与初学者谈焊接 (初学焊接技术)

*是电子制作过程中非常重要的一环，它的作用是使被*的金属之间充分、紧密地接触，从而保证良好的导电性能，还能隔绝空气，防止*部位氧化或锈蚀。有的焊点还起着将电子元件固定在某一部位的机械支撑作用。对于初学制作的人来说，*是首先要掌握的一道工艺。*工艺质量好坏，直接决定着作品能否成功。本文将*地与朋友们谈谈*的知识和技能。一、*用品首先要选择一套对路、适用的*用品。1．电烙铁：它是*的主要工具。从电一热转化方式上可分为内热式(烙铁头套在电热芯外面)和外热式(烙铁头插在电热芯里面)两种。它们的外形不同(如图1)，热效率也不同，但使用效果是相同的。因为电热芯体积的关系，大功率(瓦以上)电烙铁都是外热式的。功率的大小表示单位时间内发出热量的多少，焊大件要用大功率电烙铁；焊小件要用小功率的，不可“大马拉小车”，也不能“小马拉大车”。一般的电子制作用至瓦的烙铁为宜。偏头烙铁和尖头烙铁(如图1)有不同用途：偏头用于普通焊法(也称带锡焊法)，它的斜面能沾取并携带一定量熔化的焊锡；尖头用于点焊法(也称点锡焊法)，它本身不能沾取和携带焊锡(建议初学者学习*从普通焊法人手)，所以偏头烙铁是必不可少的。市场上还有一些有特殊功能的烙铁，如吸锡烙铁、电子控温烙铁、速热烙铁以及用液体燃料加热的烙铁等等，读者可在了解其性能后使用。购买电烙铁时还要知道铭牌上所标数字的含义，例如“V／W”表示使用电压是V(市电电压)功率是W。2．焊锡：电子制作应使用焊锡丝，它是空芯的，内装膏状的助焊剂，直径从零点几至几毫米不等。焊锡实际上是锡、铅合金，因配比不同而熔点、硬度等物理性质也不同。一般来说．熔点在℃至℃之间，直径在1毫米左右的焊锡丝比较适用，可挑选质地细腻、表面光亮的购买。不要用工业锡条、锡块焊电子电路，因为配比不对，杂质也多，会影响*质量。3．助焊剂：它在*过程中产生挥发，通过挥发能净化金属表面，使焊锡与金属的本质部分紧密结合，提高*质量。常用的助焊剂有三种：松香、焊油和镪水。焊铜可用松香或焊油，焊铁可用焊油或镪水。为使用方便，用体积比1(松香)：2(浓度为％的医用酒精)的溶液，即“松香水”．*前刷在印刷电路板上，效果很好。镪水的配制方法：将适量的锌(可用废电池皮)浸入稀*，待化学反应完毕，混合液体即是。焊油和镪水都有腐蚀性，*作时不要直接用手，以免烧伤皮肤。使用助焊剂要适量，最好是焊完后焊点的助焊剂都挥发掉，残留下来会腐蚀焊点，时间一久会造成电路故障。使用焊油和镪水更要注意使烙铁在焊点上多作用些时间，保证它们挥发干净，因为它们的腐蚀作用很强。一般来说，焊印刷电路或小型电子元件只用松香，焊其它铜件或铁件时才用焊油或镪水。4．其它用品：砂纸、刻刀、锉刀、烙铁架、剪子、尖嘴钳和锥子(比印刷电路板上的元件孔径稍粗一些)。二、*过程普通焊法的三个步骤是：1．打磨：用砂纸或刻刀清除欲焊部位金属表面的脏物，使其露出本质。打磨的轻、重视金属表面污浊程度来决定。如果金属表面很清洁，像刚刚去掉塑料皮露出的铜丝等，可免去这一步。现代生产的电子元件，其引线表面都已做了助焊处理(镀有助焊层)，若元件是新的，也可免去这一步。2．镀锡：在助焊剂的作用下，使焊件表面均匀地、牢固地附着上一层焊锡(如图2a)。具体做法是：用烙铁将焊件按在松香块上．使其表面先沾上一层松香，再用带有焊锡的烙铁反复涂抹，使焊锡与焊件表面结合牢固。镀锡不要太多、太厚，更不要出疙瘩。注意不要用烙铁沽松香往焊件上抹，因为松香挥发很快，移动烙铁的过程中松香已经挥发完了。