摘 要:伴著電子產品的市場需求及電子生產工藝技術的不斷進步,表面貼裝元器件的使用范圍越來越廣,以前直插式元件的焊接方法已不能滿足表面貼裝的要求,掌握表面貼裝元器件的焊接與拆焊方法迫在眉睫。就表面貼裝元器件的焊接與拆焊方法做了簡單介紹。
關鍵詞:表面貼裝元器件;焊接方法;拆焊方法
一、表面貼裝元器件及焊接方法簡介
隨著電子科學理論的發展和工藝技術的改進以及電子產品體積的微型化,性能和可靠性的進一步提高,電子元器件向小、輕、薄發展,出現了表面安裝技術,簡稱SMT(Surface? Mount Technology)。SMT是包括表面安裝器件(SMD)、表面安裝元件(SMC)、表面安裝印制電路板(SMB)及點膠、涂膏、表面安裝設備、焊接及在線測試等在內的一套完整工藝技術的統稱。表面安裝元器件又稱為貼片元器件或片式元器件,它包括電阻器、電容器、電感器及半導體器件等。它具有體積小、重量輕、安裝密度高、可靠性高、抗震性能好、高頻特性好、印制板無需鉆孔、無元件引腳成型工序、尺寸和形狀標準化、能夠采取自動貼片機進行自動貼裝、易于實現自動化、大批量生產等優點。
如今,表面安裝元器件在航空、航天、通信、計算機、汽車電子和各種電器設備等領域廣泛使用。它的焊接方法有手工焊接和自動焊接。手工焊接只適用于小批量生產、維修及調試等。通常使用的焊接工具有熱風拆焊臺(熱風槍)、電烙鐵、吸錫器等。自動焊接用于中大規模、高標準的電子產品生產,這些印制電路板焊點密,集成芯片多,焊接質量要求高,手工焊接無法達到要求,需要用自動化的焊接設備。常用的自動焊接設備有貼片機、絲網印刷機和再流焊爐等。
二、手工焊接表面貼裝元件的要求
1.焊接要求
(1)為安全起見,操作人員要帶防靜電腕帶,采用防靜電恒溫烙鐵,如果使用普通烙鐵,必須保證良好接地。對于電阻、電容、二極管等片式元件采用30? W左右的內熱式電烙鐵,對于有鉛的工藝,一般烙鐵溫度需要控制在300 ℃左右,對于無鉛的工藝,一般烙鐵溫度需要控制在370 ℃左右。
(2)焊錫通常選用直徑0.50~0.75 mm。
(3)貼裝順序和直插式元件一樣。先小后大,先低后高,先里后外,先輕后重,先一般后特殊。
(4)焊接前要檢查元件和焊盤。焊接前,將電路板的拆焊點用烙鐵整理平整,對焊錫較少的焊點要補錫。然后,用無水酒精清潔焊點周圍的雜質。要將元件的引腳和電路板焊盤處理干凈,防止表面的氧化物、銹斑、油垢、雜質及灰塵等影響焊接質量。
2.所需的工具和材料
焊接工具需要有30 W左右的尖頭電烙鐵(有條件的可使用溫度可調和帶ESD保護的焊臺),一把尖頭鑷子(用來移動和固定芯片以及檢查電路),細焊絲和助焊劑等。助焊劑主要是增加焊錫的流動性,使焊錫可以在電烙鐵的牽引下,并依靠表面張力的作用光滑地覆蓋住引腳和焊盤。
3.焊接操作過程
首先,焊接之前先給焊盤涂上助焊劑,然后再掛上一層薄錫,以免焊盤鍍錫不良或被氧化,造成焊接不良(芯片則一般不需處理)。接著,用鑷子小心地將貼片元器件放到印制板上,使其與印制板上焊盤對齊,確保元器件放置位置、方向正確。對于常見的電阻、電容、二極管等一些引腳不多的元器件,把烙鐵的溫度調到300 ℃左右,在烙鐵頭尖端掛少量的焊錫,用鑷子夾住元器件焊上一端,然后檢查元器件是否放正;如果沒有問題,就再焊上另外一端。等元器件固定后,再對引腳進行進一步的修飾和加固。在焊接多引腳的集成芯片時,在焊接前將所有的引腳涂上焊劑,使引腳保持濕潤。但要防止因焊錫過量發生搭接或橋接,之后在兩個對角位置的引腳上加少量的焊劑使芯片固定。在焊完對角后重新檢查芯片的位置、方向是否正確,如果有問題可進行調整。焊完所有的引腳后,在需要的地方吸掉多余的焊錫。最后,用放大鏡和鑷子檢查是否有虛焊等焊接缺陷,檢查完成后,從電路板上清除焊劑,將硬毛刷浸上酒精沿引腳方向仔細擦拭,直到焊劑消失為止。
三、表面貼裝元器件拆焊方法
在整機裝配、調試、維修過程中,難免會有錯裝、損壞或因調試需要,對元器件進行拆焊處理等現象。在實際操作中,拆焊比焊接要困難,因操作方法不當,常造成元器件損壞、導線斷裂、焊盤脫落、銅箔翹起,尤其是集成電路的拆卸更加困難。下面介紹幾種常見的拆焊技術。
1.對于電阻、電容、二極管、三極管、穩壓管等具有2~3個引腳的元器件,可以采用電烙鐵直接拆除法
具體操作:用電烙鐵加熱,待拆元件的引腳,等待拆元件的引腳焊錫完全熔化后,用鑷子將元器件小心拿起即可。切記在焊錫還未熔化時,不可用力分離拆卸元件,否則極易引起焊盤銅箔脫落或翹起。
2.對于集成電路的拆除,可以采用增加焊錫融化拆除法或吸錫繩拆除法
增加焊錫融化拆除法具體操作:給待拆的元器件引腳上增加一些焊錫,使引腳的焊點連接起來,這樣以利于傳熱,便于拆除。拆除時用電烙鐵每加熱一列引腳就用鑷子或平口螺絲刀撬一下,兩邊引腳不斷輪換加熱,直至拆下為止。
吸錫繩拆除法具體操作:將多股銅芯塑膠線,去掉塑膠皮。給多股銅絲表面涂滿松香,然后將烙鐵頭壓在被拆除的焊點上加熱,引腳上的錫焊就會被銅絲吸附,重復幾次操作就可將引腳上的焊錫全部吸走。有條件也可使用屏蔽線內的編織線。
3.專用工具拆除法
將加熱后的兩用烙鐵頭放在要拆除的元器件引腳上,待焊點焊錫融化后被吸入吸錫器內,引腳的焊錫吸完后元器件就可拿掉。
拆焊的目的是解除焊接,在操作時要注意不能損壞拆除的元器件、導線、焊點等,拆除過程中不要拆、動、移其他元件,拆除所用時間較長要控制好烙鐵頭的溫度,避免燙壞元器件或焊盤。
表面貼裝元器件的焊接和拆焊是焊接技術的基本功,焊接技術本身并不復雜,但它的重要性卻不容易忽視。它的適用面極廣,要在實踐中不斷總結。正確領悟操作要領和技術要點,掌握正確的焊接與拆除元器件的方法,不斷練習,不斷提高焊接質量和拆焊技術。
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作者簡介:劉子葉(1975-),女,陜西安康人,講師,主要從事電子專業課程教學。
編輯 韓 曉