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基本焊接指南 - 如何焊接電子元件
來源：本站 時間：2020/03/19
適當(dāng)?shù)暮附蛹夹g(shù)和焊料質(zhì)量是任何PCB制造和裝配的生命線。 如果您使用的是電子產(chǎn)品 ，則必須知道焊接基本上是使用第三種金屬或合金連接兩種金屬的技術(shù)。 在電子印刷電路板制造，裝配和返工中 ，要連接的金屬是電子元件（通孔或SMD）的引線，印刷電路板上有銅線。 用于連接這兩種金屬的合金是基本上為錫鉛（Sn-Pb）或錫 - 銀 - 銅（Sn-Ag-Cu）的焊料。 錫鉛焊料由于存在鉛而被稱為含鉛焊料，而錫 - 銀 - 銅焊料被稱為無鉛焊料，因為其中不含鉛。 使用波峰焊機或回流爐或普通烙鐵熔化焊料，然后使用該熔化的焊料將電子元件焊接到PCB上。 電子元件組裝后的PCB或印刷電路板稱為PCA或印刷電路板組件。
釬焊和焊接等其他術(shù)語通常與焊接有關(guān)。 但焊接應(yīng)該記住，焊接，釬焊和焊接彼此不同。 使用焊料完成焊接，同時使用較低熔點的填充金屬完成釬焊。 在焊接時，基體金屬在接合兩種金屬時也會熔化，而焊接和釬焊則不是這種情況。
焊料質(zhì)量和焊接技術(shù)決定了任何電子設(shè)備，器具或小工具的使用壽命和性能。
助焊劑 - 助焊劑在焊接中的類型和作用
助焊劑
助焊劑在任何焊接工藝和電子PCB制造和裝配中都起著至關(guān)重要的作用。 助焊劑可去除任何氧化物并防止金屬氧化，從而有助于提高焊接質(zhì)量。 在電子印刷電路板組裝過程中，助焊劑可清除印刷電路板上銅線上的氧化物和電子元件引線上的氧化物。 這些氧化物是良好焊接的最大阻力，通過去除這些氧化物，助焊劑在這里起著非常重要的作用。
基本上有三種電子助焊劑：
R型助焊劑 - 這些助焊劑是非活化的，在氧化最少的地方使用。
RMA型助焊劑 - 這些是松香輕度活化助焊劑。 這些助焊劑比R型助焊劑更具活性，用于氧化更多的地方。
RA型助焊劑 - 這些是松香活化助焊劑。 這些是非常活潑的助焊劑，用于氧化過多的地方。
一些可用的助熔劑是水溶性的。 它們?nèi)苡谒瑳]有污染。 還有免清洗助焊劑，在焊接過程后不需要清潔。
焊接中使用的助焊劑類型取決于各種因素，例如要組裝的PCB類型，使用的電子元件類型，焊接機器類型和使用的設(shè)備以及工作環(huán)境。
焊料 - 焊料在焊接中的類型和作用
焊料是任何PCB的生命和血液。 焊接和PCB組裝期間使用的焊料質(zhì)量決定了電子機器，設(shè)備，器具或小工具的使用壽命和性能。
焊接
不同的焊料合金是可用的，但真正的合金是共晶合金。 共晶焊料是在183攝氏度的溫度下完全熔化的焊料。 在63/37比例的錫鉛合金是共晶合金，因此63/37錫鉛焊料被稱為共晶焊料。 在183攝氏度下，非共晶焊料不會從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。 在此溫度下它們可能保持半固態(tài)。 在60/40的比例中，最接近共晶焊料的合金是錫鉛。 電子制造商最喜歡的焊料多年來一直是63/37。 它在世界各地廣泛使用。
