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錫焊（電子工業(yè)中的焊接方法）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-23

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錫焊

電子工業(yè)中的焊接方法

錫焊是利用低熔點的金屬焊料加熱熔化后，滲入并充填金屬件連接處間隙的焊接方法。因焊料常為錫基合金，故名。常用烙鐵作加熱工具。廣泛用于電子工業(yè)中。

基本信息

中文名	錫焊
外文名	Soldering
用途	廣泛用于電子工業(yè)中
來源	焊料常為錫基合金

技術(shù)要點

錫焊作為一種操作技術(shù)，手工錫焊主要是通過實際訓練才能掌握，但是遵循基本的原則，學習前人積累的經(jīng)驗，運用正確的方法，可以事半功倍地掌握操作技術(shù)。以下各點對學習焊接技術(shù)是必不可少的。

基本條件

可焊范圍

不是所有的材料都可以用錫焊實現(xiàn)連接的，只有一部分金屬有較好可焊性（嚴格的說應該是可以錫焊的性質(zhì)），才能用錫焊連接。一般銅及其合金，金，銀，鋅，鎳等具有較好可焊性，而鋁，不銹鋼，鑄鐵等可焊性很差，一般需采用特殊焊劑及方法才能錫焊。

焊料合格

鉛錫焊料成分不合規(guī)格或雜質(zhì)超標都會影響焊錫質(zhì)量，特別是某些雜質(zhì)含量，例如鋅，鋁，鎘等，即使是0．001%的含量也會明顯影響焊料潤濕性和流動性，降低焊接質(zhì)量。再高明的廚師也無法用劣質(zhì)的原料加工出美味佳肴，這個道理是顯而易見的。

焊劑合適

焊接不同的材料要選用不同的焊劑，即使是同種材料，當采用焊接工藝不同時也往往要用不同的焊劑，例如手工烙鐵焊接和浸焊，焊后清洗與不清洗就需采用不同的焊劑。對手工錫焊而言，采用松香和活性松香能滿足大部分電子產(chǎn)品裝配要求。還要指出的是焊劑的量也是必須注意的，過多，過少都不利于錫焊。

焊點設計

合理的焊點幾何形狀，對保證錫焊的質(zhì)量至關(guān)重要，如圖一(a)所示的接點由于鉛錫料強度有限，很難保證焊點足夠的強度，而圖一(b)的接頭設計則有很大改善。圖二表示印制板上通孔安裝元件引線與孔尺寸不同時對焊接質(zhì)量的影響。

手工錫焊

以下幾個要點是由錫焊機理引出并被實際經(jīng)驗證明具有普遍適用性。

加熱時間

錫焊時可以采用不同的加熱時間，例如烙鐵頭形狀不良，用小烙鐵焊大焊件時我們不得不延長時間以滿足錫料溫度的要求。在大多數(shù)情況下延長加熱時間對電子產(chǎn)品裝配都是有害的，這是因為

（1）焊點的結(jié)合層由于長時間加熱而超過合適的厚度引起焊點性能劣化。

（2）印制板，塑料等材料受熱過多會變形變質(zhì)。

（3）元器件受熱后性能變化甚至失效。

（4）焊點表面由于焊劑揮發(fā)，失去保護而氧化。

結(jié)論：在保證焊料潤濕焊件的前提下時間越短越好。

適宜溫度

如果為了縮短加熱時間而采用高溫烙鐵焊校焊點，則會帶來另一方面的問題：焊錫絲中的焊劑沒有足夠的時間

在被焊面上漫流而過早揮發(fā)失效；焊料熔化速度過快影響焊劑作用的發(fā)揮；由于溫度過高雖加熱時間短也造成過熱現(xiàn)象。

結(jié)論：保持烙鐵頭在合理的溫度范圍。一般經(jīng)驗是烙鐵頭溫度比焊料熔化溫度高50℃較為適宜。

理想的狀態(tài)是較低的溫度下縮短加熱時間，盡管這是矛盾的，但在實際操作中我們可以通過操作手法獲得令人滿意的解決方法。

烙鐵頭

烙鐵頭把熱量傳給焊點主要靠增加接觸面積，用烙鐵對焊點加力對加熱是徒勞的。很多情況下會造成被焊件的損傷，例如電位器，開關(guān)，接插件的焊接點往往都是固定在塑料構(gòu)件上，加力的結(jié)果容易造成原件失效。

操作要領(lǐng)

