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1、电子实训,前言第一节 焊接的基本知识第二节焊接的操作步骤,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,前言,任务：焊接一单片机学习板，并调试成功参考内容（详见文件夹“附录及参考资料”：1、电工电子实训实施细节2、附录一电子实训报告参考模板3、附录二电子实训验收成绩评定表4、附录三电子实训实验室规章制度5、附录四单片机学习板原理图6、附录五电子实训元器件清单7、附录六基于ADuC848开发板的单片机实验和课程设计指导书,一、 焊接的概述 焊接是使金属连接的一种方法。它利用加热或加压，在两种金属的接触面，通过焊接材料的原子或分子的相互扩散作用，使两种金属间形成一种永久的牢固结合。二、焊接常用工具电烙
2、铁 电烙铁是焊接的主要工具，作用是把电能换成热能对焊接点部位进行加热，同时熔化焊锡，使熔融的焊锡润湿被焊金属形成合金，冷却后被焊元器件通过焊点牢固地连接。,第一节 焊接的基本知识,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,电烙铁,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,松香 松香是一种助焊剂。主要作用：（1）破坏金属氧化膜使焊锡表面清洁，有利于焊锡的浸润和焊点合金的生成。（2）能覆盖在焊料表面，防止焊料或金属继续氧化。（3）增强焊料和被焊金属表面活性，降低焊料的表面张力。（4）能加快热量从烙铁头向焊料和被焊物表面传递。镊子 镊子的作用是弯曲较小元器件的引脚、摄取微小器件用焊接。,松香,镊子,
3、-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,斜口钳 斜口钳的刀口较锋利，主要用来剪切导线、元件多余的引脚等。吸锡器 用来收集在拆卸焊盘电子元件时融化的焊锡。烙铁架及高温海绵 烙铁架用于放置电烙铁，使电烙铁不与人体、桌面接触，避免发生火灾、烫伤人等意外事故。 高温海绵用于去除烙铁头的氧化物质。,吸锡器,斜口钳,烙铁架及高温海绵,三、焊接操作要领 没有经过相当长的时间的焊接实践和用心体验、领会，就不可能掌握焊接的要领；即使是从事焊接工作较长时间的技术工人，也不能保证每个焊点的质量都完全合格。只有充分了解焊接原理再加上用心实践，才有可能在较短的时间内学会焊接的基本技能。1、电烙铁握法电烙铁有三种握法，
4、如下图所示。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,反握法,正握法,握笔法,反握法：适合大功率直头烙铁，焊件水平放置，长时间工作不易疲劳。 正握法：适合中功率弯头烙铁，焊件竖直放置。 握笔法：适合在工作台上，用中小功率直头烙铁。我们用该方法握烙铁。2、焊锡丝拿法 焊锡丝的拿法根据连续锡焊和断续锡焊的不同分为两种拿法。如下图所示。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,手握焊锡丝，用拇指、食指、中指控制送丝速度，适合连续焊接(图a)。仅用拇指、食指、中指捏住焊锡丝，适合断续焊接（图b）。四、注意事项 1、焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的，如果操作时鼻子距离烙铁头太近，则容易将有害气
5、体吸入。一般烙铁与鼻子的距离至少不少于30厘米，通常以40厘米时为宜。 2、由于焊锡丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对人体有害操作的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，避免食入。 3、烙铁使用时，要配置烙铁架，烙铁架一般放于右（左）前方，电烙铁用后一定要稳妥放与烙铁架上，并注意电源线不要与烙铁头相碰，以防造成事故。 4、电烙铁长时间不用时应断开电源，以防造成事故。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,一、焊接操作五步法 焊接操作一般分为：准备施焊、加热焊件、送入焊丝、移开焊丝、移开烙铁五步。称为“五步法”。1、准备施焊 焊接表面应无污物，干干净净，如氧化 过于严重，还要人工清除氧
6、化层。根据焊点 大小，准备好粗细合适的焊丝。烙铁头温度 要达到高于焊锡丝熔化温度至少50以上， 表面无氧化现象，无焊渣，保持有少量焊锡。 一手拿焊丝，一手拿烙铁，如右图（1）所示。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,第二节 焊接的操作步骤,2、加热焊件 将烙铁头放在焊点上，同时加热要焊接 的两个焊件。并注意使烙铁头的大斜面部分 接触热容量较大焊件，小斜面接触较小焊件， 如右图（2）所示，使两焊件同时均匀加热。3、送焊丝 大约经12秒钟，焊件能熔化焊锡时， 送焊丝至焊点，焊丝要既接触焊件，又接触 烙铁头。如右图（3）所示。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,焊锡丝,烙铁,4、移开
