手工焊接操作规范.docx
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手工焊接操作规范.docx
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手工焊接操作规范
手工焊接工艺操作规范
制 定 日期
审 核 日期
批 准 日期
批准:
生效日期:
一、目的:
规定印制电路板元器件插装、手工焊接(包装表面贴装)工序应遵循的基本工艺要求。
1、焊接工具电烙铁
电烙铁是熔解锡进行焊接的工具,主要用来焊接,使用时只要用电烙铁头对准所焊元器件焊接即可。
一.电烙铁的种类和规格
电烙铁的种类比较多,可分为外热式,内热式,恒温式,吸锡式等。
(1)外热式电烙铁:
烙铁头安装在烙铁芯里面的电烙铁。
(2)内热式电烙铁:
烙铁芯装在烙铁头里面的电烙铁。
(3)恒温式电烙铁:
在烙铁头内装有磁铁式的温度控制器,控制通电时间而实现温度控制的电烙铁。
(4)吸锡式电烙铁:
将活塞式吸锡器与电烙铁融为一体的拆焊工具。
2.电烙铁的规格
电烙铁的规格常有:
25W、 30W、 40W 、 60W 等。
三.焊接通常用的工具
焊接通常用的工具有:
电烙铁、焊锡丝 、 烙铁架、剪钳、 锡渣盒。
四.焊锡的目的
焊锡的目的:
1、固定零件与PCB板;2、起导电作用,使零件与PCB板形成闭合回路。
五、电烙铁的保养
(1)烙铁应放在烙铁架上,应轻拿轻放,决不要将烙铁上的锡乱甩。
(2)上班第一次使用时,必须让烙铁嘴“吃锡”,平时不用烙铁的时候,要让烙铁嘴上保持有一定量的锡,不可把烙铁嘴在海棉上清洁后存放于烙铁架上。
(3)电烙铁通电后温度高达250℃以上,不用时应放在烙铁架上,但较长时间不用时应切断电源,防止高温“烧死”烙铁头(被氧化)。
要防止电烙铁烫坏其他元器件,尤其是电源线,若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。
(4)拿起烙铁开始使用时,需清洁烙铁嘴,但在使用过程中无需将烙铁嘴拿到海棉上清洁,只需将烙铁嘴上的锡搁入集锡硬纸盒内,这样保持烙铁嘴之温度不会急速下降。
(5)烙铁嘴发赫,不可用刀片之类的金属器件处理,而是要用松香或锡丝来解决。
(6)每天用完后,先清洁,再加足锡,然后马上切断电源。
(7)切记不能将电烙铁进行猛力敲打。
二、手工焊接操作的具体手法:
手工锡焊接技术是一项基本功,就是在大规模生产的情况下,维护和维修也必须使用手工焊接。
因此,必须通过学习和实践操作练习才能熟练掌握。
下面将焊接技术具体分为以下几个步骤。
1、手握铬铁的姿势
焊接时,一手拿烙铁,一手拿焊锡丝;焊锡丝的拿法如下图所示,手握铬铁的手柄,绝不能握在金属部分。
电铬铁的握法一般有两种,对于小功率铬铁的握法是“握笔式”,就像用手握笔一样。
这种握法对于电子线路的焊接,使用功率比较小的铬铁,并且铬铁头都是直型,常用这种握法。
对于大功率的铬铁,比较大,也较重,所以采用“拳握法”,就像握拳头一样,握住铬铁柄;电烙铁的握法如下图所示
焊锡丝拿法 电烙铁的握法
2、手工烙铁锡焊的基本步骤
手工烙铁焊接时,一般应按以下五个步骤进行(简称五步操作法)。
1准备
将被焊件、电烙铁、焊锡丝、烙铁架等准备好,并放置于便于操作的地方。
