胡鳳燕
[摘 要] 手工焊接是傳統(tǒng)的焊接方法,雖然批量電子產(chǎn)品生產(chǎn)已較少采用手工焊接了,但對(duì)電子產(chǎn)品的維修、調(diào)試以及小批量生產(chǎn)研制都不可避免地會(huì)用到手工焊接,因此,提高職高學(xué)生手工焊接的質(zhì)量仍然意義重大。
[關(guān) 鍵 詞] 手工焊接;焊點(diǎn);質(zhì)量;表面組裝件
[中圖分類號(hào)] TN605 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603(2017)05-0033-01
手工焊接是傳統(tǒng)的焊接方法,雖然批量電子產(chǎn)品生產(chǎn)已較少采用手工焊接了,但對(duì)電子產(chǎn)品的維修、調(diào)試以及小批量生產(chǎn)研制都不可避免地還會(huì)用到手工焊接。因此,手工焊接仍是中職教育電工電子專業(yè)的一門必修課程,掌握手工焊接操作技術(shù)是學(xué)生學(xué)好專業(yè)技能的基礎(chǔ)。
一、學(xué)生焊接常見的質(zhì)量問題及原因分析
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,學(xué)生手工焊接訓(xùn)練往往會(huì)出現(xiàn)以下問題,這些問題不僅影響外觀,而且會(huì)造成電氣故障或者隱患,需要引起注意。
(一)錫多或錫過少
這是學(xué)生焊接最常見的問題,錫量過多使焊點(diǎn)過于飽滿成球形,不僅影響美觀而且可能會(huì)因錫過多而出現(xiàn)焊點(diǎn)橋連現(xiàn)象,同時(shí)堆得焊錫多仍可造成虛焊現(xiàn)象;錫過少,不僅機(jī)械強(qiáng)度低,而且由于表面氧化層逐漸加深,容易導(dǎo)致焊接失效,影響焊點(diǎn)的電氣連接強(qiáng)度。
(二)拉尖、毛刺
電烙鐵離開焊接點(diǎn)時(shí),焊錫和電烙鐵不能很好地分離,使焊接點(diǎn)不圓潤。這多是由于電烙鐵溫度控制不當(dāng)或是加熱時(shí)間不足引起的。拉尖及有毛刺的焊點(diǎn)嚴(yán)重的會(huì)造成尖端放電而導(dǎo)致短路。
(三)虛焊
未形成金屬化合物的簡(jiǎn)單堆附或只有部分形成合金的錫焊稱為虛焊。由于焊接時(shí)有松動(dòng),或焊接時(shí)間短、溫度低,或者焊料少,造成焊接點(diǎn)與焊盤脫離,與引腳脫離,使元件引腳與焊盤沒有真正形成電氣連接。虛焊在外觀上很難發(fā)現(xiàn),所以一旦因虛焊而造成電氣故障往往很難確定故障點(diǎn),這在焊接時(shí)需要特別注意,爭(zhēng)取避免。
(四)焊錫連橋
指焊錫量過多,造成元器件的焊點(diǎn)之間短路。這在學(xué)生剛開始練習(xí)手工焊接以及對(duì)小元器件或細(xì)小印刷電路板進(jìn)行焊接時(shí)比較常見。
(五)銅箔脫落
這是由焊接時(shí)間過長或電烙鐵功率過大造成的,學(xué)生在拆焊或焊點(diǎn)修正時(shí)出現(xiàn)的比較多。銅箔脫落直接的影響就是使電路中斷,加熱時(shí)間過長即使沒有使焊盤的銅箔脫落,也會(huì)使銅箔的附著力變差,影響整個(gè)電路的機(jī)械強(qiáng)度,造成故障隱患。
(六)焊點(diǎn)表面不清潔
這多是由于助焊劑(松香)用量過多,造成焊點(diǎn)表面有污垢。另一種原因是由于加熱時(shí)間過長,造成松香碳化而使焊點(diǎn)周圍發(fā)黑。過多的助焊劑或者碳化物殘留,在達(dá)到一定濕度時(shí)會(huì)產(chǎn)生漏電的現(xiàn)象,從而影響電路的正常工作,尤其是高壓或者精密測(cè)量電路影響尤其明顯。其實(shí)現(xiàn)在的焊錫中都是含有松香的,這個(gè)量足以對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行浸潤和活化,通常不需要進(jìn)行額外的補(bǔ)充,而學(xué)生在焊接練習(xí)初期因?yàn)榉椒ㄎ赐耆莆?,焊接成功率較低,所以特別喜歡用松香,從而造成焊點(diǎn)周圍有大量的松香殘留。
