PCB板中电子元器件的手工焊接方法分析

任何一台电子仪器、仪表或电子产品，都是由各种元器件、电子模块、接插件、线缆连接组装而成的。焊接是电子安装工艺中的重要环节，虽然机械自动化的焊接设备、先进的焊接技术在电子产品的组装、焊接中起到了非常重要的作用，但在补焊、组装、调试、维修电子电路时，手工焊接技术是基本技能。

锡焊机理

焊接是通过熔融的焊料合金与两个被焊接金属表面之间生成金属间合金层，从而实现两个被焊接金属之间电气与机械连接的焊接技术。在手工焊接中，常用的焊料是松香芯焊锡丝。

锡焊过程实际上是焊料、焊剂、焊件在焊接加热的作用下，相互间所发生的物理一化学过程。在焊接过程中，熔融焊料在被焊金属表面形成焊点的过程可分为三个阶段：润湿阶段、扩散阶段和合金层生成阶段。

在焊点形成过程中，熔融焊料在被焊件的金属表面充分铺展，这一过程即为润湿过程。焊点发生润湿现象的同时还伴随着扩散现象，当温度足够高时，液体焊料和固态焊件金属之间发生原子扩散，扩散速度和扩散量受温度和时间的影响。

扩散阶段在焊料和焊件的交界处形成一层金属化合物，即合金层。合金层可使不同的金属材料牢固地连接在一起。焊接的好坏很大程度上取决于合金层的质量。理想的焊接点在结构上必须具有一层比较严格的合金层，否则，将容易出现虚焊、假焊现象。

焊前准备工作

在进行印制电路板手工焊接前要做好以下准备工作：

?熟悉电路。熟悉所焊电路装配图，检查元器件型号、规格及数量是否符合图纸要求，做好相关准备工作。

?准备工具。根据被焊器件的大小，准备好电烙铁、吸锡器以及镊子、螺丝刀、斜口钳、尖嘴钳、焊料、焊剂等辅助工具。印制电路板的焊接一般使用内热式电烙铁，采用握笔法焊接方式。

?清洁焊件。金属焊件表面的杂质会严重影响金属焊件与焊锡之间合金薄层的形成。在焊接前，首先要做好焊件表面的清洁工作，去除金属焊件表面的氧化膜、污垢等杂质。当氧化程度严重时，还需采用机械或化学等方法清除。

?给焊件镀锡。将清除干净的焊件表面用烙铁镀上一层焊锡。镀上的焊锡分布要均匀、全面，不能太厚和出现不规则的形状。

手工焊接操作法

手工焊接分为准备施焊、加热焊件、送焊锡丝、移开焊锡丝、移开电烙铁头五个步骤，如图一所示。

下面分别讲解各步骤的操作关键点：

?准备施焊：左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁，烙铁头应保持干净，并上锡，处于随时可施焊的状态。

?加热焊件：烙铁尖先送到焊接处，注意烙铁尖应同时接触焊盘和元器件引线，元器件的引线和焊盘都要均匀受热。

?送焊锡丝：加热焊件达到一定温度后，焊锡丝从烙铁对面接触焊件，注意不是直接接触电烙铁。焊盘和引线被融化了的助焊剂所浸润，除掉表面的氧化层，焊料在焊盘和引线连接处呈锥状，形成理想的无缺陷的焊点。

?移开焊锡丝：当焊锡丝溶化一定量后，立即移开焊锡丝。

?移开电烙铁：焊锡浸润焊盘或焊件的施焊部位后，移开烙铁。

对于小热容量焊件而言，整个焊接过程应在3~4秒完成。

▲手工焊接步骤示意图

印刷电路板中元器件的焊接

印制电路板可实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘，提供所要求的电气特性，为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

在焊接电路板时，元器件安装顺序应根据电路的实际情况灵活操作，要求整齐美观，型号数值朝外，便于检查。一般来说，应遵循先低后高、先轻后重以及优先耐热的原则，依次是电阻器、电容器、二极管、晶体管、集成电路和高功率管等。元件焊接的顺序如下图所示。

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