手工焊接技術(shù)(電子元器件手工焊接技術(shù))

元器件的拆除說簡單也不難，完全看個人習(xí)慣，可能一個初學(xué)者會迷茫到底怎么樣的拆卸方式才是對的，看了很多資料，發(fā)現(xiàn)每個人的方法都不一樣，卻又都沒有錯。

維修電路板時，拆卸損壞的元器件肯定少不了，而許多元器件在檢測的時候也需要進行拆除，這個根據(jù)自己的經(jīng)驗去進行判斷。

焊接在電路板上的元器件

在未確定具體損壞元件或無法判斷是哪個元器件導(dǎo)致的異常，只要不影響電路板工作，通常會將可以元件焊下來，然后運行電路板看看是否異常還存在。當然，對于必要元件肯定是不能這樣做的，特別是電路保護元件，一個不慎可能造成主板燒毀。

元器件焊接在主板上主要分為單腳、雙腳、三腳及多腳等，拆卸方法其實也都大相徑庭。

三引腳脫焊先同時脫焊緊挨的兩個腳

對于單腳的元件，直接脫焊或加熱即可輕松拆卸。而雙腳元器件筆者一般通過搖晃使引腳脫焊后拆下，當然這種方面只是為了方便，并且是在確定元器件已無法使用的情況下才這樣做。

利用空心杯慢慢將多引腳元件脫焊

利用銅板加熱同時脫焊引腳

而三個引腳元器件則優(yōu)先將兩個引腳先脫焊，然后通過跟雙引腳一樣的方法，左右搖晃將元件拆掉。

較為麻煩的就是引腳IC芯片這類的元器件，一般情況下筆者是通過空心杯挨個焊脫，然后拆下。

BGA掃面后的管腳圖片

筆記本像南橋芯片這類就需要專門的設(shè)備才能夠拆卸，一般小的維修點也不會有的。

引腳焊接在電路板正面的元件

至于引腳未穿過電路板孔的元器件，直接用吸錫泵。

電烙鐵焊接的方法！

一、手工電烙鐵焊接

手工焊接是利用電烙鐵實現(xiàn)金屬之間牢固連接的一項工藝技術(shù)。這項工藝看起來很簡單，但要保證高質(zhì)量的焊接卻是相當不容易，因為手工焊接的質(zhì)量受諸多因素的影響及控制，必須大量實踐，不斷積累經(jīng)驗，才能真正掌握這門工藝技術(shù)。如圖1所示。

圖1 焊接結(jié)構(gòu)圖

1.電烙鐵的握法

電烙鐵的握法通常有3種，如圖2所示。

圖2 電烙鐵握法

2.焊錫絲的拿法

拿焊錫絲的方法一般有兩種：連續(xù)錫絲拿法和斷續(xù)錫絲拿法，如圖3所示。

圖3 焊錫絲的拿法

3.焊接操作的注意事項

1）由于焊絲成分中鉛占一定比例，鉛是對人體有害的重金屬，因此操作時應(yīng)戴手套或操作后洗手，避免食入。

2）焊劑加熱時揮發(fā)出來的化學(xué)物質(zhì)對人體是有害的，如果在操作時人的鼻子距離烙鐵頭太近，則很容易將有害氣體吸入。一般鼻子距烙鐵的距離不小于30cm，通常以40cm為宜。

3）使用電烙鐵要配置烙鐵架，一般放置在工作臺右前方，電烙鐵用后一定要穩(wěn)妥地放于烙鐵架上，并注意導(dǎo)線等物不要碰烙鐵頭。

4.手工焊接的要求

（1）焊接點要保證良好的導(dǎo)電性能

虛焊是指焊料與被焊物表面沒有形成合金結(jié)構(gòu)，只是簡單地依附在被焊金屬的表面上，如圖4所示。

圖4 虛焊

（2）焊接點要有足夠的機械強度

為提高焊接強度，引線穿過焊盤后可進行相應(yīng)的處理，一般采用3種方式，如圖5所示。

圖5 焊接點過焊盤處理

（3）焊點表面要光滑、清潔

為使焊點表面光滑、清潔、整齊，不但要有熟練的焊接技能，而且還要選擇合適的焊料和焊劑。焊點不光潔表現(xiàn)為焊點出現(xiàn)粗糙、拉尖、棱角等現(xiàn)象。

