手工焊接工艺培训教程

电

子

焊

接

工

艺

培

训张

维

莉2011.8.15本

次

学

习

内

容一

、焊

接基

础

知

识二、

烙铁结构知识及烙铁使用方法

三

、焊接工艺要求四

、焊

接

后

的

检

验

方

法概

述随着电子元器件的封装更新换代加快，

由原来的直插式改为了平贴式，连接排线也由FPC软板进行替代，电子发展已朝向小型化、

微型化发展，手工焊接难度也随之增加，在焊接当中稍有不慎就会损伤元器件，或

引

起

焊

接

不良

，

所以

一

线

手

工

焊

接

人

员

必

须对焊接原理，焊接过程，焊接方法，焊接质量的评定，及电子基础有一定的了解。一

、

焊接基本知识1、焊接

的基本过

程焊接就是利用比被焊金属熔点低的焊料，与被焊金属一同加热，在被焊金属不熔化的条件下，焊料润湿金属表面，并在接触面形成合金层，从而达到牢固连

接的

过

程

。一个焊点的形成要经过三个阶段的变化；(1)润湿阶段(2)

扩

散

阶

段(

3

)焊

点

形

成

阶

段其中，润湿是最重要的阶段，没有润湿，焊接就无法进

行

.润湿：润湿过程是指已经熔化了的焊料借助毛细管

力沿着母材金属表面细微

的凹凸和结晶的间隙向四

周漫流，从而在被焊母材

表面形成附着层，使焊料与母材金属的原子相互接

近，达到原子引力起作用

的距离。润湿的环境条件：被焊母

材的表面必须是清洁的，

不能有氧化物或污染物。77N

TTTT

TTT0°<θ≤9090°≤θ<180°θ

=180°完全润湿已润湿未润湿完全不润湿fTTITTTTTTTT

TTT

θ

=0°图

1

润湿角示意图扩散：伴随着润湿的进行，焊料与母材金属

原

子间

的

相

互

扩

散

现

象

开

始

发

生。

通

常

原

子在晶格点阵中处于热振动状态，

一旦温

度升高。原子活动加剧，使熔化的焊料与母

材中的

原

子

相

互

越

过

接

触

面

进

入

对

方

的

晶

格点

阵，

原

子

的

移

动

速

度

与

数

量

决

定

于

加热的温度与时间。焊点的形成过程：由于焊料与母材相互扩散，

在2种金属之间形成了一个中间层---金属化

合物，要获得良好的焊点，

被焊母材与焊料之间必须形成金属化合物，从而使母材达到牢固的冶金结合状态(合金化)。2、

焊接的基本条件：完成锡焊并保证焊接质量，应同时满足以下几个基

本条件：(1)被

焊

金

属

应

具

有良好的

可

焊

性(2)被焊件应保持清洁(

3

)

选

择

合

适的

焊

料(4)选择合适的焊剂(5)保证合适的焊接温度3

、

助

焊

剂

的

作

用

：助焊剂是一种具有化学及物理活性的物质，

能够除去被焊金属表面的氧化物或其他形成的表面膜层以及焊锡本身外表上所形成的氧化物；为达到被焊表面能够沾锡及焊牢

的目的，助焊剂的功用还可以保护金属表面，

使在焊接的高温环境中不再被氧化；第三个功能就是减少熔锡的表面张力(surfacetension),以及促进焊锡的分散和流动等，根据助焊剂的主要组成材料将其分为四大类：松香型(Rosin,RO);树脂型(Resin,RE);有机酸型(organic,OR),无机酸型(Inorganic,IN),括号中为缩

写字母代号用于焊接的助焊剂可分为三种基本的型式：L=

表示助焊剂本身或助焊剂残渣皆为低度活性者M=表示助焊剂本身或助焊剂残渣为中度活性者

H=表示助焊剂本身或助焊剂残渣为高度活性者含有松香的助焊剂，则在L、M、H

代字后加上“R”助焊剂的作用(1)清除焊接金属表面的氧化物.-------清除污物(2)在焊接物表面形成液态的保护膜，隔离

高温时四周的空气

，

防止金属面的再氧化

-

-

-

-

--

防

止

氧

化(3)降低焊锡表面张力，增加流动性

.-------增加焊锡流动性(4)焊接的瞬间可以让熔融状的焊锡取代，顺利完成焊接-----快速焊接4

、

焊

锡丝焊

锡

丝的

作用：

达到元件在

电

路

上

的

导电

要

求

和

元

件

在PCB

板上的固定要求

。焊锡丝的分类按成份不同可分为：有铅焊锡丝和无锰焊锡丝有铅焊锡丝：Sn/Pb=63/3763%的锡，37%的铅无铅焊锡丝：Sn/Ag/Cu=96.5/3.0/0.596.5%的锡.3.0%的

