贴片元件的焊接

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表面安装技术
李跃红
主要内容
1.贴片的发展史、优点、种类 2.贴片工艺
3.手工焊接的意义 4.贴片的焊接设备和焊接方法
贴片元器件的出现
随着科技的发展,电子产品微 型化就要求电子元器件微型化,就 逐步出现了贴片元器件。贴片元器 件在电子产品中的比例不断增长, 超过38%,所以我们有必要了解和 掌握贴片技术的焊接方法。
手工焊接贴片的步骤
拆焊要点
• (1)严格控制加热的温度和时间
(2)拆焊时不要用力过猛 • (3)吸去拆焊点上的焊料
一般焊接点拆焊
印制电路板上元器件的拆焊
• 1.分点拆焊 • 2.集中拆焊
3.间断加热拆焊
小元件的拆卸
• a.将线路固定,仔细观察欲拆卸的小元件 的位置。 • b.将小元件周围的杂质清理干净,加注少 许松香水。 • c.调节热风枪温度270℃,速风在1~2档。 • d.距离小元件2~3cm,对小元件上均匀加 热。 • e.待小元件周围焊锡熔化后用手指钳将小 元件取下。
三极管类:三个管脚应处于焊盘的中心位置 如左图,三极管的引脚超出焊点的部份须小于或 等于引脚宽度的1/2,若大于1/2则不合格如右图。
集成类:引脚的正面、侧面吃锡良好;引脚与 焊点间呈现弧面焊锡带;引脚的轮廓清晰可见; 焊锡需盖至引脚厚度的1/2或0.3mm以上如下图。
焊锡 焊点
Biblioteka Baidu
基板
柱形器件:理想末端焊点等于或大于元 件直径宽W或焊盘宽度P如左图,侧面焊点长 度D等于元件可焊端长度T或焊盘长度S如右图。
安全注意事项
1.温度不能超过300摄氏度。 2.操作过程中不要拿着电烙铁嬉戏打闹。 3.不要甩电烙铁头上的锡,防止伤及他人。
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焊接方法步骤
焊接前 再
然后
使烙铁头接触该铜 箔处一秒,再将焊 锡放在此,当焊剂 在铜箔处流动时, 立即拿掉焊锡和烙 铁,然后再对下一 个铜箔镀锡,完毕 ,做仔细检查。
做好防静电措 施:佩戴带防 静电手镯或使 用静电消除仪 释放身体上的 静电后,方可 进行焊接
焊接前应 对要焊的 PCB进行检 查,确保 其干净
贴片集成电路的拆卸
• a.将线路板固定,仔细观察欲拆卸集成电 路的位置和方位,并做好记录,以便焊接 时恢复。 • b.用小刷子将贴片集成电路周围的杂质清 理干净,往贴片集成电路周围加注少许松 香水。 • c.调好热风枪的温度和风速,温度开关一 般至300℃~350℃,风速开关调节2~3档。 • d.使喷头和所拆集成电路保持垂直,并沿 集成电路周围管脚慢速旋转,均匀加热,, 待集成电路的管脚焊锡全部熔化后,用医 用针头或手指钳将集成电路掀起或镊走, 且不可用力,否则,极易损坏集成电路的 锡箔。
典型的表面贴装工艺三步
施加 焊锡膏
贴装 元器件
回流 焊接
焊接原理: (P171)
焊接时,SMA随着传动链匀速地进入隧道式炉膛,, 焊接对象在炉膛内依次通过三个区域, 先进入预热区,挥发掉焊膏中的低沸点溶剂,
然后进入再流区,预先涂敷在基板焊盘上的焊膏 在热空气中熔融,润湿焊接面,完成焊接, 进入冷却区使焊料冷却凝固。 优点:预热和焊接可在同一炉膛内完成,无污染, 适合于单一品种的大批量生产; 缺点:循环空气会使焊膏外表形成表皮,使内部 溶剂不易挥发,再流焊期间会引起焊料飞溅而产生 微小锡珠,需彻底清洗。
镀锡检查完毕后,用镊子夹住 待焊的元件(电阻、电容、二极管、 三极管类贴片),将其放在印制板 上相应的足迹铜箔上,然后将烙铁 尖头接触贴片元件的铜箔,当其上 的镀锡熔化后,立即抬起烙铁,待 焊剂冷却。然后用同样的方法焊接 贴片元件的另一引脚,焊接完毕后 松开镊子。
焊接贴片集成类器件时(两列或四列) 应先固定。根据贴片元件的管脚多少,固 定方法大体上可以分为两种:单脚固定法 和多脚固定法。对于管脚数目少的(小于 等于8个引脚)一般采用单脚固定法。对于 管脚多而且多面分布的贴片芯片(大于8个 引脚),需要多脚固定,一般可以采用对 脚固定的方法,从而达到整个芯片被固定 好的目的。焊接所有的引脚时,应在烙铁 尖上加上焊锡,将所有的引脚涂上助焊剂 使引脚保持湿润。左手拿焊锡,右手拿烙 铁,依次点焊即可。管脚多且密集的芯片。 除了点焊外,可以采取拖焊。