7、焊丝 焊丝熔化后，当达到焊点所需量后，要 及时移开焊丝。若移开过早，则焊锡量不够， 焊点太小，达不到一定强度。若移开太晚， 焊点会过大。既浪费焊锡，又容易与周围焊 点桥接。如右图（4）所示。5、 移开烙铁 当熔化的液体焊锡完全均匀润湿焊点周 围，并形成规则焊点后，应及时撤去烙铁。 烙铁撤离时，沿与水平面呈45度角方向撤离。 如右图（5）所示。 上述过程，从第2第5步，对一般焊点 来说，约需23秒，较大焊点不超过45秒钟。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,经验认为，用烙铁将焊件加热到比焊料熔化温度高出50时最易形成良好的结合层，悍出合格焊点。 烙铁的温度至少要达到最佳焊接温度或略高于最
8、佳焊接温度，一般以高出最佳焊接温度3080为宜。2、加热时间对焊件、焊点的影响 加热时间的长短，焊件被加热温度的高低对焊件和焊点有着重要的影响。 （1）加热时间短、温度低时焊锡熔化不好，不能完全润湿焊件，有可能造成夹渣焊、虚焊。焊点表面出现粗糙颗粒，无光泽、抗拉力差、导电性能差。 （2）加热时间长、温度高，产生的问题更多。 可能产生的问题有：,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,（1）有可能损坏元器件或性能变差； （2）焊剂过快挥发，导致撤离烙铁时拉尖，焊点凝固后表面发白、无光泽； （3）超过300松香分解碳化失去助焊作用，且炭渣易夹在焊点中造成焊接缺陷； （4）高温下胶粘剂粘性下降，焊
9、盘易产生剥离现象。二、焊点的要求及质量检查 焊接是电子产品制造中最重要的一个环节，在成千上万个焊点中，一个不合格点就有可能造成整台仪器设备的失灵。焊接结束后，要对焊点进行检查。但要在众多焊点中，找出哪一个是不合格焊点，是相当不易的。据统计资料表明，在电子整机产品中，有将近一半的故障是由于焊接不良引起的，尤其是手工焊接，更要引起注意。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,1、 对焊点的质量要求，应该包括电气接触良好，机械结合牢固和焊点外形美观三个方面。 电气接触是否良好、机械结合是否牢固一般都会在外观上有所体现。因此，要对焊点的外观从以下几方面进行仔细的检查： （1）检查虚焊（假焊）和漏焊
10、 虚焊：焊料与焊件润湿不好没有形成良好的结合层或焊料未形成良好的结晶而堆附在焊件周围。 漏焊比较容易发现，而虚焊是由于焊件表面的污物、氧化层未清理干净或焊料在凝固过程中晃动造成的，有时候很难发现。 （2）焊点不应有毛刺、砂眼和气泡 毛刺易引起相邻焊点桥接而短路，在高频高压下可能会发生尖端放电。砂眼、气泡会使焊点提前失效。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,（3）焊点焊锡要适量 焊锡太多易造成相邻焊点短路或掩盖焊接缺陷，且浪费焊料。焊锡太少，机械强度低，且由于表面氧化层随时间会逐渐加深，有可能使焊点提前失效。 （4）焊点要有足够的强度 焊接不仅起电气连接作用，同时也是固定元器件保证机械连
11、接的手段，这就有个机械强度的问题。作为锡焊材料的铅锡合金，本身强度比较低，常用铅锡焊料的抗拉强度约为34.7kg/cm2，只有普通钢材的1/10，要想增加强度，除了要有足够的连接面积外，必要时还可将被焊接的元器件引线、导线先进行网绕、绞合、勾接后在焊接。 （5）焊点表面要光滑 合格的焊点要有明亮的光泽和光滑的表面，不应有凸凹不平和波纹状线条以及光泽不均匀现象。这主要有焊剂、焊料和焊接温度决定。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,焊接温度决定。 （6）引线头最好被焊锡包裹 一般情况下，焊接时都习惯于将引脚插入引线孔，焊接后，将长出的引线减去。而被剪后的线头（特别是多股导线），长期裸露在外
12、面，一是影响美观，二是氧化层会由线头逐步延伸到焊点内部，使焊点质量下降。 （7）焊接表面要清洗 焊接用的焊剂，其残留物会腐蚀焊件。特别是酸性较强的焊剂，危险性更大，绝缘性差的焊剂，还有可能造成相邻焊点间漏电；粘性大的焊剂还会粘附灰尘和污物，使线路板受潮性能下降。因此，焊后一定要进行清洗。如果使用的是无腐蚀焊剂，当要求不高时也可以不清洗。三、单个焊点外观,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,1、形状为近视圆锥而表面微凹呈漫坡状，（以焊接导线为中心，对称成裙形拉开）。虚焊点表面往往成凸状，可以鉴别出来。 2、焊料的连接面呈半弓形凹面，焊料与焊件交界处平滑，接触角尽可能小。 3、表面有光泽且平
