電路板、電子元器件的焊接與裝配

1、電路板、電子元器件的焊接與裝配焊接工具：焊接小型電子元件用20w內燃式電烙鐵。焊料：中間帶松香的焊錫絲。焊接方法：（1）新的電子元件及線路板都有鍍錫，可以直接焊。舊的元件要除去表面氧化層、銹蝕、污物等。 （2）先將加熱好的電烙鐵，放在引腳與線路板的交界處并與平面成45度角。 （3）加熱3-5秒再將焊錫絲放在交界處，待焊錫充分熔化后并充分結合后，移開電烙鐵級焊錫絲。 （4）用吹氣的方法是焊點迅速冷卻。 （5）焊點盡量小，牢固。 （6） 焊接時間盡量短。 焊接時注意事項：（1）電烙鐵接地線與電源接地線相接，防止電烙鐵漏電發(fā)生事故。 (2) 焊接時用鑷子夾住元件的引線，防止因溫度過高損壞元件。 （3

2、）焊錫未凝固前切莫搖晃元件，防止虛焊假焊。 （4）焊接多種電器元件時，以先大后小的原則。 （5） 焊接電子元件和集成電路芯片時，應將電烙鐵接地，或切斷電烙鐵電源后用余熱來焊。防止電烙鐵感應電壓使芯片損壞。 評估要素：（1） 采用正確的方法完成電子線路的焊接與裝配。（工具、焊料的準備、焊接步驟及方法。）（2） 經儀器測試，電路功能正確。（3） 檢查外觀，電子元件排列整齊焊點圓滑且無虛焊。a.PCB板焊接的工藝流程 PCB板焊接工藝流程介紹PCB板焊接過程中需手工插件、手工焊接、修理和檢驗。 PCB板焊接的工藝流程按清單歸類元器件插件焊接剪腳檢查修整。PCB板焊接的工藝要求 元器件加工處理的工藝要

3、求元器件在插裝之前，必須對元器件的可焊接性進行處理，若可焊性差的要先對元器件引腳鍍錫。元器件引腳整形后，其引腳間距要求與PCB板對應的焊盤孔間距一致。元器件引腳加工的形狀應有利于元器件焊接時的散熱和焊接后的機械強度。 元器件在PCB板插裝的工藝要求元器件在PCB板插裝的順序是先低后高，先小后大，先輕后重，先易后難，先一般元器件后特殊元器件，且上道工序安裝后不能影響下道工序的安裝。 元器件插裝后，其標志應向著易于認讀的方向，并盡可能從左到右的順序讀出。 有極性的元器件極性應嚴格按照圖紙上的要求安裝，不能錯裝。 元器件在PCB板上的插裝應分布均勻，排列整齊美觀，不允許斜排、立體交叉和重疊排列；不允

4、許一邊高，一邊低；也不允許引腳一邊長，一邊短。1.1 PCB板焊點的工藝要求焊點的機械強度要足夠 焊接可靠，保證導電性能焊點表面要光滑、清潔 2. PCB板焊接過程的靜電防護 靜電防護原理 對可能產生靜電的地方要防止靜電積累，采取措施使之控制在安全范圍內。對已經存在的靜電積累應迅速消除掉，即時釋放。靜電防護方法泄漏與接地。對可能產生或已經產生靜電的部位進行接地，提供靜電釋放通道。采用埋地線的方法建立“獨立”地線。 非導體帶靜電的消除：用離子風機產生正、負離子，可以中和靜電源的靜電。 常使用的防靜電器材電子元器件的插裝 電子元器件插裝要求做到整齊、美觀、穩(wěn)固。同時應方便焊接和有利于元器件焊接時的

