貼片元件的焊接

1、隨著時(shí)代和科技的進(jìn)步，現(xiàn)在的越來(lái)越多電路板的使用了貼片元件。貼片元件以其體積小和便于維護(hù)越來(lái)越受大家的喜愛。但對(duì)于不少人來(lái)說(shuō)，對(duì)貼片元件感到“畏懼”，特別是對(duì)于部分初學(xué)者，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為自己不具備焊接元件的能力，覺得它不像傳統(tǒng)的直插元件那樣易于焊接把握，其實(shí)這些擔(dān)心是完全沒有必要的。讀者可以使用合適的工具和掌握一些手工焊接貼片的知識(shí)，很快就會(huì)成為焊接貼片元件的專家。一、使用貼片元件的好處首先我們來(lái)了解貼片元件的好處。與引線元件相比，貼片元件有許多好處。第一方面：體積小，重量輕，容易保存和郵寄。如常用的貼片電阻電阻 電阻，物質(zhì)對(duì)電流的阻礙作用就叫該物質(zhì)的電阻。電阻小的物質(zhì)稱為電導(dǎo)體，簡(jiǎn)稱導(dǎo)體。電阻

2、大的物質(zhì)稱為電絕緣體，簡(jiǎn)稱絕緣體。 全文0805封裝或者0603 封裝比我們之前用的直插電阻要小上很多。幾十個(gè)直插電阻就可以裝滿一袋子但換成貼片電阻貼片電阻 片式固定電阻器，從Chip Fixed Resistor直接翻譯過(guò)來(lái)的，俗稱貼片電阻(SMD Resistor),是金屬玻璃鈾電阻器中的一種。是將金屬粉和玻璃鈾粉混合，采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上制成的電阻器。耐潮濕， 高溫， 溫度系數(shù)小。 全文的話足以裝好幾千個(gè)甚至上萬(wàn)個(gè)。當(dāng)然，這是在不考慮其所能承受最大電流情況下的。第二方面：貼片元件比直插元件容易焊接和拆卸。貼片元件不用過(guò)孔，用錫少。直插元件最費(fèi)事也最傷神的就是拆卸，做過(guò)的朋友都有這個(gè)體

3、會(huì)，在兩層或者更多層的PCB 板上，哪怕是只有兩個(gè)管腳，拆下來(lái)也不太容易而且很容易損壞電路板，多引腳的就更不用說(shuō)了。而拆卸貼片元件就容易多了，不光兩只引腳容易拆，即使一、二百只引腳的元件多拆幾次也可以不損壞電路板。第三方面：貼片元件還有一個(gè)很重要的好處，那就是提高了電路的穩(wěn)定性和可靠性，對(duì)于制作來(lái)說(shuō)就是提高了制作的成功率。 這是因?yàn)橘N片元件體積小而且不需要過(guò)孔，從而減少了雜散電場(chǎng)和雜散磁場(chǎng)，這在高頻模擬電路和高速數(shù)字電路中尤為重要。綜述所說(shuō)，筆者可以負(fù)“責(zé)任”的說(shuō)，只要你一旦適應(yīng)和接受了貼片元件，除非不得已的情況，你可能再也不想用直插元件了。二、焊接貼片元件需要的常用工具在了解了貼片元件的好處

4、之后，讓我們來(lái)了解一些常用的焊接貼片元件所需的一些基本工具（見圖1）。圖1 手工焊接貼片元件所用到常用工具1. 電烙鐵手工焊接元件，這個(gè)肯定是不可少了。在這里向大家推薦烙鐵頭烙鐵頭 烙鐵頭一般采用紫銅材料制造.為保護(hù)在焊接的高溫條件下不被氧化生 銹,常將烙鐵頭經(jīng)電鍍處理,有的烙鐵頭還采用不易氧化的合金材料制成。新的烙鐵頭在正式焊接前應(yīng)先進(jìn)行鍍錫處理.方法是將烙鐵頭用細(xì)紗紙打磨干凈,然后 浸入松香水,沾上焊錫在硬物(例如木板)上反復(fù)研磨,使烙鐵頭各個(gè)面全部鍍錫。若使用時(shí)間很長(zhǎng),烙鐵頭已經(jīng)氧化發(fā)生時(shí),要用小銼刀輕銼去表面氧化層,在露出紫銅的光亮后用同新烙鐵頭鍍錫的方法一樣進(jìn)行處理.當(dāng)僅使用一把電烙

