手工焊接在表面贴装元件焊接中的技术论文_曾令菊

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摘要:本文主要介绍了手工焊接在SMT技术中的应用,包含了三种焊接方法的具体操作要领和基本步骤。同时,对表面贴装元件的拆除也进行了简单介绍。表面贴装元件的手工焊接是一项基本技术,技术本身的复杂程度并不高,但是要想真正掌握好这门技术,还需要在平时的操作实践中不断总结,积累经验,提高焊接的质量。

关键词:手工焊接;表面贴装元件焊接;技术

引言

SMT是"SurfaceMountTechnology"英文缩写,称为表面贴装技术。SMT是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺,表面贴装元件指片式元器件或适合于表面贴装的微型元器件,SMT就是直接将表面贴装元件焊接到印刷电路板上的一种连接技术。SMT具有组装密度高、电子产品体积小、重量轻、可靠性高、抗震能力强、焊点缺陷率低、高频特性好等诸多优点,工业上SMT工艺主要使用大型全自动的SMT流水线完成。表面贴装元件的不方便之处是不便于手工焊接,本文以常用的几类元器件为例介绍手工表面贴装方法。

1表面贴装技术和表面贴装元件

SMT称为表面贴装技术,其英文全称是“SurfaceMountTechnology”。在目前的电子组装行业中,SMT是一项非常流行的工艺技术。表面贴装元件指片式元器件或适合于表面贴装的微型元器件,SMT就是将表面贴装元件直接焊接在印制电路板上的一种技术。SMT具有组装密度高、重量轻、可靠性好、频率特性好等优点。近几年,我国的SMT技术发展非常迅速,SMT产业主要集中在长江三角洲和珠江三角洲,这两大地区的产业规模占整个行业总体规模的90%以上。电子产业的发展,使得电子产品的体积越来越小,性能越来越稳定,表面贴装元件在更多范围内得到应用。表面贴装元件的焊接有自动焊接和手工焊接两种。在工业生产中表面贴装元件的焊接主要使用大型全自动的SMT流水线设备,这种PCB板焊点密集,焊接质量要求高。手工焊接适宜小规模的生产、调试,其焊点工艺程度不及自动焊接效果好。本文主要介绍了手工焊接技术在SMT焊接中的应用,以便于教学或电子类爱好者参考。

2手工焊接表面贴装元件的要求

1、操作人员应带防静电腕带;2、一般要求采用防静电恒温烙铁,采用普通烙铁时必须接地良好。3、片式元件采用30W左右的烙铁,对于有铅的工艺,一般烙铁温度需要控制在316℃土20℃。对于无铅的工艺,一般烙铁温度需要控制在372℃土20℃。4、表面贴装焊接通常要求较小直径的锡线,典型的在0.50-0.75mm范围。5、先贴装小元件,后贴装大元件;先贴装矮元件,后贴装高元件。

3热风枪的使用

热风枪是手工焊接技术最常用的工具之一,在使用时应掌握一些技巧。

3.1拆焊前的准备工作

(1)根据集成电路和引脚排列及拆焊元件的外形选好热风枪的喷头。

(2)调整热风枪的热量和风速。

拆焊集成电路时,热量开关一般调在4~6档,风速开关调至2~3档;拆卸小型电子元件时,风速开关调至2档以内,风力不能调得太强,否则容易将小元件吹掉。

3.2拆焊操作技巧

拆焊操作技巧即:“一标、二涂、三焊、四镊”。

(1)“一标”。拆焊前记住集成电路的定位情况,可用铅笔将集成电路四周作好标记,以便焊接时恢复到原来的位置。

(2)“二涂”。用棉花沾松香水涂抹在拆焊集成电路的引脚周围。

(3)“三焊”。当热风枪的温度达到一定程度时,把热风枪的喷头置于拆焊元件上方大概2cm的位置,并注意使喷头与集成电路保持垂直,吹焊的位置要准确。

(4)“四镊”。待拆焊元件的引脚焊锡完全熔化后,用镊子将拆焊元件小心镊起。在焊锡还未熔化时,切不可用力分离拆卸元件,否则极易引起电路板铜箔脱落。

4表面贴装元件的手工焊接方法

在SMT中通过手工焊接表面贴装元件可以有三种不同的方法,分别是点焊法,拉焊法和拖焊法。下面对这三种手工焊接方法分别进行介绍。

4.1点焊法

点焊法在操作时先焊接元器件的一个管脚,再焊接该元器件的其他几个管脚。图1为点焊法示意图,从图中可见焊锡丝在点焊操作过程中放置方向各不相同,依据此可以分为四种点焊操作,分别是(a)图的侧点压锡焊、(b)图的斜点压锡焊、(c)图的下点压锡焊和(d)图的传热熔锡焊。在焊接引脚比较少的贴片元器件,如贴片电容、贴片电阻等时,建议采用点焊法进行焊接。