银.0.5%的铜有铅焊锡丝焊接温度为：260415℃无错焊锡丝焊接温度为：

330士20℃户Telecore

PlusFluzP2Mt1Qzpiry3EN:SAC305ot

:50718028T松香类锦易综R-15

ROSIN2

luxNt0.5KGAlloy:63Sn/37PB

3

piry:Lot:50717024TDia)0.50mHfe.07/2无铅锡丝有铅锡丝有铅焊锡丝和无铅焊锡丝的区别1.有铅焊锡丝的熔点低于无铅焊锡丝的熔点。2.有铅

焊

锡

丝Sn63-

Pb37的焊

点光

滑、亮

泽，

无铅焊锡丝的焊点条纹较明显、暗淡，焊

点

看

起

来

显

得

粗

糙

、

不

平

整

。3

.

无

铅

焊

接

导

致

发

生

焊

接

缺陷的

几

率

增

加

，

如易发生桥接、不润湿、反润湿以及焊料

结球等缺陷。二

、烙铁的结构知识及使用方法1、

烙

铁

的结

构手柄电源线加热管外壳

(HeaterCover)加热管

(Heater

)烙铁头2、烙铁使用的方法(1)电烙铁的握法电烙铁拿法有三种。反握法动作稳定，长时间操作不宜疲劳，适合于大功率烙铁

的操作。正握法适合于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在工作台上焊印制板等焊件时，多采用握笔法。(a)

反握法

(b)正握法

(c)

握笔法(2)焊锡

的基本拿

法焊锡丝一般有两种拿法。焊接时，

一般左手拿焊锡，右手拿电烙铁。图(

a)所示的拿法是进行连续焊接时采用的拿法，

这种拿法可以连续向前送焊锡丝。图(b)

所示的拿法在只焊接几个焊点或断续焊接时

适用，不适合连续焊接。(a)

连续焊接时

(b)

只焊几个焊点时焊锡的基本拿法3、

烙铁使用时的注意事项(1)在使用前或更换烙铁心时，必须检查

电源线与地线的接头是否正确。尽可能使用三芯的电源插头，注意接地线

要正确地接在烙铁的壳体上。半导体引脚(IC)在/200V/以上就会被击穿.(2)使用电烙铁过程中，烙铁线不要被烫破，应随时检查

电烙铁的插头、电线，发现破损老化应及时更换。(3)使用电烙铁的过程中，一定要轻拿轻放，不能用电烙

铁敲击被焊工件；烙铁头上多余的焊锡不要随便乱甩。不焊接时，要将烙铁放到烙铁架上，以免灼热的烙铁烫伤

自己或他人、它物；若长时间不使用应切断电源，防止烙

铁头氧化。(4)使用合金烙铁头(长寿烙铁),切忌用挫刀修整。(5)操作者头部与烙铁头之间应保持30cm

以上的距离，以

避免过多的有害气体(铅，助焊剂加热挥发出的化学物质)

被人体吸入。焊件及工作性质选用烙铁烙

铁

头

温

度(

室

温

2

2

0

V

电

压

)(℃)一般印制电路板，安装导线20W

内

热

式

，

30W外热式、恒温式300～400集成电路2

0

W内热

式

、

恒

温

式

、

储能式焊片，电位器，2～8W电阻，大电解电容35～50W内热式、恒温式

50～75W外热式350～4508W以上大电阻，垂2以上导线等较大元器件100W内热式150～200W外热式400～550汇流排、金属板等300W外热式500～630维修，调试一般电子产品20W内热式、恒温式、感应式、储能式、两用式4、电烙铁的使用温度选择烙铁的功率和类型，一般是根据焊件

大小与性质而定。5、电烙铁的接触及加热方法(1)

