|
依旧自我介绍，张工，NPI 工程师，如果还不知道我具体是干什么的，欢迎看我的第一篇文章（主页点进去即可）。 万变不离其宗，作为 NPI 工程师，DFM 可制造性分析涉及的范围非常广，今天是关于：PCB焊接、PCB焊接技巧、PCB焊接步骤总结。 一、什么是PCB 焊接？PCB 焊接是一个简单的过程，包括焊接PCB或电路板。 简而言之，就是使用称为焊料的金属以机械和电气方式连接两个金属表面。焊料固定连接，使其不会因振动或其他机械力而松动。它还提供电气连续性，以便电子信号可以不间断地通过连接。使用烙铁熔化焊料。 助焊剂用于清洁和准备表面，使熔化的焊料流动（或“湿润”）并与金属表面粘合。 手工焊接是一次焊接一个连接（称为“焊点”）的过程，而不是更自动化的焊接过程，自动化焊接过程，例如波峰焊（用于通孔组件）或回流焊接（用于 SMT 组件）。  PCB焊接 二、焊接必须要考虑的3个因素在电路板上进行焊接时，必须考虑以下三个因素：
1、焊点尺寸 焊点的尺寸影响助焊剂活化和焊料熔化所需的时间。 较大的焊点需要更多的热量才能使焊料熔化。较大的焊点应使用瓦数较高的烙铁。此外，烙铁上应使用更大的烙铁头。 选择烙铁头时最重要的是焊点和烙铁之间的热连接量。热连接是焊点和铁之间的接触区域。  PCB焊接图 2、焊接 选择正确尺寸和形状的烙铁头后，你应该考虑烙铁与焊点接触的时间。焊接的正确时间在 2 到 4 秒之间。 这通常足以让助焊剂激活、焊料熔化并流入焊点。或多或少的时间都会导致不良的焊接效果。时间太短会导致冷焊点，时间太长会导致电路板和电子元件损坏。 3、压力
很多次看到初学者在焊接时用力将烙铁推到焊点上。当他们在大焊点上使用太小的铁钻头时会发生这种情况，因此就会无法熔化焊料。当他们使用低功率烙铁时也会发生这种情况。虽然他们拼命地试图通过用烙铁对焊点施加更大的压力来弥补热量的不足。但是很显然，这是一种错误的焊接技术，会导致电路板损坏。 三、焊接工具1、烙铁 应该选择最适合你的焊接项目的烙铁头的尺寸和形状。烙铁头的更换应在烙铁冷且未插入电源时进行。  烙铁头 烙铁头的大小和形状各不相同，更换烙铁上的烙铁头很容易。 烙铁头可互换，以允许在更广泛的焊接应用中使用烙铁并焊接更多不同类型的元件。这种选择烙铁头形状和尺寸的灵活性允许技术人员根据特定的焊接项目定制烙铁。 如果烙铁头太小，焊点的加热时间会比首选时间长得多。这可能会损坏电路板和对温度敏感的电子元件。 另一方面，如果钻头太大，你可能会烧毁、抬起或破裂 PCB 上的导体和焊盘。还可能损坏电子元件。有时损坏不是立即可见的，但在操作后期，组件的工作方式可能与预期不同，这种热损坏还可能缩短电子元件的寿命。  烙铁头  2、焊料 焊料是锡和铅的混合物。最常见的焊料类型是 60/40（60% 锡和 40% 铅）和 63/37（63% 锡和 37% 铅）。焊料是焊点中的填充材料。 当锡和铅混合在一起时，合金的熔化温度低于锡或铅的熔化温度。熔化温度是焊料从固态变为液态的点。对于 60/40 焊料，熔化温度为 370 °F (188 °C)。由于其熔化温度低，焊料会迅速熔化，因此可以在最短的时间内将组件暴露在热量下。  焊锡丝 用于焊接电路板的焊料有两种形式：焊锡丝和焊膏。焊锡丝盘绕在线轴上。电子产品中使用的焊锡丝尺寸在 0.010”-0.050” (0.25mm -1.27 mm) 之间。 焊膏的保存时间相对较短。锡膏的保质期为3-6个月。如果想延长锡膏的保质期，必须冷藏。焊膏必须储存在密封容器中。如果焊膏容器打开，会导致焊料氧化。 