【正文】 ℃）。習(xí)慣把釬料稱(chēng)為焊料，采用鉛錫焊料進(jìn)行焊接稱(chēng)為鉛錫焊，簡(jiǎn)稱(chēng)錫焊。錫焊，簡(jiǎn)略地說(shuō)，就是將鉛錫焊料融入焊件的縫隙使其連接的一種焊接方法，其特征是：(1) 焊料熔點(diǎn)低于焊件。(2) 焊接時(shí)將焊件與焊料共同加熱到焊接溫度，焊料融化而焊件不熔化。(3) 連接的形式是由熔化的焊料潤(rùn)濕焊件的焊接面產(chǎn)生冶金、化學(xué)反應(yīng)形成結(jié)合層而實(shí)現(xiàn)的。(4) 鉛錫焊料熔點(diǎn)低于200℃，適合半導(dǎo)體等器材的焊接。(5) 只需簡(jiǎn)單的加熱工具和材料即可加工，投資少。(6) 焊點(diǎn)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能。(7) 焊接過(guò)程可逆，易于拆焊。 焊接：焊接是利用加熱或其他方法，使焊料與被焊金屬原子之間相互吸引、相互滲透，依靠原子之間內(nèi)聚力，使兩種金屬永久地牢固結(jié)合的方法。焊接的主要機(jī)理是擴(kuò)散和潤(rùn)濕。一、擴(kuò)散：通常，金屬原子以結(jié)晶狀態(tài)排列，原子間的作用力的平衡維持晶格的形狀和穩(wěn)定。當(dāng)兩塊金屬接近到足夠小的距離時(shí)，界面上晶格的紊亂導(dǎo)致部分原子能從一個(gè)晶格點(diǎn)陣移動(dòng)到另一個(gè)晶格點(diǎn)陣，從而引起金屬之間的擴(kuò)散。這種發(fā)生在金屬界面上的擴(kuò)散的結(jié)果，使兩塊金屬結(jié)合成一體，實(shí)現(xiàn)了金屬之間的焊接。金屬之間的擴(kuò)散不是任何情況下都會(huì)發(fā)生，而是有條件的。兩個(gè)基本條件是：（1）距離 兩塊金屬必須接近到足夠小的距離。只有在足夠小的距離內(nèi)，兩快金屬原子間引力作用才會(huì)發(fā)生。金屬表面的氧化層或其他雜質(zhì)都會(huì)使兩塊金屬達(dá)不到這個(gè)距離。（2）溫度 只有在一定溫度下金屬原子才具有動(dòng)能，使擴(kuò)散以進(jìn)行，理論上說(shuō)，到“絕對(duì)零度”時(shí)便沒(méi)有擴(kuò)散的可能。實(shí)際上在常溫下擴(kuò)散是非常緩慢的。錫焊機(jī)理 錫焊就其本質(zhì)上說(shuō)，是焊料與焊件在其界面上的擴(kuò)散。焊件表面的清潔，焊件的加熱是達(dá)到其擴(kuò)散的基本條件。二、潤(rùn)濕：是發(fā)生在固體表面和液體之間的一種物理現(xiàn)象。如果液體能在固體表面漫流開(kāi)，我們就說(shuō)這種液體能潤(rùn)濕該固體表面，例如水能在干凈的玻璃表面漫流而水銀就不能，即水能潤(rùn)濕玻璃而水銀不能潤(rùn)濕玻璃。不同的液體和固體，它們之間相互作用的附著力和液體的內(nèi)聚力是不同的，其合力就是液體在固體表面漫流的力。當(dāng)力的作用平衡時(shí)流動(dòng)也停止了，液體和固體交界處形成一定的角度，這個(gè)角稱(chēng)潤(rùn)濕角，是定量分析潤(rùn)濕現(xiàn)象的一個(gè)物理量。θ角從0o到180o，θ角越小，潤(rùn)濕越充分。實(shí)際應(yīng)用中以90o為潤(rùn)濕的分界。錫焊過(guò)程中，熔化的鉛錫焊料和焊件之間的作用，正是這種潤(rùn)濕現(xiàn)象。如果焊料能潤(rùn)濕焊件，我們則說(shuō)它們之間可以焊接，觀測(cè)潤(rùn)濕角是焊接檢測(cè)的方法之一。潤(rùn)濕角越小，焊接質(zhì)量越好。一般質(zhì)量合格的鉛錫焊料和銅之間的潤(rùn)濕角可達(dá)20o，實(shí)際應(yīng)用中一般以45o為焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。 