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1,第3章 PCB的焊接技术,3.1 常用焊接材料与工具 焊接材料:焊料（焊锡）和焊剂（助焊剂与阻焊剂） 焊接工具:手工焊接是电烙铁还有五金工具,2,2.4 常用焊接材料,常用焊料 焊料是易熔金属，熔点应低于被焊金属。焊料熔化时，在被焊金属表面形成合金与被焊金属连接在一起。 锡铅焊料、银焊料、铜焊料等。 在一般电子产品装配中，主要采用锡铅焊料，俗称焊锡。,3,1焊料的种类,锡铅焊料中，熔点在450以下的称为软焊料。 抗氧化焊锡是在工业生产中自动化生产线上使用的焊锡，如波峰焊等。 在锡铅焊料中加入少量活性金属，能形成覆盖层以保护焊料不再氧化，提高了焊接质量。,4,（1）常用焊料的作用 被焊物连接起来，对电路来说构成一个通路。 （2）常用焊料具备的条件 焊料的熔点要低于被焊工件 易于与被焊物连成一体，具有一定的抗压能力 有良好的导电性能 有较快的结晶速度,5,（3） 常用焊料的种类,1）锡铅焊料 优点： （1）熔点低，易焊接，各种不同成份的锡铅焊料熔点均低于锡和铅的熔点，有利于焊接。 （2）机械强度高，焊料的各种机械强度均优于纯锡和铅。 （3）表面张力小，粘度下降，增大了液态流动性，有利于焊接时形成可靠接头。 （4）抗氧化性好，使焊料在熔化时减小氧化量。,6,锡铅焊料状态图,锡 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % 铅 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 %,350 300 250 200 150 100 50,液相线,固相线,半熔融态,半熔融态,共晶点,T,D,F,E,7,2）共晶焊锡,T为共晶点，锡是61.9%，铅是38.1%，称为共晶合金。熔点最低，为183。 特点： （1）低熔点，使焊接时加热温度降低，可防止元器件损坏。 （2）熔点和凝固点一致，可使焊点快速凝固，不会造成焊点结晶疏松，强度降低。 （3）流动性好，表面张力小，有利于提高焊点质量。 （4）强度高，导电性好。,8,（4）常用焊料的形状,焊锡一般做成丝状、带状、棒状、片状等形状。 在手工电烙铁焊接中，使用管状焊锡丝。内部充加助焊剂而制成。 焊剂常用优质松香添加一定活化剂。焊料成份一般是含锡量6065%的锡铅焊料。 焊锡丝直径有0.5mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、2.0mm、2.3mm、 2.5mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm。 硅片及其他片状焊件用片状焊料焊接。 自动装配的生产线上用带状焊料。 自动贴片工艺上使用焊料膏。,9,常用的锡铅材料的配比及用途见表2.2所示。 表2.2 锡铅焊料配比与用途,10,2. 常用助焊剂,（1）助焊剂的作用 1）除去氧化膜：焊剂中的氯化物、酸类同氧化物发生还原反应，从而除去氧化膜。使金属与焊料之间接合良好。 2）防止加热时氧化：焊剂在熔化后，悬浮在焊料表面，形成隔离层，故防止了焊接面的氧化。 3）减小表面张力，增加了焊锡流动性，有助于焊锡浸润。 4）使焊点美观，合适的焊剂能够整理焊点形状，保持焊点表面光泽。