由于鉛對環(huán)境和人類有害，歐盟主動禁止電子鉛。 已經(jīng)決定擺脫焊料和電子元件的鉛。 這引起了另一種稱為無鉛焊料的焊料形式。 這種焊料是無鉛的，因為它沒有鉛。 無鉛焊料合金在250°C（482°F）附近熔化，具體取決于其組成。 最常見的無鉛合金是Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5（SAC）比例的錫/銀/銅。 無鉛焊料也被稱為“無鉛”焊料。
焊料形式：
焊料有多種形式可供選擇：
線
焊錫條
焊料預(yù)制件
焊膏
有兩種類型的電子元件 - 主動式和被動式 。
電子元器件
活動組件是那些具有增益或方向性的組件。 例如晶體管，集成電路或IC，邏輯門。
無源電子元件是那些沒有增益或方向性的元件。 它們也被稱為電子元件或電子元件。 如電阻器，電容器，二極管，電感器。
再次，電子元件可以在SMD的通孔（表面安裝器件或芯片）中。
如上所述，焊接可以通過以下三種方式完成：
波峰焊 ：波峰焊完成量產(chǎn)。 波峰焊所需的設(shè)備和原材料包括：波峰焊機，錫條，助焊劑，回流焊機，浸漬測試儀，噴霧助焊劑，助焊劑控制器。
回流焊接：回流焊接用于批量生產(chǎn)，用于將SMD元件焊接到PCB上。 回流焊所需的設(shè)備和原材料包括 - 回流爐，回流焊檢查器，模板印刷機，焊膏，焊劑。
手工焊接 ：手工焊接是在PCB的小規(guī)模生產(chǎn)和修理和返修中完成的。 手工焊接所需的設(shè)備和原材料包括： - 烙鐵，焊臺，焊錫絲，錫膏，助焊劑，拆焊鐵或拆焊臺，鑷子，錫爐，熱風(fēng)系統(tǒng)，手腕帶，吸煙器，靜電消除器，加熱槍，拾取工具，引線形成器，切割工具，顯微鏡和放大鏡，焊球，助焊筆，脫焊編織或燈芯，拆焊泵或接頭，外套筆，esd材料。
BGA焊接 ：另一種形式的電子元件是BGA或球柵陣列。 它們是特殊的組件，需要特殊的焊接。 他們沒有任何引線，而是使用了元件下使用的焊球。 由于必須將焊球放置在元件下方并進行焊接，所以BGA焊接成為一項非常困難的任務(wù)。 BGA焊接需要BGA焊接和返工系統(tǒng)和焊球。
波峰焊機
波峰焊機可以是不同類型的，適用于引線波峰焊接和無鉛波峰焊接，但它們都具有相同的機制。 任何波峰焊機都有三個區(qū)域 -
預(yù)熱區(qū) - 該區(qū)在焊接之前預(yù)熱PCB。
助焊劑區(qū)域 - 此區(qū)域?qū)⒅竸﹪娡康絇CB上。
焊接區(qū) - 熔融焊料最重要的區(qū)域。
焊接完成后，還可能有第四個區(qū)域要求清洗助焊劑。
波峰焊工藝：
輸送機繼續(xù)在整個工廠移動。 員工將電子元件插入到在輸送機上繼續(xù)前進的PCB上。 一旦所有組件就位后，PCB就會移動到波峰焊接機器，并穿過不同的區(qū)域。 錫槽中的焊料波會焊接元器件，并且PCB會從機器中移出，以檢測是否存在任何可能的缺陷。 如果有任何缺陷，則使用手工焊接完成一些返工/修理工作。
回流爐
回流焊使用SMT（表面貼裝技術(shù)）將SMD（表面貼裝器件）焊接到PCB上。 在回流焊接中，有四個階段 - 預(yù)熱，熱浸，回流和冷卻。
在這個過程中，焊膏被印刷在要焊接元件的電路板的軌道上。 可以使用錫膏分配器或通過模板印刷機來完成錫膏的印刷。 然后將帶有焊膏和焊膏成分的電路板通過回流焊爐，焊接部件焊接到寬焊盤上。然后對電路板進行任何缺陷測試，如果存在任何缺陷，則返修和維修工作將使用熱風(fēng)系統(tǒng)完成。
手工焊接
手工焊接基本上用于小規(guī)模制造或維修和返工。
手工焊接
使用烙鐵或焊接臺完成通孔組件的手工焊接。
