搜索
您的当前位置:首页正文

手工焊接工艺流程

来源:爱go旅游网
焊 接 流 程

概 述

随着电子元器件的封装更新换代加快,由原来的直插式改为了平贴式,连接排线也由FPC软板进行替代,电子发展已朝向小型化、微型化发展,手工焊接难度也随之增加,在焊接当中稍有不慎就会损伤元器件,或引起焊接不良,所以一线手工焊接人员必须对焊接原理,焊接过程,焊接方法,焊接质量的评定,及电子基础有一定的了解。

一、焊接原理:

锡焊是一门科学,他的原理是通过加热的烙铁将固态焊锡丝加热熔化,再借助于助焊剂的作用,使其流入被焊金属之间,待冷却后形成牢固可靠的焊接点。

当焊料为锡铅合金焊接面为铜时,焊料先对焊接表面产生润湿,伴随着润湿现象的发生,焊料逐渐向金属铜扩散,在焊料与金属铜的接触面形成附着层,使两则牢固的结合起来。

二、助焊剂的作用

助焊剂是一种焊接辅助材料,其作用如下:

 去除氧化膜。  防止氧化。  减小表面张力。  使焊点美观。

三、焊锡丝的组成与结构

我们使用的有铅SnPb(Sn63% Pb37%)的焊锡丝和无铅SAC(96.5%SN 3.0%AG0.5%CU)的焊锡丝里面是空心的,这个设计是为了存储助焊剂(松香),使在加焊锡的同时能均匀的加上助焊剂。当然就有铅锡丝来说,根据SNPB的成分比率不同有更多中成份,其主要用途也不同。

焊锡丝的作用:达到元件在电路上的导电要求和元件在PCB板上的固定要求。

四、焊接工具

1、电烙铁 ① 外热式电烙铁

一般由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄、插头等部分所组成。烙铁头安装在烙铁芯内,用

以热传导性好的铜为基体的铜合金材料制成。烙铁头的长短可以调整(烙铁头越短,烙铁头的温度就越高),且有凿式、尖锥形、圆面形、圆、尖锥形和半圆沟形等不同的形状,以适应不同焊接面的需要。 ②内热式电烙铁

由连接杆、手柄、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头(也称铜头)五个部分组成。烙铁芯安装在烙铁头的里面(发热快,热效率高达 85 %~%%以上)。烙铁芯采用镍铬电阻丝绕在瓷管上制成,一般 20W 电烙铁其电阻为 2.4kΩ 左右, 35W 电烙铁其电阻为 1.6kΩ 左右。一般来说电烙铁的功率越大,热量越大,烙铁头的温度越高。焊接集成电路、印制线路板、 CMOS 电路一般选用 20W 内热式电烙铁。使用的烙铁功率过大,容易烫坏元器件(一般二、三极管结点温度超过 200℃ 时就会烧坏)和使印制导线从基板上脱落;使用的烙铁功率太小,焊锡不能充分熔化,焊剂不能挥发出来,焊点不光滑、不牢固,易产生虚焊。焊接时间过长,也会烧坏器件,一般每个焊点在 1.5 ~ 4S 内完成。 ③其他烙铁 1 )恒温电烙铁

恒温电烙铁的烙铁头内,装有磁铁式的温度控制器,来控制通电时间,实现恒温的目的。在焊接温度不宜过高、焊接时间不宜过长的元器件时,应选用恒温电烙铁,但它价格高。 2 )吸锡电烙铁

吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁溶于一体的拆焊工具,它具有使用方便、灵活、适用范围宽等特点。不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。 3 )汽焊烙铁

一种用液化气、甲烷等可燃气体燃烧加热烙铁头的烙铁。适用于供电不便或无法供给交流电的场合。 2、其它工具

①尖嘴钳 它的主要作用是在连接点上网饶导线、元件引线及对元件引脚成型。 ②偏口钳 又称斜口钳、剪线钳,主要用于剪切导线,剪掉元器件多余的引线。不要用偏口钳剪切螺钉、较粗的钢丝,以免损坏钳口。

③镊子 主要用途是摄取微小器件;在焊接时夹持被焊件以防止其移动和帮助散热。 ④旋具 又称改锥或螺丝刀。分为十字旋具、一字旋具。主要用于拧动螺钉及调整可调元器件的可调部分。

⑤小刀 主要用来刮去导线和元件引线上的绝缘物和氧化物,使之易于上锡。 五、手工焊接过程

1、操作前检查

(1)每天上班前3-5分钟把电烙铁插头插入规定的插座上,检查烙铁是否发热,如发觉不热,先检查插座是否插好,如插好,若还不发热,应立即向管理员汇报,不能自随意拆开烙铁,更不能用手直接接触烙铁头.

