第2章 锡焊工具
2.1 电烙铁简介
常用的手工焊接工具是电烙铁。它是用电来加热电阻丝或PTC加热元件,并将热量传递给烙铁头来实现焊接。在电工电子产品装配及维修中,常用的是锡铅焊料,简称焊锡。为方便使用,焊锡通常做成焊锡丝,焊锡丝内一般都含有助焊的松香。电烙铁的种类很多,根据其功能及加热方式分为以下几种。
2.1.1 内热式电烙铁
内热式电烙铁的外形如图2.1所示,由烙铁头、烙铁芯、连接杆、手柄、紧固套、紧固丝和电源线等几部分组成。
图2.1 内热式电烙铁
由于烙铁芯(发热元件)装在烙铁头里面,故称为内热式电烙铁。烙铁头的一端是一段空心的,套在连接杆外面(内装烙铁芯),用弹簧夹紧固,另一端是工作面。常见的烙铁头形状如图2.2所示。
图2.2 常见的烙铁头形状
烙铁芯是电烙铁的重要组成部件之一,外形如图2.3所示。电阻丝平绕在绝缘圆筒上,外面又套上一绝缘圆管。按发热功率不同,常有20W、35W和50W等几种内热式电烙铁芯。
图2.3 烙铁芯外形
手柄内部与连接杆处固定有两个接线柱,通常两个接线柱的下面压装烙铁芯的两根引线,接线柱上面的两个圆孔压装电源线,以便于拆换烙铁芯或电源线。手柄后部的紧固丝,用来紧固电源线,防止电源线扭动而造成内部电路断路或短路。
内热式电烙铁具有体积小、重量轻、价格低、发热快和耗电低等优点,但连续熔焊能力差。一般电子制作都用20W、35W、50W等几种内热式电烙铁。如果电烙铁功率过大,温度太高,则易烫坏元器件或使印制的铜箔脱落;如果电烙铁功率太小,温度过低,则焊锡不能充分熔化,会造成焊点不光滑。因此,在使用电烙铁时,应合理选择电烙铁的功率。
普通的内热式电烙铁,其烙铁头的温度是不能改变的,若工作环境的室内温度变化较大时,可在不同的季节选用不同规格(功率)的电烙铁。使用电烙铁焊接电子元器件时,一般的经验为夏季选用20W,春季、秋季选用35W,冬季选用50W。
在使用过程中,由于电烙铁连接杆的管壁较薄,而且其内部装置的烙铁芯采用瓷管制成,所以不要敲击或甩打,更不要用钳子夹连接杆,以免损坏电烙铁。
烙铁芯和烙铁头是易损件,价格低廉,可以很容易更换。但由于电烙铁规格不同,一般烙铁芯和铬铁头不能通用。
电烙铁的冷态电阻与功率对应关系如表2.1所示。电烙铁的好坏可通过测量冷态电阻来判断。若测得35W电烙铁的冷态电阻大于1.4kΩ,说明该电烙铁功率不够35W;若冷态电阻小于1.4kΩ,说明该电烙铁功率大于35W;若冷态电阻远小于它的对应值,则此电烙铁的寿命不会太长;若冷态阻值为无穷大,说明此电烙铁的内部电路已经断路损坏;若冷态阻值为零,说明此电烙铁的内部出现短路故障。
表2.1 电烙铁冷态电阻与功率的对应关系
2.1.2 外热式电烙铁
外热式电烙铁外形如图2.4所示,由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄和电源线等部分组成。
图2.4 外热式电烙铁
外热式烙铁头安装在烙铁芯里面,故称为外热式电烙铁。外热式烙铁芯通常绕在薄云母片绝缘圆筒上,常用的有25W、50W、75W和100W等几种规格。
烙铁头的温度可以通过插入烙铁芯的深度来调节,焊接体积较大的物体时,烙铁头就插得深些,焊接小而薄的物体时可插得浅些。外热式电烙铁连续熔焊能力强,但热能消耗大,即耗电较多。
2.1.3 温控式电烙铁
