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電子焊接技能

2014.03.10

      電子制作是一項(xiàng)讓制作者既動手又動腦的非常有趣的科技實(shí)踐活動。電子制作并不神秘，入門也不難。但它既然是一門科學(xué)，也就不是馬馬虎虎、不費(fèi)氣力可以學(xué)會的。初學(xué)電子制作不僅要學(xué)習(xí)一些基本的知識，更重要的還要掌握一些最基本的操作技能，這樣才能動手進(jìn)行制作，才能取得預(yù)期的效果。大家都知道，在電子制作中，元器件必須依靠焊接，才能有可靠的電氣連接，并得到支撐和固定。焊接是電子愛好者對焊錫工藝的稱呼，焊接的過程就是用電烙鐵使焊料（焊錫）熔化，并借助焊劑（如松香）的作用，將電子元器件的端點(diǎn)與導(dǎo)線或印制電路板等牢固地結(jié)合在一起。對焊點(diǎn)的要求是連接可靠、導(dǎo)電大家知道，在電子制作中，各個良好、光潔美觀。
   用電烙鐵焊接是電子制作的基本技能之一。良好的焊接是電子制作成功的重要保證；反過來說，焊接不良，往往會使制作失敗，甚至損毀元器件?？雌饋砗附硬僮骱唵巍⑷菀?，但要真正掌握焊接技術(shù)，焊出高質(zhì)量的焊點(diǎn)，卻并不那么容易。為使初學(xué)者快速熟練地掌握焊接基本功，筆者結(jié)合多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)講述焊接方法、經(jīng)驗(yàn)和技巧，希望讀者能夠認(rèn)真閱讀領(lǐng)會，并多進(jìn)行焊接練習(xí)，不斷提高焊接水平。
   焊接基本操作
   常用的焊接方法主要有帶錫焊接法和點(diǎn)錫焊接法兩種，分別見圖1、圖2。帶錫焊接法的好處是可以騰出左手來抓持焊接物，或用鑷子（尖嘴鉗）夾住元器件焊腳根部幫助散熱，防止高溫?fù)p壞元器件。另外，所用焊錫不一定非要用帶有松香芯的焊錫絲，普通焊錫都可以。一般在焊接點(diǎn)不是太多或焊接小物件的情況下，此法顯得很方便。點(diǎn)錫焊接法具有焊接速度快、焊接質(zhì)量高的特點(diǎn)，它適用于多元器件快速焊接。但注意所用焊錫絲必須要有松香芯，否則易出現(xiàn)焊點(diǎn)不粘錫現(xiàn)象。所選焊錫絲的直徑應(yīng)根據(jù)焊點(diǎn)的大小確定，一般以直徑為0.8mm或1mm粗細(xì)的為宜。

圖1 帶錫焊接法

   焊接10字要領(lǐng)
    焊接技術(shù)作為一項(xiàng)基本功，在電子制作中有著舉足輕重的地位。用電烙鐵手工錫焊時需要掌握一定的技巧，這技巧實(shí)際上包含在焊接10字要領(lǐng)——"一刮、二鍍、三測、四焊、五查"的焊接全過程中。
   一刮：刮就是焊接前要按照圖3所示，做好被焊金屬物表面的清潔工作，可用小刀、廢鋼鋸條等刮去（或用細(xì)砂紙打磨掉、用粗橡皮擦除）焊接面上的氧化層、油污或絕緣漆，直到露出新的金屬表面。自制的印制電路板在焊接前，也需要用細(xì)砂紙或水砂紙仔細(xì)將覆銅箔的一面打亮。"刮"是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，卻常常被初學(xué)者所忽視，刮不到位，就鍍不好錫，也不好焊接。需要說明的是，有些元器件引線已經(jīng)鍍銀、金或經(jīng)過搪錫，只要沒有氧化或剝落，就不必再去刮它，如表面有臟物，可按照圖3（c）所示用粗橡皮擦除。粗橡皮的選擇以繪圖用的大橡皮效果最好。有些鍍金的晶體
   三極管
   管腳引線等，在刮掉鍍層后反而會難以鍍上錫。無論采取何種形式的"刮"，都要注意不斷旋轉(zhuǎn)元器件引腳，務(wù)求將引腳的四周一圈全部清潔干凈。
   二鍍：鍍就是按照圖4所示，對被要焊接的部位進(jìn)行搪錫。"刮"完的元器件引腳、導(dǎo)線頭等焊接部位，應(yīng)立即涂上適量的焊劑，并用電烙鐵鍍上一層很薄的錫層，以防表面再度氧化，以提高元器件的可焊性。鍍的焊錫層要求又薄又均勻，為此烙鐵頭上每次的帶錫量不要太多。怕燙的晶，二極管、晶體三極管等元器件，事先一定要按照圖4（b）所示，用鑷子或尖嘴鉗夾住引線腳根部幫助散熱，再進(jìn)行鍍錫處理。元器件搪錫是焊接技術(shù)中防止虛焊、假焊等隱患的重要工藝步驟，切不可馬虎。
   三測：測就是對搪過錫的元器件進(jìn)行檢查，看元器件在電烙鐵高溫下外觀有無燙損、變形、搭焊（短路）等。對于
電容器、晶體管、集成電路等元器件，還要用萬用電表檢測其質(zhì)量是否可靠，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不可靠或者已損壞的元器件決不能再用。