(2)已经氧化凹凸不平的或带钩的烙铁头应更新的:1、可以保证良好的热传导效果;2、保证被焊接物的品质。如果换上新的烙铁嘴,受热后应将保养漆擦掉,立即加上锡保养。烙铁的清洗要在焊锡作业前实施,如果5分钟以上不使用烙铁,需关闭电源。海绵要清洗干净不干净的海绵中含有金属颗粒,或含硫的海绵都会损坏烙铁头。 (3)检查吸锡海绵是否有水和清洁,若没水,请加入适量的水(适量是指把海绵按到常态的一半厚时有水渗出,具体操作为:湿度要求海绵全部湿润后,握在手掌心,五指自然合拢即可),海绵要清洗干净,不干净的海绵中含有金属颗粒,或含硫的海绵都会损坏烙铁头。

(4)人体与烙铁是否可靠接地,用万用表交流档测试烙铁头和地线之间的电压,要求小于5V,否则不能使用。

(5)保证焊接人员戴防静电手腕、绝缘手套、防静电工作服。

(6)要熟悉所焊印制电路板的装配图,并按图纸配料检查元器件型号、规格及数量是否符合图纸上的要求。 2、焊接步骤

1) 加热焊件 电烙铁的焊接温度由实际使用情况决定。一般来说以焊接一个锡点的时

间限制在4秒最为合适。焊接时烙铁头与印制电路板成45°角,电烙铁头顶住焊盘和元器件引脚然后给元器件引脚和焊盘均匀预热。

2) 移入焊锡丝。焊锡丝从元器件脚和烙铁接触面处引入,焊锡丝应靠在元器件脚与

烙铁头之间。

3) 移开焊锡。当焊锡丝熔化(要掌握进锡速度)焊锡散满整个焊盘时,即可以45°

角方向拿开焊锡丝。

4) 移开电烙铁。焊锡丝拿开后,烙铁继续放在焊盘上持续1~2秒,当焊锡只有轻

微烟雾冒出时,即可拿开烙铁,拿开烙铁时,不要过于迅速或用力往上挑,以免溅落锡珠、锡点、或使焊锡点拉尖等,同时要保证被焊元器件在焊锡凝固之前不要移动或受到震动,否则极易造成焊点结构疏松、虚焊等现象。 要获得良好的焊接质量必须严格的按上述四步骤操作。

按上述步骤进行焊接是获得良好焊点的关键之一。在实际生产中,最容易出现的

一种违反操作步骤的做法就是烙铁头不是先与被焊件接触,而是先与焊锡丝接触,熔化的焊锡滴落在尚末预热的被焊部位,这样很容易产生焊点虚焊,所以烙铁头必须与被焊件接触,对被焊件进行预热是防止产生虚焊的重要手段。 3、焊接要领

(1)烙铁头与两被焊件的接触方式

接触位置:烙铁头应同时接触要相互连接的2个被焊件(如焊脚与焊盘),烙铁一般倾斜45度,应避免只与其中一个被焊件接触。当两个被焊件热容量悬殊时,应适当调整烙铁倾斜角度,烙铁与焊接面的倾斜角越小,使热容量较大的被焊件与烙铁的接触面积增大,热传导能力加强。如LCD拉焊时倾斜角在30度左右,焊麦克风、马达、喇叭等倾斜角可在40度左右。两个被焊件能在相同的时间里达到相同的温度,被视为加热理想状态。

接触压力:烙铁头与被焊件接触时应略施压力,热传导强弱与施加压力大小成正比,但以对被焊件表面不造成损伤为原则。 (2)装焊顺序

元器件的装焊顺序依次是电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管,其它元器件是先小后大。 (3)焊丝的供给方法

