與初學(xué)者談焊接

與初學(xué)者談焊接焊接是電子制作過(guò)程中非常重要的一環(huán)，它的作用是使被焊接的金屬之間充分、緊密地接觸，從而保證良好的導(dǎo)電性能，還能隔絕空氣，防止焊接部位氧化或銹蝕。有的焊點(diǎn)還起著將電子元件固定在某一部位的機(jī)械支撐作用。對(duì)于初學(xué)制作的人來(lái)說(shuō)，焊接是首先要掌握的一道工藝。焊接工藝質(zhì)量好壞，直接決定著作品能否成功。本文將系統(tǒng)地與朋友們談?wù)労附拥闹R(shí)和技能。一、焊接用品首先要選擇一套對(duì)路、適用的焊接用品。1．電烙鐵：它是焊接的主要工具。從電一熱轉(zhuǎn)化方式上可分為內(nèi)熱式（烙鐵頭套在電熱芯外面）和外熱式（烙鐵頭插在電熱芯里面）兩種。它們的外形不同（如圖1），熱效率也不同，但使用效果是相同的。因?yàn)殡姛嵝倔w積的關(guān)系，大功率（50瓦以上）電烙鐵都是外熱式的。功率的大小表示單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出熱量的多少，焊大件要用大功率電烙鐵；焊小件要用小功率的，不可“大馬拉小車”，也不能“小馬拉大車”。一般的電子制作用20至35瓦的烙鐵為宜。偏頭烙鐵和尖頭烙鐵（如圖1）有不同用途：偏頭用于普通焊法（也稱帶錫焊法），它的斜面能沾取并攜帶一定量熔化的焊錫；尖頭用于點(diǎn)焊法（也稱點(diǎn)錫焊法），它本身不能沾取和攜帶焊錫（建議初學(xué)者學(xué)習(xí)焊接從普通焊法人手），所以偏頭烙鐵是必不可少的。市場(chǎng)上還有一些有特殊功能的烙鐵，如吸錫烙鐵、電子控溫烙鐵、速熱烙鐵以及用液體燃料加熱的烙鐵等等，讀者可在了解其性能后使用。購(gòu)買電烙鐵時(shí)還要知道銘牌上

所標(biāo)數(shù)字的含義，例如“220V/20W”表示使用電壓是220V（市電電壓）功率是20W。尖兒尖頭心）內(nèi)熱式%）外熱式.尖兒尖頭心）內(nèi)熱式%）外熱式.焊錫：電子制作應(yīng)使用焊錫絲，它是空芯的，內(nèi)裝膏狀的助焊劑，直徑從零點(diǎn)幾至幾毫米不等。焊錫實(shí)際上是錫、鉛合金，因配比不同而熔點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)也不同。一般來(lái)說(shuō)．熔點(diǎn)在150℃至200℃之間，直徑在1毫米左右的焊錫絲比較適用，可挑選質(zhì)地細(xì)膩、表面光亮的購(gòu)買。不要用工業(yè)錫條、錫塊焊電子電路，因?yàn)榕浔炔粚?duì)，雜質(zhì)也多，會(huì)影響焊接質(zhì)量。

偏頭烙鐵．3．助焊劑：它在焊接過(guò)程中產(chǎn)生揮發(fā)，通過(guò)揮發(fā)能凈化金屬表面，使焊錫與金屬的本質(zhì)部分緊密結(jié)合，提高焊接質(zhì)量。常用的助焊劑有三種：松香、焊油和鏹水。焊銅可用松香或焊油，焊鐵可用焊油或鏹水。為使用方便，用體積比1（松香）：2（濃度為95％的醫(yī)用酒精）的溶液，即“松香水”．焊接前刷在印刷電路板上，效果很好。鏹水的配制方法：將適量的鋅（可用廢電池皮）浸入稀鹽酸，待化學(xué)反應(yīng)完畢，混合液體即是。焊油和鏹水都有腐蝕性，操作時(shí)不要直接用手，以免燒傷皮膚。使用助焊劑要適量，最好是焊完后焊點(diǎn)的助焊劑都揮發(fā)掉，殘留下來(lái)會(huì)腐蝕焊點(diǎn)，時(shí)間一久會(huì)造成電路故障。