手工活外发之印制电路板的焊接

1.焊接前的准备

 

（1）焊接前要将被焊元器件的引线进行清洁和预镀锡。

 

（2）清洁印制电路板的表面，主要是去除氧化层、检查焊盘和印制导线是否有缺陷和短路点等不足。同时还要检查电烙铁能否吃锡，如果吃锡不良，应进行去除氧化层和预镀锡工作。

 

（3）熟悉相关印制电路板的装配图，并按图纸检查所有元器件的型号、规格及数量是否符合图纸的要求。

 

2.装焊顺序

 

元器件装焊的顺序原则是先低后高、先轻后重、先耐热后不耐热。一般的装焊顺序依次是电阻器、电容器、二极管、晶体管、集成电路、大功率管等。

 

3.常见元器件的焊接

 

（1）电阻器的焊接

 

按图纸要求将电阻器插入规定位置，插入孔位时要注意，字符标注的电阻器的标称字符要向上（卧式）或向外（立式），色环电阻器的色环顺序应朝一个方向，以方便读取。插装时可按图纸标号顺序依次装入，也可按单元电路装入，依具体情况而定，然后就可对电阻器进行焊接。

 

（2）电容器的焊接

 

将电容器按图纸要求装入规定位置，并注意有极性电容器的阴、阳极不能接错，电容器上的标称值要易看可见。可先装玻璃釉电容器、金属膜电容器、瓷介电容器，最后装电解电容器。焊接过程如下：

 

1)PCB和电容；

 

2)刮去电容表面氧化物；

 

3)根据PCB上的间距把电容引脚成形；

 

4)把电容插入PCB；

 

5)用烙铁进行焊接：方法是下把烙铁尖放到电容的引脚，加热焊盘，预计2s后迅速把焊丝放到引脚和烙铁交汇点，此时焊丝会迅速融化，控制好焊丝的进丝量，使焊点成为锥形并且贯穿过渡孔。

 

6)焊接完毕后用工具减去多余引脚的焊点。

 

（3）二极管的焊接

 

将二极管辨认正、负极后按要求装入规定位置，型号及标记要向上或朝外。对于立式安装二极管，其最短的引线焊接要注意焊接时间不要超过2s，以避免温升过高而损坏二极管。

 

（4）晶体管的焊接

 

按要求将晶体管e、b、c 三个引脚插入相应孔位，焊接时应尽量缩短焊接时间，并可用镊子夹住引脚，以帮助散热。焊接大功率晶体管，若需要加装散热片时，应将散热片的接触面加以平整，打磨光滑，涂上硅脂后再紧固，以加大接触面积。要注意，有的散热片与管壳间需要加垫绝缘薄膜片。引脚与印制电路板上的焊点需要进行导线连接时，应尽量采用绝缘导线。

 

（5）集成电路的焊接

 

将集成电路按照要求装入印制电路板的相应位置，并按图纸要求进一步检查集成电路的型号、引脚位置是否符合要求，确保无误后便可进行焊接。焊接时应先焊接4个角的引脚，使之固定，然后再依次逐个焊接。

 

4.导线的焊接

 

（1）常用连接导线

 

在电子电路中常使用的导线有三类：单股导、多股导线、屏蔽线。

 

（2）导线的焊前处理

 

预焊在导线的焊接中是关键的步骤，尤其是多股导线，如果没有预焊的处理，焊接质量很难保证。导线的预焊又称为挂锡，方法与元器件引线预焊方法一样，需要注意的是，导线挂锡时要一边镀锡一边旋转。多股导线的挂锡要防止“烛芯效应”，即焊锡浸入绝缘层内，造成软线变硬，容易导致接头故障，如图11所示。

 

导线在焊接前要除去其末端的绝缘层，剥绝缘层可以用普通工具或专用工具。在工厂的大规模生产中使用专用机械给导线剥绝缘层，在检查和维修过程中，一般可用剥线钳或简易剥线器给导线剥绝缘层，如图12所示。简易剥线器可用0.5～1mm厚度的铜片经弯曲后固定在电烙铁上制成，使用它的最大好处是不会损伤导线。