焊丝的供给应掌握3个要领,既供给时间,位置和数量。

供给时间:原则上是被焊件升温达到焊料的熔化温度是立即送上焊锡丝。 供给位置:应是在烙铁与被焊件之间并尽量靠近焊盘。

供给数量:应看被焊件与焊盘的大小,焊锡盖住焊盘后焊锡高于焊盘直径的1/3既可。

(4)焊接时间及温度设置

A、温度由实际使用决定,以焊接一个锡点4秒最为合适,最大不超过8秒,平时观察烙铁头,当其发紫时候,温度设置过高。

B、一般直插电子料,将烙铁头的实际温度设置为(350~370度);表面贴装物料(SMC)物料,将烙铁头的实际温度设置为(330~350度)

C、特殊物料,需要特别设置烙铁温度。FPC,LCD连接器等要用含银锡线,温度一般在290度到310度之间。

D、焊接大的元件脚,温度不要超过380度,但可以增大烙铁功率。 (5)焊接注意事项

A、焊接前应观察各个焊点(铜皮)是否光洁、氧化等。

B、在焊接物品时,要看准焊接点,以免线路焊接不良引起的短路 4、操作后检查:

(1)用完烙铁后应将烙铁头的余锡在海绵上擦净。

(2)每天下班后必须将烙铁座上的锡珠、锡渣、灰尘等物清除干净,然后把烙铁放在烙铁架上。

(3)将清理好的电烙铁放在工作台右上角。 六、印制电路板上常用元器件的焊接要求

1) 电阻器的焊接。按图将电阻器准确地装入规定位置,并要求标记向上,字向一

致。装完一种规格再装另一种规格,尽量使电阻器的高低一致。焊接后将露在印制电路板表面上多余的引脚齐根剪去。

2) 电容器的焊接。将电容器按图纸要求装入规定位置,并注意有极性的电容器其

“+”与“-”极不能接错。电容器上的标记方向要易看得见。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 正确辨认正负极后按要求装入规定位置,型号及标记要易看得

见。焊接立式二极管时,对最短的引脚焊接时,时间不要超过2秒钟。 4) 三极管的焊接。按要求将e、b、c三根引脚装入规定位置。焊接时间应尽可能

的短些,焊接时用镊子夹住引脚,以帮助散热。焊接大功率三极管时,若需要加装散热片,应将接触面平整,打磨光滑后再紧固,若要求加垫绝缘薄膜片时,千万不能忘记管脚与线路板上焊点需要连接时,要用塑料导线。

5) 集成电路的焊接。将集成电路插装在印制线路板上,按照图纸要求,检查集成

电路的型号、引脚位置是否符合要求。焊接时先焊集成电路边沿的二只引脚,以使其定位,然后再从左到右或从上至下进行逐个焊接。焊接时,烙铁一次沾取锡量为焊接2~3只引脚的量,烙铁头先接触印制电路的铜箔,待焊锡进入集成电路引脚底部时,烙铁头再接触引脚,接触时间以不超过3秒钟为宜,而且要使焊锡均匀包住引脚。焊接完毕后要查一下,是否有漏焊、碰焊、虚焊之处,并清理焊点处的焊料。

七、元器件的拆卸

1、手插元器件的拆卸

1) 引脚较少的元器件拆法:一手拿着电烙铁加热待拆元器件引脚焊点,一手用镊

子夹着元器件,待焊点焊锡熔化时,用夹子将元器件轻轻往外拉。注意拉时不能用力过猛,以免将焊盘拉脱。

2) 多焊点元器件且引脚较硬的元器件拆法:采用吸锡枪逐个将引脚焊锡吸干净后,

再用夹子取出元器件如图 。借助吸锡材料(如编织导线,吸锡铜网)靠在元器件引脚用烙铁和助焊剂加热后,抽出吸锡材料将引脚上的焊锡一起带出,最后将元器件取出。 2 、机插元器件的拆卸

1) 右手握住烙铁将锡点融化,并继续对准锡点加热,左手拿着镊子,对准锡点中

倒角将其夹紧后掰直。

2) 用吸锡枪或吸锡器将焊锡吸净后,用镊子将引脚掰直后取出元器件 。 对于双

列或四列扁平封装IC的贴片焊接元器件,可用热风枪拆焊,温度控制在3500C,风量控制在3~4格,对着引脚垂直、均匀的来回吹热风,同时用镊子的尖端靠在集成电路的一个角上,待所有引脚焊锡熔化时,用镊子尖轻轻将IC挑起。

八、手工焊接后续工作:

1) 手工焊完后,先检查一遍所焊元器件有无错误,有无焊接质量缺陷,确认无误

后将已焊接的线路板或部件转入下道工序的生产;

