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浅谈电子元器件的手工焊接技术

2017-05-11麦荣仕

科技创新与应用 2017年1期
关键词:电子元器件基本操作质量控制

麦荣仕

摘 要:在电子元器件的生产中,手工焊接技术是必须掌握的一项基本操作内容,这将直接影响电子产品的质量,因此只有详细了解手工焊接技术的基本原理,掌握基本操作,熟知操作技巧,根据实践操作不断提升技术要求,才能有效提高电子元器件的焊接和维修质量。

关键词:电子元器件;手工焊接;基本操作;操作技巧;质量控制

1 概述

随着科学技术的进步与发展,回流焊和波峰焊技术在电子元器件生产过程中的得到普遍应用,这不仅大大提高了生产效率,也提升了产品质量,但不论是在电子元器件的生产和维修,还是在教学和科研中,手工焊接仍然占據不可替代的位置。手工焊接技术已经成为电子元器件的生产、调试以及维修的一项基本操作,也是各大高等院校电子类专业学生学习及了解的一项基本技能。

2 手工焊接技术基本原理

电子元器件的手工焊接技术又称“锡焊”,是一种传统焊接的方法,基本原理是通过电烙铁加热,将固体焊料合金融化,再借助助焊剂将其流入被焊金属之间,等到冷却之后形成牢固的焊接点,从而实现被焊接金属之间电气与机械相连接的技术。

3 手工焊接技术

3.1 手工焊接工具

手工焊接中的主要工具是电烙铁,用来加热需要焊接的部位,以融化焊料,达到将不同材料焊接在一起的目的,大多分为内热式和外热式两种类型。由于电烙铁的种类很多,选择时应根据焊件大小来决定,小功率的电烙铁的烙铁头温度可达300℃~400℃,因此一般电子元器件的焊接用25W内热式电烙铁即可。

3.2 焊料与助焊剂

焊接还需要焊料与助焊剂,其中焊料要求具有熔点低、易凝结、吸附能力强、良好的导电性等,多采用熔点为250℃左右的铅焊合金,称之为焊锡,通常做成条状,焊锡丝多为直径0.3-4mm的细管状,用来焊接时不用加焊剂,因此使用时十分方便;助焊剂是一种具有化学及物理活化性质的物质,常用的有松香和焊锡膏,能够去除焊接金属以及焊锡本身表面的氧化物,或者其他表面膜层,不仅能够保护被焊金属表面,还能达到使焊接变牢固的目的。

3.3 手工焊接操作过程

手工焊接操作过程虽然看起来较为简单,但是人们往往忽略了正确的焊接步骤,这将直接影响焊接质量,严重时可能会给电子元器件等留下故障隐患,因此熟练掌握正确的焊接方法,同时注意安全操作是非常重要的。在开始手工焊接操作前,应对元件的焊接部位进行处理,一是清除焊接部位的氧化层;二是在元件的引线上镀锡。

经过焊前处理后再进行焊接操作,手工焊接时拿电烙铁握笔方式有三种:反握法、正握法、握笔法。反握法操作时动作较为稳定,但不适合长时间操作,多用于大功率烙铁的操作;正握法多用于中等功率烙铁或带有弯头烙铁的操作:握笔法的方式较为简单方便,焊接时一般采用此法操作。加热焊剂时也要注意安全问题,加热发挥出对人体有害的化学物质,操作时烙铁一般应距离鼻子的距离不少于30cm,通常以40cm为宜,减少吸入有害气体对身体造成的伤害。

手工焊接时,通常采用五步操作法,见图1。(a)准备焊接:首先准备好焊接工具,焊锡丝和烙铁,烙铁头部需要保持干净,然后把被焊元件的表面清除干净。(b)加热焊件:将烙铁头接触焊点,放在引线和焊盘接触处,对它们同时加热,需要注意的是将烙铁头的扁平部分接触焊件比热容较高的部分,其侧面或边缘部分接触比热容较低的焊件,以保持均匀加热。(c)加焊锡丝:当加热焊件到一定温度后,即能融化焊料的温度,将锡丝放到焊点融化并加入适量的焊料,焊料开始融化并湿润焊点,需要注意的是焊锡不是直接放在烙铁头端,而是焊件上与烙铁头对称的一侧。(d)移开焊锡丝:融化一定量的锡丝后,将其以45°迅速移开。(e)移开烙铁:当焊料融化扩散将焊点完全湿润后,移开烙铁,方向大约为45°,撤离方向以及速度的快慢对焊接质量有着直接影响。