5、鐵時(shí), 可以利用烙鐵頭插人烙鐵芯深淺不同的方法調(diào)節(jié)烙鐵頭的溫度。 烙鐵頭從烙鐵 芯拉出的越長(zhǎng),烙鐵頭的溫度相對(duì)越低,反之溫度就越高。 全文比較尖的那種，因?yàn)樵诤附庸苣_密集的貼片芯片的時(shí)候，能夠準(zhǔn)確方便的對(duì)某一個(gè)或某幾個(gè)管腳進(jìn)行焊接。 2. 焊錫絲好的焊錫絲對(duì)貼片焊接也很重要，如果條件允許，在焊接貼片元件的時(shí)候，盡可能的使用細(xì)的焊錫絲，這樣容易控制給錫量，從而不用浪費(fèi)焊錫和吸錫的麻煩。3. 鑷子鑷子的主要作用在于方便夾起和放置貼片元件，例如焊接貼片電阻的時(shí)候，就可用鑷子夾住電阻放到電路板上進(jìn)行焊接。鑷子要求前端尖而且平以便于夾元件。另外，對(duì)于一些需要防止靜電的芯片，需要用到防靜電鑷子。4. 吸錫

6、帶焊接貼片元件時(shí)，很容易出現(xiàn)上錫過(guò)多的情況。特別在焊密集多管腳貼片芯片時(shí)，很容易導(dǎo)致芯片相鄰的兩腳甚至多腳被焊錫短路。此時(shí)，傳統(tǒng)的吸錫器是不管用的，這時(shí)候就需要用到編織的吸錫帶。吸錫帶可在賣焊接器材的地方買到，如果沒有也可以拿電線中的銅絲來(lái)代替，后文將會(huì)講述。5. 松香松香是焊接時(shí)最常用的助焊劑了，因?yàn)樗芪龀龊稿a中的氧化物，保護(hù)焊錫不被氧化，增加焊錫的流動(dòng)性。在焊接直插元件時(shí)，如果元件生銹要先刮亮，放到松香上用烙鐵燙一下，再上錫。而在焊接貼片元件時(shí)，松香除了助焊作用外還可以配合銅絲可以作為吸錫帶用。6. 焊錫膏在焊接難上錫的鐵件等物品時(shí)，可以用到焊錫膏，它可以除去金屬表面的氧化物，其具有腐蝕

7、性。在焊接貼片元件時(shí)，有時(shí)可以利用其來(lái)“吃”焊錫，讓焊點(diǎn)亮澤與牢固。7. 熱風(fēng)槍熱風(fēng)槍是利用其槍芯吹出的熱風(fēng)來(lái)對(duì)元件進(jìn)行焊接與拆卸的工具。其使用的工藝要求相對(duì)較高。從取下或安裝小元件到大片的集成電路集成電路 集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件，并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母"IC"(也有用文字符號(hào)"N"等)表示。 全文都可以用到熱風(fēng)槍。在不同的場(chǎng)合，對(duì)熱風(fēng)槍的溫度和風(fēng)量等有特殊要求，溫度過(guò)低會(huì)造成元件虛焊，溫度過(guò)高會(huì)損壞元件及線路板。風(fēng)量過(guò)大會(huì)吹跑小元

8、件。對(duì)于普通的貼片焊接，可以不用到熱風(fēng)槍，在此不做詳細(xì)敘述。 8. 放大鏡對(duì)于一些管腳特別細(xì)小密集的貼片芯片，焊接完畢之后需要檢查管腳是否焊接正常、有無(wú)短路現(xiàn)象，此時(shí)用人眼是很費(fèi)力的，因此可以用到放大鏡，從而方便可靠的查看每個(gè)管腳的焊接情況。9. 酒精在使用松香作為助焊劑時(shí)，很容易在電路板上留下多余的松香。為了美觀，這時(shí)可以用酒精棉球?qū)㈦娐钒迳嫌袣埩羲上愕牡胤讲粮蓛?0. 其他貼片焊接所需的常用工具除了上述所說(shuō)的之外，還有一些如海綿、洗板水、硬毛刷、膠水等。在此不做贅述，有條件的朋友可以去了解和動(dòng)手實(shí)踐使用。（從左至右，第一排為：熱風(fēng)槍、鑷子、焊錫絲。第二排為：電烙鐵、松香、吸錫帶）三、貼片元