 

 

使用普通偏口钳剥除导线的绝缘层时，要注意对单股线不应伤及导线，对多股线和屏蔽线要注意不断线，否则将影响接头质量。

 

对多股导线剥除绝缘层的技巧是将线芯拧成螺旋状，采用边拽边拧的方式。

 

 

对导线进行焊接，挂锡是关键的步骤。尤其是对多股导线的焊接，如果没有这步工序，焊接的质量很难保证。

 

（3）导线与接线端子之间的焊接

 

导线与接线端子之间的焊接有三种基本形式：绕焊、钩焊和搭焊，如图14所示。绕焊是把已经挂锡的导线头在接线端子上缠一圈，用钳子拉紧缠牢后再进行焊接。注意导线一定要紧贴端子表面，使绝缘层不接触端子，一般L=1～3mm为宜。这种连接可靠性最好。钩焊是将导线端子弯成钩形，钩在接线端子的孔内，用钳子夹紧后施焊。这种焊接方法强度低于绕焊，但操作比较简便。搭焊是把经过挂锡的导线搭到接线端子上施焊。这种焊接方法最方便，但强度可靠性最差，仅用于临时焊接或不便于缠、钩的地方。

 

（4）导线与导线之间的焊接

 

导线之间的焊接以绕焊为主，如图15所示。操作步骤如下：先给导线去掉一定长度的绝缘皮；再给导线头挂锡，并穿上粗细合适的套管；然后将两根导线绞合后施焊；最后趁热套上套管，使焊点冷却后套管固定在焊接头处。

 

（5）焊接注意事项

 

1）电烙铁。一般应选内热式20W～35W或调温式电烙铁，电烙铁的温度以不超过300℃为宜。烙铁头形状应根据印制电路板焊盘大小采用凿形或锥形。目前印制电路板发展趋势是小型密集化，因此一般常用小型圆锥烙铁头。

 

2）加热方法。加热时应尽量使烙铁头同时接触印制电路板上的铜箔和元器件引线。对较大的焊盘（直径大于5mm），焊接时可移动烙铁，即电烙铁绕焊盘转动，以免长时间停留于一点，导致局部过热，

 

3）金属化孔的焊接。两层以上印制电路板的孔都要进行金属化处理。焊接时不仅要让焊料润湿焊盘，而且孔内也要润湿填充。

4）焊接时不要用烙铁头摩擦焊盘的方法增强焊料润湿性能，而要靠表面清理和预焊。

 

5.易损元器件的焊接

 

（1）铸塑元器件的锡焊注意以下几点：

 

1）在元器件预处理时，尽量清理好接点，一次镀锡成功，不要反复镀，尤其将元器件在锡锅中浸镀时，更要掌握好浸入深度及时间。

 

2）焊接时，烙铁头要修整得尖一些，焊接一个接点时不能碰相邻接点。

 

3）镀锡及焊接时，加助焊剂量要少，防止侵入电接触点。

 

4）烙铁头在任何方向均不要对接线片施加压力。

 

5）焊接时间在保证润湿的情况下越短越好。实际操作时，在焊件预焊良好的情况下只需用挂上锡的烙铁头轻轻一点即可。焊后不要在塑壳未冷前对焊点作牢固性试验。

 

（2）瓷片电容器、中周、发光二极管等元器件的焊接

 

这类元器件的共同弱点是加热时间过长就会失效，其中瓷片电容器、中周等元器件是内部接点开焊，发光二极管则是管芯损坏。焊接前一定要处理好焊点，施焊时强调一个“快”字。采用辅助散热措施可避免过热失效。

 

6.FET及集成电路的焊接

 

MOS场效应晶体管或CMOS工艺的集成电路在焊接时要注意防止元器件内部因静电击穿而失效。一般可以利用电烙铁断电后的余热焊接，操作者必须戴防静电手套，在防静电接地系统良好的环境下焊接，有条件者可选用防静电焊台。