5、散熱。 元器件分類按電路圖或清單將電阻、電容、二極管、三極管，變壓器，插排線、座，導線，緊固件等歸類。 元器件引腳成形元器件整形的基本要求 l 所有元器件引腳均不得從根部彎曲，一般應留1.5mm以上。 l 要盡量將有字符的元器件面置于容易觀察的位置。元器件的引腳成形手工加工的元器件整形，彎引腳可以借助鑷子或小螺絲刀對引腳整形。插件順序手工插裝元器件，應該滿足工藝要求。插裝時不要用手直接碰元器件引腳和印制板上銅箔。 元器件插裝的方式 二極管、電容器、電阻器等元器件均是俯臥式安裝在印刷PCB板上的。焊接主要工具手工焊接是每一個電子裝配工必須掌握的技術，正確選用焊料和焊劑，根據實際情況選擇焊接工具，

6、是保證焊接質量的必備條件。 焊料與焊劑焊料能熔合兩種或兩種以上的金屬，使之成為一個整體的易熔金屬或合金都叫焊料。常用的錫鉛焊料中，錫占62.7%，鉛占37.3%。這種配比的焊錫熔點和凝固點都是183，可以由液態(tài)直接冷卻為固態(tài)，不經過半液態(tài)，焊點可迅速凝固，縮短焊接時間，減少虛焊，該點溫度稱為共晶點，該成分配比的焊錫稱為共晶焊錫。共晶焊錫具有低熔點，熔點與凝固點一致，流動性好，表面張力小，潤濕性好，機械強度高，焊點能承受較大的拉力和剪力，導電性能好的特點。 助焊劑 助焊劑是一種焊接輔助材料，其作用如下： 去除氧化膜。防止氧化。減小表面張力。使焊點美觀。常用的助焊劑有松香、松香酒精助焊劑、焊膏、氯

7、化鋅助焊劑、氯化銨助焊劑等。焊接中常采用中心夾有松香助焊劑、含錫量為61的39 錫鉛焊錫絲，也稱為松香焊錫絲 焊接工具的選用普通電烙鐵普通電烙鐵只適合焊接要求不高的場合使用。如焊接導線、連接線等。 內熱式普通電烙鐵外形 內熱式普通電烙鐵內部結構恒溫電烙鐵 恒溫電烙鐵的重要特點是有一個恒溫控制裝置，使得焊接溫度穩(wěn)定，用來焊接較精細的PCB板。 吸錫器吸錫器實際是一個小型手動空氣泵，壓下吸錫器的壓桿，就排出了吸錫器腔內的空氣；釋放吸錫器壓桿的鎖鈕，彈簧推動壓桿迅速回到原位，在吸錫器腔內形成空氣的負壓力，就能夠把熔融的焊料吸走。熱風槍 熱風槍又稱貼片電子元器件拆焊臺。它專門用于表面貼片安裝電子元器件

8、（特別是多引腳的SMD集成電路）的焊接和拆卸。 烙鐵頭 當焊接焊盤較大的可選用截面式烙鐵頭。如圖中1：當焊接焊盤較小的可選用尖嘴式烙鐵頭。如圖中2：當焊接多腳貼片IC時可以選用刀型烙鐵頭。如圖中3：當焊接元器件高低變化較大的電路時，可以使用彎型電烙鐵頭。 手工焊接的流程和方法手工焊接的條件l 被焊件必須具備可焊性。 l 被焊金屬表面應保持清潔。 l 使用合適的助焊劑。 l 具有適當的焊接溫度。 l 具有合適的焊接時間 手工焊接的方法 電烙鐵與焊錫絲的握法 手工焊接握電烙鐵的方法有反握、正握及握筆式三種 下圖是兩種焊錫絲的拿法手工焊接的步驟l 準備焊接。清潔焊接部位的積塵及污漬、元器件的插裝、導

9、線與接線端鉤連，為焊接做好前期的預備工作。l 加熱焊接。將沾有少許焊錫的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。若是要拆下PCB板上的元器件，則待烙鐵頭加熱后，用手或鑷子輕輕拉動元器件，看是否可以取下。l 清理焊接面。若所焊部位焊錫過多，可將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到PCB板上)，然后用烙鐵頭“沾”些焊錫出來。若焊點焊錫過少、不圓滑時，可以用電烙鐵頭“蘸”些焊錫對焊點進行補焊。l 檢查焊點。看焊點是否圓潤、光亮、牢固，是否有與周圍元器件連焊的現(xiàn)象。 手工焊接的方法 l 加熱焊件。恒溫烙鐵溫度一般控制在280至360之間，焊接時間控制在4秒以內。部分原件的特殊焊接要求：項目 器件

