Grundlagen der Elektronikfertigung: Grundkenntnisse des Lötens
一、 锡焊材料与工具
锡焊材料与工具如图14-1所示，包括焊锡丝、松香、镊子、吸锡枪、吸锡线、斜口钳、热风枪、电路板。
图14-1 锡焊材料与工具
(一) 焊料
铅和锡熔成合金(即铅锡焊料)后，焊锡丝(63%的锡和37%的铅)的熔点为183℃,适用于焊接大多数电子元器件、线材、电器等，并且焊接后的焊点光亮饱满、不良率大大降低。它具有一系列铅和锡不具备的优点：熔点低，各种不同成分的铅锡合金熔点均低于铅和锡的熔点，利于焊接；机械强度高，抗氧化；表面张力小，增强了液态流动性，有利于焊接时形成可靠接头。
(二) 电烙铁
电烙铁可以分为外热式电烙铁、内热式电烙铁等。
由于烙铁头安装在烙铁芯里面，故称为外热式电烙铁。外热式电烙铁加热效率低，加热速度较缓慢，一般要预热3~5min 才能焊接。其体积较大，焊小型器件时显得不方便。外热式电烙铁常用的功率有25W、45W、75W、100W 等，功率越大，烙铁头的温度也就越高。
由于烙铁芯安装在烙铁头里面，故称为内热式电烙铁。内热式电烙铁发热快，发热效率较高，且其体积较小，价格低。由于它的热效率高，20 W 的内热式电烙铁就相当于40 W 左右的外热式电烙铁。市场上常见的普通内热式电烙铁的功率有20W、25 W、35W、50 W等，其中35W、50W 是最常用的。
二、 电烙铁的使用和操作
(一) 焊接前处理
焊接前处理，一般有“刮”“镀”“测”三个步骤：
- 1. “刮”：就是在焊接前做好焊接部位的清洁工作。一般采用的工具是小刀和细砂纸，对集成电路的引脚、印制电路板进行清理，且应保持引脚清洁。对于自制的印制电路板，应首先用细砂纸将铜箔表面擦亮，并清理印制电路板上的污垢，再涂上松香酒精溶液、助焊剂方可使用。对于镀金银的合金引出线，不能把镀层刮掉，可用橡皮擦擦去表面脏物。
- 2. “镀”：就是在刮净的元器件部位上镀锡。其具体做法是，蘸松香酒精溶液涂在刮净的元器件焊接部位上，再将带锡的烙铁头压在其上，使其均匀地镀上一层很薄的锡层。若是多股金属丝的导线，打光后应先将多股金属丝拧在一起，然后镀锡。
- 3. “测”：就是在“镀”之后，利用万用表检测所有镀锡的元器件是否质量可靠，若质量不可靠或有已损坏的元器件，应用同规格的元器件替换。
(二) 焊接过程 (五步法)
(三) 焊接后烙铁头的保养
(2) 把烙铁头温度调到250℃左右。
(3) 把烙铁头表面均匀加锡，以不滴下为准。
(4) 把温度调至最低或关闭烙铁并将其放回烙铁架。
三、 焊接质量评估
- (1) 焊点的连接要可靠(焊锡的量适中)。
- (2) 要有足够的机械强度(器件要垂直插入焊盘再焊接)。
- (3) 要有光洁整齐的外观(器件摆放整齐，焊接后要用酒精或洗板水擦拭)。
[Image showing comparison between a good solder joint and poor solder joints like cold joints and solder bridges]
- (1) 外形以焊接导线为中心，均匀、对称。
- (2) 表面光泽平滑。
- (3) 焊接处无裂纹，夹渣和蜂窝状孔。
- (4) 焊接避免引起“桥接”,引起短路。
- (5) 避免损伤导线或元器件绝缘部分。
四、 注意事项
(1) 检查与开机：使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏，并检查烙铁头是否松动。新烙铁头使用前，应用细砂纸将烙铁头磨至光亮，通电烧热，蘸上松香后用刃面接触焊锡丝，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，可用细砂纸磨去表层氧化物，使其露出金属光泽后，重新镀锡，才能使用。
(2) 质量判定：焊接时，应保证每个焊点焊接牢固、接触良好。锡点应光亮、圆滑无毛刺，锡量适中。锡和被焊物熔合牢固，不应有虚焊和假焊。虚焊是指焊点处只有少量锡焊住，造成接触不良，时通时断。假焊是指表面上好像焊住了，但实际上并没有焊上，有时用手一拔，引线就可以从焊点中拔出。
(3) 安全操作：使用烙铁时，不能用力敲击。要防止跌落。不可乱甩，以防烫伤他人。
(4) 清理维护：若焊接时温度过高，烙铁头上焊锡较多，就需要把烙铁头用湿海绵清理干净，再进行焊接，防止焊接困难。
(5) 规范放置：焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意，电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。
(6) 收尾工作：使用结束后，应及时切断电源，冷却后，再将烙铁收回工具箱。