之前有专门写过一篇焊锡膏的文章，大家可以直接点击跳转： 3、助焊剂 助焊剂用于去除待焊接表面的氧化物，并防止在焊接过程中形成新的氧化物。松香助焊剂是电子应用中最流行的助焊剂类型。它是由松树汁的提取物制成的。  助焊剂 大多数焊锡丝的芯中都含有助焊剂。如果你需要线轴上的一根焊锡丝，则应使用剪线钳将其剪断。不要从线轴上撕下或拉出焊锡丝。焊丝中心有精确数量的松香助焊剂。当你撕开焊锡丝以与线轴分离时，你会改变焊料/助焊剂的比率。  助焊剂 助焊剂以笔或糊剂的形式单独提供。如果需要，可以在元件的焊点和引脚或引脚上涂抹额外的助焊剂。 助焊剂的活化温度必须低于焊料的熔点。助焊剂通常在比焊料低得多的温度下激活。如果在焊接过程中助焊剂未激活，则表明焊点不良（很可能表明焊点冷）。 四、焊接步骤使用已安装的正确烙铁头打开焊接。让烙铁加热。大多数烙铁可以在不到一分钟的时间内达到工作温度。 1、镀锡 烙铁头应在焊接前镀锡。镀锡是用一层薄薄的焊料覆盖金属表面的过程。如果定期正确地镀锡和清洁烙铁头，它的使用寿命会更长。  镀锡 当熨斗达到工作温度时，在烙铁头上涂上焊料。进行镀锡时，烙铁头必须足够热。最好使用直径约为 0.050” (1.27 mm) 的较粗焊锡丝熔化几英寸的焊锡。从尖端滴落的焊料会带走许多氧化物和其他污染物。  镀锡 如果烙铁头较长时间不使用且氧化层较厚，则应在镀锡前对烙铁头进行适当的清洁。为此，你可以使用黄铜线尖端清洁剂，将烙铁头插入黄铜丝头清洁器中并拧几下。切勿使用钢刷代替黄铜丝尖端清洁剂来清洁烙铁头，因为它会损坏烙铁头上的镀层。 每次使用后也应将烙铁头镀锡。镀锡所需的少量焊料可以延长烙铁头的使用寿命并节省更换烙铁头的成本。 要焊接的表面也应该镀锡。它提高了可焊性并防止在焊接操作过程中表面氧化。 你应该只在干净且未损坏的表面上开始镀锡。必须在连接表面之前进行镀锡。镀锡后，表面应有光泽。 2、焊接  插件元件 将通孔电子元件焊接到电路板上时，元件的引线会弯曲以穿过电路板，并与电路板的顶面齐平插入。电路板工作时变热的组件（例如大功率电阻器）被抬高到电路板表面上方，以实现更好的空气流通。 电阻插件 然后将引线向外展开，以便组件夹住电路板，不要将元件的引线弯曲超过 45°。对于电阻和电容等无源元件，最好先剪掉多余的导线，以便更好地接触接头。 PCB焊接 将电路板翻转，将一个元件的所有引线焊接并切断多余的导线引线。 PCB焊接 另一方面，对于晶体管和二极管等半导体，最好先进行焊接，然后将多余的引线剪掉。多余的引线从焊点带走一些热量，并防止在焊接过程中对半导体元件造成热损坏。 PCB焊接 用金属镊子夹住温度敏感元件的引线是一种很好的技术。如你抓住焊点和组件主体之间的引线，镊子将吸收多余的热量，从而保护组件免受热损坏。 PCB焊接 集成电路可以直接焊接到电路板上，但最好将双列直插（DIP）插座的引脚焊接到电路板上，然后将集成电路放入插座中。 PCB焊接 这样可以防止集成电路在焊接过程中受到热损坏。更换插在插座中的集成电路也比将引脚直接焊接到电路板上的集成电路容易得多。 3、去除助焊剂残留物 焊接后，必须清除所有助焊剂残留物，以防止 PCB 退化。 如果助焊剂残留物留在 PCB 上，它们会导致电路板电阻发生变化，从而导致测试结果不准确。 一旦 PCB 连接到电源并开始在电子设备中运行，助焊剂残留物也会导致电路性能发生变化。 PCB焊接 可分两步去除助焊剂残留物：清洁和冲洗。 PCB焊接清洁 清洁助焊剂残留物的最佳方法是使用异丙醇。助焊剂残留物也可以用助焊剂去除笔去除。 