• 3.焊点上焊料应适当。过少机械强度不够、 过多浪费焊料、并容易造成焊点短路。 • 4.焊点表面应有良好的光泽。主要跟使用 温度和助焊剂有关。 • 5.焊点要光滑、无毛刺和空隙。 • 6.焊点表面应清洁。
贴片元件焊接方法
1、点胶,元件放平,否则脚少元件(比如贴片电阻)热涨 冷缩,会把电阻的一头拉断,很难发现。 1)使用贴片红胶固定元件 2)把松香调稀固定元件,成本低 2、管脚少的元件点焊: 需要用比较尖的烙铁头对着每个引脚焊接。先焊一个脚。 3、管脚多的元件(比如芯片)拖焊: 1)目视将芯片的引脚和焊盘精确对准,目视难分辨时还 可以放到放大镜下观察有没有对准。电烙铁上少量焊锡并 定位芯片(不用考虑引脚粘连问题),定为两个点即可(注意: 不是相邻的两个引脚)。 2)将脱脂棉团成若干小团,大小比IC的体积略小。如果 比芯片大了焊接的时候棉团会碍事。
贴片元器件的优点
高频性 能好
缩小设 备体积
干扰小
体积小
布线距 离短
便于便 携手持
占版 面少
贴片元件
的种类
贴片工艺
表面安装技术,简称SMT,作为新 一代电子装联技术已经渗透到各个领 域,SMT产品具有结构紧凑、体积小、 耐振动、抗冲击,高频特性好、生产 效率高等优点。SMT在电路板装联工 艺中已占据了领先地位。
放大镜 7 毛刷 清洗剂
9 8
3
4
当印制板上面同时含有贴片类器件 和接插类器件时,应该先焊接贴片 类器件,再焊接其它接插类器件 焊接贴片类器件时应遵循:先焊接 贴片集成类器件,再焊接贴片三极 管、电阻、电容类器件 焊接贴片器件时一定要注意器件 的方向和极性
焊 接 要 求
各种贴片元件的焊接
矩形器件:理想末端焊点宽度等于元件 末端可焊宽度或焊盘宽度如左图,元件可焊 部分与焊盘重叠J部分如右图。
拖焊
焊接完毕后,用毛刷蘸清洗剂清理 印制板,清除板上焊渣等杂物。用放 大镜检查焊点是否牢固,有无虚焊现 象。 拆卸下来的元器件不能再使用, 因为拆卸时的中高温已使其特性恶化, 重新使用后极易发生故障。
梳焊
主要工具:一段多股裸线
把裸露部分剪平,末端压扁
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锡焊的要求
• 1.焊点机械强度要足够。因此要求焊点要 有足够的机械强度。用把被焊元器件的引 线端子打弯后再焊接的方法可增加机械强 度。 • 2.焊接可靠,保证导电性能。为使焊点有 良好的导电性能,必须防止虚焊,虚焊是 指焊料与被焊物表面没有形成合金结构, 只是简单地依附在被焊金属的表面上,如 下图所示:
点焊、拖焊都很容易造成相邻的 管脚短路。要去掉这多余的焊锡。可 以拿吸锡带将多余的焊锡吸掉。如果 没有专用吸锡带.可以采用电线中的 细铜丝来自制吸锡带。方法如下:将 电线的外皮剥去之后,露出其里面的 细铜丝,此时用烙铁熔化一些松香在 铜丝上或者在铜丝上面蘸取助焊剂就 可以了。
注意事项
焊接前要用干净的高温海绵将烙 铁擦净,检查烙铁头是否完好,否则 应先更换烙铁头。 烙铁温度不能过高,应在290℃左 右。否则将引起足迹铜箔剥离基板。 烙铁头接触元器件的时间不能超 过5秒,否则容易使元器件的温度过高 而损坏。 在焊接贴片四列集成时,应在集 成上面放一个浸有酒精的棉球给集成 散热,使集成不至于过热而损坏。
3)用毛刷将适量的松香水涂于引脚或线路板 上,并将一个酒精棉球放于芯片上,使棉 球与芯片的表面充分接触以利于芯片散热。 4)适当倾斜线路板。在芯片引脚未固定那边, 用电烙铁拉动焊锡球沿芯片的引脚从上到 下慢慢滚下,同时用镊子轻轻按酒精棉球, 让芯片的核心保持散热;滚到头的时候将 电烙铁提起,不让焊锡球粘到周围的焊盘 上。 5)把线路板弄干净。 6)放到放大镜下观察有没有虚焊和粘焊的, 可以用镊子拨动引脚看有没有松动的。其 实熟练此方法后,焊接效果不亚于机器!
