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注重焊接细节提高产品质量

作者：徐秀美；王立新日期：2013-12-17 10:49 来源：《电子制作》

山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博 255049

【文章摘要】
针对初步使用电烙铁的电子爱好者焊接中容易出现质量问题，提出通过注重焊接细节解决问题的方案。通过对电烙铁、元器件及电路板使用前的处理，焊接中对时间与温度的把握，焊接步骤及外观检测等解决使用中遇到的问题，使产品质量得到提高。
【关键词】
焊接；电烙铁；焊接工艺
随着电子技术的发展，越来越多的电子产品进入人们的日常生活；电子产品的普及，让更多的爱好者关注电子产品的设计开发、生产与维修；电子产品的制作、维修是爱好者的兴趣所在；而电子产品的制作维修质量与焊接质量更是密切相关，一个电路制作的是否成功在很大的程度上取决于焊接质量。
初级的电子爱好者由于缺少经验，在制作、维修时质量较差，究其原因，主要是焊接质量偏差的缘故。如何提高焊接质量，是他们亟需解决的问题。笔者认为，解决问题的办法主要在电烙铁及元件的处理、焊接工艺等细节。
1 新、旧电烙铁的处理
焊接质量的好坏与电烙铁是否好用有直接的关系。吃好锡的电烙铁焊接时省时、省力，不易出现故障，否则，不仅焊接质量差，还容易烧毁元件或电路板。所谓的磨刀不误砍柴工在利用电烙铁焊接方面是特别的体现，因为烙铁头是否吃锡是焊接质量的关键所在。要做到电烙铁好用，必须进行以下处理。
1.1 新电烙铁头初次使用
新烙铁使用前，先检查烙铁头是否清洁。若有污物，先用清洁的湿海绵清理干净，严重的要用细砂纸将烙铁头污物去除，使其头部光亮；再通电加热至能够融化焊锡，蘸上松香后用烙铁头多次接触焊锡丝，使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样处理后，不仅便于以后焊接，而且防止烙铁头表面氧化。
1.2 旧烙铁头使用前的处理
电烙铁经过长时间使用后，烙铁头部会生成一层氧化物，烙铁就不再容易吃锡。用细砂纸或锉刀将氧化层去掉，使其裸露出金属光泽，加热后蘸上松香重新镀锡；或去除氧化层后，将加热的烙铁头在有松香、焊锡的混合材料中来回摩擦至烙铁头前端镀上一层锡为止。
2 焊接部分的处理
焊接前，对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理是焊接质量的关键。焊接部位吃锡好，焊接质量就好，否则，容易出现虚焊现象。
2.1 清除焊接部位的氧化层
（1）元件引脚的处理：用刀片轻轻刮去元件引脚表面的氧化层，使其露出金属光泽。
（2）印刷电路板的处理：先用细纱纸将铜箔上的氧化层磨去，再涂上一层松香或松香酒精溶液。
2.2 元件搪锡
在刮净的引脚上搪锡可更好地提高焊接质量。搪锡方法如下：将引脚蘸松香或松香酒精溶液后，将带锡的热烙铁头压在引脚上，并转动引脚，即可使引脚均匀地镀上一层很薄的锡层。电路中的导线也可采用此法处理。
3 手工焊接工艺
焊接工艺是焊接最重要的步骤，焊接工艺更是质量的保证。
3.1 手工焊接工艺流程
3.2 手工焊接步骤
根据上述工艺流程前三步，焊接常采用手工焊接五步法。
（1）准备施焊：准备好焊锡丝和烙铁。左手拿焊锡丝，右手握电烙铁，进入待焊状态。
（2）加热焊件：将电烙铁头放置于焊接处，首先要保证烙铁加热焊件各部分，例如印制板上引线和焊盘都受热，其次要注意让烙铁头靠近热容量较大的焊件，烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件，以保证焊件均匀受热。
