表面組裝元件手工焊接方法及質量判定

王家波

摘 要：在現代化大規模電子產品的生產中，裝配與焊接工藝是通過一系列自動化或半自動化生產線來進行的。在批量少和品種多以及在科研和返修的過程，手工焊接能發揮其不可替代的作用。

關鍵詞：表面組裝；手工焊接；SMD；方法；質量

1 引言

表面組裝技術（SMT）在電子工業里是革命性的改變，對于傳統的THT，SMT有著更高密度，更小體積，更低成本和更好的性能。在現代化大規模電子產品的生產中，SMT已經成為主流，裝配與焊接工藝是通過一系列自動化或半自動化生產線來進行的。但在批量少和品種多的情況下，考慮到生產進度和成本等方面因素，常常需要采用手工焊接的方式。如采用合適的工具和材料，選擇合理的工藝規范，運用正確的手工操作，加強對過程的控制，減少焊接缺陷，可以制作出符合標準的合格的電子產品。

2 手工焊接要素

手工焊接要素主要有焊接方法、時間、溫度、選用的烙鐵頭尺寸和焊錫絲等。

2.1 烙鐵頭的選擇

根據焊盤的尺寸選擇相應尺寸的烙鐵頭。

2.2 烙鐵頭的溫度及焊接時間

片式元件采用20W左右的烙鐵，烙鐵焊接時間不超過10s，QFP器件的焊接應選用馬蹄形烙鐵頭，器件引線溫度最高不超過285℃，當焊接時間超過10s時，器件引線溫度最高不超過250℃。

2.3 焊錫絲的選擇

表面貼裝焊接通常要求較小直徑的錫線，典型的在0.50-0.75mm 范圍。

2.4 焊接的順序

先貼裝小元件，后貼裝大元件；先貼裝矮元件，后貼裝高元件。

3 手工焊接的方法

表面組裝元器件和傳統的插裝元器件一樣可以從功能上將其分為表面組裝元件（SMC）和表面組裝器件（SMD）

⑴SMC的焊裝相對容易焊一些，在一個焊盤上點上錫，放上元件的一頭，用鑷子夾住元件，焊上一頭之后，看是否放正了；如果已放正，就再焊上另外一頭。

⑵手工焊接SMD器件時，先在焊盤上手工涂適量的焊膏，用真空吸筆小心地將其放到PCB板對應位置上，使其與焊盤對正，放置方向正確，SMD必須緊貼焊盤。在兩個對角位置的引腳上加少量的焊劑，將烙鐵沾上少量的焊錫，焊接兩個對角位置上的引腳，使焊件定位。然后用馬蹄形烙鐵進行拖曳焊接，由于表面張力和毛細管作用，熔融狀態下的焊料會趨于焊盤，因此不會產生橋接。馬蹄形烙鐵內先裝上焊料，在焊膏中助焊劑的作用下更有利于熱的傳導和錫的流動。焊接時，將烙鐵與QFP焊盤引線外端輕輕接觸一下，而后向上抬0.5mm高度左右，使熔融的焊錫從焊料儲液池流入引線/焊盤區，形成焊點。拖曳焊時要注意手勢，使烙鐵頭的軸線與所焊邊線成30o～45o的夾角，拖焊速度不要太快，掌握1s左右拖過一個焊點，這時可以看到熔融的焊料在烙鐵頭焊料表面漲力的作用下跟著拖向后方，使焊料從焊點與焊點的縫隙中分開，當烙鐵頭將要到達最后兩個焊盤時，要迅速抬起烙鐵頭，以便完成所有焊點的焊接。在整個焊接過程中，操作者的動作一定要平穩、輕快和準確。四邊焊好以后可用放大鏡檢查焊點之間有沒有短路現象，如局部有短路的地方可用助焊筆涂一些助焊劑再拖一次，同一部位的連續焊接不得超過2次，如一次未焊妥應待其冷卻后再焊，對有缺陷的焊點允許返工，每個焊點的返工次數不得超過3次，注意馬蹄形烙鐵頭橢圓形凹槽中的熔融焊料要適量，不能太多，也不能太少。

4 SMD手工焊接質量判定

手工焊接工作完成后，將工件置于放大鏡下按相應焊接標準進行檢驗。

4.1 片式元件焊接質量判定

⑴焊接端極全部位于焊盤上，允許有不大于1/4的偏移，居中為優良；⑵元件焊接端寬度的一半或一半以上處于焊盤上，為合格；⑶元件焊接端焊盤交疊后焊盤伸出部分不小于焊接端極高度的1/3為合格；⑷焊接端寬度小于一半處于焊盤上為不合格；⑸元件在焊盤上有旋轉偏差，側面連接長度大于元件寬度的一半時為合格，否則不合格；⑹焊接端與焊盤不交疊，末端偏移量B≥0為不合格；⑺焊錫太多，最大填充高度超出焊盤或者延伸只端帽金屬鍍層頂部，但不可進一步延伸至元件體頂部，可接受，視為合格。

4.2 表面組裝器件焊接質量與判定

⑴引腳“L”形的元件引腳趾部和根部全部位于焊盤上，所有引腳對稱居中，為優良；有旋轉偏差，最大側面偏移量A大于等于引腳寬度的一半為合格，反之，為不合格；引腳寬度的一半，趾部或根部不在焊盤上為不合格。

⑵圓形或扁圓鷗翼形引線器件的質量要求與判定如下：a）引腳與焊盤無偏移量，引腳長度與焊盤對齊為優良；b）A大于等于引腳寬度的一半為合格，反之，為不合格；c）有旋轉偏差，A大于等于引腳寬度的一半為合格，反之，為不合格；d）側面連接長度大于等于引線寬度的150%為合格，反之，為不合格；e）末端連接寬度至少為引線寬度/直徑的75%為合格，反之，為不合格。

⑶“J”形引線器件的質量要求與判定。a）最小末端連接寬度為引線寬度的50%為合格，反之，為不合格；b）側面連接長度大于等于引線寬度的150%為合格，反之，為不合格；c）焊料填充未接觸封裝本體為合格，接觸封裝本體為不合格；d）潤濕填充明顯為合格無潤濕的填充為不合格。

[參考文獻]

[1]陳增生.SMC/SMD手工焊接工藝技術[J].電子工藝技術.2009，30（5）：279-286.