良好的镀锡，表面光亮、均匀，附着力强，用手抠不掉。如果是将电子元件焊到印刷板上，则只镀电子元件的引线即可，因为印刷板上焊点的铜箔已经做过助剂处理了(自己手工制作的印刷板除外)。镀锡用偏头烙铁较方便。用拿铅笔的姿式握小型电烙铁把*作方便，要养成习惯。3．化接：将镀好锡的焊件靠在一起，用偏头烙铁“吃”上(即沾上)适量焊锡，作用在它们的结合处(如图2b)2、3秒钟，烙铁离开，待焊锡*凝固后，化接即告完成。如果是将电子元件焊到印刷板上，则应先估量好电子元件引线的长短，剪去多余部分再行化接。这时要注意烙铁头既接触元件引线又接触印刷板，使两者温度同时升高，烙铁头带来的焊锡就会与两者都充分结合。要形成良好的焊点，用锡量要适中，过多则焊点太大，不美观，还容易引起短路故障；过少则机械强度不够，焊点容易开裂。图2b中两根导线也可先拧接起来再化接，那样更能经受拉力。请注意：在焊锡*凝固前，不能移动焊件位置(不松手)，否则焊点会裂开。以上是普通焊法的三个步骤，其中第二步镀锡最关键。正确的*十分结实，可用一个实验来证明：首尾焊在一起的细导线，用力拉断，断点不会在*处。另一种是点焊法，它比较简单、快速。但只能用于印刷电路板的*。方法是：将全部电子元件按要求*印刷板上，双手分别持尖头烙铁和焊锡丝，同时对准某一焊点，镀锡、化接一次完成(如图3)。所有焊点焊完后，再将多余引线一一齐根剪掉。用点焊法的前提条件是：(1)印刷板是经过助焊处理的；(2)电子元件的引线是经过助焊处理的且是很新，很清洁的；(3)*作者要有普通焊法的基础。用点焊法要注意的是：(1)电烙铁、焊锡丝与印刷板成度角；(2)准确掌握“火候”使*一次成功，因为用尖头烙铁修改焊点是很困难的。手工*的两种方法比较：普通焊法质量较好，但速度慢；点焊法速度快，但容易出现虚焊、假焊等毛病。

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三、从外观判断质量及*焊点的修改方法用万用表测量电阻可检查焊点的导电性能；用轻微晃动的方法可检查焊点的牢固程度，这里再教大家一种简单直观的检查方法，即从焊点的外观形态大致判断*的质量好坏，从而可以边*．边对*焊点进行修改。1．良好的焊点：如图4(a)。它应该表面光滑、圆润、像小山一样，并且高度与底面积应成比例。元件的引线要尽量垂直于印刷板，以它为中心，周围的焊锡要匀称。元件的引线要露出少许，以便确认其高度。如果外形合乎要求但表面不光亮。一种可能是焊锡质量不好，需更换；另一种可能是助焊剂没挥发干净，应重新熔化焊锡，直到其挥发完，烙铁再离开。2．锡多的焊点：如图4(b)。如果是用普通焊法焊的，原因是烙铁上沾的锡太多，在化接的过程中大部分转换到焊点上，形成“鸭梨”状。如果是用点焊法焊的则可能是因为时间过长，熔化的焊锡太多，也可能是焊锡丝太粗造成的。这样的焊点不美观且容易和邻近的焊点相碰，造成短路。修改的方法是“甩”掉多余焊锡。先沾松香，以拿烙铁的手磕打桌面，但烙铁要悬空，使烙铁头上的锡先甩净，再粘松香，然后熔化焊点，把多余的锡“吃”到烙铁头上，再用上述磕打的方法甩净，一次不行反复多次，直到成为良好焊点。3．锡少的焊点：如图4(c)。这样的焊点机械强度不够，稍微振动就会开裂。修改的方法是：重新化接，再补加一些锡，使其合乎要求。4．镀锡不好的焊点：如图4(d)。它的外观特征是：焊锡与元件引线接触的部分凹进去。或者是焊锡与铜箔接触的边缘凹进去。