潤(rùn)濕角三、結(jié)合層： 焊料潤(rùn)濕焊件的過(guò)程中，符合金屬擴(kuò)散的條件，所以焊料和焊件的界面有擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生。這種擴(kuò)散的結(jié)果，使得焊料和焊件界面上形成一種新的合金層，我們稱(chēng)之為結(jié)合層。結(jié)合層的成分既不同于焊料也不同于焊件，而是一種既有化學(xué)作用（生成合金化合物，例如Cu6SnCu3Sn、Cu31Sn8等），又有冶金作用（形成和金固溶體）的特殊層。由于結(jié)合層的總用將焊料和焊件結(jié)合成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)金屬連續(xù)性。 結(jié)合層鉛錫焊料和銅在焊接過(guò)程中生成結(jié)合層，~10μm。,實(shí)際上是一種半附著性結(jié)合，強(qiáng)度很低；而大于6μm則使組織粗化，產(chǎn)生脆性，降低強(qiáng)度。~，強(qiáng)度最高，導(dǎo)電性最好。綜上所述，我們獲得關(guān)于錫焊的理性認(rèn)識(shí)：將表面清潔的焊件與焊料加熱到一定溫度，焊料熔化并潤(rùn)濕焊件表面，在其界面上發(fā)生金屬擴(kuò)散并形成結(jié)合層，從而實(shí)現(xiàn)金屬的焊接。做到良好焊接的條件是：待焊材料具有清潔的金屬表面；加熱到最佳焊接溫度；金屬擴(kuò)散時(shí)產(chǎn)生金屬化合物合金。對(duì)焊點(diǎn)的質(zhì)量要求，應(yīng)包括電接觸良好、機(jī)械性能好和美觀三個(gè)方面。而正確的焊接操作步驟，是保證焊點(diǎn)質(zhì)量的主要措施，因此必須進(jìn)行嚴(yán)格、大量的訓(xùn)練，以便能熟練地掌握焊接技能。 錫焊工具與材料焊接工具和材料是實(shí)施焊接作業(yè)必不可少的條件。合適、高效的工具是焊接質(zhì)量的保證，合格的材料是錫焊的前提，了解這方面的基本知識(shí)，對(duì)掌握焊接技術(shù)是必需的。一、焊接工具：電烙鐵 （1）電烙鐵是手工施焊的主要工具，選擇合適的烙鐵，合理地使用它，是保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。 焊接輔助工具錫焊器 （2）分類(lèi)和結(jié)構(gòu) 由于用途、結(jié)構(gòu)的不同，有各式各樣的烙鐵。按加熱方式分為：直熱式、感應(yīng)式、氣體燃燒式等；按發(fā)熱能力分為：20W，30W，……，300W等，一般在電子元器件焊接時(shí)應(yīng)使用功率不大于30W的電烙鐵；按功能分為:單用式、兩用式、調(diào)溫式等。最常用的還是單一焊接用的直熱式電烙鐵。它又可分為內(nèi)熱式和外熱式兩種。按烙鐵頭的形狀分為：尖頭型、方頭型。尖頭型烙鐵發(fā)熱面積小，適于焊接焊點(diǎn)小且密集的元器件；方頭型烙鐵發(fā)熱面積大，加熱快，適于焊接焊點(diǎn)較大，引腳疏散的元器件。 按靜電防護(hù)分為：普通型、靜電防護(hù)型。靜電防護(hù)型烙鐵的烙鐵頭引出一條線(xiàn)，通過(guò)三極插座接地，從而保證烙鐵頭不帶靜電，用于焊接極易被靜電損壞的MOS器件。 。① 發(fā)熱元件：其中能量轉(zhuǎn)換部分是發(fā)熱元件，俗稱(chēng)烙鐵芯子。內(nèi)熱式與外熱式主要區(qū)別在于外熱式的發(fā)熱元件在傳熱體的外部，而內(nèi)熱式的發(fā)熱元件在傳熱體的內(nèi)部，也就是烙鐵芯在內(nèi)部發(fā)熱。② 烙鐵頭：作為熱量存儲(chǔ)和傳遞的烙鐵頭，一般用紫銅制成。