焊接前要先将加热到能熔锡的
烙铁头放在松香或蘸水海绵上轻轻擦拭,以去除氧化物残渣;然后把少量的焊料和助焊剂加到清洁的烙铁头上,也就是常称之为让铬铁头吃上锡,使烙铁随时处于可焊接状态,如下图(a)所示。
2预热被焊件
将烙铁头放置在被焊件的焊接点上,使焊接点升温。
各铁头上带有少量焊料(在准备阶段时带上),可使烙铁头的热量较快传到焊点上,如下图(b)所示。
3加锡
将焊接点加热到一定温度后,用焊锡丝触到焊接件处,熔化适量的焊料,如下图(C)示。
注意,焊锡丝应从烙铁头的对称侧加入到被加热的焊接点处,而不是直接将焊锡加在烙铁头上。
4移开焊锡丝
当焊锡丝适量熔化后,迅速移开焊锡丝,如下图(d)所示。
焊锡量的多少控制,是非常重要的,要在熔化焊料时注意观察和控制。
5移开烙铁
当焊接点上的焊料流散接近饱满,助焊剂尚未完全挥发,也就是焊接点上的温度适当、焊锡最光亮、流动性最强的时刻,迅速拿开烙铁头,如下图(e)所示。
移开烙铁头的时机、方向和速度,决定着焊接点的焊接质量。
正确的方法是先慢后快,烙铁头沿45°角方向移动,并在将要离开焊接点时快速往回一带,然后迅速离开焊接点,检查焊接质量,参照本规范第五项“焊接质量检查”。
完成以上锡焊各步骤,一般在3~5秒钟内,对于小元件和集成电路引脚的焊接时间甚至更短。
这需要在装配实践中熟练掌握和细心体会其操作要领,达到熟能生巧。
对于初学焊接者,要特别指出的是:
锡焊接是用烙铁加热被焊元件和焊锡,使焊锡熔化将被焊元件和电路焊接在一起,不是用烙铁将熔化的焊锡像泥工弄水泥一样将元件粘在电路板上。
三、手工焊接的要点
⑴注意烙铁头与焊件和焊盘两者间的接触。
不要只将烙铁与元件脚接触而远离焊盘,或只与焊盘接触而远离被焊元件。
⑵要掌握好焊接时间,加热时间太短,加温不够,会造成焊接质量差,而加热时间过长会使被焊元件损坏、印刷电路板变形、敷铜皮脱落、塑料材料损坏等。
贴片器件单点焊接时间不能超过3秒,插座器件单点焊接时间不能超过5秒,线材焊接以不烫伤绝缘层为宜。
⑶控制好焊锡量,在焊接时应注意观察焊锡丝熔化量和控制焊锡丝的给进速度。
四、元器件插装、手工焊接要求
1、焊前准备
(1)熟悉所焊印制板的装配图,并按PCB板图检查元器件型号、规格及数量是否符合图纸上的要求,发现问题应做好记录并及时向有关人员反映。
(2)材料代用一律以研发下发的“物料变更通知单”为准,其它人员无权作更改代用决定。
(3)检查各种元件的引线是否氧化过重、元件标识是否不清,如有以上情况,必须将其挑选出来以作其它处理。
(4)检查印制板是否有变形挠曲,是否氧化过重。
(5)作业前必须确认烙铁温度且要定时进行点检,电烙铁焊接温度应控制在360±15℃,部分敏感元件只可接受200~260度的焊接温度,如晶振、发光二极管、液晶屏等。
(6)元器件焊接必须使用防静电恒温烙铁,烙铁头的接地端必须可靠连接交流电源保护地,接地电阻应小于3Ω,烙铁头对地电源要小于5V,否则不能使用。
(7)在进行焊接时,员工必须佩戴有绳防静电手环作业,并保证静电手环接地线连接可靠。
2、装焊顺序
一般情况下,应先安装贴片器件、二极管、集成管座、独石电容器、钽电容器、三极管、大功率管顺序插焊。
元器件装焊顺序依据的原则是:
先低后高,先小后大。
3、插装方法
(1)对于卧式\立式安装的大功率二极管、电阻距离PCB表面高度距离应为2~5mm,以便散热。
