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电烙铁焊接知识培训 一  电烙铁简介 二  电烙铁的选择 三  电烙铁的使用 四  焊料 五  助焊剂 六  合格焊点与不合格焊点认识 一  电烙铁的简介 1、 外热式电烙铁 由烙铁头、烙铁芯、外壳、木柄、电源引线、插头等部分组成。由于烙铁头安装在烙铁芯里面，故称为外热式电烙铁。 烙铁芯是电烙铁的关键部件，它是将电热丝平行地绕制在一根空心瓷管上构成，中间的云母片绝缘，并引出两根导线与 220V 交流电源连接。 外热式电烙铁的规格很多，常用的有 25W,45W,75W,100W 等，功率越大烙铁头的温度也就越高。 烙铁芯的功率规格不同， 其内阻也不同。 25W 烙铁的阻值约为 2k Ω， 45W 烙铁的阻值约为 1 k Ω， 75W 烙铁的阻值约为 0.6 k Ω， 100W 烙铁的阻值约为 0.5 k Ω。 烙铁头是用紫铜材料制成的，它的作用是储存热量和传导热量，它的温度必须比被焊接的温度高很多。烙铁的温度与烙铁头的体积、形状、长短等都有一定的关系。当烙铁头的体积比较大时，则保持时间就长些。另外，为适应不同焊接物的要求，烙铁头的形状有所不同，常见的有锥形、凿形、圆斜面形等等。 如下为功率与温度的关系： 5W      280℃----400℃ 20W      290℃----410℃ 25W      300℃----420℃ 30W      310℃----430℃ 40W      320℃----440℃ 50W      320℃----440℃ 60W      340℃----450℃ 2、内热式电烙铁 由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头组成。由于烙铁芯安装在烙铁头里面，因而发热快，热利用率高，因此，称为内热式电烙铁。 内热式电烙铁的常用规格为 20W,50W 几种。由于它的热效率高， 20W 内热式电烙铁就相当于 40W 左右的外热式电烙铁。 内热式电烙铁的后端是空心的，用于套接在连接杆上，并且用弹簧夹固定，当需要更换烙铁头时，必须先将弹簧夹退出，同时用钳子夹住烙铁头的前端，慢慢地拔出，切记不能用力过猛，以免损坏连接杆。 内热式电烙铁的烙铁芯是用比较细的镍铬电阻丝绕在瓷管上制成的，其电阻约为 2.5k Ω左右（ 20W ），烙铁的温度一般可达 350OC 左右。 由于内热式电烙铁有升温快、重量轻、耗电省、体积小、热效率高的特点，因而得到了普通的应用。 3、恒温电烙铁 由于恒温电烙铁头内，装有带磁铁式的温度控制器，控制通电时间而实现温控，即给电烙铁通电时，烙铁的温度上升，当达到预定的温度时，因强磁体传感器达到了居里点而磁性消失，从而使磁芯触点断开，这时便停止向电烙铁供电；当温度低于强磁体传感器的居里点时，强磁体便恢复磁性，并吸动磁芯开关中的永久磁铁，使控制开关的触点接通，继续向电烙铁供电。如此循环往复，便达到了控制温度的目的。 电源指示灯亮红色表示正在加热，此时不能工作；当指示灯一闪一闪时表示已达到设定温度，可以工作。 4、吸锡电烙铁 吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁溶为一体的拆焊工具。它具有使用方便、灵活、适用范围宽等特点。这种吸锡电烙铁的不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。 二  电烙铁的选择 电烙铁的种类及规格有很多种，而且被焊工件的大小又有所不同，因而合理地选用电烙铁的功率及种类，对提高焊接质量和效率有直接的关系。 选用电烙铁时，可以从以下几个方面进行考虑： 1） 焊接集成电路、晶体管及受热易损元器件时，应选用 20W 内热式或 25W 的外热式电烙铁。 2） 焊接导线及同轴电缆时，应先用 45W~75W 外热式电烙铁，或 50W 内热式电烙铁。 3） 焊接较大的元器件时，如行输出变压器的引线脚、大电解电容器的引线脚，金属底盘接地焊片等，应选用 100W 以上的电烙铁。 三  电烙铁的使用 1、电烙铁使用前的处理 在使用前先通电给烙铁头 “ 上锡 ” 。首先用挫刀或砂纸把烙铁头按需要挫成一定的形状，然后接上电源，当烙铁头温度升到能熔锡时，将烙铁头在松香上沾涂一下，等松香冒烟后再沾涂一层焊锡，如此反复进行二至三次，使烙铁头的刃面全部挂上一层锡便可使用了。 用万用表欧姆档测量插头两端是否有开路短路情况，再用Rx1000或Rx10000档测量插头和外壳之间的电阻，如指针不动或电阻大于2-3MΩ就可不漏电的安全使用。 