,11,（2）常用助焊剂应具备的条件,（1）熔点低于焊料： （2）表面张力、粘度、比重均应小于焊料： （3）残渣容易清除： （4）不能腐蚀母材： （5）不会产生有毒气体和臭味：,12,（3）常用助焊剂的分类,无机系列、有机系列和树脂系列三种。 常用松香为主体的树脂系列焊剂。,13,14,松香焊剂属于天然产物 目前，在使用过程中通常将松香溶于酒精中制成“松香水”，松香同酒精的比例一般为1：3为宜。也可根据使用经验增减，但不能过浓，否则流动性能变差。,15,（4）助焊剂的选用,电子线路的焊接通常都采用松香或松香酒精助焊剂，。 为清除焊接点的锈渍，保证焊点的质量也可用少量的氯化铵焊剂。 对于铅、黄铜、青铜、镀镍等金属可选用有机焊剂中的中性焊剂，。 对于镀锌、铁、锡镍合金等金属，可选用酸性焊剂。,16,表2.3给出了常用助焊剂的配料比例。 表2.3 助焊剂的配比及主要性能,17,18,3. 常用阻焊剂,（1）阻焊剂的作用 把不需要焊接的部位保护起来，起到一定的阻焊作用。,19,阻焊剂的主要功能：,1）防止桥接、拉尖、短路以及虚焊。 2）焊接时受到的热冲击小，保护元器件和和集成电路的作用。 3）节省了大量的焊料。 4）阻焊剂深绿色和浅绿色，整洁美观。,20,（2）阻焊剂的分类,热固化型阻焊剂、紫外线光固化型阻焊剂和电子辐射光固化型阻焊剂。常用的是紫外线光固化型阻焊剂深绿或浅绿色,21,第四章 电子元件的焊接工艺,本章重点：手工焊接工具的使用和操作方法手工锡焊的操作技巧 手工拆焊方法与技巧 本章难点：手工拆焊方法与技巧,22,目 录,手工焊接工具的使用和操作方法 手工锡焊的操作技巧 手工拆焊方法与技巧,23,4、1手工焊接工具的使用和操作方法,电烙铁是手工施焊的主要工具。 合理选择、使用电烙铁是保证焊接质量的基础。,图4.1 常见的电烙铁及烙铁头形状,24,4.1.1 常用焊接工具,1电烙铁的分类 按加热方式分 直热式、感应式、气体燃烧式。 常用的是单一焊接用的直热式。 内热式和外热式两种。 按功率分 20W、30W、35W、45W、50W、75W、100W、150W、200W、300W。 按功能分 单用式、两用式、恒温式、吸锡式等。,25,26,普通电烙铁,27,常寿命烙铁头电烙铁,28,外热式电烙铁,29,温控式电烙铁,30,热风拔焊台,31,1直热式电烙铁,内热式和外热式， 发热元件、烙铁头、手柄、接线柱等组成。,32,a发热元件：俗称烙铁芯。 外热式发热元件在传热体的外部， 内热式发热元件在传热体的内部，,33,b烙铁头：一般用紫铜制成。 使用中，变得凸凹不平，需修整。 c手柄：木料或胶木制成。 d接线柱：发热元件同电源线的连接处。,34,（1）内热式电烙铁： 具有发热快，重量轻、耗电省、体积小、热利用率高等特点。 规格有20W、35W、50W等几种。 20W相当于40W左右的外热式电烙铁。,35,内热式电烙铁的外形,36,发热元件：镍烙电阻丝绕在瓷管上。 20W电烙铁，2.5k，350。,37,（2）外热式电烙铁：,规格有25W、45W、75W、100W等。 适合于焊接被焊接物较大的元件。烙铁头各种形状以适应不同焊接面的需要。 20W电烙铁的阻值2 k， 45W电烙铁的阻值1 k， 75W电烙铁的阻值0.6 k， 100W电烙铁的阻值0.5 k。,38,（3）恒温电烙铁,电控和磁控。 电控恒温电烙铁： 用热电偶作为传感元件来检测和控制烙铁头温度。 磁控恒温电烙铁： 烙铁头上装一个强磁性体传感器，吸附磁性开关（控制加热器开关）中的永久磁铁来控制温度。,39,恒温电烙铁,40,（4）吸锡电烙铁,吸锡电烙铁具有加热、吸锡两种功能。