SMD元件的手工焊接使用熱風(fēng)筆或熱風(fēng)返修系統(tǒng)完成。 與SMD的手工焊接相比，通孔組件的手工焊接更容易。
焊接時要記住的要點：
通過快速加熱待連接的金屬部件，然后將焊劑和焊料施加到配合表面來完成焊接。 完成的焊點冶金結(jié)合部件，形成導(dǎo)線之間的良好電氣連接以及金屬部件之間的強大機械連接。 用烙鐵或其他方法加熱。 助焊劑是一種化學(xué)清潔劑，為熔融焊料制備熱表面。 該焊料是有色金屬的低熔點合金。
始終將尖端涂上一層薄薄的焊料。
使用盡可能溫和但仍能提供強大焊點的助焊劑。
保持溫度盡可能低，同時保持足夠的溫度以快速焊接接頭（電子焊接最多2至3秒）。
將提示尺寸與工作匹配。
方法1 - 逐針引腳用于：小型封裝，（T）QFP和SOT（Mini 3P）中的兩個引腳組件（0805個電容和分辨率），節(jié)距> = 0.0315“。
方法2 - 淹沒和吸入用于：小型包裝和（T）QFP中的節(jié)距<= 0.0315“
方法3 - 焊膏用于BGA，MLF / MLA封裝; 引腳位于零件下方且無法進入。
BGA或球柵陣列是表面安裝PCB的一種封裝（其中組件實際上“安裝”或固定在印刷電路板的表面上）。 BGA封裝看起來就像是一塊半導(dǎo)體材料薄片，只有一面有電路元件。 球柵陣列封裝被稱為是因為它基本上是一排排列在網(wǎng)格中的金屬合金球。 這些BGA球通常為錫/鉛（Sn / Pb 63/37）或錫/鉛/銀（Sn / Pb / Ag）
RoHS ：限制有害物質(zhì)[鉛（Pb），汞（Hg），鎘（Cd），六價鉻（CrVI），多溴聯(lián)苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）]。
深圳市銘華航電SMT貼片加工廠:考慮到歐盟（歐盟）的健康和環(huán)境影響，歐盟（歐盟）的指令將鉛（毒）從電子焊接中清除，因此無鉛在全球迅速發(fā)展。
毫無疑問，當(dāng)你需要從接頭上去除焊料時：可能需要更換有問題的元件或者修理干接點。 通常的方法是使用拆焊泵。
釬焊和焊接等其他術(shù)語通常與焊接有關(guān)。 但焊接應(yīng)該記住，焊接，釬焊和焊接彼此不同。 使用焊料完成焊接，同時使用較低熔點的填充金屬完成釬焊。 在焊接時，基體金屬在接合兩種金屬時也會熔化，而焊接和釬焊則不是這種情況。
焊料質(zhì)量和焊接技術(shù)決定了任何電子設(shè)備，器具或小工具的使用壽命和性能。
助焊劑 - 助焊劑在焊接中的類型和作用
助焊劑
助焊劑在任何焊接工藝和電子PCB制造和裝配中都起著至關(guān)重要的作用。 助焊劑可去除任何氧化物并防止金屬氧化，從而有助于提高焊接質(zhì)量。 在電子印刷電路板組裝過程中，助焊劑可清除印刷電路板上銅線上的氧化物和電子元件引線上的氧化物。 這些氧化物是良好焊接的最大阻力，通過去除這些氧化物，助焊劑在這里起著非常重要的作用。
基本上有三種電子助焊劑：
R型助焊劑 - 這些助焊劑是非活化的，在氧化最少的地方使用。
RMA型助焊劑 - 這些是松香輕度活化助焊劑。 這些助焊劑比R型助焊劑更具活性，用于氧化更多的地方。
RA型助焊劑 - 這些是松香活化助焊劑。 這些是非常活潑的助焊劑，用于氧化過多的地方。
一些可用的助熔劑是水溶性的。 它們?nèi)苡谒瑳]有污染。 還有免清洗助焊劑，在焊接過程后不需要清潔。
焊接中使用的助焊劑類型取決于各種因素，例如要組裝的PCB類型，使用的電子元件類型，焊接機器類型和使用的設(shè)備以及工作環(huán)境。