（4）焊點不能出現(xiàn)搭接、短路現(xiàn)象

5.一般操作方法

手工焊接五步操作法如圖6所示。

圖6 手工焊接五步操作法

（1）準備工作

首先把被焊件、錫絲和烙鐵準備好，處于隨時可焊的狀態(tài)。

（2）加熱被焊件

把烙鐵頭放在接線端子和引線上進行加熱。

（3）放上焊錫絲

被焊件經(jīng)加熱達到一定溫度后，立即將手中的錫絲觸到被焊件上使之熔化。

（4）移開焊錫絲

當錫絲熔化一定量后（焊料不能太多），迅速移開錫絲。

（5）移開電烙鐵

當焊料的擴散范圍達到要求后移開電烙鐵。

6.焊接的操作要領(lǐng)

（1）焊前準備

1）視被焊件的大小，準備好電烙鐵、鑷子、剪刀、斜口鉗、尖嘴鉗、焊劑等工具。

2）焊前要將元器件引線刮凈，最好是先掛錫再焊。對被焊件表面的氧化物、銹斑、油污、灰塵、雜質(zhì)等要清理干凈。

（2）焊劑要適量

（3）焊接的溫度和時間要掌握好

（4）焊料的施加方法

圖7 焊件焊料施加

焊接時應(yīng)注意電烙鐵的位置，如圖8所示。

圖8 焊接加電烙鐵

（5）焊接時被焊件要扶穩(wěn)

（6）撤離電烙鐵的方法

掌握好電烙鐵的撤離方向，可帶走多余的焊料，從而能控制焊點的形成。為此，合理地利用電烙鐵的撤離方向，可以提高焊點的質(zhì)量。

不同的電烙鐵的撤離方法，產(chǎn)生的效果也不一樣。如圖9所示。

圖9 撤離電烙鐵

（7）焊點的重焊

當焊點一次焊接不成功或上錫量不夠時，要重新焊接。重新焊接時，必須等上次的焊錫一同熔化并融為一體時，才能把電烙鐵移開。

（8）焊接后的處理

7.焊料多少的控制

若使用焊料過多，則多余的焊錫會流入管座的底部，降低管腳之間的絕緣性；若使用焊料太少，則被焊接件與焊盤不能良好結(jié)合，機械強度不夠，容易造成開焊。

（1）對焊件要先進行表面處理

手工焊接中遇到的焊件是各種各樣的電子元件和導(dǎo)線，除非在規(guī)模生產(chǎn)條件下使用“保鮮期”內(nèi)的電子元件，一般情況下遇到的焊件都需要進行表面清理工作，去除焊接面上的銹跡、油污等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。手工操作中常用機械刮磨和用酒精擦洗等簡單易行的方法。

（2）對元件引線要進行鍍錫

鍍錫就是將要進行焊接的元器件引線或?qū)Ь€的焊接部位預(yù)先用焊錫潤濕，一般也稱為上錫。鍍錫對手工焊接，特別是進行電路維修和調(diào)試時可以說是必不可少的。圖10為給元件引線鍍錫的方法。

圖10 給元器件引線鍍錫

（3）對助焊劑不要過量使用

適量的焊劑是必不可缺的，但不要認為越多越好。過量的松香不僅造成焊接后焊點周圍需要清洗的工作量，而且延長了加熱時間（松香熔化、揮發(fā)需要并帶走熱量），降低了工作效率，而且若加熱時間不足，非常容易將松香夾雜到焊錫中形成“夾渣”缺陷；對開關(guān)類元件的焊接，過量的助焊劑容易流到觸點處，從而造成開關(guān)接觸不良。