③ 手柄：一般用木料或膠木制成，設(shè)計(jì)不良的手柄，溫升過(guò)高會(huì)影響操作。④ 接線(xiàn)柱：這是發(fā)熱元件同電源線(xiàn)的連接處。 直熱式烙鐵的組成 新烙鐵使用前，應(yīng)用細(xì)砂紙將烙鐵頭打光亮，通電燒熱，蘸上松香后用烙鐵頭刃面接觸焊錫絲，使烙鐵頭上均勻地鍍上一層錫。這樣做，可以便于焊接和防止烙鐵頭表面氧化。舊的烙鐵頭如嚴(yán)重氧化而發(fā)黑，可用鋼挫挫去表層氧化物，使其露出金屬光澤后，重新鍍錫，才能使用?！? 電烙鐵要用220V交流電源，使用時(shí)要特別注意安全。應(yīng)認(rèn)真做到以下幾點(diǎn)： 　　●電烙鐵插頭最好使用三極插頭。要使外殼妥善接地。　　●使用前，應(yīng)認(rèn)真檢查電源插頭、電源線(xiàn)有無(wú)損壞。并檢查烙鐵頭是否松動(dòng)?！　　耠娎予F使用中，不能用力敲擊。要防止跌落。烙鐵頭上焊錫過(guò)多時(shí)，可用布擦掉。不可亂甩，以防燙傷他人?！　　窈附舆^(guò)程中，烙鐵不能到處亂放。不焊時(shí)，應(yīng)放在烙鐵架上。注意電源線(xiàn)不可搭在烙鐵頭上，以防燙壞絕緣層而發(fā)生事故?！　　袷褂媒Y(jié)束后，應(yīng)及時(shí)切斷電源，拔下電源插頭。冷卻后，再將電烙鐵收回工具箱。 二、輔助工具　　為了方便焊接操作常采用尖嘴鉗、偏口鉗、鑷子和小刀等做為輔助工具。應(yīng)學(xué)會(huì)正確使用這些工具。 三、焊料和焊劑 輔助工具焊料　焊料由易熔金屬構(gòu)成，焊接時(shí)熔化，與待焊金屬材料結(jié)合，在待焊材料表面形成合金層，將待焊材料連接在一起。錫焊過(guò)程中使用的焊料習(xí)慣上稱(chēng)為焊錫，其實(shí)是一種錫、鉛合金：錫63%，鉛37%，稱(chēng)為共晶焊錫，共晶點(diǎn)的溫度為183℃。其優(yōu)點(diǎn)為：①焊接溫度低，減少了元器件、印制線(xiàn)路板等被焊物件受熱損壞的機(jī)會(huì)；②由于共晶焊錫可以由液體直接變成固體，減少了焊點(diǎn)冷卻過(guò)程中元器件松動(dòng)而出現(xiàn)的虛焊；③共晶焊錫的抗拉強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度高。④潤(rùn)濕效果好，和銅之間的潤(rùn)濕角可達(dá)到20o。但如果鉛含量超標(biāo)，將會(huì)使熔點(diǎn)提高，光亮度和流動(dòng)性變差；尤其是如其中含有錳、鋅等雜質(zhì)，即使含量很低，也將大幅度提高焊料的熔點(diǎn)，大大降低焊接質(zhì)量。焊劑 按在焊接過(guò)程中的作用，焊劑可分為阻焊劑和助焊劑。(1) 阻焊劑：顧名思義，阻焊劑是用來(lái)阻止焊接的，一般為絕緣漆，涂在線(xiàn)路板不需要焊接的地方，俗稱(chēng)刷綠（紅）油，用于提高絕緣強(qiáng)度，且便于實(shí)施波峰焊等自動(dòng)焊接。(2) 助焊劑：和阻焊劑相反，助焊劑是幫助焊接的，添加助焊劑可以提高焊接質(zhì)量。助焊劑可分為酸性、弱酸性和中性三類(lèi)。助焊劑在焊接過(guò)程中的主要作用是：1 清潔焊接面：利用熔化時(shí)焊劑的活性，溶解部分殘留在焊件表面的氧化物和雜質(zhì)，清潔焊接面，利于金屬焊接面上的擴(kuò)散。2 助焊劑可減小熔化后焊料表面的張力，提高其流動(dòng)性，有助于潤(rùn)濕而形成良好的焊點(diǎn)。3焊接時(shí)助焊劑熔化后在焊料和待焊材料表面形成一層薄膜，隔絕了與外界空氣的直接接觸，防止焊料和待焊材料在高溫下與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。市場(chǎng)上出售的焊油，是典型的酸性助焊劑，腐蝕性很強(qiáng)，能很好地清潔焊接面，但殘留的焊油會(huì)腐蝕元器件引線(xiàn)，降低機(jī)械強(qiáng)度。