焊料 - 焊料在焊接中的類型和作用
焊料是任何PCB的生命和血液。 焊接和PCB組裝期間使用的焊料質(zhì)量決定了電子機器，設(shè)備，器具或小工具的使用壽命和性能。
焊接
不同的焊料合金是可用的，但真正的合金是共晶合金。 共晶焊料是在183攝氏度的溫度下完全熔化的焊料。 在63/37比例的錫鉛合金是共晶合金，因此63/37錫鉛焊料被稱為共晶焊料。 在183攝氏度下，非共晶焊料不會從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。 在此溫度下它們可能保持半固態(tài)。 在60/40的比例中，最接近共晶焊料的合金是錫鉛。 電子制造商最喜歡的焊料多年來一直是63/37。 它在世界各地廣泛使用。
由于鉛對環(huán)境和人類有害，歐盟主動禁止電子鉛。 已經(jīng)決定擺脫焊料和電子元件的鉛。 這引起了另一種稱為無鉛焊料的焊料形式。 這種焊料是無鉛的，因為它沒有鉛。 無鉛焊料合金在250°C（482°F）附近熔化，具體取決于其組成。 最常見的無鉛合金是Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5（SAC）比例的錫/銀/銅。 無鉛焊料也被稱為“無鉛”焊料。
焊料形式：
焊料有多種形式可供選擇：
線
焊錫條
焊料預(yù)制件
焊膏
BGA焊球
有兩種類型的電子元件 - 主動式和被動式 。
電子元器件
活動組件是那些具有增益或方向性的組件。 例如晶體管，集成電路或IC，邏輯門。
無源電子元件是那些沒有增益或方向性的元件。 它們也被稱為電子元件或電子元件。 如電阻器，電容器，二極管，電感器。
再次，電子元件可以在SMD的通孔（表面安裝器件或芯片）中。
如上所述，焊接可以通過以下三種方式完成：
波峰焊 ：波峰焊完成量產(chǎn)。 波峰焊所需的設(shè)備和原材料包括：波峰焊機，錫條，助焊劑，回流焊機，浸漬測試儀，噴霧助焊劑，助焊劑控制器。
回流焊接：回流焊接用于批量生產(chǎn)，用于將SMD元件焊接到PCB上。 回流焊所需的設(shè)備和原材料包括 - 回流爐，回流焊檢查器，模板印刷機，焊膏，焊劑。
手工焊接 ：手工焊接是在PCB的小規(guī)模生產(chǎn)和修理和返修中完成的。 手工焊接所需的設(shè)備和原材料包括： - 烙鐵，焊臺，焊錫絲，錫膏，助焊劑，拆焊鐵或拆焊臺，鑷子，錫爐，熱風(fēng)系統(tǒng)，手腕帶，吸煙器，靜電消除器，加熱槍，拾取工具，引線形成器，切割工具，顯微鏡和放大鏡，焊球，助焊筆，脫焊編織或燈芯，拆焊泵或接頭，外套筆，esd材料。
BGA焊接 ：另一種形式的電子元件是BGA或球柵陣列。 它們是特殊的組件，需要特殊的焊接。 他們沒有任何引線，而是使用了元件下使用的焊球。 由于必須將焊球放置在元件下方并進行焊接，所以BGA焊接成為一項非常困難的任務(wù)。 BGA焊接需要BGA焊接和返工系統(tǒng)和焊球。
波峰焊接
波峰焊機
波峰焊機可以是不同類型的，適用于引線波峰焊接和無鉛波峰焊接，但它們都具有相同的機制。 任何波峰焊機都有三個區(qū)域 -
預(yù)熱區(qū) - 該區(qū)在焊接之前預(yù)熱PCB。
助焊劑區(qū)域 - 此區(qū)域?qū)⒅竸﹪娡康絇CB上。
焊接區(qū) - 熔融焊料最重要的區(qū)域。
焊接完成后，還可能有第四個區(qū)域要求清洗助焊劑。
波峰焊工藝：