电烙铁的接触方法：用电烙铁加热被焊工件时，烙铁

头上一定要粘有适量的焊锡，为使电烙铁传热迅速，要用烙铁的侧平面接触被焊工件表面。(2)电烙铁的加热方法：首先要在烙铁头表面挂有一层焊

锡，然后用烙铁头的斜面加热待焊工件，同时应尽量使烙铁头同时接触印制板上焊盘和元器件引线.6、烙铁头的清洗烙铁头清洗时海绵用水过量，烙铁温度会急速下降，锡渣就不容易落掉，

水量不足时海绵会被烧焦.清洗的原理：水份适量时，烙铁头接触的瞬时，水会沸腾波动，达到清

洗的目的。海绵浸湿的方法：1.泡在水里清洗2.轻轻挤压海绵，可挤出3~4滴水珠为宜

3.2小时清洗一次海绵.烙铁清洗时海绵水份若过多烙铁头会急速冷却导致电气镀金层脱离，并且锡珠不易弄掉。

海绵清洗时若无水，烙铁会熔化海绵，诱发焊锡不良.每次在焊接开始前都要清洗烙铁头烙铁头在空气中暴露时，烙铁头表面被氧化形成氧化层

表面的氧化物与锡珠没有亲合性，焊锡时焊锡强度弱.海绵面上不要被清洗的异物覆盖，

否则异物会再次粘在烙铁头上海绵孔及边都可以清

洗烙铁头要轻轻的均匀的擦动碰击时不会把锡珠弄掉反而会把烙铁头碰坏电源0ff

命，温度慢慢下降，防止烙铁头氧化，

与锡保持亲合性，可以方便作业并且延长烙铁寿命。化把7、

烙铁头的保养焊锡作业结束后烙铁头必须预热.焊锡作业结束后烙铁头必须均匀留有余锡这样锡会承担一部分热并且保证烙铁头不被空气氧化

对延长烙铁寿命有好处.融源0三

、焊

接

工

艺

及

要

求工艺：使各种原材料、

半成品加工成为产品的方法和过程

手工焊接适合于产品试制、电子产品的小批量生产、电子

产品的调试与维修以及某些不适合自动焊接的场合。手工焊接的要点是：保证正确的焊接姿势熟

练

掌

握

焊

接的

基

本

操

作

步

骤掌握手工焊接的基本要领手焊锡作业方法原则：不遵守以下原则会发生焊锡

不良。开始学5步骤法，熟练后3步骤法自然就会了轻握烙铁使烙铁头与母材及引脚

同时大面积加热按正确的角度将锡丝放

在母材及烙铁之间，不

要放在烙铁上面确认焊锡量后按正确

的角度正确方向取回

锡丝要注意取回烙铁的速度

和方向必须确认焊锡扩散状态手工焊锡3步骤法准备1、手工焊锡方法取回锡丝取回烙铁头接触烙铁头放置锡丝取回锡丝取回烙铁头

(同时)放烙铁头放锡丝(同时)手工焊锡5步骤法确认焊锡位置

同时准备焊锡准备-

9

上

4

秒30°2.手工焊锡的5个知识点1.加热的方法：

最适合的温度加热(根据焊接的器件)烙铁头接触的方法(同时，大面积)2.焊锡丝供应的时间：加热后1~2秒焊锡部位大小判断3.焊锡供应量的判断：焊锡部位大小不同锡量特别判断4.加热终止的时间：

焊锡扩散状态确认判断5.焊锡是一次性结束3、焊点合格的标准1、

焊点有足够的机械强度：为保证被焊件在受到振动或冲击时不至脱落、松动，因此要求焊点要有足够的机械强度。2、焊接可靠，保证导电性能：焊点应具有良好

的导电性能，必须要焊接可靠，防止出现虚焊。

3、

焊点表面整齐、美观：焊点的外观应光滑、圆润、清洁、均匀、对称、整齐、美观、充满整

个焊盘并与焊盘大小比例合适

。满足上述三个条件的焊点，才算是合格的焊点。烙铁头不清洗就使用

锡丝放到烙铁头前面4.错误的焊锡方法烙铁头连续不断的取、放(受热不均)锡丝直接接触烙铁头(FIUX扩散)刮动烙铁头(铜箔断线Short)烙铁头上有余锡

(诱发焊锡不良)5、

一般器件焊锡方法必须将焊盘和被焊器件的焊接端同时加热焊盘和被焊器件的焊接端要同时大面积受热注意烙铁头和焊锡投入及取出角度铜箔

铜

第PCB(×)只有被焊端加热筑

想额(×)修正追加焊锡

热量不足鲷簧

期病长(×)烙铁水平方向提升加热方法，加热时间，焊锡投入方法不好，

引脚脏污染，会发生不良包箱

奥(×)只有焊盘加热(O)