2、电烙铁焊接步骤 1) 准备施焊 清洁被焊元件处的积尘及油污 , 再将被焊元器件周围的元器件左右掰一掰 , 让电烙铁头可以触到被焊元器件的焊锡处 , 以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。焊接新的元器件时 , 应对元器件的引线镀锡，准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的是烙铁头部要保持干净，即可以沾上焊锡（俗称吃锡）。 2) 加热焊件 将烙铁接触焊接点，注意首先要保持烙铁加热焊件各部分，例如印制板上引线和焊盘都使之受热，其次要注意让烙铁头的扁平部分（较大部分）接触热容量较大的焊件，烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件，以保持焊件均匀受热。 3) 熔化焊料 当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。 4) 移开焊锡 当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。 5) 移开烙铁 当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大致45°的方向。 上述过程，对一般焊点而言大约二，三秒钟。对于热容量较小的焊点，例如印制电路板上的小焊盘，有时用三步法概括操作方法，即将上述步骤2，3合为一步，4，5合为一步。实际上细微区分还是五步，所以五步法有普遍性，是掌握手工烙铁焊接的基本方法。特别是各步骤之间停留的时间，对保证焊接质量至关重要，只有通过实践才能逐步掌握。 3、电烙铁使用注意事项 a：在用烙铁前检查烙铁是否接地良好（用万用表测烙铁头与地线应短路）。 b：海綿用來收集錫渣和錫珠,上班前应将海棉清洗干净，海棉需保持有一定量水份，无积水且湿润效果最佳，水量不宜超过海棉的1/3。(湿度要求海绵全部湿润后，握在手掌心，五指自然合拢即可) c：平时不用烙铁的时候，要让烙铁嘴上保持有一定量的锡，不可把烙铁嘴在海棉上清洁后存放于烙铁架上 d：电烙铁不宜长时间通电而不使用，这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断，缩短其寿命，同时也会使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被 “ 烧死 ” 不再 “ 吃锡 ” 。 e：每天用完后，先清洁，再加足锡，然后马上切断电源。 f：更换烙铁芯时要注意引线不要接错，因为电烙铁有三个接线柱，而其中一个是接地的，另外两个是接烙铁芯两根引线的（这两个接线柱通过电源线，直接与 220V 交流电源相接）。如果将 220V 交流电源线错接到接地线的接线柱上，则电烙铁外壳就要带电，被焊件也要带电，这样就会发生触电事故。 g：使用过程中不要任意敲击电烙铁头以免损坏。 h：當烙鐵頭上有黑色氧化層時候，可用砂布擦去，然後通電，並立即上錫 f：不可手抓烙铁从流水线上取板或放板入流水线，避免烫伤上、下工序人员或烫伤产品。 四 焊接材料 焊锡是连接元器件与线路板之间的介质，我们在电子线路的安装和维修中经常用到的焊锡是由锡和铅两种金属按一定比例融合而成的，其中锡所占的比例稍高。焊锡的熔点会随着锡铅比例的不同而变化，锡铅合金的熔点低于任何其它合金的熔点。优质的焊锡它的锡铅比例是按63%的锡和37%的铅配比的，这种比例的焊锡，其熔点为183℃。有些质量较差的焊锡熔点较高，而且凝固后焊点粗糙呈糠渣状，这是由于焊锡中铅含量过高所致。 纯锡Sn(Stan-num)为银白色，有光泽，富有延展性，在空气中不易氧化，它的熔点为232℃。锡能与大多数金属熔融而形成合金。但纯锡的材料呈脆性，为了增加焊料的柔韧性和降低焊料的熔点，必须用另一种金属与锡融合，以缓和锡的性能。 纯铅Pb(Plum-bum)为青灰色，质软而重，有延展性，容易氧化，有毒性，纯铅的熔点为327℃。 当锡和铅按比例融合后，构成锡铅合金焊料，此时，它的熔点变低，使用方便，并能与大多数金属结合。 某种金属是否能够焊接，是否容易焊接，取决于二个因数：第一、该焊料是否能与焊件形成 化合物；第二、焊接表面是否有影响焊接牢度的污锈物。焊接时，焊锡能与大多数金属物（如 金、银、铜、铁）反应生成一种相当硬而脆的金属化合物，这种化合物能使焊件与焊料牢固 的结合在一起，但有些金属（如钛、硅、铬等）不能与焊锡反应，因而，这些金属材料就不 能用焊锡来焊接。 