图1点焊法示意图

点焊法在具体操作时,先将有氧化物的焊盘用助焊剂全部预先处理好,再将焊盘的一端用电烙铁镀上一层锡,注意锡用量不易过多,将元器件放置于焊盘的正确位置,各元器件的引脚要与焊盘一一对应起来。将待焊的元器件用尖头镊子压住,用烙铁加热已经镀锡的一端,让元器件的一端先固定住。然后再用烙铁焊接另外一端,可以选用上述四种点焊法的任意一种进行操作。最后再将首次镀锡的一端焊牢,并对元器件的位置进行纠正,把过多的锡进行去锡处理,直到焊点合格为止。

4.2拉焊法

拉焊法的操作对象主要是多引脚的IC元件。首先在焊盘上放置好待焊的IC元件,确保该IC元件的每个引脚与焊盘上相应位置完全对应好,关键是每个引脚的序号一定要对应正确。用烙铁头部将焊锡丝熔融,一只手按住已经对准焊盘位置待焊的IC元件,另一只手握烙铁用焊锡固定IC元件的四个拐角,这一步的目的是使IC元件固定住。接着用电烙铁继续焊接其他引脚,在焊接时沿同一方向连续拉动焊锡丝和电烙铁,这就是拉焊法的关键操作。在拉焊的过程中,很可能会使相邻引脚连接起来,最后应用烙铁将多余焊锡去除,使每个引脚只与其对应的焊盘相连即可。

4.3拖焊法

拖焊法也主要以多引脚的IC元件为操作对象,与前面介绍的拉焊法比较相似。两者的区别在于拖焊法在固定IC元件的四个拐角时要用到的锡量较多,因为IC元件固定好后再焊接时不再加锡,而是直接用前面的锡进行拖焊。拖焊时要将PCB板放置成450左右,目的是让焊锡能随着烙铁的加热向下流动。在焊接时应快速拖动烙铁头,拖动时使烙铁头成Z字形状。如果在固定IC元件的四个拐角时用锡量过多,则应去除掉多余的锡,待所有焊点都合格后结束拖焊操作。

5表面贴片元件的拆除

5.1片式元件的拆除

拆除片式元件,首先在需要拆除的元件焊盘上加上助焊剂,让热风枪或其他返修工具距离待拆除元件0.5cm左右,来回移动热风枪确保待拆除元件受热均匀,观察焊料是否熔化。待焊料熔化后,用镊子在垂直方向将元件迅速夹起。也可以不使用热风枪,直接用电烙铁加热焊锡处,待焊料融化后移除元件,最后将焊盘上残留的锡清除干净。

5.2 IC元件的拆除

对于拆除IC元件的,主要有SOIC、SOP、PLCC、QFP等。首先在需要拆除的IC元件周围贴上高温胶带,避免热风枪烫坏周围的元件。热风枪的放置位置与拆除片式元件基本相同,也约为0.5cm。在拆除大尺寸的IC元件,或引脚间隙很小的IC元件时,需重新调整热风枪的温度。待焊点熔化后,使用吸锡笔垂直取下元件,最后清理焊盘,方法与片式元件清除焊盘的方法相同。

结束语

本文主要介绍了在目前流行的SMT技术中,表面贴装元件使用手工焊接的方法,具体包括点焊法,拉焊法和拖焊法三种,以及表面贴装元件的拆除方法,为电子类专业的学生或电子设计制作爱好者提供参考和学习。

参考文献

[1]胡玲敏.表面贴装元器件的手工焊接与拆卸方法[J].舰船电子工程,2015,35(10):182-184.

[2]李和平.表面贴装元件的焊接技术[J].家电检修技术,2007(10):17-18.

[3]武汉陈冰.表面贴装元件的手工焊接技巧[N].电子报,2002-01-13 (011).

论文作者:曾令菊

论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期

论文发表时间:2018/10/1

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