温控式电烙铁常有恒温式、调温式和双温式等几种。
1. 恒温式电烙铁
烙铁芯一般常采用PTC元件,烙铁头不仅能保持恒温,而且可以防静电、防感应电流,能直接焊CMOS器件。
恒温式电烙铁的特殊性是烙铁头带有温度传感器,在控制器上可由人工改变焊接温度。若改变恒温点,烙铁头很快就可达到新的设定温度。
2. 调温式电烙铁
调温式电烙铁也附加有一个功率控制器,使用时可以通过改变供电的输入功率,来达到调温的目的,可控温度范围一般在100~400℃,配用的烙铁头为铜镀铁烙铁头(俗称长寿头)。
3.双温式电烙铁
双温式电烙铁通常是在其手柄上附加一个功率转换开关,通过拨动转换开关的位置即可改变电烙铁的输出功率,即发热量。
2.1.4 燃气式电烙铁
燃气式电烙铁又称自热烙铁,它不由电源驱动,而是利用丁烷气体燃烧产生的热量加热烙铁头来进行焊接,并且还能用热风来熔接塑料、紧缩热缩套管及喷火加热器等。其烙铁头是由纯铜做基体,经镀铁、镀铬及镀锡多层镀层加工而成,因而坚固耐用,但要切记不可用锉刀打磨或改变其形状。
燃气式电烙铁的结构如图2.5(a)所示,主要由丁烷液化储气罐、火焰调节钮、开关、压电点火按钮、套筒及可更换的烙铁头等组成。工作时,打开开关,按压压电点火按钮,从储气罐高速喷出由液化丁烷转化成的丁烷气体,点火后产生喷射火焰,如图2.5(b)中所示。再通过加热多孔性陶瓷基体来加热烙铁头,如图2.5(c)所示。使用过程中,通过调节火焰的大小即可达到可控温度的高低。
图2.5 燃气式电烙铁及烙铁头的结构图
若要用做喷火器,只需去掉套筒及烙铁头即可,如图2.5(b)所示;若要用热风来熔接塑料,可将烙铁头换成图2.6(a)所示的热风头;若要紧缩热缩套管,应在烙铁头上套上如图2.6(b)所示的热塑套管头。
为了满足各种不同焊接及熔接塑料的需求,燃气式电烙铁的附件中有多种规格的烙铁头及热风头,购买时应视具体需要而选择。
图2.6 热风头及热塑套管头
实训2 电烙铁的拆装
1.实训目的
① 了解电烙铁的结构与组成。
② 了解内热式、外热式电烙铁。
③ 学会电烙铁的拆装及更换烙铁头、烙铁芯的方法。
④ 会测量烙铁芯的冷态电阻及漏电电阻阻值。
2.实训器材
20~35W内热式电烙铁1把/人,25~100W外热式电烙铁1把/人,MF47型万用表(也可用其他型号)1块/组,电烙铁架1个/人,常用工具1套/人。
3.实训步骤
(1)内热式电烙铁的拆装
① 用起子旋下电烙铁手柄后部的坚固螺丝,拉出紧固套,然后旋下手柄。
② 用起子旋下接线柱的圆柱体螺丝,取出烙铁芯和电源线。
③ 拔下烙铁头。
④ 观察电烙铁各部件结构和它们的装配关系。
⑤ 用万用表测量烙铁芯的冷态电阻,并做记录。
⑥ 按照与拆卸相反的顺序照原样重新装配,使电烙铁复原。
⑦ 用万用表在插头两端测量烙铁芯的冷态电阻值。若测量阻值同冷态电阻值一致,表明电烙铁基本正常。若阻值为无穷大,可能是插头、电源线或电烙铁芯断路;若阻值为零,可能是上述部分短路。但还需要进一步查明原因,以排除故障。
⑧ 漏电电阻的测量。用万用表R×10k挡,测量电烙铁的绝缘电阻,其接法是用万用表的一个表笔接电烙铁电源插头上的任一金属片,另一个表笔接电烙铁的金属外壳。若绝缘电阻大于2MΩ,表明电烙铁不漏电。
(2)外热式电烙铁的拆装
外热式电烙铁的拆装方法和步骤同内热式电烙铁。
4.填写实训报告
实训报告:
2.2 电烙铁的正确使用
电烙铁是电工电子实验、电器维修及电子产品装配等不可缺少的工具之一,焊接是电路连接的一种主要方法。焊接质量的好坏直接影响实验的成败与产品的质量。因此熟练掌握电烙铁焊接操作技能十分必要。
焊接时所使用的电烙铁功率可根据焊接对象合理选择。焊接电子电路时常选用内热式;电工中使用或焊接体积较大的元器件时,常选用外热式;焊接集成电路、塑料制品时,常选用燃气式。
尖锥形烙铁头的热量比较集中,温度下降较慢,适用于焊接高密度的线头、小孔、小而怕热的元件及补焊;斜面形烙铁头,由于表面大,传热较快,适用于焊接布线不很拥挤的印刷板焊点,往往做常规使用;一字平口形烙铁头适用于大器件或条形焊点的焊接。
2.2.1 使用前的准备
新购买的电烙铁,或是新换上的烙铁头,使用前应先吃锡(上锡)。目前市面上烙铁头的材料有两种:普通头选用铜材作为基体;长寿头是对烙铁头进行了电镀,即在紫铜表面镀以纯铁或镍,其寿命比普通头高20倍左右,且不易变形。
吃锡步骤如下。
① 打磨或擦拭。普通头可用砂纸打磨或用锉刀锉一下,打磨的长度比斜面的高度稍长。打磨时一定要认真仔细,直到平面干净、光滑为佳,然后用干净、干燥的布擦净,如图2.7(a)所示。长寿头不能打磨或用锉刀锉,只能用干净、干燥的布擦净。
图2.7 烙铁头的吃锡
② 吃锡。准备好一小盒松香(焊锡丝中虽含有松香,但量太少,不易吃锡),接通电源插头,等待片刻后烙铁头就会发热,用烙铁头蘸松香来估测温度。若刚能熔化松香,说明温度还低;若松香冒白烟且烙铁头发紫严重,说明温度太高;只有松香能快速熔化且不大量冒烟时,温度最佳。当烙铁头的温度达到最佳时,均匀地让烙铁头蘸满松香,如图2.7(b)所示。蘸满松香的烙铁应快速地在烙铁架板上熔化焊锡丝,使之成为一个大焊锡点(再加入少许松香),烙铁头反复浸没转动焊锡点,直到烙铁头打磨的部分全部均匀地吃上锡,如图2.7(c)所示。
③ 老化。烙铁头吃锡后,应当让烙铁老化一下。老化就是暂时不要用烙铁进行焊接,让它继续通电加热一会儿,然后拔掉电源线,放置在烙铁架上让其自然冷却,如图2.7(d)所示。老化可以延长烙铁头和烙铁芯的使用寿命,尤其是新换的烙铁头和烙铁芯。吃锡并老化后的烙铁,以后就可以正常使用了。
若是正常使用的电烙铁,在进行新一轮的通电焊接前,也应检查一下烙铁头是否有“烧死”或“端口残缺”等现象。“烧死”是指烙铁头吃锡部位已氧化,变成焦黑头,不能再蘸锡或蘸锡能力很差;“端口残缺”是指工作面凸凹变形或出现裂痕等。这两种情况,都需要对烙铁头重新吃锡。
电烙铁在使用前,还要用万用表R×1k挡检查一下插头之间的电阻值,阻值大约在2~3kΩ。同时,用万用表R×1k挡检查一下插头与金属外壳之间的电阻值,万用表指针应该不动,否则说明有漏电现象存在,应彻底检查。
除此之外,使用前还应准备一个烙铁架,如图2.8所示。烙铁架的好处有:①可以放置工作中的烙铁;②烙铁暂时不用时,有利于散热,烙铁头不易烧死;③确保安全性,不易引起烫伤物品或火灾;④架板(选用坚硬的木质)部分可用做工作台面,用以刮、烫元器件;⑤有松香槽,方便助焊;⑥焊锡槽方便盛装剩余的焊锡和烙铁用锡。因此,烙铁架也是必备的。
图2.8 几种烙铁架
附带说明一点,新买来的烙铁电源线都是塑料线,且长度比较短,塑料的耐热性极差,使用中稍有不慎就会被烫破露出芯线,造成安全隐患。所以新烙铁在使用前,建议把原来的塑料电源线换成长度大于1.5m的花线,花线的耐高温性能要比塑料线强很多,用在电烙铁上是比较合适的。