形成的原因是引线或铜箔未镀好锡，其表面不吃锡，当焊锡熔化成液态时，它们之间处于不浸润状态，在*过程中因表面张力的缘故而形成了特殊的形状。修改的方法是：退下来重新打磨、镀锡再焊上，不能怕麻烦。如果是怕热的“娇气”元件，也可以在印刷板上用小刀打磨干净，放一点儿松香粉沫，重新镀锡、化接在印刷板上一次完成。这种方法虽不影响电气效果，但焊点外观污浊。铜箔没镀好的也应照此处理。5．豆渣样焊点：如图4(e)。这是很形象的叫法，其表面凹凸不平、麻麻*，像豆渣摊在那里。焊锡质量不好；烙铁温度低；焊锡尚未充分熔化，烙铁就离开了焊点；焊锡*的过程中元件晃动了；这几种情况都可能形成这样的焊点。修改方法是：对症下药，重新进行化接，一定要等焊锡充分熔化，烙铁再离开，并且焊锡未固化前元件应保持不动。以上讲了良好与*焊点的区别，*焊点的形成原因和修改方法，要说明的是这些*作都要用有吃锡面的偏头烙铁。四、有关*的其它问题1．元件的摆放：分立式和卧式两种，如图5，根据印板上孔距的大小而定，但有的元件，像小型电容器、三极管等只能立式摆放。2．新烙铁吃锡：新烙铁要“吃”上锡才能使用。方法是：内热式的通电2—3分钟(外热式的时间应长一些)后，用锉锉净烙铁头的刃口部位，露出铜的本质并迅速沾松香(温度合适时发出“剌啦”的声音，并冒白烟)再沾锡，即先给烙铁头镀锡，习惯上称为吃锡。有了吃锡面的烙铁，越频繁使用，其吃锡面越大，越好使，否则，吃锡面会缩小甚至完全消失。3．处理烙铁“烧死”的问题：长时间通电但不使用，称为“干烧”。时间长了会使烙铁头烧死，即整个烙铁头完全被黑乎乎的一层氧化铜复盖。这样的烙铁是不能使用的。故障维修是：锉掉原来吃锡部位的氧化层，重新露出铜的本质，并迅速地沾松香、沾锡，形成新的吃锡面。长期使用的烙铁头，它的刃口部位会磨损(也兼有助焊剂的腐蚀因素)，变得凹凸不平，这时也应用锉锉平，恢复原来形状才好使用。若烙铁头很小了，应换新的．整个烙铁还能继续使用。4．用锡量的控制：用普通焊法，焊点上锡的多少取决于烙铁头上带的锡多少，这些锡大部分留在焊点上。如果带(沾)锡很多，而寄希望于*时少给焊点而多保留在烙铁头上一些是不可能的。因此，烙铁带(沾)锡多少要预先控制好。用点焊法时则由持焊锡丝的手控制。锡量够了焊锡丝要马上离开。5．改焊的方法：把焊错的元件或者是损坏的元件焊下。再重新焊上合乎要求的称为改焊。具体做法是：用左手姆指和中指捏住印刷板，先化开一个焊点，同时食指将元件向相反方向推，使这个引线先退出一段(若能完全退出更好)；再加热另一个焊点，食指再将元件往另一面勾，使另一个引线也退出一段，反复几次，元件就“晃”下来了。留在铜箔上的锡要去掉(用前文讲过的甩锡方法)，以便露出原孔重新*。如果反复甩锡总甩不净，可用锥子从有铜箔的一面向另一方捅，贯通为止。改焊三极管要轮流焊3个焊点。改焊集成电路则要用专门的吸锡烙铁。7．用余热*的方法：场效应管、某些集成电路，它们的内部结构不能耐受电烙铁工作时产生的感应电压或者是较高的温度，焊这类元件时应断开电源，用电烙铁的余热*，以防击穿或烫坏。8．铝不能手工*：因为铝特殊的化学性质，其表面的氧化层不易去除，在业余条件下无法用手工*。某些*上介绍过一些“土”办法，但笔者实践的结果都不理想。9．安全使用电烙铁：电烙铁有3根引出线，其中一根是通金属外壳的保护线，它应良好接地，否则，电热芯一旦漏电*作者会触电。另外，初学者因不熟练，经常出现烙铁头烫坏自己电源线的情况，一旦铜丝外露就很危险，应及时用绝缘胶带包好损坏处。