9、件的手工焊接步驟在了解了貼片焊接工具以后，現(xiàn)在對(duì)焊接步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。1. 清潔和固定PCB（ 印刷電路板印刷電路板 PCB(Printed Circuie Board)印制線路板的簡(jiǎn)稱，通常把在絕緣材上，按預(yù)定設(shè)計(jì)，制成印制線路、印制元件或兩者組合而成的導(dǎo)電圖形稱為印制電路。 全文） 在焊接前應(yīng)對(duì)要焊的PCB 進(jìn)行檢查，確保其干凈（見圖2）。對(duì)其上面的表面油性的手印以及氧化物之類的要進(jìn)行清除，從而不影響上錫。手工焊接PCB 時(shí)，如果條件允許，可以用焊臺(tái)之類的固定好從而方便焊接，一般情況下用手固定就好，值得注意的是避免手指接觸PCB 上的焊盤影響上錫。圖2 一塊干凈的PCB2. 固定貼片元件貼

10、片元件的固定是非常重要的。根據(jù)貼片元件的管腳多少，其固定方法大體上可以分為兩種單腳固定法和多腳固定法。對(duì)于管腳數(shù)目少（一般為2-5 個(gè)）的貼片元件如電阻、電容、二極管二極管 二極管又叫半導(dǎo)體二極管、晶體二極管，是最常用的基本電子元件之一。二極管只往一個(gè)方向傳送電流，由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)構(gòu)成，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。 全文、三極管三極管 三極管是一種半導(dǎo)體電子器件，有3個(gè)引腳，晶體三極管分別為集電極（c)，基極（b)，發(fā)射極（e），電子三極管分別為

11、屏極、柵極、陰極。能夠把微弱信號(hào)放大成輻值較大的電信號(hào)，也稱雙極型晶體管,晶體三極管。 全文等，一般采用單腳固定法。即先在板上對(duì)其的一個(gè)焊盤上錫（見圖3）。 圖3 對(duì)于管腳少的元件應(yīng)先單腳上錫然后左手拿鑷子夾持元件放到安裝位置并輕抵住電路板，右手拿烙鐵靠近已鍍錫焊盤熔化焊錫將該引腳焊好（見圖4）。焊好一個(gè)焊盤后元件已不會(huì)移動(dòng)，此時(shí)鑷子可以松開。而對(duì)于管腳多而且多面分布的貼片芯片，單腳是難以將芯片固定好的，這時(shí)就需要多腳固定，一般可以采用對(duì)腳固定的方法（見圖5）。即焊接固定一個(gè)管腳后又對(duì)該管腳所對(duì)面的管腳進(jìn)行焊接固定，從而達(dá)到整個(gè)芯片被固定好的目的。需要注意的是，管腳多且密集的貼片芯片，精準(zhǔn)的管

12、腳對(duì)齊焊盤尤其重要，應(yīng)仔細(xì)檢查核對(duì)，因?yàn)楹附拥暮脡亩际怯蛇@個(gè)前提決定的。圖4 對(duì)管腳少的元件進(jìn)行固定焊接圖5 對(duì)管腳較多的元件進(jìn)行對(duì)腳或多腳固定焊接值得強(qiáng)調(diào)說(shuō)明的是，芯片的管腳一定要判斷正確。舉例來(lái)說(shuō)，有時(shí)候我們小心翼翼的把芯片固定好甚至焊接完成了，檢查的時(shí)候發(fā)現(xiàn)管腳對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤把不是第一腳的管腳當(dāng)做第一腳來(lái)焊了！追悔莫及！因此這些細(xì)致的前期工作一定不能馬虎。3. 焊接剩下的管腳元件固定好之后，應(yīng)對(duì)剩下的管腳進(jìn)行焊接。對(duì)于管腳少的元件，可左手拿焊錫，右手拿烙鐵，依次點(diǎn)焊即可。對(duì)于管腳多而且密集的芯片，除了點(diǎn)焊外，可以采取拖焊，即在一側(cè)的管腳上足錫然后利用烙鐵將焊錫熔化往該側(cè)剩余的管腳上抹去（見圖6