2.2.2 焊前焊件的处理
在进行焊接前,应对需焊元器件的引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理,为焊点的形成创造必要条件,通常有“刮”、“镀”、“测”三个步骤。
1. 刮
“刮”就是在焊接前做好焊接部位的表面清洁工作。熔融焊料要有良好的润湿金属表面,其中重要条件之一就是被焊金属材料表面要保持清洁,可以使焊锡和被焊金属结合充分,形成合金层。一般用来刮的工具有小刀、细砂纸或废旧钢锯条(用折断后的断面)等。
在刮的操作中一定要仔细、小心,特别是对印制电路板上的铜箔。对于镀金银的合金引出线,不能把镀层刮掉,用橡皮擦去表面脏物即可。对于单股细漆包线,也可采用火烧的方法,但应注意掌握好加热的时间。几种刮法如图2.9所示。
图2.9 几种刮法
2. 镀
“镀”就是在刮净的元器件部位镀锡。镀锡和焊接都要借助焊剂,助焊剂在加热熔化时可溶解被焊金属表面的氧化物及污垢,使焊接表面清洁,从而使被焊金属和焊锡能够牢固地结合。电子电路中常选用松香或松香酒精溶液作为助焊剂,电工器材中有时选用焊膏作为助焊剂。镀锡的具体作法是:用发热的烙铁头蘸取松香少许(或将松香酒精溶液涂在镀锡部位),再迅速地从储锡盒中粘取适量的锡珠,快速将带锡的热烙铁头压在元器件上,并转动元器件,使其均匀地镀上一层很薄的锡层。镀法如图2.10所示。
图2.10 镀法示意图
3. 测
“测”就是在镀锡之后,用万用表检测所有镀锡的元器件是否质量可靠,若有质量问题或已损坏的元器件,应用同规格的元器件替换。
2.2.3 焊接技术
做好使用前的准备工作,并将焊前焊件处理好之后,就可以正式进行焊接了。手工焊接方法常有送锡法和带锡法两种。
1.送锡焊接法
送锡焊接法,就是右手握持电烙铁,左手持一段焊锡丝进行焊接的方法,如图2.11所示。具体操作步骤如下。
图2.11 送锡焊接法
① 右手握持电烙铁,烙铁头先蘸取少量的松香,将烙铁头对准焊点(焊件)进行加热。
② 当焊件的温度升高到接近烙铁头温度时,左手持焊锡丝快速送到烙铁头的端面,送锡量的多少,可根据焊点的大小灵活掌握。
③ 适量送锡后,左手迅速撤离,这时烙铁头还未脱离焊点,随后熔化后的焊锡从烙铁头上流下,浸润整个焊点。
④ 送锡后,右手的烙铁就要做好撤离的准备。撤离前若锡量少,可再次送锡补焊;若锡量多,撤离时烙铁要带走少许焊锡。
2. 带锡焊接法
带锡焊接法是单手操作,就是右手握持电烙铁,烙铁头在焊接前自带锡珠而焊接的方法,如图2.12所示。具体操作步骤如下。
① 烙铁头上先蘸适量的锡珠,将烙铁头对准焊点(焊件)进行加热。
② 当铁头上熔化的焊锡流下,浸润到整个焊点时,烙铁迅速撤离。
③ 带锡珠的大小,要根据焊点的大小灵活掌握。焊后若焊点小,可再次补焊;若焊点大,需用烙铁带走少许焊锡。
图2.12 带锡焊接法
2.2.4 防虚焊技巧
虚焊就是虚假的焊接,看似有焊点,实则未焊住。虚焊点时通时断,由此而引起的故障时有时无,且不易查找和排除。为避免和防止虚焊,应注意以下几点。
(1)保持烙铁头的清洁
因为通电的电烙铁头长期处于高温状态,其表面很容易氧化或烧死,使烙铁头导热性能变差而影响焊接质量。因此,可用湿布或湿海绵擦去烙铁头上的杂质,温度过高时,可采用暂时拔下插头或蘸松香降温,随时保持烙铁头上能良好挂锡。
