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电子产品锡焊应该注意哪些要点

来源:三来司 发布时间:2013-8-3 23:57:17

电子产品锡焊应该注意哪些要点

锡焊技术要点:作为一种操作技术,手工锡焊主要是通过实际训练才能掌握,但是遵循基本的原则,学习前人积累的经验,运用正确的方法,可以事半功倍地掌握操作技术。以下各点对学习焊接技术是必不可少地。

一、锡焊基本条件

 

 

1、焊件可焊性

不是所有的材料都可以用锡焊实现连接的,只有一部分金属有较好可焊性(严格的说应该是可以锡焊的性质),才能用锡焊连接。一般铜及其合金,金,银,锌,镍等具有较好可焊性,而铝,不锈钢,铸铁等可焊性很差,一般需采用特殊焊剂及方法才能锡焊。

2、焊料合格

铅锡焊料成分不合规格或杂质超标都会影响焊锡质量,特别是某些杂质含量,例如锌,铝,镉等,即使是0001%的含量也会明显影响焊料润湿性和流动性,降低焊接质量。再高明的厨师也无法用劣质的原料加工出美味佳肴,这个道理是显而易见的。

3、焊剂合适

焊接不同的材料要选用不同的焊剂,即使是同种材料,当采用焊接工艺不同时也往往要用不同的焊剂,例如手工烙铁焊接和浸焊,焊后清洗与不清洗就需采用不同的焊剂。对手工锡焊而言,采用松香和活性松香能满足大部分电子产品装配要求。还要指出的是焊剂的量也是必须注意的,过多,过少都不利于锡焊。

4、焊点设计合理

合理的焊点几何形状,对保证锡焊的质量至关重要,如图一(a)所示的接点由于铅锡料强度有限,很难保证焊点足够的强度,而图一(b)的接头设计则有很大改善。图二表示印制板上通孔安装元件引线与孔尺寸不同时对焊接质量的影响。

二、手工锡焊要点

 

 

以下几个要点是由锡焊机理引出并被实际经验证明具有普遍适用性。

1、掌握好加热时间

锡焊时可以采用不同的加热速度,例如烙铁头形状不良,用小烙铁焊大焊件时我们不得不延长时间以满足锡料温度的要求。在大多数情况下延长加热时间对电子产品装配都是有害的, 这是因为:

1 焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度引起焊点性能劣化。

2 印制板,塑料等材料受热过多会变形变质。

3 元器件受热后性能变化甚至失效。

4 焊点表面由于焊剂挥发,失去保护而氧化。

结论:在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。

2、保持合适的温度

如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁焊校焊点,则会带来另一方面的问题:焊锡丝中的焊剂没有足够的时间。在被焊面上漫流而过早挥发失效;焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥;由于温度过高虽加热时间短也造成过热现象。

结论:保持烙铁头在合理的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜。

理想的状态是较低的温度下缩短加热时间,尽管这是矛盾的,但在实际操作中我们可以通过操作手法获得令人满意的解决方法。

3、用烙铁头对焊点施力是有害的

烙铁头把热量传给焊点主要靠增加接触面积,用烙铁对焊点加力对加热是徒劳的。很多情况下会造成被焊件的损伤,例如电位器,开关,接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上,加力的结果容易造成原件失效。

三、锡焊操作要领

 

 

1、焊件表面处理

手工烙铁焊接中遇到的焊件是各种各样的电子零件和导线,除非在规模生产条件下使用保险期内的电子元件,一般情况下遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作,去除焊接面上的锈迹,油污,灰尘等影响焊接质量的杂质。手工操作中常用机械刮磨和酒精,丙酮擦洗等简单易行的方法。

2、预焊

预焊就是将要锡焊的元器件引线或导电的焊接部位预先用焊锡润湿,一般也称为镀锡,上锡,搪锡等。称预焊是准确的,因为其过程合机理都是锡焊的全过程——焊料润湿焊件表面,靠金属的扩散形成结合层后而使焊件表面上一层焊锡。

预焊并非锡焊不可缺少的操作,但对手工烙铁焊接特别是维修,调试,研制工作几乎可以说是必不可少的。

3、不要用过量的焊剂

适量的焊剂是必不可缺的,但不要认为越多越好。过量的松香不仅造成焊后焊点周围需要清洗的工作量,而且延长了加热时间(松香融化,挥发需要并带走热量),降低工作效率;而当加热时间不足时又容易夹杂到焊锡中形成夹渣缺陷;对开关元件的焊接,过量的焊剂容易流到触点处,从而造成接触不良。合适的焊剂量应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点,不要让松香水透过印制板流到元件面或插座孔里(如IC插座)。对使用松香芯的焊丝来说,基本不需要再涂焊剂。

4、保持烙铁头的清洁因为焊接时烙铁头长期处于高温状态,又接触焊剂等受热分解的物质,其表面很容易氧化而形成一层黑色杂质,这些杂质几乎形成隔热层,使烙铁头失去加热作用。因此要随时在烙铁架上蹭去杂质。用一块湿布或湿海绵随时擦烙铁头,也是常用的方法。

5、加热要靠焊锡桥,非流水线作业中,一次焊接的焊点形状使多种多样的,我们不可能不断换烙铁头。要提高烙铁头加热的效率,需要形成热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥,就是靠烙铁上保留少量焊锡作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。

显然由于金属液的导热效率远高于空气,而使焊件很快被加热到焊接温度,如图四。应注意作为焊锡桥的锡保留量不可过多。

6、焊锡量要合适,过量的焊锡不但毫无必要地消耗了较贵的锡,而且增加了焊接时间,应降低了工作速度。更为严重的是在高密度的电路中,过量的锡很容易造成不易察觉的短路。

但是焊锡过少不能形成牢固的结合,降低焊点强度,特别是在板上焊导线时,焊锡不足往往造成导线脱落。

7、焊件要牢固,在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动,特别使用镊子夹住焊件时一定要等焊锡凝固再移去镊子。这是因为焊锡凝固过程是结晶过程,根据结晶理论,在结晶期间受到外力(焊件移动)会改变结晶条件,导致晶体粗大,造成所谓冷焊。外观现象是表面无光泽呈豆渣状;焊点内部结构疏松,容易有气隙和裂隙,造成焊点强度降低,导电性能差。因此,在焊锡凝固前一定要保持焊件静止,实际操作时可以用各种适宜的方法将焊件固定,或使用可靠的夹持措施。

8、烙铁撤离有讲究,烙铁处理要及时,而且撤离时的角度和方向对焊点形成有一定关系。撤烙铁时轻轻旋转一下,可保持焊点适当的焊料,这需要在实际操作中体会。

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