(2)插装时,应将元件的标识置于便于辨认的方向(除特殊要求外),对于卧焊的元件,元件标志位于元件
的上方。
(3)
特殊原因需要立焊时,元件标志的起始端应剪为短腿,元件标志位于元件的外侧。
(4)一般情况,两端元件的引线应弯成“ ”形状,特殊情况可弯成“ ”形状。
在折弯引脚的过程中,禁止从元件引脚的根部进行折弯。
4、对元器件焊接的要求
(1)插件电阻的焊接:
按图将电阻准确装入规定位置。
注意插装应按色环顺序起始端从左到右,从上到下的原则。
要求装完一种规格再装另一种规格,尽量使电阻的高低一致。
(2)贴片电阻的焊接:
按图将贴片电阻准确装入规定位置,需注意贴片电阻的丝印面必须朝上。
(3)插件电容的焊接:
按图将电容准确装入规定位置,并注意有极性电容器的“+”与“-”极不能插错。
(4)二极管的焊接:
正确辨认正负极性后按要求装入规定位置。
焊接时间尽可能短。
(5)插件三极管的焊接:
正确辨认各引脚后按要求装入规定位置,三极管焊接高度尽量低,焊接时间尽可能短。
(6)表面贴装芯片的焊接:
表面贴装芯片焊接时,要注意使芯片引脚及引脚跟部全部位于焊盘上,所有
引脚对称居中,引脚与焊盘无偏移为合格,并且芯片的第一引脚必须与PCB丝印第一脚相对应。
(7)指示灯、红外发射管、晶振及其它敏感器件的焊接:
插装时注意正负极性和焊接高度,并且注意焊接时间及焊接温度。
(焊接温度控制在360±15℃,焊接时间3秒以下)
(8)LCD液晶屏的焊接:
正确辨认液晶屏的插装方向后按要求装入规定位置,先将液晶屏定位后再从PCB反面采用拖焊或点焊方式给剩余引脚加锡固定。
(9)电池的焊接:
正确辨认电池极性后按PCB丝印所示极性装入规定位置,加锡应适量,应注意焊锡过多漏到电池上,导致电池极性短路,造成电池损坏。
(10)变压器的焊接:
按图将变压器安装入规定位置,由于变压器属偏重型器件,在焊接时必须注意变压器引脚与焊盘完全润湿、吃锡,不应有虚焊、假焊、包焊等现象,否则电能表在经过生产、运输、安装振动后造成变压器引脚虚焊。
5、焊接注意事项
(1)焊接时焊锡用量适当,偏少不易焊牢,偏多浪费焊料、焊点不美观且容易短路。
(2)烙铁头上的残留锡渣等杂物只能通过清洁海绵或自制锡盒清洁,严禁敲击工作台以清除杂物或甩锡现象。
(3)当暂停焊接,应在烙铁头上加一点锡,保护烙铁头不被氧化。
(4)焊点上的焊料要适当,焊点上的焊料过少,不仅机械强度低,而且由于表面氧化层逐渐加深,容易导致焊接失效。
若焊料过多,不仅浪费焊料,还容易造成短路,同时堆的焊锡多仍可造成虚焊现象。
五、焊接质量检查
(1)元器件不得有错装、漏装、错联和歪斜松动等。
(2)元件面应渗锡均匀,焊点应吃锡饱满,无毛刺、无针孔、无气泡、裂纹、挂锡、拉点、漏焊、碰焊、虚焊等缺陷。
(3)焊点的表面应光洁且应包围引线360°,焊料适量、最多不得超过焊盘外缘,最少不应少于焊盘面积的80%。
(4)导线和元器件引脚离焊点面长度为1~1.5mm。
(5)焊接后印制板上的金属件表面应无锈蚀和其它杂质。
(6)经焊接后的印制板不得有斑点、裂纹、气泡、发白等现象,铜箔及敷形涂覆层不得脱落、不起翘、不分层。
(7)焊接完毕后,清理焊点处的焊料。
(包括:
PCB表面发黑的助焊剂残留,锡渣、锡球等)
