1、焊接基本知識-課件

電子實訓(xùn)前言第一節(jié)焊接的基本知識第二節(jié)焊接的操作步驟-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝前言任務(wù)：焊接一單片機學(xué)習(xí)板，并調(diào)試成功參考內(nèi)容（詳見文件夾“附錄及參考資料”：1、電工電子實訓(xùn)實施細節(jié)2、附錄一電子實訓(xùn)報告參考模板3、附錄二電子實訓(xùn)驗收成績評定表4、附錄三電子實訓(xùn)實驗室規(guī)章制度5、附錄四單片機學(xué)習(xí)板原理圖6、附錄五電子實訓(xùn)元器件清單7、附錄六《基于ADuC848開發(fā)板的單片機實驗和課程設(shè)計指導(dǎo)書》一、焊接的概述焊接是使金屬連接的一種方法。它利用加熱或加壓，在兩種金屬的接觸面，通過焊接材料的原子或分子的相互擴散作用，使兩種金屬間形成一種永久的牢固結(jié)合。二、焊接常用工具電烙鐵

電烙鐵是焊接的主要工具，作用是把電能換成熱能對焊接點部位進行加熱，同時熔化焊錫，使熔融的焊錫潤濕被焊金屬形成合金，冷卻后被焊元器件通過焊點牢固地連接。第一節(jié)焊接的基本知識-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝電烙鐵-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝松香

松香是一種助焊劑。主要作用：（1）破壞金屬氧化膜使焊錫表面清潔，有利于焊錫的浸潤和焊點合金的生成。（2）能覆蓋在焊料表面，防止焊料或金屬繼續(xù)氧化。

（3）增強焊料和被焊金屬表面活性，降低焊料的表面張力。

（4）能加快熱量從烙鐵頭向焊料和被焊物表面?zhèn)鬟f。鑷子鑷子的作用是彎曲較小元器件的引腳、攝取微小器件用焊接。

松香鑷子-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝斜口鉗

斜口鉗的刀口較鋒利，主要用來剪切導(dǎo)線、元件多余的引腳等。吸錫器用來收集在拆卸焊盤電子元件時融化的焊錫。烙鐵架及高溫海綿烙鐵架用于放置電烙鐵，使電烙鐵不與人體、桌面接觸，避免發(fā)生火災(zāi)、燙傷人等意外事故。高溫海綿用于去除烙鐵頭的氧化物質(zhì)。吸錫器斜口鉗烙鐵架及高溫海綿三、焊接操作要領(lǐng)沒有經(jīng)過相當(dāng)長的時間的焊接實踐和用心體驗、領(lǐng)會，就不可能掌握焊接的要領(lǐng)；即使是從事焊接工作較長時間的技術(shù)工人，也不能保證每個焊點的質(zhì)量都完全合格。只有充分了解焊接原理再加上用心實踐，才有可能在較短的時間內(nèi)學(xué)會焊接的基本技能。1、電烙鐵握法電烙鐵有三種握法，如下圖所示。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝反握法正握法握筆法⑴反握法：適合大功率直頭烙鐵，焊件水平放置，長時間工作不易疲勞。⑵正握法：適合中功率彎頭烙鐵，焊件豎直放置。⑶握筆法：適合在工作臺上，用中小功率直頭烙鐵。我們用該方法握烙鐵。2、焊錫絲拿法焊錫絲的拿法根據(jù)連續(xù)錫焊和斷續(xù)錫焊的不同分為兩種拿法。如下圖所示。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝圖a圖b手握焊錫絲，用拇指、食指、中指控制送絲速度，適合連續(xù)焊接(圖a)。僅用拇指、食指、中指捏住焊錫絲，適合斷續(xù)焊接（圖b）。四、注意事項