合適的助焊劑量應(yīng)該是松香水僅能浸濕將要形成的焊點，不要讓松香水透過印刷板流到元件面或插座孔里（如IC插座）。若使用有松香芯的焊錫絲，則基本上不需要再涂助焊。

（4）對烙鐵頭要經(jīng)常進行擦蹭

因為在焊接過程中烙鐵頭長期處于高溫狀態(tài)，又接觸助焊劑等受熱分解的物質(zhì)，其銅表面很容易氧化而形成一層黑色雜質(zhì)，這些雜質(zhì)形成了隔熱層，使烙鐵頭失去了加熱作用。因此要隨時在烙鐵架上蹭去烙鐵頭上的雜質(zhì)，用一塊濕布或濕海棉隨時擦蹭烙鐵頭，也是非常有效的方法。

（5）對焊盤和元器件加熱要有焊錫橋

（6）在手工焊接時，要提高烙鐵頭加熱的效率，需要形成熱量傳遞的焊錫橋。所謂焊錫橋，就是靠烙鐵上保留少量的焊錫作為加熱時烙鐵頭與焊件之間傳熱的橋梁。顯然由于金屬液體的導(dǎo)熱效率遠高于空氣，而使元件很快被加熱到適于焊接的溫度。

二、印制電路板的焊接

1.焊接前的準備

（1）焊接前要將被焊元器件的引線進行清潔和預(yù)鍍錫。

（2）清潔印制電路板的表面，主要是去除氧化層、檢查焊盤和印制導(dǎo)線是否有缺陷和短路點等不足。同時還要檢查電烙鐵能否吃錫，如果吃錫不良，應(yīng)進行去除氧化層和預(yù)鍍錫工作。

（3）熟悉相關(guān)印制電路板的裝配圖，并按圖紙檢查所有元器件的型號、規(guī)格及數(shù)量是否符合圖紙的要求。

2.裝焊順序

元器件裝焊的順序原則是先低后高、先輕后重、先耐熱后不耐熱。一般的裝焊順序依次是電阻器、電容器、二極管、晶體管、集成電路、大功率管等。

3.常見元器件的焊接

（1）電阻器的焊接

按圖紙要求將電阻器插入規(guī)定位置，插入孔位時要注意，字符標注的電阻器的標稱字符要向上（臥式）或向外（立式），色環(huán)電阻器的色環(huán)順序應(yīng)朝一個方向，以方便讀取。插裝時可按圖紙標號順序依次裝入，也可按單元電路裝入，依具體情況而定，然后就可對電阻器進行焊接。

（2）電容器的焊接

將電容器按圖紙要求裝入規(guī)定位置，并注意有極性電容器的陰、陽極不能接錯，電容器上的標稱值要易看可見。可先裝玻璃釉電容器、金屬膜電容器、瓷介電容器，最后裝電解電容器。焊接過程如下：

1)PCB和電容；

2)刮去電容表面氧化物；

3)根據(jù)PCB上的間距把電容引腳成形；

4)把電容插入PCB；

5)用烙鐵進行焊接：方法是下把烙鐵尖放到電容的引腳，加熱焊盤，預(yù)計2s后迅速把焊絲放到引腳和烙鐵交匯點，此時焊絲會迅速融化，控制好焊絲的進絲量，使焊點成為錐形并且貫穿過渡孔。

6)焊接完畢后用工具減去多余引腳的焊點。

（3）二極管的焊接

將二極管辨認正、負極后按要求裝入規(guī)定位置，型號及標記要向上或朝外。對于立式安裝二極管，其最短的引線焊接要注意焊接時間不要超過2s，以避免溫升過高而損壞二極管。