回流焊机
回流焊机也叫再流焊机,是伴随微型化 电子产品的出现而发展起来的焊接技术, 主要应用于各类表面组装元器件的焊接。 预先在电路板的焊盘上涂上适量和适当形 式的焊锡膏,再把SMT元器件贴放到相应的 位置;焊锡膏具有一定粘性,使元器件固 定;然后让贴装好元器件的电路板进入再 流焊设备
回流焊接
首先PCB进入140℃~160℃的预热温 区时,焊膏中的溶剂、气体蒸发掉,同时, 焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件焊端和 引脚,焊膏软化、塌落,覆盖了焊盘,将 焊盘、元器件引脚与氧气隔离;并使表贴 元件得到充分的预热,接着进入焊接区时, 温度以每秒2-3℃国际标准升温速率迅速 上升使焊膏达到熔化状态,液态焊锡在 PCB的焊盘、元器件焊端和引脚润湿、扩 散、漫流和回流混合在焊接界面上生成金 属化合物,形成焊锡接点;最后PCB进入 冷却区使焊点凝固。
上锡
蘸松香水
在"梳理"之前可在IC引脚再涂些松香水 (不怕多)
把IC固定在PCB上后,烙铁压住刚才处理好 的"锡把"顺着IC脚做"梳理"的动作(需双手操 作)
清洗
清洗后
清洗必须注意的是,无论使用酒精还是 天那水清洗都不要让板子接触溶剂的时间 超过15分钟,否则后果相当严重,批量清洗 时可用松节水,再怎么说它跟松香也是同一 个爹啊 焊接比较长条多脚的IC可以把几段多 股裸线并起来做成一个更大的"锡把",这样 一"把"下去就可以搞掂N多个脚了, 一块IC 三下五除二就OK了 "锡把"的妙处在于:把没锡的地方焊上 而把多余锡带走,这样就很少会出现"贯连" 的问题,对于焊接密集封装的芯片更是得心 应手
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手工焊接的意义
手工焊接虽然已难于胜任现代化 的生产,但仍有广泛的应用,比如电 路板的调试和维修,焊接质量的好坏 也直接影响到维修效果。电路板的补 焊,在电路板的生产制造过程中的地 位是非常重要的、必不可少的。
1
15W-20W电烙铁
防静电手镯
5
高温海绵
2
6
锥形尖烙铁头 镊子 φ 1.0mm焊锡丝
工具及 材料
也可这样做
焊接材料和助焊剂
焊接材料
焊锡丝
焊锡膏 焊油 松香
助焊剂
帮助焊接
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锡焊的条件
• 1.被焊件必须是具有可焊性。可焊性也就 是可浸润性,它是指被焊接的金属材料与 焊锡在适当的温度和助焊剂作用下形成良 好结合的性能。在金属材料中、金、银、 铜的可焊性较好,其中铜应用最广,铁、 镍次之,铝的可焊性最差。 • 2.被焊金属表面应保持清洁。氧化物和粉 尘、油污等会妨碍焊料浸润被焊金属表面。 在焊接前可用机械或化学方法清除这些杂 物。
• 3.使用合适的助焊剂。使用时必须根据被 焊件的材料性质、表面状况和焊接方法来 选取。 • 4.具有适当的焊接温度。温度过低,则难 于焊接,造成虚焊。温度过高会加速助焊 剂的分解,使焊料性能下降,还会导致印 制板上的焊盘脱落。 • 5.具有合适的焊接时间。应根据被焊件的 形状、大小和性质等来确定焊接时间。过 长易损坏焊接部位及元器件,过短则达不 到焊接要求。
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