1．焊件表面處理

手工烙鐵焊接中遇到的焊件是各種各樣的電子零件和導線，除非在規(guī)模生產(chǎn)條件下使用“保險期”內(nèi)的電子元件，一般情況下遇到的焊件往往都需要進行表面清理工作，去除焊接面上的銹跡，油污，灰塵等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。手工操作中常用機械刮磨和酒精，丙酮擦洗等簡單易行的方法。

2．預焊

預焊就是將要錫焊的元器件引線或?qū)щ姷暮附硬课活A先用焊錫潤濕，一般也稱為鍍錫，上錫，搪錫等。稱預焊是準確的，因為其過程合機理都是錫焊的全過程——焊料潤濕焊件表面，靠金屬的擴散形成結(jié)合層后而使焊件表面“鍍”上一層焊錫。

預焊并非錫焊不可缺少的操作，但對手工烙鐵焊接特別是維修，調(diào)試，研制工作幾乎可以說是必不可少的。

3．不要用過量的助焊劑

適量的助焊劑是必不可缺的，但不要認為越多越好。過量的松香不僅造成焊后焊點周圍需要清洗的工作量，而且延長了加熱時間（松香融化，揮發(fā)需要并帶走熱量），降低工作效率；而當加熱時間不足時又容易夾雜到焊錫中形成“夾渣”缺陷；對開關(guān)元件的焊接，過量的助焊劑容易流到觸點處，從而造成接觸不良。

合適的助焊劑量應該是松香水僅能浸濕將要形成的焊點，不要讓松香水透過印制板流到元件面或插座孔里（如IC插座）。對使用松香芯的焊絲來說，基本不需要再涂助焊劑。

4．保持烙鐵頭的清潔

因為焊接時烙鐵頭長期處于高溫狀態(tài)，又接觸焊劑等受熱分解的物質(zhì)，其表面很容易氧化而形成一層黑色雜質(zhì)，這些雜質(zhì)幾乎形成隔熱層，使烙鐵頭失去加熱作用。因此要隨時在烙鐵架上蹭去雜質(zhì)。用一塊濕布或濕海綿隨時擦烙鐵頭，也是常用的方法。

5．加熱要靠焊錫橋

非流水線作業(yè)中，一次焊接的焊點形狀是多種多樣的，我們不可能不斷換烙鐵頭。要提高烙鐵頭加熱的效率，需要形成熱量傳遞的焊錫橋。所謂焊錫橋，就是靠烙鐵上保留少量焊錫作為加熱時烙鐵頭與焊件之間傳熱的橋梁。

顯然由于金屬液的導熱效率遠高于空氣，而使焊件很快被加熱到焊接溫度。應注意作為焊錫橋的錫保留量不可過多。

6．焊錫量要合適

過量的焊錫不但毫無必要地消耗了較貴的錫，而且增加了焊接時間，相應降低了工作速度。更為嚴重的是在高密度的電路中，過量的錫很容易造成不易察覺的短路。

但是焊錫過少不能形成牢固的結(jié)合，降低焊點強度，特別是在板上焊導線時，焊錫不足往往造成導線脫落。

7．焊件要牢固

在焊錫凝固之前不要使焊件移動或振動，特別使用鑷子夾住焊件時一定要等焊錫凝固再移去鑷子。這是因為焊錫凝固過程是結(jié)晶過程，根據(jù)結(jié)晶理論，在結(jié)晶期間受到外力（焊件移動）會改變結(jié)晶條件，導致晶體粗大，造成所謂“冷焊”。外觀現(xiàn)象是表面無光澤呈豆渣狀；焊點內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，容易有氣隙和裂隙，造成焊點強度降低，導電性能差。因此，在焊錫凝固前一定要保持焊件靜止，實際操作時可以用各種適宜的方法將焊件固定，或使用可靠的夾持措施。