(2)焊前先刮
若焊件和焊点表面带有锈渍、污垢或氧化物,应在焊接之前“刮”,直至露出光亮金属,才能给焊件或焊点表面镀上锡。
(3)焊接温度要适当
为了使温度适当,应根据元器件大小选用功率合适的电烙铁,当选用的电烙铁的功率一定时,应注意掌握控制加热时间的长短。
当焊锡从烙铁头上自动散落到被焊物上时,说明加热时间已足够。此时迅速移开烙铁头,被焊处留下一个圆滑的焊点。若移开电烙铁后,被焊处一点锡没留下或留下很少的锡,则说明加热时间太短、温度不够或被焊物太脏;若移开电烙铁前,焊锡就往下流,则表明加热时间太长,温度过高。一般烙铁头的温度控制在使焊剂熔化较快又不冒烟时,为最佳焊接温度。焊点质量分析如表2.2所示。
表2.2 焊点质量分析
续表
(4)上锡适量
根据所需焊点的大小来决定电烙铁的蘸锡量,使焊锡足够包裹住被锡物,形成一个大小合适且圆滑的焊点。焊点不是锡多、锡大为好,相反,这种焊点虚焊的可能性更大。若一次上锡量不够,可再次补焊,但须待前次上的锡一同被熔化后再移开电烙铁;若一次上锡量太多,可用烙铁头带走适量。
(5)焊接时间要适当
焊接时间的恰当运用也是焊接技艺的重要环节。如果是焊接印制电路板,一般以2~3s为宜。焊接时间过长,焊料中的焊剂完全挥发,失去助焊作用,使焊点表面氧化,造成焊点表面粗糙、发黑、不光亮、带毛刺或流动等缺陷。同时焊接时间过长,温度过高还容易烫坏元器件或印制电路板的铜箔。若焊接时间过短,又达不到焊接温度,焊锡不能充分熔化,影响焊剂的润湿,易造成虚焊。
(6)焊点凝固过程中不要触动焊点
焊点在未完全凝固前,即使有很小的振动也会使焊点变形,引起虚焊。因此,在烙铁头撤离之前要对焊接件予以固定,如用镊子夹持,或在烙铁头撤离之后快速用嘴吹气。这样做的目的,就是缩短焊点凝固时间,如图2.13所示。
图2.13 快速凝固方法
(7)烙铁头撤离时应注意角度
当烙铁头沿斜上方撤离时,烙铁头上带走少量的锡珠,它可形成圆滑的焊点,如图2.14(a)所示;当烙铁头垂直向上撤离时,可形成拉尖毛刺的焊点,图2.14(b)所示;当烙铁头以水平方向撤离时,烙铁头可带走大部分锡珠,图2.14(c)所示。
图2.14 烙铁撤离方向示意图
2.2.5 锡焊经验问答
(1)长寿烙铁头为什么不能锉削?
长寿烙铁头端面上锡处包裹了一层铁合金,经活化处理已上好锡,购回后可直接使用。如果锡层沾染杂质或氧化,可在湿海绵上擦拭后重新上锡,切不可锉削,否则将破坏铁合金层,使内层铜合金基体外露。这时虽然上锡容易些,烙铁铜头却会很快磨损氧化导致报废。
(2)如何检测烙铁温度?
试用Φ1.5mm松香焊锡丝推向烙铁头约3mm,如能较快熔化,焊丝抽离时留在触面上的焊锡形成平滑小丘,如图2.15(a)所示,说明温度合适;如果推到烙铁头上的焊锡熔化后即往下滑落成滴,如图2.15(b)所示,说明温度过高;如果焊锡熔化较慢,焊丝抽离时触面上的锡丘上留有尖头,如图2.15(c)所示,说明温度不够。
图2.15 探测烙铁温度
(3)如何掌握焊接时间?
焊锡在焊点处充分流动并浸润整个焊区、熔锡液面发亮时,应移开烙铁。具体时间视焊点大小、烙铁温度而定,一般不应超过5秒,否则会烫坏元件或印制板的铜箔。
(4)两个焊点间“搭锡”时怎样去除?