（4）晶體管的焊接

按要求將晶體管e、b、c 三個引腳插入相應(yīng)孔位，焊接時應(yīng)盡量縮短焊接時間，并可用鑷子夾住引腳，以幫助散熱。焊接大功率晶體管，若需要加裝散熱片時，應(yīng)將散熱片的接觸面加以平整，打磨光滑，涂上硅脂后再緊固，以加大接觸面積。要注意，有的散熱片與管殼間需要加墊絕緣薄膜片。引腳與印制電路板上的焊點需要進行導(dǎo)線連接時，應(yīng)盡量采用絕緣導(dǎo)線。

（5）集成電路的焊接

將集成電路按照要求裝入印制電路板的相應(yīng)位置，并按圖紙要求進一步檢查集成電路的型號、引腳位置是否符合要求，確保無誤后便可進行焊接。焊接時應(yīng)先焊接4個角的引腳，使之固定，然后再依次逐個焊接。

4.導(dǎo)線的焊接

（1）常用連接導(dǎo)線

在電子電路中常使用的導(dǎo)線有三類：單股導(dǎo)、多股導(dǎo)線、屏蔽線。

（2）導(dǎo)線的焊前處理

預(yù)焊在導(dǎo)線的焊接中是關(guān)鍵的步驟，尤其是多股導(dǎo)線，如果沒有預(yù)焊的處理，焊接質(zhì)量很難保證。導(dǎo)線的預(yù)焊又稱為掛錫，方法與元器件引線預(yù)焊方法一樣，需要注意的是，導(dǎo)線掛錫時要一邊鍍錫一邊旋轉(zhuǎn)。多股導(dǎo)線的掛錫要防止“燭芯效應(yīng)”，即焊錫浸入絕緣層內(nèi)，造成軟線變硬，容易導(dǎo)致接頭故障，如圖11所示。

圖11 導(dǎo)線焊前處理

導(dǎo)線在焊接前要除去其末端的絕緣層，剝絕緣層可以用普通工具或?qū)Ｓ霉ぞ摺Ｔ诠S的大規(guī)模生產(chǎn)中使用專用機械給導(dǎo)線剝絕緣層，在檢查和維修過程中，一般可用剝線鉗或簡易剝線器給導(dǎo)線剝絕緣層，如圖12所示。簡易剝線器可用0.5～1mm厚度的銅片經(jīng)彎曲后固定在電烙鐵上制成，使用它的最大好處是不會損傷導(dǎo)線。

圖12 簡易剝線器的制作

使用普通偏口鉗剝除導(dǎo)線的絕緣層時，要注意對單股線不應(yīng)傷及導(dǎo)線，對多股線和屏蔽線要注意不斷線，否則將影響接頭質(zhì)量。

對多股導(dǎo)線剝除絕緣層的技巧是將線芯擰成螺旋狀，采用邊拽邊擰的方式，如圖13所示。

圖13 多股導(dǎo)線的剝線技巧

對導(dǎo)線進行焊接，掛錫是關(guān)鍵的步驟。尤其是對多股導(dǎo)線的焊接，如果沒有這步工序，焊接的質(zhì)量很難保證。

（3）導(dǎo)線與接線端子之間的焊接

導(dǎo)線與接線端子之間的焊接有三種基本形式：繞焊、鉤焊和搭焊，如圖14所示。繞焊是把已經(jīng)掛錫的導(dǎo)線頭在接線端子上纏一圈，用鉗子拉緊纏牢后再進行焊接。注意導(dǎo)線一定要緊貼端子表面，使絕緣層不接觸端子，一般L=1～3mm為宜。這種連接可靠性最好。鉤焊是將導(dǎo)線端子彎成鉤形，鉤在接線端子的孔內(nèi)，用鉗子夾緊后施焊。這種焊接方法強度低于繞焊，但操作比較簡便。搭焊是把經(jīng)過掛錫的導(dǎo)線搭到接線端子上施焊。這種焊接方法最方便，但強度可靠性最差，僅用于臨時焊接或不便于纏、鉤的地方。