10、SMD器件DIP器件焊接時烙鐵頭溫度：320±10330±5焊 接 時 間 ：每個焊點1至3秒2至3秒拆除時烙鐵頭溫度：310至350330±5備 注：根據CHIP件尺寸不同請使用不同的烙鐵嘴當焊接大功率（TO-220、TO-247、TO-264等封裝）或焊點與大銅箔相連，上述溫度無法焊接時，烙鐵溫度可升高至360，當焊接敏感怕熱零件（LED、CCD、傳感器等）溫度控制在260至300焊接時烙鐵頭與PCB板成45°角，電烙鐵頭頂住焊盤和元器件引腳然后給元器件引腳和焊盤均勻預熱。l 移入焊錫絲。焊錫絲從元器件腳和烙鐵接觸面處引入，焊錫絲應靠在元器件腳與烙鐵

11、頭之間。 加熱焊件 移入焊錫 l 移開焊錫。當焊錫絲熔化（要掌握進錫速度）焊錫散滿整個焊盤時，即可以450角方向拿開焊錫絲。l 移開電烙鐵。焊錫絲拿開后，烙鐵繼續(xù)放在焊盤上持續(xù)秒，當焊錫只有輕微煙霧冒出時，即可拿開烙鐵，拿開烙鐵時，不要過于迅速或用力往上挑，以免濺落錫珠、錫點、或使焊錫點拉尖等，同時要保證被焊元器件在焊錫凝固之前不要移動或受到震動，否則極易造成焊點結構疏松、虛焊等現(xiàn)象。移開焊錫 移開電烙鐵 導線和接線端子的焊接常用連接導線 單股導線。 多股導線。 屏蔽線。導線焊前處理 剝絕緣層 導線焊接前要除去末端絕緣層。撥出絕緣層可用普通工具或專用工具。用剝線鉗或普通偏口鉗剝線時要注意對單股

12、線不應傷及導線，多股線及屏蔽線不斷線，否則將影響接頭質量。對多股線剝除絕緣層時注意將線芯擰成螺旋狀，一般采用邊拽邊擰的方式。 l 預焊 預焊是導線焊接的關鍵步驟。導線的預焊又稱為掛錫，但注意導線掛錫時要邊上錫邊旋轉，旋轉方向與擰合方向一致，多股導線掛錫要注意“燭心效應”，即焊錫浸入絕緣層內，造成軟線變硬，容易導致接頭故障。 導線和接線端子的焊接l 繞焊 繞焊把經過上錫的導線端頭在接線端子上纏一圈，用鉗子拉緊纏牢后進行焊接，絕緣層不要接觸端子，導線一定要留13mm為宜。 l 鉤焊 鉤焊是將導線端子彎成鉤形，鉤在接線端子上并用鉗子夾緊后施焊。l 搭焊 搭焊把經過鍍錫的導線搭到接線端子上施焊。 繞焊

13、 鉤焊 搭焊PCB板上的焊接PCB板焊接的注意事項 電烙鐵一般應選內熱式2035W或調溫式，烙鐵的溫度不超過400的為宜。烙鐵頭形狀應根據PCB板焊盤大小采用截面式或尖嘴式，目前PCB板發(fā)展趨勢是小型密集化，因此一般常用小型尖嘴式烙鐵頭。 加熱時應盡量使烙鐵頭同時接觸印制板上銅箔和元器件引腳，對較大的焊盤（直徑大于5mm）焊接時可移動烙鐵，即烙鐵繞焊盤轉動，以免長時間停留一點導致局部過熱。 金屬化孔的焊接。焊接時不僅要讓焊料潤濕焊盤，而且孔內也要潤濕填充。因此金屬化孔加熱時間應長于單面板，焊接時不要用烙鐵頭摩擦焊盤的方法增強焊料潤濕性能，而要靠表面清理和預焊。PCB板的焊接工藝焊前準備 按照元