（3）熔化焊料
当焊件加热到能熔化焊料的温度后，即在电烙铁与焊接部位结合处及对侧，将焊锡丝置于焊点，焊料开始溶化并润湿焊点。
（4）移开焊锡
当焊点上的焊料充分润湿焊接部位后，及时撤离焊锡，以保证焊点不出现堆积焊锡现象，获得较好的焊点。
（5）移开烙铁
移开焊锡后，待焊锡完全润湿焊点后迅速移开电烙铁。移开电烙铁的时间、方向和速度决定着焊点的质量。注意移开烙铁的方向应该是大致45o 的方向向上移开。
对于热容量较小的焊件，可采用三步焊接法。即将（2）、（3）步合为一步，（4）、（5）步合为一步。
针对焊接工艺流程，还要冷却焊点，即移开电烙铁后，左手仍持元件不动，待焊接处的焊锡冷却凝固后，方可松开左手。否则，容易出现虚焊现象。清洁焊面是在焊接完毕后，焊接处可能存有少量的松香等残留物，致使焊接处发黑，不容易观察焊接质量，需要进行必要的清理，以便查看是否存在问题。
4 焊接注意事项
（1）焊接时应使电烙铁的温度略高于焊锡的温度，但也不能太高，以烙铁头接触松香刚刚冒烟为好。使用烙铁时，烙铁的温度太低则熔化不了焊锡，或者使焊点未完全熔化而形成粗糙的焊点。烙铁温度太高又会使烙铁头容易“烧死”。
（2）焊接时间太短，焊点的温度过低，焊锡融化不充分，焊点粗糙容易造成虚焊，反之焊接时间过长，焊锡容易流淌，并且容易使元件因过热而损坏，或使印刷电路板的铜箔翘起。一般情况下，焊接时间不超过4 秒，通常是1-2 秒钟预热，1-2 秒钟焊接；小的元件应减少焊接时间。
（3）焊接二极管、三极管等怕热元件时应用镊子夹住元件管脚，使热量通过镊子散发，不至于损坏元件。
（4）焊接集成电路时，一定等技术熟练后方可进行，注意时间要短，同时在焊接电路板的时候要断开烙铁电源。
5 焊接质量的检测
焊点质量要求：电接触良好；机械性能足够；焊点呈凹面锥形且不宜过大，要平滑有光泽、美观。
5.1 目视检查
目视检查就是从外观上检查焊接质量是否合格，也就是从外观上评价焊点有无缺陷。
目视检查的主要内容有：
（1）是否有漏焊，即应该焊接的焊点没有焊上；
（2）焊点的光泽度情况；
（3）焊点的焊料是否合适；
（4）焊点周围是否有残留的焊剂；
（5）是否有连焊或焊盘脱落；
（6）焊点是否有裂纹；
（7）焊点是否有凹凸不平；
（8）焊点是否有拉尖现象。
5.2 手触检查
手触检查主要是指触摸元器件时，是否有松动、焊接不牢的现象。用镊子夹住元器件引线，轻轻拉动时，有无松动现象。焊点在摇动时，上面的焊锡是否脱落现象等。
焊接技术不仅关系到整机装配的劳动生产率的高低和生产成本的大小，而且也是电子产品质量的关键。要做到每一个焊点不但均匀美观且有良好的电气性能和机械强度，这不是一朝一夕就能掌握好的技术。一个从事电子技术工作的人员，尤其是初学者，必须认真学习有关焊接的理论知识，掌握焊接技术要领，并能熟练地进行焊接操作，这样才能保证焊接质量，提高工作效率。焊接的操作方法、各步骤之间停留的时间、顺序、动作的协调等对焊接质量都非常重要，只有大量实践并用心体会才能逐步掌握。
【参考文献】
［1］徐秀美，浅析电烙铁的使用技巧，电子制作， 2012,（12），P231。
［2］朱定华，蔡苗，黄松. 电子技术工艺基础［M］，北京，清华大学出版社， 2007.
［3］宋学瑞. 电工电子实习教程［M］，湖南，中南大学出版社，2009.
［4］http://wenku.baidu.com/link?url=tYc- YCmaEi64jvv28CAI4vDxUT0ouE7n7b-LIhP bppXg7wLrTvvkw30u1FqdvKqK4n3tfEwaO mmY7Hv7UhSoynOGihiHoAmgWm0SoUcu9rq