1、焊劑加熱揮發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)對人體是有害的，如果操作時鼻子距離烙鐵頭太近，則容易將有害氣體吸入。一般烙鐵與鼻子的距離至少不少于30厘米，通常以40厘米時為宜。2、由于焊錫絲成分中，鉛占一定比例，眾所周知鉛是對人體有害操作的重金屬，因此操作時應(yīng)戴手套或操作后洗手，避免食入。3、烙鐵使用時，要配置烙鐵架，烙鐵架一般放于右（左）前方，電烙鐵用后一定要穩(wěn)妥放與烙鐵架上，并注意電源線不要與烙鐵頭相碰，以防造成事故。4、電烙鐵長時間不用時應(yīng)斷開電源，以防造成事故。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝一、焊接操作五步法焊接操作一般分為：準(zhǔn)備施焊、加熱焊件、送入焊絲、移開焊絲、移開烙鐵五步。稱為“五步法”。1、準(zhǔn)備施焊焊接表面應(yīng)無污物，干干凈凈，如氧化過于嚴(yán)重，還要人工清除氧化層。根據(jù)焊點大小，準(zhǔn)備好粗細合適的焊絲。烙鐵頭溫度要達到高于焊錫絲熔化溫度至少50℃以上，表面無氧化現(xiàn)象，無焊渣，保持有少量焊錫。

一手拿焊絲，一手拿烙鐵，如右圖（1）所示。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝第二節(jié)焊接的操作步驟烙鐵焊錫絲(1)準(zhǔn)備施焊2、加熱焊件將烙鐵頭放在焊點上，同時加熱要焊接

的兩個焊件。并注意使烙鐵頭的大斜面部分接觸熱容量較大焊件，小斜面接觸較小焊件，如右圖（2）所示，使兩焊件同時均勻加熱。3、送焊絲大約經(jīng)1~2秒鐘，焊件能熔化焊錫時，送焊絲至焊點，焊絲要既接觸焊件，又接觸烙鐵頭。如右圖（3）所示。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝（2）加熱施焊焊錫絲烙鐵（3）送焊絲4、移開焊絲焊絲熔化后，當(dāng)達到焊點所需量后，要及時移開焊絲。若移開過早，則焊錫量不夠，焊點太小，達不到一定強度。若移開太晚，焊點會過大。既浪費焊錫，又容易與周圍焊點橋接。如右圖（4）所示。5、移開烙鐵當(dāng)熔化的液體焊錫完全均勻潤濕焊點周圍，并形成規(guī)則焊點后，應(yīng)及時撤去烙鐵。烙鐵撤離時，沿與水平面呈45度角方向撤離。如右圖（5）所示。上述過程，從第2~第5步，對一般焊點來說，約需2~3秒，較大焊點不超過4~5秒鐘。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝（4）去焊絲（5）移開烙鐵經(jīng)驗認(rèn)為，用烙鐵將焊件加熱到比焊料熔化溫度高出50℃時最易形成良好的結(jié)合層，悍出合格焊點。烙鐵的溫度至少要達到最佳焊接溫度或略高于最佳焊接溫度，一般以高出最佳焊接溫度30~80℃為宜。2、加熱時間對焊件、焊點的影響加熱時間的長短，焊件被加熱溫度的高低對焊件和焊點有著重要的影響。（1）加熱時間短、溫度低時焊錫熔化不好，不能完全潤濕焊件，有可能造成夾渣焊、虛焊。焊點表面出現(xiàn)粗糙顆粒，無光澤、抗拉力差、導(dǎo)電性能差。（2）加熱時間長、溫度高，產(chǎn)生的問題更多。

可能產(chǎn)生的問題有：-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝（1）有可能損壞元器件或性能變差；（2）焊劑過快揮發(fā)，導(dǎo)致撤離烙鐵時拉尖，焊點凝固后表面發(fā)白、無光澤；

（3）超過300℃松香分解碳化失去助焊作用，且炭渣易夾在焊點中造成焊接缺陷；（4）高溫下膠粘劑粘性下降，焊盤易產(chǎn)生剝離現(xiàn)象。二、焊點的要求及質(zhì)量檢查焊接是電子產(chǎn)品制造中最重要的一個環(huán)節(jié)，在成千上萬個焊點中，一個不合格點就有可能造成整臺儀器設(shè)備的失靈。焊接結(jié)束后，要對焊點進行檢查。但要在眾多焊點中，找出哪一個是不合格焊點，是相當(dāng)不易的。據(jù)統(tǒng)計資料表明，在電子整機產(chǎn)品中，有將近一半的故障是由于焊接不良引起的，尤其是手工焊接，更要引起注意。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝

1、對焊點的質(zhì)量要求，應(yīng)該包括電氣接觸良好，機械結(jié)合牢固和焊點外形美觀三個方面。電氣接觸是否良好、機械結(jié)合是否牢固一般都會在外觀上有所體現(xiàn)。因此，要對焊點的外觀從以下幾方面進行仔細的檢查：（1）檢查虛焊（假焊）和漏焊