用酒精去除助焊剂残留物后，在第二步中用蒸馏水冲洗焊点，而不是自来水。自来水可能会在 PCB 上留下污渍，因为它含有矿物质。 4、检查 焊接后，检查焊点是否有冷焊点、桥接、焊球等缺陷。如果发现任何缺陷，请立即修复。大多数不良焊点可以通过重新焊接轻松修复。 关于焊接缺陷，之前有2篇文章详细讲过：可以直接点击链接跳转： 当电路板上的焊点看起来很糟糕时，它们很可能是坏的。然而，焊点的良好外观往往会产生误导。在将电子元件焊接到电路板上时，人可能会以不可见的方式损坏元件或电路板。电子电路仍然可以工作一段时间，但其使用寿命和可靠性会显着降低。目视检查可能无法揭示下面的内容。 5、维修PCB板-焊点缺陷 电路板是用于安装和互连电子元件的平台。电路板可以具有低密度封装或高密度封装。 PCB 在低密度电路板上，电子元件之间的间距很大，而在高密度电路板上，电子元件之间的焊接非常接近，它们之间的空间很小。显然，低密度电路板的焊接、组装或维修要容易得多。 PCB焊接 高密度电路板通常装有表面贴装元件。高密度板上的所有电子元件可能安装得非常紧密，有时可能无法用烙铁来焊接特定元件。 PCB焊接 如果板上元件之间的间隙小于烙铁头的尺寸，就不可能对元件进行焊接或拆焊。对于高密度电路板，我们应该使用尺寸为 3/64 英寸（1.2 毫米）或更小的锥形尖端。 维修电路板时，需要维修人员用新的电子元件更换损坏的电子元件，使电路板恢复到原来的性能。在元件拆卸过程中，维修人员应注意不要损坏电路板上的走线或焊盘。过多的热量会烧毁或破坏电路板上的小痕迹。 PCB板 电路板可以无涂层或涂有多种涂层材料。 电路板由两个主要部分组成：基材或基板以及由与基材粘合的导电铜箔制成的电路。 基材是不导电的。目前电子产品中的大多数电路板都使用 FR4 玻璃增强环氧树脂层压材料作为基板。FR4 外观呈绿色。 基材必须具有高绝缘电阻、良好的温度稳定性和低吸湿性。印刷电路板最常见的厚度是 0.031” (0.787 mm) 和 0.060” (1.5 mm)。 PCB板 电路板的第二个主要部分是薄导电铜箔。它由导体、焊盘和端子组成 PCB 这些铜导体和焊盘通常镀有一层薄薄的焊料以减少腐蚀。由于表面已经预镀锡，因此还可以更轻松地将电子元件焊接到此类表面。 PCB焊接 电路板可以涂上一层环氧树脂，使其具有绿色外观。可以在电路板上添加丝网掩膜，以帮助组装人员进行组件放置和定向。 最常见的箔厚度是半盎司铜、一盎司铜和两盎司铜。这些单位表示每平方英尺铜的重量。例如，半盎司的电路板每平方英尺有半盎司的铜。铜越多，铜箔越多，因此，电路板可以传导更高的电流。 PCB 电路板通常有几个钻孔穿过它，以允许安装电子元件。镀通孔的壁涂有焊料，从一侧穿过电路板到另一侧。这样，镀通孔形成了从电路板一侧到另一侧的导电路径。 电子元器件 电路板上的电子元件有多种尺寸和形状，从标准的通孔电子元件和微型表面贴装元件到多引线集成电路。电子元件的引线可以有各种间距和尺寸。 五、焊接的10个技巧1、PCB 必须要有一个干净的表面。 2、焊丝的尺寸必须与焊接的尺寸相匹配。 3、使用的烙铁头与要焊接的元器件相匹配。 4、仔细选择焊料和助焊剂。 5、选择足够热的焊接温度以有效地熔化焊料，但不要太热。 6、将烙铁头固定在引线和接触点/焊盘上，直到两者都达到温度。 7、涂抹足够的焊料以覆盖接触垫并围绕引线。 8、如有必要，用锋利的剪线钳修剪引线，不要修剪到焊点。 9、使用优质助焊剂去除剂清除焊接区域的助焊剂残留物。 以上就是关于 PCB焊接的简单介绍，希望能够对大家有用，欢迎大家多多指教。 |
|
|