使用焊油和鏹水更要注意使烙鐵在焊點(diǎn)上多作用些時(shí)間，保證它們揮發(fā)干凈，因?yàn)樗鼈兊母g作用很強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō)，焊印刷電路或小型電子元件只用松香，焊其它銅件或鐵件時(shí)才用焊油或鏹水。4．其它用品：砂紙、刻刀、銼刀、烙鐵架、剪子、尖嘴鉗和錐子（比印刷電路板上的元件孔徑稍粗一些）。二、焊接過(guò)程普通焊法的三個(gè)步驟是：1．打磨：用砂紙或刻刀清除欲焊部位金屬表面的臟物，使其露出本質(zhì)。打磨的輕、重視金屬表面污濁程度來(lái)決定。如果金屬表面很清潔，像剛剛?cè)サ羲芰掀ぢ冻龅你~絲等，可免去這一步?，F(xiàn)代生產(chǎn)的電子元件，其引線表面都已做了助焊處理（鍍有助焊層），若元件是新的，也可免去這一步。2．鍍錫：在助焊劑的作用下，使焊件表面均勻地、牢固地附著上一層焊錫（如圖2a）。具體做法是：用烙鐵將焊件按在松香塊上．使其表面先沾上一層松香，再用帶有焊錫的烙鐵反復(fù)涂抹，使焊錫與焊件表面結(jié)合牢固。鍍錫不要太多、太厚，更不要出疙瘩。注意不要用烙鐵沽松香往焊件上抹，因?yàn)樗上銚]發(fā)很快，移動(dòng)烙鐵的過(guò)程中松香已經(jīng)揮發(fā)完了。良好的鍍錫，表面光亮、均勻，附著力強(qiáng)，用手摳不掉。如果是將電子元件焊到印刷板上，則只鍍電子元件的引線即可，因?yàn)橛∷迳虾更c(diǎn)的銅箔已經(jīng)做過(guò)助劑處理了（自己手工制作的印刷板除外）。鍍錫用偏頭烙鐵較方便。用拿鉛筆的姿式握小型電烙鐵把操作方便，要養(yǎng)成習(xí)慣。3．化接：將鍍好錫的焊件靠在一起，用偏頭烙鐵“吃”上（即沾上）適量焊錫，作用在它們的結(jié)合處（如圖2b）2、3秒鐘，烙鐵離開，待焊錫冷卻凝固后，化接即告完成。如果是將電子元件焊到印刷板上，則應(yīng)先估量好電子元件引線的長(zhǎng)短，剪去多余部分再行化接。這時(shí)要注意烙鐵頭既接觸元件引線又接觸印刷板，使兩者溫度同時(shí)升高，烙鐵頭帶來(lái)的焊錫就會(huì)與兩者都充分結(jié)合。要形成良好的焊點(diǎn)，用錫量要適中，過(guò)多則焊點(diǎn)太大，不美觀，還容易引起短路故障；過(guò)少則機(jī)械強(qiáng)度不夠，焊點(diǎn)容易開裂。圖2b中兩根導(dǎo)線也可先擰接起來(lái)再化接，那樣更能經(jīng)受拉力。請(qǐng)注意：在焊錫冷卻凝固前，不能移動(dòng)焊件位置（不松手），否則焊點(diǎn)會(huì)裂開。以上是普通焊法的三個(gè)步驟，其中第二步鍍錫最關(guān)鍵。正確的焊接十分結(jié)實(shí)，可用一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明：首尾焊在一起的細(xì)導(dǎo)線，用力拉斷，斷點(diǎn)不會(huì)在焊接處。另一種是點(diǎn)焊法，它比較簡(jiǎn)單、快速。但只能用于印刷電路板的焊接。方法是：將全部電子元件按要求插到印刷板上，雙手分別持尖頭烙鐵和焊錫絲，同時(shí)對(duì)準(zhǔn)某一焊點(diǎn)，鍍錫、化接一次完成（如圖3）。所有焊點(diǎn)焊完后，再將多余引線一一齊根剪掉。