手工焊接接工艺和质量控制
手工焊接工艺技术与质量控制
手工焊接是传统的焊接方法，虽然批量电子产品生产已较少采用手工焊接了，但对电子产品的维修、调试中不可避免地还会用到手工焊接。焊接质量的好坏也直接影响到维修效果。
手工焊接是一项实践性很强的技能,在了解一般方法后,要练习40个小时以上,才适合到生产线上焊接元件.要成为维修员工拆电子元件,则要在生产线上焊接半年以上,才能有较好的焊接质量。
手工焊接握电烙铁的方法,有正握、反握及握笔式三种。焊接元器件及维修电路板时以握笔式较为方便。
一 焊接原理
焊接并不是通过熔化的焊料将元气件的引脚与焊盘进行简单的粘合，而是焊料中的锡与铜发生了化学反应，产生了新的介质化合物。 在焊盘与焊料之间形成了新的物质，经过研究证明这种新物质是由Cu3Sn和Cu5Sn6。 最为理想的手工焊接工艺：
A. 在各方面条件允许的情况下，尽可能缩短升温时间； B. 焊接温度220℃，焊接时间2秒； 焊接的过程：
1. 焊接前室内温度25-30℃---这时，引脚、焊锡和焊盘均为固态之间没有连接；
2. 温度达到焊锡熔点温度180–183℃---这时，引脚、焊锡和焊盘之间由于熔化焊锡的表面张力粘结在一起；
3. 达到化学扩散反应的温度210–220℃---化学反应使引脚、焊锡和焊盘之间形成介质化合物，实现持久焊接；
4. 温度达到280–350℃或更高---形成的介质化合物太多会使机械强度会下降。
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随着温度的升高机械强度明显下降。因此要想实现理想的焊接，严格控制焊接温度是非常重要的。
z 焊接温度过低---不能实现焊接，造成冷焊、虚焊 z 焊接温度过高---焊点机械强度下降、可靠性降低
二 手工焊接工具介绍
要做好手工焊接,必须准备好工具,手工焊接的必须工具有:
1. 烙铁:电子厂一般要求使用恒温烙铁,并且要将外壳接地.烙铁
的种类很多,根据需要作选择.要考虑下面几个问题:
z 首先,烙铁必须接地.目的是为了安全.也可以预防烙铁
漏电而损坏电子元件.
z 使用功率:焊接表面贴装的电阻,电容以及可以用30瓦
的烙铁.焊接插件等小的元件脚,可以用40瓦的烙铁.焊接大的插座,要用大功率的烙铁,要用50瓦到60瓦的烙铁.
z 恒温烙铁:焊接表面贴装元件,都要求使用恒温烙铁.
2.
烙铁头:要选用适合的烙铁头;
扁的、钝的烙铁头比尖锐的烙铁头能传递更多的热量。在可能的情况下选择尺寸大的烙铁头既能够改善焊接效果(使你能够在较低的温度下得到更多的热量)，又能够延长烙铁头的寿命。在线路密集的地方,一般选用圆锥型的烙铁头,表面贴装的物料,要选择小的烙铁头.而对于元件稀的地方,可以选用”刀头”.
刀头
圆锥头
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3.
海棉:海棉中间要挖一个圆型洞,用于擦除烙铁头上面的锡渣;
白棉布:用与于清洁锡点; 洗机水:用于清洗锡点; 针筒:用与装洗机水; 镊子:用于夹取元件脚; 锡兜:用于装锡珠,锡渣; 剪钳:用于剪元件脚.
4. 5. 6. 7. 8. 9.
三 手工焊接步骤
手工焊接前要作一些准备工作:
1) 检查工作台接地良好,并铺好放静电席,如果有夹具,也要检查
防静电接地;
2) 将针筒上好免洗松香;
3) 将海免加水,用手轻捏,不流水为好; 海棉在每天早上它洗干净,
在作业中避免焊锡附着在海棉表面上。在海棉上如一直沾有焊锡，在烙铁在作清洁时，沾在海棉上的焊锡附着在烙铁上时，会导致焊锡过多.
4) 将锡兜摆好,这是为了拖锡用. 5) 清洁台面;
6) 白棉布和洗机水到位.
7) 上好适合的烙铁头,通电后,在刚好能融锡时,加锡在烙铁头周
围,待融化后,将锡擦掉.然后用测量烙铁温度.
(一)：通孔元件焊接(一般焊锡温度：350ºC 左右,焊接时间2秒)
1) 将烙铁头轻轻压在被焊盘和元件脚的结合部分,进行加热1~2秒; 2) 从焊盘处加锡,熄线不能直接放在烙铁头上.当锡熔化,扩散到整
个过孔和焊盘后,可以拿开锡线.整个加锡过程大约1秒钟.
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3) 拿开锡线,再加热2秒钟左右.
4) 待看到松香烟雾减少时,且锡已经弥漫到整个焊盘,将元件脚包围
时线拿离结合部位，将烙铁拿开。
(二) 表面贴装料焊接(一般焊锡温度：310ºC 左右)
1) 定位一端:用烙铁焊适量锡于一焊盘上，焊锡厚度约0.2mm,不待
松香挥发即移开烙铁。用镊子夹住元件，按正确方向、极性摆放在焊盘正中,然后将烙铁头放在焊锡之焊盘上进行焊接。 2) 然后用烙铁焊接另一端:预热1秒,加锡1秒,焊接1秒.