对一般焊点而言,焊接时间大约在3-4s,操作步骤也不一定是严格按照五步法,根据实际情况有时会把步骤(b)(c)或者(d)(e)合为一步,但本质上还是一样的,操作时各个步骤之间的停留时间也是对焊接质量有着直接影响的,只有通过实际操作,多加练习才能熟练掌握。最后焊接操作结束后应及时做好清理工作,清除剪掉的导线头以及焊接时掉落的锡渣等,防止落入产品中带来安全隐患。

3.4 电子元器件的拆卸方法

在焊接的实际操作中可能会出现焊错或者焊反一些元器件的情况,因此会需要对其进行拆卸处理,在维修电子元器件时也需要对隐患部位进行拆卸处理。拆卸方法有电烙铁直接拆卸、手动吸锡器拆卸、电动吸锡枪拆卸等方法,其中电烙铁直接拆卸方法多用于管脚较少的元器件中,如电阻、稳压管、二极管等,可用电烙铁直接加热元器件管脚部位,用镊子取下即可;使用手动吸锡器拆卸元器件较为方便,在利用电烙铁加热引脚焊锡后,用吸锡器吸取焊锡,即可完成拆卸;电动吸锡枪拆卸可用于拆卸直插式安装的元器件,操作较为简便,有防静电、温度可调、真空度高等优点。进行拆卸操作时无论采用哪种方法,都应该做到迅速且准确,避免元器件二次损坏。

4 手工焊接的质量控制

手工焊接对焊点有一定的质量要求,要求焊点有一定的机械强度,良好的导电性能,表面圆滑光亮,无空隙、毛刺。影响焊接质量的因素也有多种,包括焊接温度、焊接时间、焊丝用量等。焊接温度一般以松香融化较快但又没有较大的烟冒出为适,可以将烙铁头放到松香上检验;焊接时间则根据焊点大小一般在三秒的时间内完成,时间过长可能会损坏焊点,若过短可能会造成焊丝不能充分熔化,影响焊接质量;焊丝的用量也应控制在一定范围内,若焊丝用量过多,可能会流到板子底部,增加管脚间的导电性或者造成短路,焊丝用料过少,可能会造成虚焊;另外焊接过程中要避免触动到焊接点,否则会导致焊点变形或者出现虚焊。

对于焊点质量检查的方法常见的有目视法、手触法和通电法,目视法主要对焊点的外观进行检查,看是否符合规范要求;手触法主要是来检查元器件在电路板上是否牢固,焊接是否牢靠,可用镊子小心拨动焊接部位来检查;通过以上检查都合格,另外电源以及线路检查都没有问题之后再进行通电检查,看是否还有其他问题。焊接的质量将会对电子元器件的质量有着直接影响,因此焊接过程中要严格按照正确的操作步骤来进行操作,以保证电子元器件的质量。

5 结束语

为了提高手工焊接的质量安全性,不仅需要操作人员制定出合理的工艺流程,还需要操作人员数显掌握焊接的操作步骤和技巧。手工焊接是应用较广、实践操作性较强、较为基础的一项操作技能,需要在实际操作中不断练习,熟练掌握正确的操作方法,才能提高自己的操作水平,从而提高电子元器件的焊接质量。

参考文献

[1]麻雁,张海峰.电路板中电子元器件的手工焊接方法分析[J].科技广场,2015(1):90-93.

[2]夏之俊.浅议电子元器件手工焊接[J].科技信息:科学·教研,2007(7):88.

[3]郝树虹.电子元器件的手工焊接及拆卸方法[J].中国新技术新产品,2010(12):126-127.

[4]史萌,支叶.电子元器件的手工焊接[J].山东工业技术,2014(9):123.

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