13、），熔化的焊錫可以流動(dòng)，因此有時(shí)也可以將板子合適的傾斜，從而將多余的焊錫弄掉。值得注意的是，不論點(diǎn)焊還是拖焊，都很容易造成相鄰的管腳被錫短路（見圖7）。這點(diǎn)不用擔(dān)心，因?yàn)榭梢耘剑枰P(guān)心的是所有的引腳都與焊盤很好的連接在一起，沒有虛焊。圖6 對(duì)管腳較多的貼片芯片進(jìn)行拖焊圖7 不用擔(dān)心焊接時(shí)所造成的管腳短路4. 清除多余焊錫在步驟3 中提到焊接時(shí)所造成的管腳短路現(xiàn)象，現(xiàn)在來(lái)說(shuō)下如何處理掉這多余的焊錫。一般而言，可以拿前文所說(shuō)的吸錫帶將多余的焊錫吸掉。吸錫帶的使用方法很簡(jiǎn)單，向吸錫帶加入適量助焊劑（如松香）然后緊貼焊盤，用干凈的烙鐵頭放在吸錫帶上，待吸錫帶被加熱到要吸附焊盤上的焊錫融化后，慢慢的

14、從焊盤的一端向另一端輕壓拖拉，焊錫即被吸入帶中。應(yīng)當(dāng)注意的是吸錫結(jié)束后，應(yīng)將烙鐵頭與吸上了錫的吸錫帶同時(shí)撤離焊盤，此時(shí)如果吸錫帶粘在焊盤上，千萬(wàn)不要用力拉吸錫帶，而是再向吸錫帶上加助焊劑或重新用烙鐵頭加熱后再輕拉吸錫帶使其順利脫離焊盤并且要防止?fàn)C壞周圍元器件。如果沒有市場(chǎng)上所賣的專用吸錫帶，可以采用電線中的細(xì)銅絲來(lái)自制吸錫帶（見圖8）。自制的方法如下：將電線的外皮剝?nèi)ブ?，露出其里面的?xì)銅絲，此時(shí)用烙鐵熔化一些松香在銅絲上就可以了。清除多余的焊錫之后的效果見圖9。此外，如果對(duì)焊接結(jié)果不滿意，可以重復(fù)使用吸錫帶清除焊錫，再次焊接元件。圖8 用自制的吸錫帶吸去芯片管腳上多余的焊錫圖9 清除芯片管腳

15、上多余的焊錫后效果圖5. 清洗焊接的地方焊接和清除多余的焊錫之后，芯片基本上就算焊接好了。但是由于使用松香助焊和吸錫帶吸錫的緣故，板上芯片管腳的周圍殘留了一些松香（見圖9），雖然并不影響芯片工作和正常使用，但不美觀。而且有可能造成檢查時(shí)不方便。因?yàn)橛斜匾獙?duì)這些殘余物進(jìn)行清理。常用的清理方法可以用洗板水，在這里，采用了酒精清洗，清洗工具可以用棉簽，也可以用鑷子夾著衛(wèi)生紙之類進(jìn)行（見圖10）。清洗擦除時(shí)應(yīng)該注意的是酒精要適量，其濃度最好較高，以快速溶解松香之類的殘留物。其次，擦除的力道要控制好，不能太大，以免擦傷阻焊層以及傷到芯片管腳等。清洗完畢的效果見圖11。此時(shí)可以用烙鐵或者熱風(fēng)槍對(duì)酒精擦洗位置進(jìn)行適當(dāng)加熱以讓殘余酒精快速揮發(fā)。至此，芯片的焊接就算結(jié)束了。圖10 用酒精清除掉焊接時(shí)所殘留的松香圖11 用酒精清洗焊接位置后的效果圖四、總結(jié)綜上所述，焊接貼片元件總體而言是固定焊接清理這樣一個(gè)過(guò)程。其中元件的固定是焊接好壞的前提，一定要有耐心，確保每個(gè)管腳和其所對(duì)