因此在電子元器件焊接過(guò)程中，采用中性的天然樹(shù)脂—松香作助焊劑。一、焊前處理 　　焊接前，應(yīng)對(duì)元件引腳或電路板的焊接部位進(jìn)行焊前處理。　 （1）清除焊接部位的氧化層　　可用斷鋸條制成小刀。刮去金屬引線(xiàn)表面的氧化層，使引腳露出金屬光澤。印刷電路板可用細(xì)紗紙將銅箔打光后，涂上一層松香酒精溶液。　 （2）元件鍍錫　　在刮凈的引線(xiàn)上鍍錫?？蓪⒁€(xiàn)蘸一下松香酒精溶液后，將帶錫的熱烙鐵頭壓在引線(xiàn)上，并轉(zhuǎn)動(dòng)引線(xiàn)。即可使引線(xiàn)均勻地鍍上一層很薄的錫層。導(dǎo)線(xiàn)焊接前，應(yīng)將絕緣外皮剝?nèi)ィ俳?jīng)過(guò)上面兩項(xiàng)處理，才能正式焊接。若是多股金屬絲的導(dǎo)線(xiàn)，打光后應(yīng)先擰在一起，然后再鍍錫。 二、焊接 　　做好焊前處理之后，就可正式進(jìn)行焊接?！? （）。 ①右手持電烙鐵。左手用尖嘴鉗或鑷子夾持元件或?qū)Ь€(xiàn)。焊接前，電烙鐵要充分預(yù)熱。烙鐵頭刃面上要吃錫，即帶上一定量焊錫。 　?、趯⒗予F頭刃面緊貼在焊點(diǎn)處。電烙鐵與水平面大約成60℃角。以便于熔化的錫從烙鐵頭上流到焊點(diǎn)上。烙鐵頭在焊點(diǎn)處停留的時(shí)間控制在2～3秒鐘?！　、垡崎_(kāi)烙鐵頭。左手仍持元件不動(dòng)。待焊點(diǎn)處的錫冷卻凝固后，才可松開(kāi)左手?！　、苡描囎愚D(zhuǎn)動(dòng)引線(xiàn)，確認(rèn)不松動(dòng)，然后可用偏口鉗剪去多余的引線(xiàn)。 　　焊接時(shí)，要保證每個(gè)焊點(diǎn)焊接牢固、接觸良好。要保證焊接質(zhì)量。 （A）所示,應(yīng)是錫點(diǎn)光亮，圓滑而無(wú)毛刺，錫量適中。錫和被焊物融合牢固。不應(yīng)有虛焊和假焊。 　　虛焊是焊點(diǎn)處只有少量錫焊住，造成接觸不良，時(shí)通時(shí)斷。假焊是指表面上好像焊住了，但實(shí)際上并沒(méi)有焊上，有時(shí)用手一拔，引線(xiàn)就可以從焊點(diǎn)中拔出。這兩種情況將給電子制作的調(diào)試和檢修帶來(lái)極大的困難。只有經(jīng)過(guò)大量的、認(rèn)真的焊接實(shí)踐，才能避免這兩種情況。　　焊接電路板時(shí)，一定要控制好時(shí)間。太長(zhǎng)，電路板將被燒焦，或造成銅箔脫落。太短，潤(rùn)濕不夠，焊點(diǎn)亮度差，且容易造成虛焊、假焊。從電路板上拆卸元件時(shí)，可將電烙鐵頭貼在焊點(diǎn)上，待焊點(diǎn)上的錫熔化后，將元件拔出，對(duì)于多引腳的元器件拆除時(shí)應(yīng)借助吸錫器。3焊接步驟—五步焊接法，①準(zhǔn)備施焊準(zhǔn)備好焊錫絲和烙鐵。此時(shí)特別強(qiáng)調(diào)的施烙鐵頭部要保持干凈，即可以沾上焊錫（俗稱(chēng)吃錫）。②加熱焊件將烙鐵接觸焊接點(diǎn)，注意首先要保持烙鐵加熱焊件各部分，例如印制板上引線(xiàn)和焊盤(pán)都使之受熱，其次要注意讓烙鐵頭的扁平部分（較大部分）接觸熱容量較大的焊件，烙鐵頭的側(cè)面或邊緣部分接觸熱容量較小的焊件，以保持焊件均勻受熱。③ 熔化焊料當(dāng)焊件加熱到能熔化焊料的溫度后將焊絲置于焊點(diǎn)，焊料開(kāi)始熔化并潤(rùn)濕焊點(diǎn)。④移開(kāi)焊錫當(dāng)熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開(kāi)。⑤移開(kāi)烙鐵當(dāng)焊錫完全潤(rùn)濕焊點(diǎn)后移開(kāi)烙鐵，注意移開(kāi)烙鐵的方向應(yīng)該是大致45176。