(O)

被焊端与焊盘一起加热[要镇商(×)先抽出烙铁

思须(O)良好的焊锡(×)烙铁垂直方向

提升(×)引脚加热

铜箔少锡(×)引

脚

少

锟国到Pcg朝筑

铜箔加热箔

钽箱更额题额[铜箔薄的器件应在焊盘上焊锡.薄片类器件不能受热，所以烙铁不能直接接触而应在焊盘上加热，避免发生破损、裂纹Chip

Chip

Chi铜箔

铜箔

铜箔

铜箔

铜箔

箔

B

PCB

CB:(×)

(×)

(O)裂纹

裂纹热移动

力移动铜箔

铜箔

铜箔

消

铜箔

箔PCB

PCB

PCB直接接触引脚时热气传到对面力移动时，锡量少

良好的焊锡使受热不均，造成电极部均裂

纹的裂多生量产锡动被拉位位部部的6、

薄片类器件焊接方法7、IC)

类器件焊锡方法(1)

I器类C

件(

S有

动焊锡的方法进行焊接。锡焊拉.Q的F要P对)续的P始,连I1CICIC端子拉力<烙头拉力时就不会发生SHORT有其他引脚时要

“L”性取回虚拟端子(Dummy

Land):在最合适位置假想一个虚拟的端子就不容易发生SHORT现象注

意要注意周围有碰撞的部位烙铁头拉力<IC端子拉力时IC端子与烙头拉力的结果是SHORT发生IC不加焊锡定位点不可以焊锡(不感会偏位)2阶段：拉动焊锡烙铁头是刀尖形(必要时加少量FIUX)格铁头铜第PCB烙铁头拉动方向拉动焊锡加焊锡8、常见的不良类型焊点的常见缺陷有虚焊、拉尖、桥接、球

焊、印制电路板铜箔起翘、焊盘脱落、导线焊接不当等

。造成焊点缺陷的原因很多，在材料(焊料与

焊

剂

)

和工

具(

烙

铁、夹

具

)

一

定的

情

况下

，

采用什么样的焊接方法

，

以及操作

者是否有责任心就起决定性的因素了。焊点的常见缺陷及原因分析(一)虚焊

(

假

焊

)指焊接时焊点内部没有形成金属合金的现象。造成虚焊的主要原因是：焊接面氧化或有杂质，焊锡质

量差，焊剂性能不好或用量不当，焊接温度掌握不当，焊

接结束但焊锡尚未凝固时焊接元件移动等。虚焊造成的后果：信号时有时无，

噪声增加，电路工作

不正常等“软故障”。引线焊料、焊料松香引线、端子气泡端

子焊点的常见缺陷及原因分析(二)拉尖拉尖是指焊点表面有尖角、毛刺的现象。造成

拉尖的主要原因是：烙铁头离开焊点的方向不

对

、电烙铁离开焊点太慢、焊料质量不好、焊料中杂质太多、焊接时的温度过低等。拉尖造成的后果：外观不佳、易造成桥接现象；对

于高压电路，有时会出现尖端放电的现象。焊点的常见缺陷及原因分析(三)桥接桥接是指焊锡将电路之间不应连接的地方误焊接起来的现象。造成桥接的主要原因是：焊锡用量过多、

