4、导线、端子及印制电路板元器件的插装、焊接及拆焊
一、导线的焊接方法及技巧
1.1 导线的种类
1) 裸线:
绞合线:同心绞合线、复合绞合线、可绕绞合线和编织线;多股线适合常用焊接;
单股线(硬线):柔软性差、不易附着焊锡,适合悬浮连线,不适合一般焊接。
2) 覆皮线:也分单股线和多股线;
1.2 剥取导线绝缘覆皮的方法
电子产品中用到的导线基本上都是有覆皮的铜材质导线。
- 1) 覆皮烧切工具:电热剥线钳;
- 2) 剥线钳剥线
- 3) 斜嘴钳剥线
- 4) 小刀剥线
- 5) 打火机剥线
1.3、线端加工
剥掉绝缘覆皮的导线不能直接进行焊接,需要先进行线端加工才能进行后续的焊接工作。
1) 单股线
多为铜线,需预焊防氧化;
2) 多股线
先进行捻头处理,再进行预焊;
3) 屏蔽线:
将编织线拧成一股;
4) 漆包线
先用研磨工具将漆层去掉,也可以用小刀刮去漆层;进行预焊。
注意事项:
- 多股导线捻线时不能用手直接接触导线芯线,绞合时旋转角度在 30° ~ 45°;
- 用小刀刮漆包线的漆层是不能伤到导线;
- 导线上锡前要蘸取松香水,导线上锡区域距离绝缘层应该在 1-3mm;
- 导线剪裁的长度允许在 5%-10% 的正误差,不允许出现负误差。
导线预上锡:
- 用锡锅对导线上锡,先将导线端上钎剂,后将蘸了钎剂的导线浸入锡锅;
- 用电烙铁对导线预上锡,水平上锡法、垂直上锡法和手持上锡法;
- 清洁:清洁时可选用酒精,不允许用机械方法刮擦,损伤导线。
1.4、导线的焊接方法
- 虚焊
- 芯线过长
- 焊锡漫过覆皮
- 覆皮烧焦
- 覆皮熔化
- 断丝
- 覆皮断裂
- 甩丝
- 焊锡浸入覆皮
- 芯线散开
1.5、导线与导线的焊接
导线与导线的焊接有三种方法:搭焊、钩焊 和 绕焊。
搭焊:最简单,但强度低,可靠性最差;
钩焊:将镀过锡的导线弯成钩形,并用钳子夹紧之后焊接;
绕焊:将镀过锡的导线缠绕拉紧后进行焊接。
导线之间的连接以绕焊为主:
- 根据要求将导线去掉一定长度的绝缘覆皮;
- 对导线进行预焊处理;
- 将导线套上合适直接的热缩管;
- 将两根或者是多根导线绞合,并进行焊接;
- 趁热将热缩管套上,待焊接除冷却后热缩管固定在导线的接头处。
1.6、导线与接线柱、端子的焊接方法
导线与接线柱、端子的焊接也分为搭焊、钩焊和绕焊。
接线柱的形状:管状、构形、塔式、片状和分叉接线柱。
导线与PCB针的焊接步骤:
- 将导线预处理;
- 将经过预处理的导线与PCB针交叉垂直接触,尽量靠经PCB 针底部,导线绝缘层离接线柱约一个芯径的距离;
- 用尖嘴钳将导线预处理端围绕PCB针缠绕;
- 进行焊接时要注意电烙铁放置位置应与导线绝缘层的方向相反,洛铁头加少量锡利于传热;
- 清洁整理。
注意:所有测试及调试使用暂时的焊接都采用搭焊方法。
1.7、尖嘴钳在导线绕接和钩接种的使用方法
1.8、热缩管的使用和绝缘胶布的使用
热缩管的套法:间隔一个套一个,每根引线都套。
热缩管在元器件上的使用:套在元器件上,套在元器件和引线上,仅套在引线上;
热缩管在导线上的使用方法:可以作为困住导线使用,也可以套在导线外起到绝缘增强机械强度,热保护
1.9、把线
把线:将焊好的导线扎起来叫扎线把,也叫把线。
制作把线的要领:
- 扎线线端要留一定长度,要从线端开始进行扎线;
- 导线走线要排整齐、清晰、有棱有角。由始至终的导线扎在上面,中间引出线一般应从下面或者两侧引出,最短走线应放在最下边,不允许从表面引出导线;
- 扎线为防止错误要按分支进行扎线;
- 扎线要松紧适度,不应过松或过紧;
- 扎线的节距要均匀,一般为50mm。
- 导线要平直,导线拐弯处要弯好再扎线。
二、检查和整理
检查的项目:
- 检查焊点有无虚焊、假焊漏焊、连焊等不良焊接现象;
- 检查元器件有无错焊,元器件极性有无插反现象;
- 检查布线有无错误及漏布现象;
- 检查有无钎料小片,飞溅的钎剂沫,剪断的线头等;
- 检查导线是否有焊错,整理是否完好,外观是否自然、整齐。
三、洞洞板元器件引线成形及元器件插装
3.1、元器件引线成形
- 导线成形、焊接;(导线与电路板成30°,预留长度不能超过焊盘半径)
- 规则轴向的引线成形(插件元件如电阻、电容等);元器件根部 2mm,
- 两个焊盘孔距不标准时引线成形的形状(即 两焊盘间距小于元器件的长度)
- 垂直插装的元器件引线成形;
- 集成电路(DIP封装IC)引线成形;
倒置 IC 弯曲 IC 引脚 - 卷发式、卷曲式成形
主要适用耐热性差的元件以及非紧贴安装的元器件。
3.2、元器件的插装
- 元器件的插装方向
- 元器件插件顺序