四焊：焊就是把"測"試合格的元器件按要求焊接到印制電路板或指定的位置上去。焊接時一定要掌握好電烙鐵的溫度與焊接時間，溫度過低，時間過短，焊出來的錫面就會像圖5（a）那樣帶有毛刺狀尾巴，表面不光滑，甚至呈圖5（b）所示的豆腐渣樣，有可能由于焊劑沒有全部蒸發(fā)完，在焊錫與金屬之間留有一定的焊劑，冷卻后靠焊劑（松香）把焊錫與金屬面粘住，稍一用力就能拉開，這就是所謂的假焊。再者，電烙鐵溫度過低時就急于去焊接，焊點(diǎn)上的錫熔得很慢，被焊元器件與烙鐵接觸的時間過長，就會使熱量過多地傳送到元器件上去，使元器件受損（如電容器塑封熔化，電阻器受熱阻值改變等），尤其是晶體管，管芯熱到100℃以上就會損壞。反之，電烙鐵溫度過高，焊接時間稍長就會造成焊錫面氧化，焊錫流散開，使焊點(diǎn)像圖5（c）所示的那樣吃錫量不足，僅有很少的焊錫將元器件引線與金屬面相連，接觸電阻很大，一拉就斷開，這就是所謂的虛焊，嚴(yán)重時還會造成印制電路板敷銅箔條卷曲脫落、元器件過熱損壞等。電烙鐵溫度是否適宜，可以憑借經(jīng)驗(yàn)根據(jù)烙鐵頭化錫時間長短及頭上附著的焊錫量多少來判定。焊接時間長短應(yīng)保證焊點(diǎn)圓滑光亮，一般為2～3s，稍大些的焊點(diǎn)也不要超過5s。焊晶體管等易損件，仍同鍍錫時一樣，用鑷子、尖嘴鉗等夾住引腳根部幫助散熱。
此外，焊錫用量要適當(dāng)，切忌用一大團(tuán)焊錫將焊點(diǎn)糊住，像圖5（d）所示的那樣，從焊點(diǎn)上錫面就能隱隱約約分辨出引線輪廓，而從焊點(diǎn)側(cè)面看呈火山狀，就是一個合格的焊點(diǎn)。在手持電烙鐵焊接時，不要用烙鐵頭來回摩擦焊接面或用力觸壓，實(shí)際上只要加大烙鐵頭斜面鍍錫部分與焊接面的接觸面積，就能有效地把熱量由烙鐵頭導(dǎo)入焊點(diǎn)部分。需要注意，在焊接完成移開電烙鐵后，要等到焊點(diǎn)上的焊錫完全凝固（4～5s），再松開固定元器件的鑷子或手，否則焊接件引線有可能脫出，或者焊點(diǎn)表面呈豆腐渣樣。焊接后，如發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)拉出尾巴，用電烙鐵頭在松香上蘸一下，再補(bǔ)焊即可消除。若出現(xiàn)渣滓棱角，說明焊接時間過長，需清除雜物后重新焊接。印制電路板上的元器件應(yīng)懸空后焊接，元器件體距線路板面應(yīng)有2～4mm空隙，不可緊貼在板面上，晶體三極管還要高一些。較大的元器件，在插入電路板孔后，可按圖6所示，將引線沿電路銅箔條方向彎曲90°，留2mm長度壓平后焊接，以增大牢固度。焊接集成電路等高輸入阻抗器件，如無法保證電烙鐵外殼與大地可靠連接，可以采用拔下電烙鐵電源插頭后利用余熱焊接。在焊接印制電路板時，也可采取先插電阻器，逐點(diǎn)焊接后，統(tǒng)一用偏口鉗或指甲刀剪去多余長度引線，然后再焊電容器等體積較大的元器件，最后焊上不耐熱的易損的晶體三極管、集成電路等。

圖3 一刮

圖4二鍍

五查：查就是對焊好的電路進(jìn)行一次焊接質(zhì)量的檢查，焊點(diǎn)不應(yīng)有假焊、虛焊及斷路、短路，特別是電解電容器、晶體管等有極性元器件的管腳是否焊接正確。焊接質(zhì)量好壞可通過焊點(diǎn)的顏色與光澤、擴(kuò)散程度、焊錫量三個方面加以判別。良好的焊接，焊點(diǎn)具有獨(dú)特的亮白光澤，憑經(jīng)驗(yàn)一眼就能看出；如果焊錫的顏色和光澤出現(xiàn)污點(diǎn)或表面有凹凸不平，就表明焊接不良。而焊錫在附著物表面的擴(kuò)散程度，同樣可以判定焊接質(zhì)量的優(yōu)劣，在圖7所示的圖形中，圖7（a）表示優(yōu)良的焊接狀態(tài)，圖7（b）是介于好與差之間的狀態(tài)，圖7（c）是滲透不足的油炸餅狀態(tài)。至于焊點(diǎn)的焊錫量，可參照圖8所示的在印制電路板上焊接導(dǎo)線時，使用焊錫量的標(biāo)準(zhǔn)圖形來判定。圖8（a）是焊好后焊錫形成緩緩上升的山坡狀，由焊錫表面即可判定導(dǎo)線的確切位置，表示焊錫量適當(dāng)。圖8（b）是焊錫量過多的情況。過多的焊錫堆積，不僅無法達(dá)到增加機(jī)械強(qiáng)度的預(yù)期目的，還有發(fā)生虛焊現(xiàn)象、與附近焊點(diǎn)相碰（短路）的危險。圖8（c）則是焊錫量不足的情況。這種情況在焊接初期并不容易看出有什么缺陷，但經(jīng)過一段時間后，可能會因震動或撥動而脫落。對于有問題的不良焊點(diǎn)，應(yīng)采取補(bǔ)焊措施，使焊接質(zhì)量達(dá)到滿意程度。

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