14、器件清單檢查元器件型號、規(guī)格及數量是否符合要求。焊接人員帶防靜電手腕，確認恒溫烙鐵接地。裝焊順序 元器件的裝焊順序依次是電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管，其它元器件是先小后大。 對元器件焊接的要求 l 電阻器的焊接。按元器件清單將電阻器準確地裝入規(guī)定位置，并要求標記向上，字向一致。裝完一種規(guī)格再裝另一種規(guī)格，盡量使電阻器的高低一致。焊接后將露在PCB板表面上多余的引腳齊根剪去。 l 電容器的焊接。將電容器按元器件清單裝入規(guī)定位置，并注意有極性的電容器其“+”與“”極不能接錯。電容器上的標記方向要易看得見。先裝玻璃釉電容器、金屬膜電容器、瓷介電容器，最后裝電解電容器。 l 二極

15、管的焊接。正確辨認正負極后按要求裝入規(guī)定位置，型號及標記要易看得見。焊接立式二極管時，對最短的引腳焊接時，時間不要超過2秒鐘。 l 三極管的焊接。按要求將e、b、c三根引腳裝入規(guī)定位置。焊接時間應盡可能的短些，焊接時用鑷子夾住引腳，以幫助散熱。焊接大功率三極管時，若需要加裝散熱片，應將接觸面平整、光滑后再緊固。 l 集成電路的焊接。將集成電路插裝在線路板上，按元器件清單要求，檢查集成電路的型號、引腳位置是否符合要求。焊接時先焊集成電路邊沿的二只引腳，以使其定位，然后再從左到右或從上至下進行逐個焊接。焊接時，烙鐵一次沾取錫量為焊接23只引腳的量，烙鐵頭先接觸印制電路的銅箔，待焊錫進入集成電路引腳

16、底部時，烙鐵頭再接觸引腳，接觸時間以不超過3秒鐘為宜，而且要使焊錫均勻包住引腳。焊接完畢后要查一下，是否有漏焊、碰焊、虛焊之處，并清理焊點處的焊料。 焊接質量的分析及拆焊 焊接的質量分析 構成焊點虛焊主要有下列幾種原因： l 被焊件引腳受氧化； l 被焊件引腳表面有污垢； l 焊錫的質量差； l 焊接質量不過關，焊接時焊錫用量太少； l 電烙鐵溫度太低或太高，焊接時間過長或太短； l 焊接時焊錫未凝固前焊件抖動。手工焊接質量分析 手工焊接常見的不良現(xiàn)象 焊點缺陷外觀特點危害原因分析虛焊焊錫與元器件引腳和銅箔之間有明顯黑色界限，焊錫向界限凹陷設備時好時壞，工作不穩(wěn)定1元器件引腳未清潔好、未鍍好錫

17、或錫氧化2印制板未清潔好，噴涂的助焊劑質量不好焊料過多焊點表面向外凸出浪費焊料，可能包藏缺陷焊絲撤離過遲焊料過少焊點面積小于焊盤的80%，焊料未形成平滑的過渡面機械強度不足1焊錫流動性差或焊錫撤離過早2助焊劑不足3焊接時間太短焊點缺陷外觀特點危害原因分析過熱焊點發(fā)白，表面較粗糙，無金屬光澤焊盤強度降低，容易剝落烙鐵功率過大，加熱時間過長冷焊表面呈豆腐渣狀顆粒，可能有裂紋強度低，導電性能不好焊料未凝固前焊件抖動拉尖焊點出現(xiàn)尖端外觀不佳，容易造成橋連短路1助焊劑過少而加熱時間過長2烙鐵撤離角度不當橋連相鄰導線連接電氣短路1焊錫過多2烙鐵撤離角度不當銅箔翹起銅箔從印制板上剝離印制PCB板已被損壞焊接