密集的焊点间易发生如图2.16所示的搭锡现象,一般多用吸锡器或吸锡网去除。更简便的方法是用烙铁熔适量的松香盖在搭锡处,接着用尖头烙铁加热搭锡处,待松香沸腾,焊锡流动之际,迅速拖移开烙铁,两焊点处的液体焊锡受表面张力作用各自缩回,使搭锡消除。随后再对各焊点进行补焊一次。
图2.16 去除“搭锡”
实训3 电烙铁的吃锡和元器件镀锡
1.实训目的
① 学会烙铁头的吃锡。
② 熟练掌握元器件引脚的镀锡。
③ 了解镀锡的时间和温度要求。
2.实训器材
35W内热式(或外热式)电烙铁1把/人,35W内热式(或外热式)新烙铁头1个/人,电烙铁架1个/人,焊锡丝1m/人,松香1小块/人,细漆包线1.5m(或选用杂散元器件20~30个)/人,常用工具1套/人,小刀(砂纸或废旧钢锯条)1把/人。
3.实训步骤
① 若是新购的电烙铁,不用更换烙铁头了;若是使用过的电烙铁且烙铁头已氧化或烧死,也不要更换烙铁头;若是使用过的电烙铁但烙铁头吃锡良好,可以换上新的烙铁头。
② 按照2.2节介绍的方法,对烙铁头进行吃锡和老化。
③ 用尖嘴钳把细漆包线剪成5cm左右的若干小段,按照2.2节介绍的方法,对两端线头进行刮、镀练习。
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实训报告:
实训4 手工焊接技术练习
1.实训目的
① 熟悉电烙铁手工焊接前应做的准备工作。
② 熟练掌握印制电路板的手工焊接技术。
2.实训器材
35W内热式电烙铁(或其他型号)1把/人,电烙铁架1个/人,印制电路板1块/人,常用元器件若干,焊锡、松香适量,常用工具1套/人,刮刀(或断钢锯条)1把/人。
3.实训步骤
① 先检查印制电路板的被焊接点与元器件的引线等是否清洁,如果电路板存放时间过长,表面太脏,应用无水酒精擦干净,或涂助焊剂;如果元器件的引线或导线太脏,可先刮脚上锡,然后再焊接。
② 按要求将被焊件插在印制电路板上,先练习送锡法焊接,待稍熟练后再练习带锡法焊接。
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实训报告:
2.3 吸锡器
2.3.1 吸锡器简介
在焊接过程中有时会出现误焊,在调试、例行试验、检验时,尤其是产品维修过程中,常需要更换元器件和导线,因此需要拆除原焊点。拆卸元器件最容易引起焊盘及印刷铜箔的剥落,尤其是大规模集成电路,拆不好容易破坏印制电路板,造成不必要的损失。因此,掌握正确的拆焊方法和拆焊工具的使用方法显得尤为重要。
常见的拆焊工具——吸锡器有以下几种:医用空心针头、金属编织网、吸锡球、手动吸锡器、电热吸锡器、电动吸锡枪、双用吸锡电烙铁等。
2.3.2 各种吸锡器的正确使用方法
1. 医用空心针头
医用空心针头的外形和吸锡方法如图2.17所示。使用时,要根据元器件引脚的粗细选用合适的空心针头,常备有9~24号针头各一只。操作时,右手用烙铁加热元器件的引脚,使元件引脚上的锡全部熔化,这时左手把空心针头左右旋转刺入引脚孔内,使元件引脚与铜箔分离,此时针头继续转动,去掉电烙铁,等焊锡固化后,停止针头的转动并拿出针头,就完成了脱焊任务。
新购的空心针针头比较钝,需要用小锉刀加以修理,使针头锋利,便于刺入印制板的焊孔内,刺入的越深,分离的效果就会越好。空心针头在医疗器械商店和电子元件批发商店有售,电子商店购买的是整套(盒)成品;而医疗器械商店购买的需要自制安装一个短手柄,可就地取材,选用木质或不锈钢等圆材制成。
图2.17 医用空心针头的外形和吸锡方法
2. 金属编织网
金属编织网的外形和吸锡方法如图2.18所示。用金属编织线或多股铜线作为吸锡器,先用电烙铁把焊点上的锡熔化,使锡转动移到编织网线或多股铜线上,并拽动网线,各脚上的焊锡即被网线吸附,从而使元件的引脚与线路脱离。当网线吸满锡后,剪去已吸附焊锡的网线。金属编织吸锡网市场有专售,也可自制。自制方法是取一段钢丝网(如屏蔽网),拉直后浸上松香即可。