一般顺序:电阻 --> 电容 --> 二极管--> 晶体管 --> 其他元器件 - 紧贴插装
元器件与电路板间距应小于0.5 mm,引线距离超过 2 mm 需要加热缩管 - 非紧贴插装(与电路板间距 3 - 7mm)
电路图中标明要求进行架空安装的元器件
大功率元器件,发热大的元器件(例如大功率电阻)
电阻、二极管等轴向引线元器件进行垂直插装时;
两个焊盘间距大于或小于元器件引线间距时
受热易坏元器件,实行非紧贴插装,增加引线长度增大散热长度,使元器件热冲击减小(例如晶体管) - 元器件插装后引线的打弯
插件后为了防止翻转焊接时元器件掉落,需将两个引脚向没有铜箔方向弯曲;但此法不容器拆焊,最好的方方法是,用绝缘小板盖住翻转。 - 剪断过长引脚
一般从元器件插孔中心起留 2 - 3 mm 长度。
四、印制电路板的焊接
4.1、印制电路板焊接时电烙铁的选择
印制电路板的焊接应该选用 20 ~ 40W 的电烙铁,对引线密集的 IC 最好选用圆锥形烙铁头。
4.2、印制电路板上着烙铁的方法
加热时烙铁头应该能同时加热焊盘和元器件引线;采用握笔法持电烙铁,小手指垫在 PCB 板上。
4.3、印制电路板上元器件的焊接
1、电阻器的焊接
一般插装时保持电阻器的高度一致。
2、电容器的焊接
对电解电容哟啊注意极性一致,阴影为负极。一般先装玻璃釉电容器、有机电解质电容器、瓷介质电容器,最后装电解电容。
3、二极管的焊接
极性不能装反,,对于立式二极管,短引线焊接时的时间不要超过 2 s。
4、晶体管的焊接
晶体管的焊接前要查清 e、b、c 的顺序,
5、IC 的焊接
先焊一两个引脚对齐 IC 后在进行焊接。
4.4、贴片元器件的焊接方法
步骤:清洁 --> 上锡 --> 固定 --> 焊接 --> 清理
1、工具的选择
防静电镊子、电烙铁(最好有两把,建议使用圆锥形,但生产中一般都用楔形)、热风枪(温度稳定,温度显示要准确)、吸锡带(不用锡枪,会将贴片一起吸走),放大镜(带底座)。
2、焊接步骤
清洁 PCB 板,先固定一端,焊接时间控制在 2s 以内。
生产中如果要焊大量贴片一般用热风枪吹焊。先将 PCB 板焊盘补锡,再在 PCB 板上摆放好元器件,热风枪温度控制在 300℃ 左右,风力控制在 3 挡,先在 PCB 上 10 cm 以上预热 3 分钟左右,然后慢慢靠近 PCB 注意元件器件如果没被吹走就继续靠近,如果滚动抬高继续预热,等焊盘锡熔化后用镊子将贴片放到指定位置,最后检查补焊,清洗 PCB 板。
4.5、集成电路的焊接
1、晶体管的焊接
晶体管一般在其他元器件焊接好之后进行,每个管子的焊接时间不能超过 10s ,在焊接时为了避免烫坏管子,应用镊子夹住引线散热。
2、集成电路的焊接
双极性集成电路内部集成度高,管子隔离层很薄,过热容易损坏。
焊接注意事项:
- 引脚时镀金银,只需用酒精擦拭就好;
- 对于事先将各引脚短路的 COMS 电路,焊接前不能剪掉短线路,应该在焊接之后剪掉;
- 应佩戴防静电手环在防静电工作台上进行焊接;
- 选用 20 W 的内热式电烙铁,必须可靠接地;
- 每个引脚的焊接时间不能超过 4 s ,连续焊接时间不能超过 10s;
- 使用低熔点的钎剂,一般钎剂的熔点不应该超过 150 ℃;
- 对于 MOS 管,先焊接 S 极,再 G极,最后 D 极;
- 安装散热片时先用酒精擦拭安装面,之后涂一层硅胶,放平整之后安装紧固螺钉;
- 直接将集成电路焊接到电路板上时,焊接顺序:地端 --> 输出端 --> 电源端 --> 输入端。
4.6、塑封元器件的焊接
如各种开关、插接件;不能承受高温,焊接时间要短,不要反复多次焊接一个点,在元器件塑封未冷却不能对元器件进行牢固性实验,焊接时不能用烙铁头脆接线片施加压力。
4.7、簧片类元器件的焊接
焊接时不要对簧片施加外力,焊锡要少,避免流入元器件内部,焊接时间要短。
4.8、瓷片电容、发光二极管、中周等元器件的焊接
焊接温度过高会导致元器件失效;故先对元件进行可靠镀锡(感觉涂抹松香酒精溶液更靠谱),采用镊子夹住引线焊接,焊接速到要快,不能反复加热一个引脚。
4.9、微型元器件的焊接方法
注意事项:
- 元器件引线要可靠上锡;
- 选用锥形电烙铁头;
- 选用放大镜焊台。
4.10、拆焊
拆焊的基本原则:
- 如果待拆元器件完好,则不能损坏待拆元器件、导线及焊接部位的结构件;
- 不能损害印制电路板上的焊盘和印制导线;
- 如果元器件损坏,可采取先剪断元器件引脚,再拆;
- 以不移动,不损坏其他元器件为前提,如果必须移动其他元器件则在拆除完毕后应将其复原。
拆焊注意事项:
- 严格控制加热时间和温度;
- 不能用力过猛。