手工焊接中的七大坏习惯
在电路板装配的焊锡过程中,经常要使用电烙铁来焊接电子元器件,尤其是电路板返工或维修。
焊接方法使用不当会导致严重的外观不合格甚至报废。
为了防止焊锡过程中不合格的发生,将手工焊接中的七大坏习惯总结如下:
错误
一.用力过大
⏹现象:
手拿烙铁焊接时用力往下压。
⏹后果:
导致焊盘翘起、分层、凹陷,
PCB白斑、分层。
⏹
正确
正确方法:
(如图一)
烙铁头应轻轻地接触焊盘,用不用力
与热传导、焊锡效果无关。
图一
二、焊桥不合适
⏹
现象:
没有正确的传热锡桥。
⏹后果:
导致冷焊点或焊料流动不充分。
⏹正确方法:
1.将烙铁头放置于焊盘与引脚
之间,锡线靠近烙铁头,
待锡熔时将锡线移至对面。
2.将锡线放置于焊盘与引脚之
间,烙铁放置于锡线之上, 图二
待锡熔时将锡线移至对面。
三、烙铁头尺寸不合适
⏹现象:
烙铁头尺寸与焊盘和无器件的大小不匹配
⏹后果:
过小导致冷焊点或焊料流动不充分,损伤PCB、元器件、导件。
过大也损伤PCB、元器件、导件。
⏹正确方法:
1.接触面最大化,略小于焊盘。
2.正确的长度与形状。
3.正确的热容量。
四、温度过高
⏹现象:
温度设定太高。
⏹后果:
局部过热,损伤PCB、焊盘起翘、凹陷。
⏹正确方法:
1.有铅焊接温度设置为310±15ºC,无铅焊接温度设置为360±15ºC。
2.增大接触面,散热快的可增加烙铁。
五、助焊剂使用不当
⏹现象:
助焊剂过多
⏹后果:
助焊剂多不一定有好的焊点,引发可靠性问题,如腐蚀、电子迁移等,加重焊后清洗负担,没有加热发生化学反应的助焊剂腐性大。
⏹正确方法:
只用锡线中的助焊剂,或用针筒点。
六、转移焊接
⏹现象:
把锡熔到烙铁头上,再上到焊盘处。
⏹后果:
润湿不良。
⏹正确方法:
1. 将烙铁头放置于焊盘与引脚之间,锡线靠近烙铁头,待锡熔时将锡线移至对面。
2. 将锡线放置于焊盘与引脚之间,烙铁放置于锡线之上,待锡熔时将锡线移至对面。
七、不必要的修饰或返工
⏹现象:
想做到十全十美,不满意的地方就补焊。
(最常见)
⏹后果:
金属层断裂,PCB分层,浪费掉不必要的工时,造成不必要的报废。
⏹正确方法:
把握标准,焊点应光洁、饱满,不得有假焊、漏焊、连锡、堆焊、气泡、气孔、拉尖等现象,
即为可接受焊点。
焊点不良现象图例及原因分析
一、空焊
元器件脚或引线与锡垫间没有锡或其它因素造成没有结合。
二、
假焊\虚焊
假焊现象与空焊类似,但其锡垫之
锡量太少,低于接合面标准;如图a
图a
三、
极性反向
极性方位正确与图纸\丝印装配
不一致,即为极性错误;如图b
四、零件偏位
贴片元器件所有零件表面焊接点与PCB表面丝 图b
印偏移不可超过丝印位置的1/2面积;如图c
图c
五、
包焊
焊点焊锡过多,看不到元器件脚或轮廓者;
如图d
图d
六、
锡球、锡渣
PCB板表面附着多余的焊锡球、锡渣;
如图e
图e
七、
焊点拉尖
焊接烙铁温度过低、时间过长、焊接后烙铁
移动角度过小导致;如图f
图f
八、
桥接
有元器件在脚与脚之间被多余之焊锡所联接短路;
如图g
图g
九、合格的焊点应该是:
焊点应光洁、饱满,不得有假焊、漏焊、连锡、堆焊、气泡、气孔、拉尖等现象。
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