二、提高焊接點(diǎn)質(zhì)量的方法
(一)選擇合適的焊接工具
電子焊接最常用的工具是電烙鐵,但電烙鐵的種類非常多,根據(jù)焊接對(duì)象要進(jìn)行合理的選用。選用電烙鐵一般遵循以下原則:(1)烙鐵頭的形狀要適應(yīng)被焊件物面要求和產(chǎn)品裝配密度。(2)烙鐵頭的頂端溫度要與焊料的熔點(diǎn)相適應(yīng),一般要比焊料熔點(diǎn)高30~80℃(不包括在電烙鐵頭接觸焊接點(diǎn)時(shí)下降的溫度)。(3)電烙鐵的功率要根據(jù)被焊接對(duì)象的特點(diǎn)進(jìn)行合理的選擇,如焊接集成電路、晶體管及其他受熱易損件的元器件時(shí),考慮選用20W內(nèi)熱式或25W外熱式電烙鐵。
如果有條件的,可以采用恒溫烙鐵或更好的恒溫焊臺(tái)進(jìn)行焊接,以焊臺(tái)為例,通常焊臺(tái)的最大功率為60W,但根據(jù)實(shí)際焊接的對(duì)象,可以調(diào)節(jié)功率以產(chǎn)生相應(yīng)的溫度,而且焊臺(tái)通常有多種烙鐵頭可選擇、更換,這樣從體積很小的貼片元件到大尺寸的焊點(diǎn)都可以很好的適應(yīng),所以選擇性能優(yōu)異的焊接工具對(duì)提高焊接質(zhì)量有很大的幫助。
(二)必備的輔助工具
1.鑷子。用于直插件成型以及在焊接時(shí)夾持被焊件以防止其移動(dòng)和幫助散熱。選擇合適的鑷子對(duì)提高焊接微小器件(貼片元件)的焊接質(zhì)量有很大的影響。
2.電子斜口鉗。用于剪切導(dǎo)線,以及剪掉元器件多余的引線。在焊接完部分元器件后把多余的管腳引線及時(shí)剪掉,便于另外元件的焊接。
3.熱風(fēng)臺(tái)。主要用于元件拆焊以及部分封裝(如0603)的貼片元件焊接。
(三)采用合理的焊接方法
通常學(xué)生焊接采用焊錫絲焊接法。焊錫絲焊接法在教學(xué)中常采用五步法(準(zhǔn)備、加熱焊接面、加熱焊錫絲、移開焊錫、移開電烙鐵)和三步法(準(zhǔn)備、同時(shí)加熱焊接面與焊錫絲、同時(shí)移開焊錫與烙鐵),五步法適合熱容量比較大的焊點(diǎn),但速度較慢;三步法適合熱容量小的焊點(diǎn),但速度是最快的。這兩種方法雖然看似很簡(jiǎn)單,但學(xué)生在練習(xí)過程中焊點(diǎn)質(zhì)量卻各有差異。經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)總結(jié),我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在練習(xí)焊接時(shí)出現(xiàn)各種問題,主要是因?yàn)榧訜釙r(shí)間及焊錫量控制方面存在問題。這一點(diǎn)正好是與各種焊點(diǎn)質(zhì)量問題的產(chǎn)生原因相吻合的。
手工焊接是一門操作性很強(qiáng)的課程,要掌握精湛的焊接技術(shù)不是一朝一夕可以練就的,事實(shí)證明只有經(jīng)過嚴(yán)格和大量的焊接訓(xùn)練,學(xué)生才可以熟練地掌握焊接的技巧,焊出優(yōu)秀的焊點(diǎn),生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
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