焊接原理及焊接工具

电子产品加工  焊接原理及焊接工具

一、焊接原理

目前电子元器件的焊接主要采用锡焊技术。锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料,在一定温度下焊锡熔化,金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合,形成浸润的结合层。外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的,实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙,熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散,形成焊料与焊件的浸润,把元器件与印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的导电性能。

锡焊接的条件是:焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接；能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性,对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件表面进行镀锡浸润后,再行焊接；要有适当的加热温度,使焊锡料具有一定的流动性,才可以达到焊牢的目的,但温度也不可过高，过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量。

二、电烙铁

手工焊接的主要工具是电烙铁。电烙铁的种类很多,有直热式、感应式、储能式及调温式多种,电功率有15W、2OW、35w……300W多种,主要根据焊件大小来决定。一般元器件的焊接以2OW内热式电烙铁为宜；焊接集成电路及易损元器件时可以采用储能式电烙铁；焊接大焊件时可用150W~300W大功率外热式电烙铁。小功率电烙铁的烙铁头温度一般在300~400℃之间。

烙铁头一般采用紫铜材料制造。为保护在焊接的高温条件下不被氧化生锈,常将烙铁头经电镀处理,有的烙铁头还采用不易氧化的合金材料制成。新的烙铁头在正式焊接前应先进行镀锡处理。方法是将烙铁头用细纱纸打磨干净,然后浸入松香水,沾上焊锡在硬物(例如木板)上反复研磨,使烙铁头各个面全部镀锡。若使用时间很长,烙铁头已经氧化时,要用小锉刀轻锉去表面氧化层,在露出紫铜的光亮后用同新烙铁头镀锡的方法一样进行处理。当仅使用一把电烙铁时,可以利用烙铁头插人烙铁芯深浅不同的方法调节烙铁头的温度。烙铁头从烙铁芯拉出的越长,烙铁头的温度相对越低,反之温度就越高。也可以利用更换烙铁头的大小及形状来达到调节烙铁头温度的目的。烙铁头越细,温度越高；烙铁头越粗,相对温度越低。

根据所焊元件种类可以选择适当形状的烙铁头。烙铁头的顶端形状有圆锥形、斜面椭圆形及凿形等多种。焊小焊点可以采用圆锥形的,焊较大焊点可以采用凿形或圆柱形的。

还有一种吸锡电烙铁,是在直热式电烙铁上增加了吸锡机构构成的。在电路中对元器件拆焊时要用到这种电烙铁

三、焊锡与焊剂

焊锡是焊接的主要用料。焊接电子元器件的焊锡实际上是一种锡铅合金,不同的锡铅比例焊锡的熔点温度不同,一般为180~230 ℃。手工焊接中适合使用的是管状焊锡丝,焊锡丝中间夹有优 质松香与活化剂,使用起来异常方便。管状焊锡丝有0.5、0.8、1.0、1.5…等多种规格,可以方便地选用。

焊剂又称助焊剂,是一种在受热后能对施焊金属表面起清洁及保护作用的材料。空气中的金属表面很容易生成氧化膜,这种氧化膜能阻止焊锡对焊接金属的浸润作用。适当地使用助焊剂可以去除氧化膜,使焊接质量更可靠,焊点表面更光滑、圆润。

焊剂有无机系列、有机系列和松香系列三种,其中无机焊剂活性强,但对金属有强腐蚀作用,电子元器件的焊接中不允许使用。有机焊剂(例如盐酸二乙胶)活性次之,也有轻度腐蚀性。应用广泛的是松香助焊剂。将松香熔于酒精(1：3)形成"松香水",焊接时在焊点处蘸以少量松香水,就可以达到良好的助焊效果。用量过多或多次焊接,形成黑膜时,松香已失去助焊作用,需清理干净后再行焊接。对于用松香焊剂难于焊接的金属元器件,可以添加4%左右的盐酸二乙胶或三乙醇胶(6%)。至于市场上销售的各种助焊剂,一定要了解其成分和对元器件的腐蚀作用后,再行使用。切勿盲目使用,以致日后造成对元器件的腐蚀,其后患无穷。