焊是指焊料与焊盘的结合不紧密, 像是浮在焊盘上一样, 表现为焊点表面不光滑, 有白色颗粒状造成浮焊的原因可能是焊接时间过短, 没法使焊料中的焊剂挥发完全, 也可能是因为使用的焊料不纯, 所以在重焊时, 最好把原来的焊料清除掉 (5) 拉尖拉尖发生时, 焊点的形状如同石钟, 如图 4.9(d) 所示焊料过量焊接时间过长烙铁离开焊点的方向不对等都可能造成这种情况这在高压电路中可能造 103

14 图 4.9 焊接缺陷的几种图示成打火现象元器件的焊接和装配是一个逐步熟练的过程, 需要在实践中反复练习总结经验才可能把理论知识和实际相结合习题 4 1. 电烙铁可分为哪几类? 它们各自的特点是什么? 2. 使用时应如何选择电烙铁? 3. 在焊接时应如何选择焊料和助焊剂? 4. 列出焊接时元件成型的几种方法 5. 在焊接中经常会出现哪几种焊接缺陷? 其产生的原因是什么? 104

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