13、滑。 4、无裂纹、针孔、夹渣。 下图是两种典型焊点的外观 ；,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,四、常见焊点缺陷与分析,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,五、表贴元件的焊接 1、表贴电阻和电容的焊接 （1）定位 先用电烙铁熔一点焊锡到其中一个焊接点，再用镊子,夹取贴片电阻、电容放置焊接点上，再用电烙铁熔化刚点上去的焊锡，使电阻、电容的一端先焊接上，固定电阻、电容。注意：电阻和电容要正放在两个焊接点正中间，若偏差比
14、较大，要用烙铁再次熔化焊锡，微调电阻、电容的位置使其正对中间即可。如下图所示。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,（2）焊接 先融一些焊锡到烙铁头尖端，再点去焊接点的另外一段即可。 （3）修饰 在焊接好电阻、电容后，观察其焊接点是否合格美观。若不合美观，则应再焊，再点适当松香，使焊锡表面圆润。 （4）清洗 取绿豆大的棉花团，用镊子夹住，蘸取无水酒精将电路板表面的松香洗净。 2、表贴芯片的焊接 表贴芯片焊接步骤: (1)定位 进行贴片焊接的有效方式是拖焊。如果熟悉了拖焊，你基本可以用烙铁和松香完成所有贴片的焊接。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,将芯片平放在焊盘上，对准后用手压
15、住，然后在芯片对角位置的引脚上加少量焊锡，使芯片固定而不能移动。在焊完对角后重新检查芯片的位置是否对准。如果有必要可以进行调整或拆除并重新在PCB板上对准位置。如下图所示。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,（2）上焊锡 在芯片未上焊锡的对角上均匀的上焊锡，再在另外两个已上焊锡的对角上均匀的上焊锡。如下图所示。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,（3）拖焊 适当倾斜PCB板，将烙铁头放在已上焊锡的引脚处，用烙铁头拉动焊锡沿芯片引脚从上到下慢慢滚下，重复多次直至芯片的引脚没有虚焊和粘焊。若发现引脚有粘焊可将烙铁头粘松香后放到粘焊的引脚处，将多余的焊锡拖走。用同样的方法把其他引脚焊
16、好。如下图所示。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,（1）烙铁头要干净，使用时不能带有污物。（2）要灵活运用焊接的辅助工具（吸锡器、松香等）。（3）只有充分了解焊接原理再加上用心实践，才能学会焊接的基本技能。（4）新烙铁使用前，通电烧热，蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝，使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做，可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑，可用钢挫挫去表层氧化物，使其露出金属光泽后，重新镀锡，才能使用。,-电 工 电 子 学 实 习电路焊接工艺,五、总结,Micro-USB数据线,焊接练习板顶层,焊接练习板底层,练习板为双面板，两面都可以焊接元器件。板上可以
17、练习焊接插件及贴片元器件。版图中：1、标识1处焊接DIP封装的芯片，单板数量：1。2、标识2处焊接直插电阻，单板数量：68（实际发放数目为3050个）。3、标识3处焊接0805封装的贴片电阻。单板数量为：204（实际发放数目为50个）4、标识 4 处焊接SOP封装的贴片芯片。型号：LM339，单板数量：4，（实际发放数目为2个）,练习板训练和验收标准,1、认识芯片方向2、认识色环电阻，读数3、认识贴片电阻，读数4、练习板上的贴片电阻和贴片芯片先在反面反复进行焊接和拆卸，练习成功后再焊接在正面，根据焊接水平进行验收和评分5、直插电阻在反面检查焊点,注意事项：1、烙铁，镊子，万用表，剥线钳等工具为
18、大家共用器件，请勿带离实验室！2、练习板主要练习直插电阻和贴片电阻的焊接和拆卸3、下次上课时需要在自己焊接的单片机学习板上下载程序，请同学们带笔记本电脑、Micro-USB数据线（智能手机数据线，见右图）。4、下次上课前请同学门准备好纸质的学习板的元器件清单和原理图，以便核对器件和焊接使用。,领取元器件,1、授课后，请各班派一负责人至223室，统一领取全班的练习板所需器件；并签字认可，负责人留下联系方式；（器件繁多，请派2人协同清点）2、负责人领取后请及时发放，课后请将练习板和焊接用的元件带离实验室妥善保管，遗失不补3、练习板以外的所有器件及工具，为各个班级共用，请勿带离实验室，也请老师每日清点数目4、每人一份“验收评定表”，请自行填写姓名和班级，交各班指导老师，以便统计和评分,