圖14 導(dǎo)線與端子之間的焊接形式

（4）導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的焊接

導(dǎo)線之間的焊接以繞焊為主，如圖15所示。操作步驟如下：先給導(dǎo)線去掉一定長度的絕緣皮；再給導(dǎo)線頭掛錫，并穿上粗細合適的套管；然后將兩根導(dǎo)線絞合后施焊；最后趁熱套上套管，使焊點冷卻后套管固定在焊接頭處。

圖15 導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的焊接

（5）焊接注意事項

1）電烙鐵。一般應(yīng)選內(nèi)熱式20W～35W或調(diào)溫式電烙鐵，電烙鐵的溫度以不超過300℃為宜。烙鐵頭形狀應(yīng)根據(jù)印制電路板焊盤大小采用鑿形或錐形。目前印制電路板發(fā)展趨勢是小型密集化，因此一般常用小型圓錐烙鐵頭。

2）加熱方法。加熱時應(yīng)盡量使烙鐵頭同時接觸印制電路板上的銅箔和元器件引線。對較大的焊盤（直徑大于5mm），焊接時可移動烙鐵，即電烙鐵繞焊盤轉(zhuǎn)動，以免長時間停留于一點，導(dǎo)致局部過熱，如圖16所示。

圖16 焊接加熱

3）金屬化孔的焊接。兩層以上印制電路板的孔都要進行金屬化處理。焊接時不僅要讓焊料潤濕焊盤，而且孔內(nèi)也要潤濕填充，如圖17所示。

圖17 浸濕金屬孔

4）焊接時不要用烙鐵頭摩擦焊盤的方法增強焊料潤濕性能，而要靠表面清理和預(yù)焊。

5.易損元器件的焊接

（1）鑄塑元器件的錫焊注意以下幾點：

1）在元器件預(yù)處理時，盡量清理好接點，一次鍍錫成功，不要反復(fù)鍍，尤其將元器件在錫鍋中浸鍍時，更要掌握好浸入深度及時間。

2）焊接時，烙鐵頭要修整得尖一些，焊接一個接點時不能碰相鄰接點。

3）鍍錫及焊接時，加助焊劑量要少，防止侵入電接觸點。

4）烙鐵頭在任何方向均不要對接線片施加壓力。

5）焊接時間在保證潤濕的情況下越短越好。實際操作時，在焊件預(yù)焊良好的情況下只需用掛上錫的烙鐵頭輕輕一點即可。焊后不要在塑殼未冷前對焊點作牢固性試驗。

（2）瓷片電容器、中周、發(fā)光二極管等元器件的焊接

這類元器件的共同弱點是加熱時間過長就會失效，其中瓷片電容器、中周等元器件是內(nèi)部接點開焊，發(fā)光二極管則是管芯損壞。焊接前一定要處理好焊點，施焊時強調(diào)一個“快”字。采用輔助散熱措施（如圖18所示）可避免過熱失效。

圖18 集成元件焊接

6.FET及集成電路的焊接

MOS場效應(yīng)晶體管或CMOS工藝的集成電路在焊接時要注意防止元器件內(nèi)部因靜電擊穿而失效。一般可以利用電烙鐵斷電后的余熱焊接，操作者必須戴防靜電手套，在防靜電接地系統(tǒng)良好的環(huán)境下焊接，有條件者可選用防靜電焊臺。