輸送機繼續(xù)在整個工廠移動。 員工將電子元件插入到在輸送機上繼續(xù)前進的PCB上。 一旦所有組件就位后，PCB就會移動到波峰焊接機器，并穿過不同的區(qū)域。 錫槽中的焊料波會焊接元器件，并且PCB會從機器中移出，以檢測是否存在任何可能的缺陷。 如果有任何缺陷，則使用手工焊接完成一些返工/修理工作。
回流焊接
回流爐
回流焊使用SMT（表面貼裝技術(shù)）將SMD（表面貼裝器件）焊接到PCB上。 在回流焊接中，有四個階段 - 預(yù)熱，熱浸，回流和冷卻。
在這個過程中，焊膏被印刷在要焊接元件的電路板的軌道上。 可以使用錫膏分配器或通過模板印刷機來完成錫膏的印刷。 然后將帶有焊膏和焊膏成分的電路板通過回流焊爐，焊接部件焊接到寬焊盤上。然后對電路板進行任何缺陷測試，如果存在任何缺陷，則返修和維修工作將使用熱風(fēng)系統(tǒng)完成。
手工焊接
手工焊接基本上用于小規(guī)模制造或維修和返工。
手工焊接
使用烙鐵或焊接臺完成通孔組件的手工焊接。
SMD元件的手工焊接使用熱風(fēng)筆或熱風(fēng)返修系統(tǒng)完成。 與SMD的手工焊接相比，通孔組件的手工焊接更容易。
焊接時要記住的要點：
通過快速加熱待連接的金屬部件，然后將焊劑和焊料施加到配合表面來完成焊接。 完成的焊點冶金結(jié)合部件，形成導(dǎo)線之間的良好電氣連接以及金屬部件之間的強大機械連接。 用烙鐵或其他方法加熱。 助焊劑是一種化學(xué)清潔劑，為熔融焊料制備熱表面。 該焊料是有色金屬的低熔點合金。
始終將尖端涂上一層薄薄的焊料。
使用盡可能溫和但仍能提供強大焊點的助焊劑。
保持溫度盡可能低，同時保持足夠的溫度以快速焊接接頭（電子焊接最多2至3秒）。
將提示尺寸與工作匹配。
盡可能使用最短距離的提示，以獲得最大效率。
方法1 - 逐針引腳用于：小型封裝，（T）QFP和SOT（Mini 3P）中的兩個引腳組件（0805個電容和分辨率），節(jié)距> = 0.0315“。
方法2 - 淹沒和吸入用于：小型包裝和（T）QFP中的節(jié)距<= 0.0315“
方法3 - 焊膏用于BGA，MLF / MLA封裝; 引腳位于零件下方且無法進入。
BGA或球柵陣列是表面安裝PCB的一種封裝（其中組件實際上“安裝”或固定在印刷電路板的表面上）。 BGA封裝看起來就像是一塊半導(dǎo)體材料薄片，只有一面有電路元件。 球柵陣列封裝被稱為是因為它基本上是一排排列在網(wǎng)格中的金屬合金球。 這些BGA球通常為錫/鉛（Sn / Pb 63/37）或錫/鉛/銀（Sn / Pb / Ag）
RoHS ：限制有害物質(zhì)[鉛（Pb），汞（Hg），鎘（Cd），六價鉻（CrVI），多溴聯(lián)苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）]。
WEEE ：電氣和電子設(shè)備的廢棄物。
深圳市銘華航電SMT貼片加工廠:考慮到歐盟（歐盟）的健康和環(huán)境影響，歐盟（歐盟）的指令將鉛（毒）從電子焊接中清除，因此無鉛在全球迅速發(fā)展。
毫無疑問，當(dāng)你需要從接頭上去除焊料時：可能需要更換有問題的元件或者修理干接點。 通常的方法是使用拆焊泵。
靜電或ESD是靜止的電荷。 這主要是由停留在特定表面或環(huán)境空氣中的電子不平衡所造成的。 電子的不平衡（在所有情況下，由電子的缺失或剩余所引起）因此導(dǎo)致能夠影響遠處的其他物體的電場。