电烙

铁使用不当、

温度过高或过低等。桥接造成的后果：导致产品出现电气短路、有可能使相关电路的元器件损坏。焊点的常见缺陷及原因分析(四球焊是指焊点形状象球形、与印制

板只有少量连

接

的

现

象

。球焊的主要原因：

印制板面有氧化物或杂质

造

成

的

。球

焊

造

成的

后果：由

于

被

焊

部

件只

有

少

量

连接，因而其机械强度差，略微振动就会

使

连

接点

脱

落，

造

成

虚

焊

或

断

路

故

障

。焊点的常见缺陷及原因分析(五)印制板铜箔起翘、焊盘脱落主要原因：焊接时间过长、温度过高、反

复焊接造成的；

或在拆焊时，焊料没有完

全熔化就拔取元器件造成的。后

果：

使电路出现断路、或元器件无法安

装的

情

况，

甚

至

整

个印

制

板

损

坏

。(a)芯线过长

(b)

焊料浸过导线外皮(c)外皮烧焦

(d)

摔线

(e)芯线散开图

导线的焊接缺陷焊点的常见缺陷及原因分析(六)(d)导线焊接不当(b)(e)(a)(c)9、整体焊接的注意事项：一般焊接的顺序是；

先小后大、先轻后重、先里后

外

、

先

低

后

高、

先普

通

后

特

殊

的

次

序

焊

装

。

即

先

焊分

立

元

件，

后

焊

集

成

块。

对

外

联

线

要

最

后

焊

接

。(1)

电烙铁，

一般应选内热式20～35W

恒温230℃

的烙

铁，

但

温

度

不

要

超

过30

0

℃

的

为

宜。

接

地

线

应

保

证

接

触良

好

。(2)焊接时间在保证润湿的前提下，尽可能短，

一

般不超过3秒。(3)耐热性差的元器件应使用工具辅助散热。如微型开关、

CMOS集成电路、瓷片电容，发光二极管

，中周等元件，焊接前一定要处理好焊点，施焊时注

意

控

制

加

热

时间，

焊

接

一

定

要

快。

还

要

适当采用辅助散热措施，以避免过热失效。(4)焊接时不要用烙铁头摩擦焊盘。(5)集成电路若不使用插座，直接焊到印制板上、安全焊

接顺序为：地端

→输出端

→

电源端

→输入端。(6)焊接时应防止邻近元器件、

印制板等受到过热影响，

对热敏元器件要采取必要的散热措施。(7)焊接时绝缘材料不不允许出现烫伤、烧焦、

变形、裂

痕等现象。(8)在焊料冷却和凝固前，被焊部位必须可靠固定，可采用散热措施以加快冷却。(9)焊接完毕，必须及时对板面进行彻底清洁(必要时进行清洗),去除残留的焊剂、油污和灰尘等赃物。四

、焊

接

后

的

检

验

方

法1、焊点检验要求电气接触良好：良好的焊点应该具有可靠的电气连接性

能，不允许出现虚焊、桥接等现象。机械强度可靠：保证使用过程中，不会因正常的振动而导致焊点脱落。外形美观：

一个良好的焊点应该是明亮、清洁、平滑，焊锡量适中并呈裙状拉开，焊锡与被焊件之间没有明显的

分界，这样的焊点才是合格、美观的。区xx

(a)插

焊(b)

弯焊

(c)

绕

焊

(d)

搭焊2、

目视检查：就是从外观上检查焊接质量是否合格，有条件的情况下，建议用3～10倍放大镜进行目检，目视检查的主要内容有：(1)是否

有

错

焊、漏焊

、虚焊

。(2)有没有连焊、焊点是否有拉尖现象。(3)焊盘有没有脱落、焊点有没有裂纹。(4)焊点外形润湿是否良好，焊点表面是不是光亮、圆润。(5)焊点周围是否有残留的焊剂。(6)焊接部位有无热损伤和机械损伤现象。3、

手

触

检

查：

在

外

观

检

查中

发

现

有

可疑

现象

时

，

采用手触检查

。

主要是用手指触摸元

器件有无松动、

焊接不牢的现象，用镊子轻轻拨动焊接部或夹住元器件引线，轻轻拉动观察有无松动现象。4、

上电

检

测

，

通

过

万

用

表

、

示

波

器

、

信

号

发生器等仪器对板子的功能特性进行检测。焊点缺陷产生的原因(1)

桥接：

桥接是指焊锡将相邻的印制导线连接起来。时

间过长、焊锡温度过高、烙铁撤离角度不当造成的。(2)拉尖：焊点出现尖端或毛刺。原因是焊料过多、助

焊剂少、加热时间过长