虛焊：焊料與焊件潤濕不好沒有形成良好的結(jié)合層或焊料未形成良好的結(jié)晶而堆附在焊件周圍。漏焊比較容易發(fā)現(xiàn)，而虛焊是由于焊件表面的污物、氧化層未清理干凈或焊料在凝固過程中晃動造成的，有時候很難發(fā)現(xiàn)。

（2）焊點不應(yīng)有毛刺、砂眼和氣泡毛刺易引起相鄰焊點橋接而短路，在高頻高壓下可能會發(fā)生尖端放電。砂眼、氣泡會使焊點提前失效。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝（3）焊點焊錫要適量焊錫太多易造成相鄰焊點短路或掩蓋焊接缺陷，且浪費焊料。焊錫太少，機械強度低，且由于表面氧化層隨時間會逐漸加深，有可能使焊點提前失效。（4）焊點要有足夠的強度焊接不僅起電氣連接作用，同時也是固定元器件保證機械連接的手段，這就有個機械強度的問題。作為錫焊材料的鉛錫合金，本身強度比較低，常用鉛錫焊料的抗拉強度約為3~4.7kg/cm2，只有普通鋼材的1/10，要想增加強度，除了要有足夠的連接面積外，必要時還可將被焊接的元器件引線、導(dǎo)線先進行網(wǎng)繞、絞合、勾接后在焊接。（5）焊點表面要光滑合格的焊點要有明亮的光澤和光滑的表面，不應(yīng)有凸凹不平和波紋狀線條以及光澤不均勻現(xiàn)象。這主要有焊劑、焊料和焊接溫度決定。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝焊接溫度決定。（6）引線頭最好被焊錫包裹一般情況下，焊接時都習(xí)慣于將引腳插入引線孔，焊接后，將長出的引線減去。而被剪后的線頭（特別是多股導(dǎo)線），長期裸露在外面，一是影響美觀，二是氧化層會由線頭逐步延伸到焊點內(nèi)部，使焊點質(zhì)量下降。（7）焊接表面要清洗焊接用的焊劑，其殘留物會腐蝕焊件。特別是酸性較強的焊劑，危險性更大，絕緣性差的焊劑，還有可能造成相鄰焊點間漏電；粘性大的焊劑還會粘附灰塵和污物，使線路板受潮性能下降。因此，焊后一定要進行清洗。如果使用的是無腐蝕焊劑，當(dāng)要求不高時也可以不清洗。三、單個焊點外觀-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝1、形狀為近視圓錐而表面微凹呈漫坡狀，（以焊接導(dǎo)線為中心，對稱成裙形拉開）。虛焊點表面往往成凸?fàn)?，可以鑒別出來。2、焊料的連接面呈半弓形凹面，焊料與焊件交界處平滑，接觸角盡可能小。3、表面有光澤且平滑。4、無裂紋、針孔、夾渣。下圖是兩種典型焊點的外觀；-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝半弓形凹下平滑過渡導(dǎo)線薄而均勻可見導(dǎo)線輪廓接線端子元件引線baa=（1~1.2）b基板典型焊點外觀四、常見焊點缺陷與分析-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝焊點缺陷外觀特點危害原因分析

焊料過多焊料面呈凸形浪費焊料，且可能包藏缺陷焊絲撤離過遲焊料過少焊料未形成平滑面機械強度不足焊絲撤離過早松香焊焊點中夾有松香強度不足，導(dǎo)通不良，有可能時通時斷加焊劑過多或已失效；焊接時間、加熱時間不足；表面氧化膜未去除。