用點(diǎn)焊法的前提條件是：（1）印刷板是經(jīng)過(guò)助焊處理的；（2）電子元件的引線是經(jīng)過(guò)助焊處理的且是很新，很清潔的；(3)操作者要有普通焊法的基礎(chǔ)。用點(diǎn)焊法要注意的是：(1)電烙鐵、焊錫絲與印刷板成45度角；(2)準(zhǔn)確掌握“火候”使焊接一次成功，因?yàn)橛眉忸^烙鐵修改焊點(diǎn)是很困難的。手工焊接的兩種方法比較：普通焊法質(zhì)量較好，但速度慢；點(diǎn)焊法速度快，但容易出現(xiàn)虛焊、假焊等毛病。維修吧印陸電路板北鍛野鏘山希百樣其嗨印陸電路板北鍛野鏘山希百樣其嗨(b)臥式三、從外觀判斷質(zhì)量及不良焊點(diǎn)的修改方法用萬(wàn)用表測(cè)量電阻可檢查焊點(diǎn)的導(dǎo)電性能；用輕微晃動(dòng)的方法可檢查焊點(diǎn)的牢固程度，這里再教大家一種簡(jiǎn)單直觀的檢查方法，即從焊點(diǎn)的外觀形態(tài)大致判斷焊接的質(zhì)量好壞，從而可以邊焊接．邊對(duì)不良焊點(diǎn)進(jìn)行修改。.良好的焊點(diǎn)：如圖4(a)。它應(yīng)該表面光滑、圓潤(rùn)、像小山一樣，并且高度與底面積應(yīng)成比例。元件的引線要盡量垂直于印刷板，以它為中心，周圍的焊錫要?jiǎng)蚍Q。元件的引線要露出少許，以便確認(rèn)其高度。如果外形合乎要求但表面不光亮。一種可能是焊錫質(zhì)量不好，需更換；另一種可能是助焊劑沒(méi)揮發(fā)干凈，應(yīng)重新熔化焊錫，直到其揮發(fā)完，烙鐵再離開。.錫多的焊點(diǎn)：如圖4(b)。如果是用普通焊法焊的，原因是烙鐵上沾的錫太多，在化接的過(guò)程中大部分轉(zhuǎn)換到焊點(diǎn)上，形成“鴨梨”狀。如果是用點(diǎn)焊法焊的則可能是因?yàn)闀r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，熔化的焊錫太多，也可能是焊錫絲太粗造成的。這樣的焊點(diǎn)不美觀且容易和鄰近的焊點(diǎn)相碰，造成短路。修改的方法是“甩”掉多余焊錫。先沾松香，以拿烙鐵的手磕打桌面，但烙鐵要懸空，使烙鐵頭上的錫先甩凈，再粘松香，然后熔化焊點(diǎn)，把多余的錫“吃”到烙鐵頭上，再用上述磕打的方法甩凈，一次不行反復(fù)多次，直到成為良好焊點(diǎn)。.錫少的焊點(diǎn)：如圖4(c)。這樣的焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度不夠，稍微振動(dòng)就會(huì)開裂。修改的方法是：重新化接，再補(bǔ)加一些錫，使其合乎要求。.鍍錫不好的焊點(diǎn)：如圖4(d)。它的外觀特征是：焊錫與元件引線接觸的部分凹進(jìn)去。或者是焊錫與銅箔接觸的邊緣凹進(jìn)去。形成的原因是引線或銅箔未鍍好錫，其表面不吃錫，當(dāng)焊錫熔化成液態(tài)時(shí)，它們之間處于不浸潤(rùn)狀態(tài)，在冷卻過(guò)程中因表面張力的緣故而形成了特殊的形狀。修改的方法是：退下來(lái)重新打磨、鍍錫再焊上，不能怕麻煩。如果是怕熱的“嬌氣”元件，也可以在印刷板上用小刀打磨干凈，放一點(diǎn)兒松香粉沫，重新鍍錫、化接在印刷板上一次完成。這種方法雖不影響電氣效果，但焊點(diǎn)外觀污濁。銅箔沒(méi)鍍好的也應(yīng)照此處理。5.豆渣樣焊點(diǎn)：如圖4（e）。這是很形象的叫法，其表面凹凸不平、麻麻渣渣，像豆渣攤在那里。