的方向。上述過(guò)程，對(duì)一般焊點(diǎn)而言大約二，三秒鐘。對(duì)于熱容量較小的焊點(diǎn)，例如印制電路板上的小焊盤(pán)，有時(shí)用三步法概括操作方法，即將上述步驟2，3合為一步，4，5合為一步。實(shí)際上細(xì)微區(qū)分還是五步，所以五步法有普遍性，是掌握手工烙鐵焊接的基本方法。特別是各步驟之間停留的時(shí)間，對(duì)保證焊接質(zhì)量至關(guān)重要，只有通過(guò)實(shí)踐才能逐步掌握。 圖 三、焊點(diǎn)的拆除在電路的調(diào)試和檢修中，常需對(duì)電路中一些元器件、連線(xiàn)等進(jìn)行拆除，這稱(chēng)為拆焊。在拆焊時(shí)，應(yīng)注意時(shí)間及方法的掌握，以免損壞焊件或印制板。針對(duì)不同拆焊對(duì)象，需采用不同的方法來(lái)進(jìn)行。印制線(xiàn)路板上的盤(pán)式焊點(diǎn)焊件的拆除：(1) 分點(diǎn)拆除法 對(duì)于電容、電阻等只有兩個(gè)焊點(diǎn)的元器件，可先用電烙鐵加熱一點(diǎn)，同時(shí)用鑷子將引腳拉出來(lái)，然后用樣的方法拆除另外一點(diǎn)，即可拆下待拆焊件。(2) 集中拆焊法 對(duì)于集成電路、波段開(kāi)關(guān)等多引腳元器件的拆除，應(yīng)采用一些專(zhuān)用的工具來(lái)進(jìn)行?？上扔秒娎予F和吸錫器等專(zhuān)用吸錫工具，將各焊點(diǎn)的焊料逐個(gè)去除，再用空心針頭將各引腳逐個(gè)與焊盤(pán)分離，然后即可拆下元器件；或用專(zhuān)用烙鐵頭同時(shí)加熱元器件的所有引腳，熔化焊料從而拔下待拆器件。四、其他焊接方法介紹隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品日趨小型化和微型化，電路也隨之越來(lái)越復(fù)雜，印制電路板上元器件排列密度越來(lái)越高，手工焊接已不能滿(mǎn)足對(duì)焊接高效率和高可靠性的要求。采用自動(dòng)化焊接，可以大大提高焊接速度，并使焊點(diǎn)質(zhì)量有較高的一致性。浸焊和波峰焊是自動(dòng)化的釬焊工藝。經(jīng)過(guò)預(yù)焊的元器件由前面的裝接工序插裝到印制板上，由傳送帶傳送，經(jīng)過(guò)泡沫助焊劑槽被噴上助焊劑，加熱器將助焊劑烘干，然后經(jīng)過(guò)裝有熔融焊料的錫鍋，進(jìn)行一次性焊接，帶焊料凝固后再送到切頭機(jī)剪去過(guò)長(zhǎng)的引腳。為防止錫鍋的高溫?fù)p壞不耐高溫的元器件以及半開(kāi)放元器件，需事先用耐高溫膠帶貼封這些原器件。另外，對(duì)未安裝元器件的安裝孔也需貼上膠帶，以免焊錫填入孔中。浸焊比手工焊接的效率高，但焊接質(zhì)量差，焊點(diǎn)需做檢查和修整。浸焊的設(shè)備也較簡(jiǎn)單，由于錫鍋內(nèi)的焊料表面是靜止的，表面氧化物易粘在焊點(diǎn)上，因而需經(jīng)常清除。浸焊是初始的自動(dòng)化焊接，目前一般作為波峰焊的前道工序。波峰焊接工藝是目前應(yīng)用最廣泛的自動(dòng)化焊接工藝，不但生產(chǎn)效率高，而且焊接質(zhì)量高，因而在工廠里它取代了大部分傳統(tǒng)的焊接工藝。波峰焊是在浸焊工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，通過(guò)改進(jìn)錫鍋的結(jié)構(gòu)并加入電泵，使錫鍋中的焊料波浪式流動(dòng)起來(lái)，波峰的沖擊力改善了浸焊工藝潤(rùn)濕不良的情況，提高了焊點(diǎn)質(zhì)量。再流焊又稱(chēng)回流焊、重流