-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝焊點缺陷外觀特點危害原因分析

過熱

焊點發(fā)白，無金屬光澤，表面較粗糙

容易剝落，強度降低。造成元器件失效損壞。

烙鐵功率過大；加熱時間過長

冷焊

表面呈豆腐渣狀顆粒，有時可能有裂紋。

強度低，導(dǎo)電性不好。

加熱時間不夠；焊料未凝固時焊件晃動。

浸潤不良

焊料與焊件交界面接觸角過大，不平滑。

強度低，不通或時通時斷。

焊件清理不干凈；助焊劑不足或質(zhì)量差；焊件未充分加熱。

-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝焊點缺陷外觀特點危害原因分析

不對稱

焊錫未流滿焊盤強度不足

焊料流動性不好；助焊劑不足或質(zhì)量差；加熱不足。

松動導(dǎo)線或元器件引線可移動

導(dǎo)通不良或不導(dǎo)通

焊錫未凝固前引線移動造成空隙；引線未處理好（潤濕不良或不潤濕）。

拉尖出現(xiàn)尖端

外觀不佳，容易造成橋接現(xiàn)象。

加熱不良；焊劑不足；焊劑不合格。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝焊點缺陷外觀特點危害原因分析

橋接

相鄰導(dǎo)線搭接電氣短路焊錫過多；烙鐵施焊撤離方向不當(dāng)。針孔

目測或用放大鏡可見有孔

強度不足，焊點容易被腐蝕。引線與焊盤孔間隙大氣泡

根部有焊料隆起，內(nèi)部藏有空洞。暫時導(dǎo)通，長時間容易引起導(dǎo)通不良。

與焊盤孔間隙過大或引線浸潤性不良。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝焊點缺陷外觀特點危害原因分析

焊點剝離

焊點與銅箔分離斷路焊盤鍍層不良

銅箔剝離與印制板脫膠

印制板損壞，元器件松動。焊接時間長，溫度高。

五、表貼元件的焊接1、表貼電阻和電容的焊接（1）定位

先用電烙鐵熔一點焊錫到其中一個焊接點，再用鑷子

夾取貼片電阻、電容放置焊接點上，再用電烙鐵熔化剛點上去的焊錫，使電阻、電容的一端先焊接上，固定電阻、電容。注意：電阻和電容要正放在兩個焊接點正中間，若偏差比較大，要用烙鐵再次熔化焊錫，微調(diào)電阻、電容的位置使其正對中間即可。如下圖所示。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝（2）焊接

先融一些焊錫到烙鐵頭尖端，再點去焊接點的另外一段即可。（3）修飾

在焊接好電阻、電容后，觀察其焊接點是否合格美觀。若不合美觀，則應(yīng)再焊，再點適當(dāng)松香，使焊錫表面圓潤。（4）清洗

取綠豆大的棉花團，用鑷子夾住，蘸取無水酒精將電路板表面的松香洗凈。2、表貼芯片的焊接表貼芯片焊接步驟:(1)定位進行貼片焊接的有效方式是拖焊。如果熟悉了拖焊，你基本可以用烙鐵和松香完成所有貼片的焊接。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝將芯片平放在焊盤上，對準(zhǔn)后用手壓住，然后在芯片對角位置的引腳上加少量焊錫，使芯片固定而不能移動。在焊完對角后重新檢查芯片的位置是否對準(zhǔn)。如果有必要可以進行調(diào)整或拆除并重新在PCB板上對準(zhǔn)位置。如下圖所示。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝（2）上焊錫在芯片未上焊錫的對角上均勻的上焊錫，再在另外兩個已上焊錫的對角上均勻的上焊錫。如下圖所示。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝（3）拖焊適當(dāng)傾斜PCB板，將烙鐵頭放在已上焊錫的引腳處，用烙鐵頭拉動焊錫沿芯片引腳從上到下慢慢滾下，重復(fù)多次直至芯片的引腳沒有虛焊和粘焊。若發(fā)現(xiàn)引腳有粘焊可將烙鐵頭粘松香后放到粘焊的引腳處，將多余的焊錫拖走。用同樣的方法把其他引腳焊好。如下圖所示。-電工電子學(xué)實習(xí)——電路焊接工藝（1）烙鐵頭要干凈，使用時不能帶有污物。（2）要靈活運用焊接的輔助工具（吸錫器、松香等）。（3）只有充分了解焊接原理再加上用心實踐，才能學(xué)會焊接的基本技能。（4）新烙鐵使用前，通電燒熱，蘸上松香后用烙鐵頭刃面接觸焊錫絲，使烙鐵頭上均勻地鍍上一層錫。這樣做，可以便于焊接和防止烙鐵頭表面氧化。舊的烙鐵頭如嚴(yán)重氧化而發(fā)黑，可用鋼挫挫去表層氧化物，使其露出金屬光澤后，重新鍍錫，才能使用。

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