8．烙鐵撤離有講究

烙鐵撤離要及時，而且撤離時的角度和方向?qū)更c形成有一定關(guān)系。

撤烙鐵時輕輕旋轉(zhuǎn)一下，可保持焊點適當?shù)暮噶?，這需要在實際操作中體會。

手工焊接

" 焊前準備

準備好電烙鐵以及鑷子、剪刀、斜口鉗、尖嘴鉗、焊料、焊劑等工具，將電烙鐵及焊件搪錫，左手握焊料，右手握電烙鐵，保持隨時可焊狀態(tài)。

" 用烙鐵加熱備焊件。

" 送入焊料，熔化適量焊料。

" 移開焊料。

" 當焊料流動覆蓋焊接點，迅速移開電烙鐵。

掌握好焊接的溫度和時間。在焊接時，要有足夠的熱量和溫度。如溫度過低，焊錫流動性差，很容易凝固，形成虛焊；如溫度過高，將使焊錫流淌，焊點不易存錫，焊劑分解速度加快，使金屬表面加速氧化，并導致印制電路板上的焊盤脫落。尤其在使用天然松香作助焊劑時，錫焊溫度過高，很易氧化脫皮而產(chǎn)生炭化，造成虛焊。

焊劑

①助焊劑

助焊劑一般可分為無機助焊劑、有機助焊劑和樹脂助焊劑，能溶解去除金屬表面的氧化物，并在焊接加熱時包圍金屬的表面，使之和空氣隔絕，防止金屬在加熱時氧化；可降低熔融焊錫的表面張力，有利于焊錫的濕潤。

② 阻焊劑

限制焊料只在需要的焊點上進行焊接，把不需要焊接的印制電路板的板面部分覆蓋起來，保護面板使其在焊接時受到的熱沖擊小，不易起泡，同時還起到防止橋接、拉尖、短路、虛焊等情況。

使用焊劑時，必須根據(jù)被焊件的面積大小和表面狀態(tài)適量施用，用量過小則影響焊接質(zhì)量，用量過多，焊劑殘渣將會腐蝕元件或者使電路板絕緣性能變差。

焊接點

1 、焊點要有足夠的機械強度，保證被焊件在受振動或沖擊時不致脫落、松動。不能用過多焊料堆積，這樣容易造成虛焊、焊點與焊點的短路。

2 、焊接可靠，具有良好導電性，必須防止虛焊。虛焊是指焊料與被焊件表面沒有形成合金結(jié)構(gòu)。只是簡單地依附在被焊金屬表面上。

3 、焊點表面要光滑、清潔，焊點表面應有良好光澤，不應有毛刺、空隙，無污垢，尤其是焊劑的有害殘留物質(zhì)，要選擇合適的焊料與焊劑。

鋁件錫焊

鋁極易氧化，表面通常覆蓋著一層氧化鋁薄膜，即使焊接前是、刮去這層薄膜，但由于焊接時烙鐵的高溫，使焊接面又迅速生成一層氧化膜，使刮出的新面不與空氣接觸，那么就可以使錫附著在鋁上了。下面介紹兩種錫焊鋁件的方法。

1、先將鋁件焊接面用砂紙打光，放一些松香和鐵粉。用功率60W以上的烙鐵，沾上足量的焊錫，放在焊接面上用力摩擦。由于鐵粉的作用，把氧化層磨掉，錫就附著在鋁表面上了。趁錫未凝固時，用布將焊面和烙鐵上的鐵粉擦去，就可以按普通方法進行焊接了。

2、在要焊接的鋁線或鋁板的焊面上，涂一層硝酸汞溶液。由于化學作用，在鋁表面生成一層鋁汞合金，用水沖洗后即可焊接。剛焊上去的錫是焊在鋁汞合金上的，焊接強度不高。因此焊接時要用100W大烙鐵，焊鐵頭多在焊面上停留，使汞在鋁中擴散，錫能牢固地與鋁基體焊在一起，加強焊接強度。

安全操作

1．工字鐵，鐵管等工夾具要裝設牢固，放置平穩(wěn)。使用鉆床、剪板機和高處作業(yè)時，應遵守有關(guān)工種安全操作規(guī)程。

2．焊制完畢應將爐火熄滅。使用電烙鐵應先檢查是否漏電并放在穩(wěn)妥的地方，烙鐵不準充當其它工具用來錘、敲或撬東西。工作完畢即將插頭撥掉，防止失火。

3．剪切材料，手不準擋在切割線上。多人操作應相互配合，協(xié)調(diào)一致。使用剪刀時不準用榔頭敲擊剪刀板。

4．安裝中如遇電氣線路阻礙，應先通知電工切斷電源，再進行工作。

5．敲擊板料要防止砸、割手。角料及剪下的碎料應放在安全地點，防止刺傷。

6．錫焊時清除水污，要防止飛濺。焊油和氯化鋅不許亂放，用后要清理干凈。

7．密閉容器要打開通風設備后才能焊接。

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