3) 修补定位段:将烙铁嘴放在待焊接部位，伸给适量锡线,待溶锡在
焊接部位浸润良好，符合工艺标准后，先拿开锡线，再移开烙铁头。
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(三) 拖锡(一般焊锡温度：330ºC 左右)
将一排IC脚一次焊接过去,使用拖锡方法.这种方法可以用来焊接,也可以用来修理假焊.其方法如下
1) 首先用皱纹胶纸在靠近自己的一方贴上,以放锡掉落其它地
方;
2) 将元件两端定位;
3) 用烙铁从远端开始,边加锡,边向自己方移动 4) 到达端点,将多余的锡用烙铁带走.
(四) 修理锡点
锡点修理时,可以先加入一点松香,然后再用烙铁加热,直到整个锡点熔化,并且没有松香烟冒出时,可以拿开烙铁.
(五) 清洁锡点
手工焊接以后,在锡点周围,常常会有松香痕迹,有的甚至发黑或者粘手,这不但影响外观,有是还会造成功能问题.因次要清除掉.清清洁方法:
1) 用白布包住毛刷;
2) 站少许洗机水,擦除即可; 3) 每次要换白布不同的部分.
五、焊接质量不高的原因
手工焊接对焊点的要求是：①电连接性能良好；②有一定的机械强度；
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③光滑圆润。造成焊接质量不高的常见原因是:
①焊锡用量过多,形成焊点的锡堆积；焊锡过少,不足以包裹焊点。 ②假焊:焊接时烙铁温度过低或加热时间不足,焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光亮(不光滑),有细小裂纹(如同豆腐渣一样!)
③夹松香焊接,焊锡与元器件或印刷板之间夹杂着一层松香,造成电连接不良。若加热不足,则焊点下有一层黄褐色松香膜；若加热温度太高,则焊点下有一层碳化松香的黑色膜。对于有加热不足的松香膜的情况,可以用烙铁进行补焊。对于已形成黑膜的,则要\"吃\"产权净焊锡,清洁被焊元器件或印刷板表面,重新进行焊接才行。
④焊锡连桥。指焊锡量过多,造成元器件的焊点之间短路。这在对超小元器件及细小印刷电路板进行焊接时要尤为注意。
⑤焊剂过量,焊点明围松香残渣很多。当少量松香残留时,可以用电烙铁再轻轻加热一下,让松香挥发掉,也可以用蘸有无水酒精的棉球,擦去多余的松香或焊剂。
⑥焊点表面的焊锡形成尖锐的突尖。这多是由于加热温度不足或焊剂过少,以及烙铁离开焊点时角度不当浩成的内
六 易损元器件的焊接
易损元器件是指在安装焊接过程中,受热或接触电烙铁时容易造成损坏的元器件,例如,有机铸塑元器件、LED,麦克风等。
易损元器件在焊接前要认真作好表面清洁、镀锡等准备工作,焊接时切忌长时间反复烫焊,烙铁头及烙铁温度要选择适当,确保一次焊接成功。此外,要少用焊剂,防止焊剂侵人元器件的电接触点(例如继电器的触点)。
(一) LED焊接条件
LED在焊接过程中,由于热量传到LED内部,容容易引起不发光或时好时坏.焊接时要注意如下:
(1) 不能压迫灯的身体,以免焊接时收机械力改变内部结构;
(2) 烙铁最高30W,尖端温度不超过300℃；焊接时间不超过3秒；
焊接位置至少离胶体2毫米
(3) 必需离胶体2毫米才能折弯引脚.
(4) 注意各类器件外线的排列，以防极性装错。器件不可与发热元
件靠得太近，工作条件不要超过其规定的极限。 (5) 当决定在孔中安装时，计算好面孔及线路板上孔距的尺寸和公
差以免支架受过度的压力。
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(6) 在焊接温度回到正常以前，必须避免使LED受到任何的震动或
外力
(二) 麦克风的焊接
麦克风焊接温度过高,容容易损坏内部结构,而引起音频性能变化.焊接时候要在温度270~280℃.焊接时间在2秒左右. (1) 烙铁用30W以下; (2) 使用含银锡线;
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手工焊接质量问题分析
原因
问题 少锡
解决方法
多锡
加锡太时间没控制好,锡焊接时候,加锡要在1~2秒中,没有弥漫开,就拿掉 手要控制送锡的速度,以加入
的锡线刚好熔化为易,当锡弥漫到整个焊盘才拿开.
烙铁温度过低,锡不能熔调高接烙铁温度,
化开
烙铁头太小或烙铁功率太更换
小
加锡太时间没控制好,加焊接时候,加锡要在1~2秒中,锡时间太长 手要控制送锡的速度,以加入
的锡线刚好熔化为易,当锡弥
烙铁温度太高,锡线太大 漫到整个焊盘才拿开.
烙铁头太大
松香不够,或焊接时间太
长
烙铁功率太小,烙铁头太要用60W以上的大功率烙铁,小 配上大的烙铁头(刀头),温度
调到360度以上,370度以下.在元件脚上可以加少许松香.
温度太高 一般手插件温度控制在360 度,表面贴装在310度 加锡时,锡线直接放在烙锡线要从焊盘上加入. 铁头上
烙铁头氧化 焊接时间过长,拿开烙铁 方向不对,烙铁温度过低 松香不够,而加锡过多
锡点表面
粗糙 接地线反面看不到锡 锡珠
拉尖 连焊
开关INT 给开关加松香时,流到体做一个松香斗,在旁边钻孔,
内,引起接触不良 当松香加入过多时即流出.
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LED INT 烙铁温度太高
焊接时受力
起铜皮 烙铁温度太高,高于370
度,焊接时间太长(4秒以 上).
焊接,拆的次数太多
烙铁温度调到300度左右 用夹具,防止受力
太高的温度来焊接时,局部受热损坏使铜皮起来.只能用加大功率和用大的烙铁头,预先加松香的方法来解决某些难焊的点.
对于多脚的IC或插座,要用专用拆装台来维修.
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