焊錫質(zhì)量不好；烙鐵溫度低；焊錫尚未充分熔化，烙鐵就離開了焊點(diǎn)；焊錫冷卻的過(guò)程中元件晃動(dòng)了；這幾種情況都可能形成這樣的焊點(diǎn)。修改方法是：對(duì)癥下藥，重新進(jìn)行化接，一定要等焊錫充分熔化，烙鐵再離開，并且焊錫未固化前元件應(yīng)保持不動(dòng)。以上講了良好與不良焊點(diǎn)的區(qū)別，不良焊點(diǎn)的形成原因和修改方法，要說(shuō)明的是這些操作都要用有吃錫面的偏頭烙鐵。四、有關(guān)焊接的其它問(wèn)題1．元件的擺放：分立式和臥式兩種，如圖5，根據(jù)印板上孔距的大小而定，但有的元件，像小型電容器、三極管等只能立式擺放。2．新烙鐵吃錫：新烙鐵要“吃”上錫才能使用。方法是：內(nèi)熱式的通電2—3分鐘（外熱式的時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)一些）后，用銼銼凈烙鐵頭的刃口部位，露出銅的本質(zhì)并迅速沾松香（溫度合適時(shí)發(fā)出“剌啦”的聲音，并冒白煙）再沾錫，即先給烙鐵頭鍍錫，習(xí)慣上稱為吃錫。有了吃錫面的烙鐵，越頻繁使用，其吃錫面越大，越好使，否則，吃錫面會(huì)縮小甚至完全消失。3．處理烙鐵“燒死”的問(wèn)題：長(zhǎng)時(shí)間通電但不使用，稱為“干燒”。時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)使烙鐵頭燒死，即整個(gè)烙鐵頭完全被黑乎乎的一層氧化銅復(fù)蓋。這樣的烙鐵是不能使用的。處理方法是：銼掉原來(lái)吃錫部位的氧化層，重新露出銅的本質(zhì)，并迅速地沾松香、沾錫，形成新的吃錫面。長(zhǎng)期使用的烙鐵頭，它的刃口部位會(huì)磨損（也兼有助焊劑的腐蝕因素），變得凹凸不平，這時(shí)也應(yīng)用銼銼平，恢復(fù)原來(lái)形狀才好使用。若烙鐵頭很小了，應(yīng)換新的．整個(gè)烙鐵還能繼續(xù)使用。4．用錫量的控制：用普通焊法，焊點(diǎn)上錫的多少取決于烙鐵頭上帶的錫多少，這些錫大部分留在焊點(diǎn)上。如果帶（沾）錫很多，而寄希望于焊接時(shí)少給焊點(diǎn)而多保留在烙鐵頭上一些是不可能的。因此，烙鐵帶（沾）錫多少要預(yù)先控制好。用點(diǎn)焊法時(shí)則由持焊錫絲的手控制。錫量夠了焊錫絲要馬上離開。5．改焊的方法：把焊錯(cuò)的元件或者是損壞的元件焊下。再重新焊上合乎要求的稱為改焊。具體做法是：用左手姆指和中指捏住印刷板，先化開一個(gè)焊點(diǎn)，同時(shí)食指將元件向相反方向推，使這個(gè)引線先退出一段（若能完全退出更好）；再加熱另一個(gè)焊點(diǎn)，食指再將元件往另一面勾，使另一個(gè)引線也退出一段，反復(fù)幾次，元件就“晃”下來(lái)了。留在銅箔上的錫要去掉（用前文講過(guò)的甩錫方法），以便露出原孔重新焊接。如果反復(fù)甩錫總甩不凈，可用錐子從有銅箔的一面向另一方捅，貫通為止。改焊三極管要輪流焊3個(gè)焊點(diǎn)。改焊集成電路則要用專門的吸錫烙鐵。7．用余熱焊接的方法：場(chǎng)效應(yīng)管、某些集成電路，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不能耐受電烙鐵工作時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓或者是較高的溫度，焊這類元件時(shí)應(yīng)斷開電源，