图2.18 金属编织网的外形和吸锡方法
3. 吸锡球
吸锡球的外形和使用方法如图2.19所示。使用时,一手把吸锡球的头部放到被拆卸元件的引脚最近处,一手用电烙铁熔化被拆卸元件焊点处的焊锡,在焊锡熔化时用手按动吸锡球的球部,一次或多次就可以把引脚外的焊锡分开。
图2.19 吸锡球的外形和吸锡方法
4. 手动吸锡器
手动吸锡器的外形如图2.20(a)所示。使用时,先把吸锡器末端的滑杆压入,直至听到“咔”声,则表明吸锡器已被锁定。再用烙铁对焊点加热,使焊点上的焊锡熔化,同时将吸锡器靠近焊点,按下吸锡器上面的按钮即可将焊锡吸上,如图2.20(b)所示。若一次未吸干净,可重复上述步骤。手动吸锡器使用一段时间后必须清理,否则内部活动的部分或头部会被焊锡卡住。
图2.20 手动吸锡器的外形及操作方法
5. 电动吸锡枪
电动吸锡枪的外观呈手枪式结构,如图2.21所示。电动吸锡枪主要由真空泵、加热器、吸锡头及容锡室等组成,是集电动、电热吸锡于一体的新型除锡工具,且吸锡头有多种规格可供选择使用。
使用电动吸锡枪时,先接通电源,经过5~10分钟预热,当吸锡头的温度升到最高时,用吸锡头贴紧焊点使焊锡熔化,同时将吸锡头内孔一侧贴在引脚上,并轻轻拨动引脚,待引脚松动、焊锡充分熔化后,扣动扳机吸锡即可。
图2.21 电动吸锡枪
实训5 拆焊技术练习
1.实训目的
① 熟悉拆焊工具及其使用方法。
② 熟练掌握印制电路板上的手工拆焊技术。
2.实训器材
35W内热式电烙铁(或其他型号)1把/人,电烙铁架1个/人,成品电路板1块/人(应含有多脚元器件和集成电路),常用拆焊工具:空心针头、金属编织网、吸锡器(或其他吸锡器具)各1套/人,常用工具1套/人。
3.实训步骤
① 根据元器件引脚的粗细,选择合适的空心针头,常选规格有9号、12号、16号和20号等,练习脱焊常用元器件。
② 当上述操作熟练后,脱焊拆卸多脚元件,如集成电路(集成块)等。
③ 用金属编织网或吸锡器进行脱焊拆卸练习。
至少需要熟练掌握两种以上的拆卸方法。
4.填写实训报告
实训报告:
2.4 热风拆焊器
2.4.1 热风拆焊器简介
热风拆焊器是新型锡焊工具,主要由气泵、印制电路板、气流稳定器、外壳和手柄等部件组成。它用喷出的高热空气将锡熔化,优点是焊具与焊点之间没有硬接触,所以不会损伤焊点与焊件,最适合高密度引脚及微小贴片元件的焊接。
SMD扁平元件、集成电路,特别是引出脚封装的BGA集成电路,已广泛应用于手机、电子计算机、彩色电视机、电子记录本等高科技产品中。在这些电子产品的生产过程及售后维修中,由于SMD、BGA等扁平元件对焊接工艺的高要求和防静电问题、机械受损问题等,拆焊已不是靠一把烙铁所能对付和解决的,在实际的维修过程中需要使用热风拆焊器。
本节以广东顺德美利电子有限公司生产的SUNKKO星光牌热风拆焊器为例,介绍几款星光系列拆焊器,其外形如图2.22所示。
图2.22 星光系列拆焊器外形
星光全系列防静电拆焊设备包括了85X系列热风拆锡器、90X系列多功能SMD维修系统、80X系列电动真空吸锡枪和93X系列精密恒温防静电焊点共4个系列。这些产品具有体积小、重量轻、性能可靠、功能多、安装及使用方便等优点。
SUNKKO 903 SMD维修系统集合了850、936、808这3种设备的功能及性能,其外形如图2.23所示。它由热风拆锡器、精密恒温电烙铁和电动真空吸锡枪3部分组成。
图2.23 SUNKKO 903 SMD维修系统
这3个部分既可独立亦可同时工作,均为防静电式设计。整机面板设有一个电源开关、3个功能开关,电源开关为系统主控开关整机电性能指标如表2.3所示。
表2.3 SUNKKO 903 SMD维修系统电性能指标
关于星光牌903 SMD维修系统中的吸锡枪、电烙铁可参考前面章节的有关内容,下面主要介绍拆焊器的特点。