2) 将未用完的材料或元器件分类放回原位,将桌面上残余的锡渣或杂物扫入指定

的周转盒中;将工具归位放好;保持台面整洁。

3) 关掉电源,按照电烙铁使用要求放好电烙铁,并做好防氧化保护工作。 工作人员应先洗净手后才能喝水或吃饭,以防锡珠对人体的危害。

九、锡点质量的评定:

1、标准的锡点: (1)锡点成内弧形

(2)锡点要圆满、光滑、无针孔、无松香渍 (3)要有线脚,而且线脚的长度要在1-1.2MM之间。 (4)零件脚外形可见锡的流散性好。 (5)锡将整个上锡位及零件脚包围。 2、不标准锡点的判定:

(1)虚焊:看似焊住其实没有焊住,主要有焊盘和引脚脏污或助焊剂和加热时间不够。之间被多余的焊锡所连接短路,另一种现象则因检验人员使用镊子、

竹签等操作不当而导致脚与脚碰触短路,亦包括残余锡渣使脚与脚短路 (3)偏位:由于器件在焊前定位不准,或在焊接时造成失误导致引脚不在规定的焊盘区域内

(4)少锡:少锡是指锡点太薄,不能将零件铜皮充分覆盖,影响连接固定作用。 (5)多锡:零件脚完全被锡覆盖,及形成外弧形,使零件外形及焊盘位不能见到,不能确定零件及焊盘是否上锡良好.

(6)错件:零件放置的规格或种类与作业规定或BOM、ECN不符者,即为错件。 (7)缺件:应放置零件的位置,因不正常的原因而产生空缺。

(8)锡球、锡渣:PCB板表面附着多余的焊锡球、锡渣,会导致细小管脚短路。 (9)极性反向:极性方位正确性与加工要求不一致,即为极性错误。 3、构成焊点虚焊主要有下列几种原因:

 被焊件引脚受氧化;  被焊件引脚表面有污垢;  焊锡的质量差;

 焊接质量不过关,焊接时焊锡用量太少;  电烙铁温度太低或太高,焊接时间过长或太短;  焊接时焊锡未凝固前焊件抖动。

附件A

一、常用的防静电器材

二、内热式电烙铁的外形及内部结构

三、电烙铁与焊锡丝的握法

手工焊接握电烙铁的方法有反握、正握及握笔式三种;焊锡丝的两种拿法,如下图:

电烙铁的3种握法 锡丝的2种拿法

内热式普通电烙铁外形 内热式普通电烙铁内部结构

四、手工焊接的方法

加热焊件 移入焊锡

移开焊锡 移开电烙铁

五、长短脚的插焊方式

1) 长脚插装(手工插装)插装时可以用食指和中指夹住元器件,再准确插入印制电路板

2) 短脚插装 短脚插装的元器件整形后,引脚很短,靠板插装,当元器件插装到位后,用镊

子将穿过孔的引脚向内折弯,以免元器件掉出。

六、烙铁头的选用

如图中1:当焊接焊盘较小的可选用尖嘴式烙铁头。 如图中2:当焊接多脚贴片IC时可以选用刀型烙铁头。

如图中3:当焊接元器件高低变化较大的电路时,可以使用弯型电烙铁头

附件B

一、焊孔正确焊接的外观

二、焊孔不良名称及基准

1架桥形短路 2空焊、冷焊、不沾锡、粘焊油

3 焊锡不足 4针孔

5没有光泽 6 尖角状

7 铜箔剥离 8焊锡少量

9铜箔外露 10 焊锡过量

11 锡球 12两级太近

13切断不良(1) 14切断不良(2)

15焊孔焊锡不良

三、SMT(表面焊接)零件正确焊接

1片状零件(电阻、电容)焊锡

3片状(坦质电容器、电感)粘锡 4

5片状(二极管、三极管)粘锡 6

7扁平封装粘锡 8

2片状零件(电阻、电容)位置偏移

片状(坦质电容器、电感)位置偏离

片状(二极管、三极管)位置偏移

扁平封装位置偏移

9 PLL、MSP封装粘锡 10 PLL、MSP封装位置偏移

11片状开关粘锡及位置偏移

四、SMT(表面焊接)零件不良焊接

1焊锡超过铜箔 2焊锡过多

3破裂、短路 4 固定剂流出

5未焊接好 6 架桥形短路

7 引脚间的间隔

五、电线类焊接不良

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Top