用于拆焊（解焊）时，对焊点加热并除去焊接点上多余的焊锡。使元件的引脚与焊盘分离。,41,（4）吸锡电烙铁,烙铁体、烙铁头、橡皮囊和支架等。,吸锡电烙铁,42,（5）吸锡器,吸锡器的外形,43,（6）自动送锡电烙铁,进行导线的焊接、贴片元器件的焊接等。,44,（7）感应式烙铁（焊枪）,加热速度快，,45,（8）电热风枪,实现焊装或拆焊目的的半自动焊接工具。 电热风枪专门用于焊装或拆卸表面贴装元器件的专用焊接工具。,46,2电烙铁的选用,加热形式、功率大小、烙铁头形状。 （1）加热形式的选择 1）内热式和外热式的选择： 内热式比外热式电烙铁的温度高。 2）当需要低温焊接时，应用调压器控制电烙铁的温度，。 3）调整烙铁头的伸出长度控制温度。,47,（2）电烙铁功率的选择,（1）小瓦数的阻容元件、晶体管、集成电路、印制电路板的焊盘或塑料导线时，选用20W内热式最好。 （2）焊接一般结构产品的焊接点，用75100W。 （3）大型焊点，如焊金属机架接片、焊片等，100200W。,48,（3）烙铁头形状的选择,有镀层的烙铁头，不要锉或打磨。,49,部分样式烙铁头,50,（4）普通烙铁头的修整和镀锡烙铁头表面凹凸不平，需要修整。,粗锉，修整形状，细锉修平，细砂纸打磨光。,51,立即镀锡， 方法：将烙铁头装好通电，整个烙铁修整面均匀镀上一层锡。,注意：烙铁通电后一定要立刻蘸上松香，否则表面会生成难镀锡的氧化层。,52,3.电子产品装焊常用五金工具,1尖嘴钳 用于夹小型金属零件或弯曲元器件引线。 2平嘴钳 用于弯曲元器件的管脚或导线。,53,3斜嘴钳 用于剪短焊接后的线头，也可与尖嘴钳合用，剥去导线的绝缘皮。 4剥线钳 专门用于剥有包皮的导线。 5平头钳（克丝钳） 螺母、紧固件的装配操作。一般适用紧固M5螺母。,54,6、镊子 用于夹持较细的导线，以便于装配焊接。 用镊子夹持元器件焊接还起散热作用。 7螺丝刀 起子、改锥。“”字形和“”字形，专用于拧螺钉。,55,56,8.剪刀（剪线剪） 剪掉印制线路板插件后多余的线头。,57,9.自动螺钉旋具(活动螺丝刀) 旋动头部带槽的机螺钉和木螺钉。,58,10.机动螺钉旋具 适合在大批量流水线上使用。,小型电动和风动螺钉旋具,59,11.螺帽旋具（螺帽起子、管拧子） 用于装拆外六角螺母或螺丝。,60,12.扳手扳手有固定扳手、套筒扳手、活动扳手三类；是紧固或拆卸螺栓、螺母的常用工具。（1）固定扳手（呆扳子） 紧固或拆卸方形或六角形螺栓、螺母。,61,（2）套筒扳手 在装配位置很狭小、凹下很深的部位及不容许手柄有较大转动角度的场合下，紧固、拆卸六角螺栓或螺母使用。,62,（3）活动扳手 开口宽度可以调节，能扳动一定尺寸范围的六角头或方头螺栓、螺母。,活动扳手及其扳动方向示意图,63,13.锉刀 锉削使用。,64,14.绕接器绕接器是无锡焊接中进行绕接操作的专用工具。,65,15.压接钳是无锡焊接中进行压接操作的专用工具。,普通压接钳 网线钳,66,16.手枪式线扣钳 专门用于线束捆扎时拉紧塑料线扎搭扣。,67,17.元器件引线成型夹具 用于不同元器件引线成型的专用夹具。,68,18.无感小旋具（无感起子）是用非磁性材料制成的、用于调整高频谐振回路电感与电容的专用旋具。,69,19.钟表起子（小型螺丝起子）主要用于小型或微型螺钉的装拆，也用于小型可调元件的调整。,
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