三、焊點的質(zhì)量分析

（一）質(zhì)量要求

對焊點的質(zhì)量要求主要包括：電氣連接、機械強度和外觀等三方面考慮。

1.電氣接觸良好

良好的焊點應(yīng)該具有可靠的電氣連接性能，不允許出現(xiàn)虛焊、橋接等現(xiàn)象。

2.機械強度可靠

焊接不僅起到電氣連接的作用，同時也要固定元器件、保證機械連接，這就是機械強度的問題。

焊料多，機械強度大，焊料少，機械強度小。但焊點過多容易造成虛焊、橋接短路的故障。

通常焊點的連接形式與機械強度也有一定的關(guān)系。如圖19所示。

圖19 焊點的四種連接形式

3.外形美觀

一個良好焊點的外觀應(yīng)該是明亮、清潔、平滑、焊錫量適中并呈裙狀拉開，焊錫與被焊件之間沒有明顯的分界。如圖20所示。

圖20 焊點外形

（二）焊點的檢查

焊點的檢查通常采用目視檢查、手觸檢查和通電檢查的方法。

1.目視檢查

目視檢查是指從外觀上檢查焊接質(zhì)量是否合格，焊點是否有缺陷。目視檢查可借助于放大鏡、顯微鏡進行觀察檢查。

目視檢查的主要內(nèi)容如下：

1）是否有漏焊。

2）焊點的光澤好不好，焊料足不足。

3）是否有橋接現(xiàn)象。

4）焊點有沒有裂紋。

5）焊點是否有拉尖現(xiàn)象。

6）焊盤是否有起翹或脫落情況。

7）焊點周圍是否有殘留的焊劑。

8）導(dǎo)線是否有部分或全部斷線、外皮燒焦、露出芯線的現(xiàn)象。

2.手觸檢查

手觸檢查主要是用手指觸摸元器件，看元器件的焊點有無松動、焊接不牢的現(xiàn)象。用鑷子夾住元器件引線輕輕拉動，有無松動現(xiàn)象。

3.通電檢查

通電檢查必須在目視檢查和手觸檢查無錯誤的情況之后進行，通電檢查可以發(fā)現(xiàn)許多微小的缺陷。見表1。

表1 通電檢查焊接質(zhì)量的結(jié)果和原因分析

（三）焊點的缺陷

焊點的常見缺陷有：虛焊，拉尖，橋接，球焊，印制電路板銅箔起翹、焊盤脫落，導(dǎo)線焊接不當?shù)取?/p>

1.虛焊

虛焊又稱假焊，是指焊接時焊點內(nèi)部沒有真正形成金屬合金的現(xiàn)象。虛焊和浮焊兩者并不相同，在焊接時焊點的特點可以區(qū)分兩者之間的差別。

虛焊會造成信號時有時無，噪聲增加，電路工作不正常等故障。如圖21所示。

圖21 虛焊圖

浮焊的焊點沒有正常焊點光澤和圓滑，而是呈白色細粒狀，表面凸凹不平。如圖22所示。

圖22 浮焊圖

2.拉尖

拉尖是指焊點表面有尖角、毛刺的現(xiàn)象。

拉尖會造成外觀不佳、易橋接等現(xiàn)象；對于高壓電路，有時會出現(xiàn)尖端放電的現(xiàn)象。如圖23所示。

圖23 拉尖

3.橋接

橋接是指焊錫將電路之間不應(yīng)連接的地方誤焊接起來的現(xiàn)象。

橋接會造成產(chǎn)品出現(xiàn)電氣短路、有可能使相關(guān)電路的元器件損壞。如圖24、圖25所示。

圖24 元件橋接

圖25 電路板橋接

4.球焊

球焊是指焊點形狀像球形、與印制板只有少量連接的現(xiàn)象。

球焊造成焊接的機械強度差，易造成虛焊或斷路故障。如圖26所示。

圖26 球焊

5.空洞

焊接動作不合理，在焊接過程中，元器件與PCB之間構(gòu)成的空洞如圖27所示。

圖27 空洞

6.印制板銅箔起翹、焊盤脫落

印制板銅箔起翹、焊盤脫落是指印制板上的銅箔部分脫離印制板的絕緣基板，或銅箔脫離基板并完全斷裂的情況。

印制板銅箔起翹、焊盤脫落會造成電路斷路，或元器件無法安裝的情況，嚴重時整個印制板損壞。如圖28所示。

圖28 銅箔翹落

7.導(dǎo)線焊接不當

造成短路、虛焊、焊點處接觸電阻增大、焊點發(fā)熱、電路工作不正常等故障，且外觀難看。如圖29所示。

圖29 導(dǎo)線焊接不當