五  助焊剂 助焊剂是一种促进焊接的化学物质。在锡焊中，它是一种不可缺少的辅助材料，其作用极为重要。 １．助焊剂的作用 （1）溶解被焊母材表面的氧化膜 在大气中，被焊母材表面总是被氧化膜覆盖着，其厚度大约为2×10-9～2×10-8m。在焊接时，氧化膜必然会阻止焊料对母材的润湿，焊接就不能正常进行，因此必须在母材表面涂敷助焊剂，使母材表面的氧化物还原，从而达到消除氧化膜的目的。 （2）防止被焊母材的再氧化 母材在焊接过程中需要加热，高温时金属表面会加速氧化，因此液态助焊剂覆盖在母材和焊料的表面可防止它们氧化。 （3）降低熔融焊料的表面张力 熔融焊料表面具有一定的张力，就像雨水落在荷叶上，由于液体的表面张力会立即聚结成圆珠状的水滴。熔融焊料的表面张力会阻止其向母材表面漫流，影响润湿的正常进行。当助焊剂覆盖在熔融焊料的表面时，可降低液态焊料的表面张力，使润湿性能明显得到提高。 2．助焊剂的种类 助焊剂的种类繁多，一般可分为无机系列、有机系列和树脂系列。 （1）无机系列助焊剂 无机系列助焊剂的化学作用强，助焊性能非常好，但腐蚀作用大，属于酸性焊剂。因为它溶解于水，故又称为水溶性助焊剂，它包括无机酸和无机盐２类。 含有无机酸的助焊剂的主要成分是盐酸、氢氟酸等，含有无机盐的助焊剂的主要成分是氯化锌、氯化铵等，它们使用后必须立即进行非常严格的清洗，因为任何残留在被焊件上的卤化物都会引起严重的腐蚀。这种助焊剂通常只用于非电子产品的焊接，在电子设备的装联中严禁使用这类无机系列的助焊剂。 （2）有机系列助焊剂（OA） 有机系列助焊剂的助焊作用介于无机系列助焊剂和树脂系列助焊剂之间，它也属于酸性、水溶性焊剂。含有有机酸的水溶性焊剂以乳酸、柠檬酸为基础，由于它的焊接残留物可以在被焊物上保留一段时间而无严重腐蚀，因此可以用在电子设备的装联中，但一般不用在SMT的焊膏中，因为它没有松香焊剂的粘稠性（起防止贴片元器件移动的作用）。 （3）树脂系列助焊剂 在电子产品的焊接中使用比例最大的是松香树脂型助焊剂。由于它只能溶解于有机溶剂，故又称为有机溶剂助焊剂，其主要成分是松香。松香在固态时呈非活性，只有液态时才呈活性，其熔点为127℃活性可以持续到315℃。锡焊的最佳温度为240～250℃，所以正处于松香的活性温度范围内，且它的焊接残留物不存在腐蚀问题，这些特性使松香为非腐蚀性焊剂而被广泛应用于电子设备的焊接中。 为了不同的应用需要，松香助焊剂有液态、糊状和固态３种形态。固态的助焊剂适用于 烙铁焊，液态和糊状的助焊剂分别适用于波峰焊和再流焊。 目前大多电子公司使用的焊锡为带助焊剂焊锡，由焊锡将助焊剂包裹后形成，在焊接加入锡丝的同时加入助焊剂。包裹方式有如下几种： 六  焊点介绍 1、合格焊点介绍： 1）光滑亮泽、锡量适中、焊点形状呈内弧形。 2）元件脚清晰可见，无包焊、无锡尖、针孔现象。 3）无残留松香焊剂、残锡、锡珠。 4）无起铜皮、无烫傷元器件本体及绝缘皮现象。 5）焊锡应覆盖整个焊盘，至少覆盖95%以上 d d≧1.0MM时, h1=0.5~1mm, h2=0.5~1.5mm； d＜1.0MM时,h1=0.4~0.7mm, h2=0.4~1.1mm 2、不良焊点： 连焊：相邻焊点之间的焊料连接在一起，形成桥连（图1）。在不同电位线路上，桥连不可接受；在相同电位线路上，可有条件接受连锡，对于贴片元件，同一铜箔间的连锡高度应低于贴片元件本体高度。 图1 虚焊：元器件引脚未被焊锡润湿，引脚与焊料的润湿角大于90o（图2）；焊盘未被焊锡润湿，焊盘与焊料的润湿角大于90o（图3）。以上二种情况均不可接受。 图2                                图3 空焊：基材元器件插入孔全部露出，元器件引脚及焊盘未被焊料润湿（图4），或元器件引脚及焊盘已润湿，但焊盘上焊料覆盖部分1/2，插入孔仍有部分露出（图5）。以上二种情况均不可接受。 图4                                      图5 包焊：过多焊锡导致无法看见元件脚，甚至连元件脚的棱角都看不到（图7），不可接受。 图7 锡珠、锡渣：多余的锡点、锡球，将引起元件引脚短路或成品轻摇有异音。 焊盘起翘：在导线、焊盘与基材之间的分离一个大于焊盘的厚度 冷焊：焊点表面不光滑，有毛刺或呈颗粒状 针孔/气孔：焊点表面有针眼或大小不等的孔洞 贴片元件焊点要求： 电极端接头完全被焊锡浸润，焊点呈现良好的弯月形焊缝角。 少锡：焊锡浸润浸润电极端接头的高度小于25%。 多锡：焊锡凸出元件的外壳。