① 热风头不用接触印制电路板,使电路板免损伤。
② 瞬间完成各类元器件的拆卸,包括分立、单列、双列及表面贴片等。
③ 所拆印制电路板的孔及元器件引脚,干净无锡,方便第二次使用。
④ 热风的温度及风量可调节,能适用各类印制电路板。
⑤ 一机多用,热风加热,拆焊多种类元件,热缩管处理、热能测试等多种需要热能的场合。
2.4.2 热风拆焊器的正确使用
目前的热风拆焊器的种类和型号较繁杂,各项性能参数指标没有统一的标准,因此在使用前,一定要仔细阅读产品使用说明书,按照特定要求规范操作。在使用时应掌握一些基本技巧,否则,若使用不当,可能会导致一些更大的人为故障。
1.焊接技巧
① 在焊接时,根据具体情况可选用电烙铁或热风枪。通常情况下,元件引脚少、印制板布线疏、引脚粗等选用电烙铁;反之,选用热风枪。
② 在使用热风枪时,一般情况下将风力旋钮(AIR CAPACITY)调节到比较小的位置(2~3挡),将温度调节旋钮(HEATER)调节到刻度盘上5~6挡的位置。
③ 以热风枪焊接集成电路(集成块)为例,把集成电路和电路上焊接位置对好,若原焊点不平整(有残留锡点),选用平头烙铁修理平整。先焊四角,以固定集成电路,再用热风焊枪吹焊四周。焊好后应注意冷却,在无冷却前不要去动集成电路,以免其发生位移。冷却后,若有虚焊,应用尖头烙铁进行补焊。
2.拆卸技巧
在拆卸时根据具体情况可选用吸锡器或热风枪。以热风枪拆卸集成电路为例,步骤如下。
① 根据不同的集成电路选好热风枪的喷嘴,然后往集成电路的引脚周围加注松香水。
② 调好热风温度和风速。通常经验值为温度300℃,气流强度3~4m/s。
③ 当热风枪的温度达到一定程度时,把热风枪头放在需焊下的元件上方约2cm的位置,并且沿所焊接的元件周围移动。待集成电路的引脚焊锡全部熔化后,用镊子或热风枪配备的专用工具将集成电路轻轻提起。
实训6 热风拆焊器技能训练
1. 实训目的
① 了解热风拆焊器的使用方法。
② 熟练掌握热风拆焊器的焊拆技能。
③ 了解表面安装元器件的焊拆工艺。
2.实训器材
热风拆焊器1台/组,含有集成电路、贴片元件的成品电路1块/组(可用报废手机印制板或报废电子高频调谐器替代),常用工具1套/组。
3.实训步骤
① 了解和认识热风拆焊器的结构和性能。
② 练习拆焊贴片电阻、贴片电容等。
③ 练习拆焊集成电路和多脚元件。
④ 练习焊接贴片电阻、贴片电容等。
⑤ 练习焊接集成电路等。
4.填写实训报告
实训报告:
本章小结
1. 常用的电烙铁有内热式和外热式。在电子制作和维修中,一般采用20W、35W、50W等几种内热式电烙铁。
2. 常用的电烙铁一般由烙铁头、烙铁芯、连接杆、手柄紧固套、紧固丝和电源线等几部分组成,其中烙铁头和烙铁芯易损,代换时要用同规格的产品进行替换。
3. 温控式电烙铁的温度调节较方便;燃气式电烙铁不需外接电源,焊接塑料产品较容易。
4. 新购的电烙铁或新换的烙铁头,都要进行焊前吃焊处理,烙铁头的吃焊一般分3个步骤:打磨或擦拭、吃锡和老化。对于“烧死”或“端口残缺”的烙铁头,都需要重新吃锡。
5. 焊前处理通常有“刮”、“镀”、“测”3个步骤,手工焊接方法常有送锡法和带锡法两种。
6. 常见的吸锡(拆焊)工具有医用空心针头、金属编织网、吸锡球、手动吸锡器、电热吸锡器、电动吸锡枪和双用吸锡电烙铁等几种。
思考与练习
1. 按烙铁头与烙铁芯安装位置的不同,电烙铁可分为哪几种形式?并写出其结构组成。
2. 常见的温控式电烙铁有哪几种?
3. 烙铁头的形状有哪几种?各适用于什么电路的焊接。
4. 简述烙铁头吃锡的方法和步骤。
5. 简述烙铁架的主要作用。
6. 焊前焊件的处理分哪几个步骤?并简述之。
7. 简述手工焊接的两种方法。
8. 简述怎样防止虚焊。
9. 焊接中怎样处理搭锡?
10. 你喜欢哪种吸锡方法?并简述它的操作步骤。
11. 热风拆焊器一般由哪几部分组成?并简述各部分的主要作用。