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焊接 SMD 元件所需的常用工具
让我们来看看焊接一些常用SMD元件所需的一些基本工具(见图1)。
图1 手工焊接SMD元件常用工具
1.烙铁
手工焊接元件,这绝对是必不可少的。这里我们推荐尖尖的,因为在焊接针脚密集的芯片时,它可以准确方便地焊接一个或多个针脚。
可调恒温电烙铁是您的最佳选择(可调温又能稳定温度,有单柄调温和焊台两种)。
需要注意的是,上述内热式和外热式通常没有电源开关,插上电即加热,如需冷却可断电。
俗话说,好马要有好鞍。那么烙铁头就是马鞍(铁)。
烙铁头的选择是根据被焊物的接触面来选择的。
比如常见的插件组件,我们多使用马蹄头(接触面大);小贴片元件可以使用尖头或弧形尖头(密集元件焊接);对于常规芯片,可以使用刀头(方便拖焊)。
当然,更高级的DIY方法是根据自己的需要,用自己独特的形状打磨烙铁头。
至于新买的烙铁,我们不能马上用。我们需要第一次给新的烙铁上锡。
2.焊锡丝
一条好的焊锡丝对于SMD焊接也很重要。有条件的情况下,焊接SMD元件时尽量使用细的焊锡丝,这样便于控制供锡量,省去焊接吸锡的麻烦。
中文名称:焊锡丝、焊锡丝、锡丝、锡丝,英文名称: 、焊锡丝由锡合金和添加剂两部分组成。合金成分分为锡铅和无铅添加剂。.
不同类型的焊锡丝有不同的助剂。辅助部分是改善焊锡丝在焊接过程中的辅助导热,去除氧化,降低被焊材料的表面张力,去除被焊材料表面的油污,增加焊接面积。焊锡丝的特点是具有一定长度和直径的锡合金丝,可与电烙铁或激光配合使用,用于电子元件的焊接。
有铅焊锡丝和无铅焊锡丝的区别:
1、含铅焊锡丝和无铅焊锡丝的区别只是含量的不同。
2、含铅焊锡丝需人工加铅。最著名的焊锡比是锡铅焊锡丝(国家标准:锡含量63%,铅含量37%)。
3、无铅焊锡丝的铅含量也很少,目前还没有完全纯金属的产品。通常无铅焊锡丝称为无铅焊锡丝。无铅并不意味着完全没有铅。无铅是指铅含量比较低,大致可以认为是无铅的。欧盟将无铅标准定义为:铅含量
4、含铅焊锡丝和无铅焊锡丝都会腐蚀烙铁头,因为无铅焊锡丝的焊接温度比有铅焊锡丝要高,而且合金成分不同,无铅焊锡丝是由于无铅要求,更容易腐蚀烙铁 焊接无铅锡线时,建议使用专用的无铅烙铁。
3.镊子
镊子的主要功能是方便地拾取和放置SMD元件。比如焊接贴片电阻时,可以用镊子夹住电阻,放在电路板上进行焊接。镊子的前端需要尖而平,以便于夹持组件。此外,对于一些需要防静电的芯片,需要使用防静电镊子。
防静电镊子又叫半导体镊子、导电镊子,能防静电,由碳纤维和特种塑料制成,弹性好。
轻巧耐用,无灰,耐酸碱,耐高温,可防止传统防静电镊子因炭黑污染产品,适用于半导体、IC等精密电子元器件及其特殊产品的生产和使用用途。
防静电镊子采用特殊的导电塑料材料制成,具有良好的弹性、使用中的轻便性和静电释放特性,适用于静电敏感元件的加工和安装。
表面电阻:1000KΩ—Ω。防静电镊子适用于精密电子元件、半导体和计算机磁头等行业的生产。
如果使用碳纤维和特殊塑料制成的防静电镊子,它不会掉灰,耐酸碱,耐高温,可以防止传统的防静电镊子因炭黑污染产品。
4.焊条
焊接贴片元件时,容易出现锡过多。
尤其是在焊接密集的多管脚贴片芯片时,容易造成芯片的两个相邻管脚甚至多个管脚被焊锡短路。这时候传统的吸锡装置就没有用了,这个时候就需要编织吸锡带了。
5. 松香
松香是焊接中最常用的助焊剂,因为它可以沉淀焊料中的氧化物,保护焊料不被氧化,增加焊料的流动性。
焊接直插式元件时,如果元件生锈,应先将其刮掉,涂上松香并用烙铁熨烫,然后上锡。焊接SMD元件时,松香除助焊剂外,还可以用铜线作为吸锡剂。
6.焊膏
焊接难锡铁等物品时,可以使用锡膏,可以去除金属表面的氧化物,具有腐蚀性。
焊接SMD元件时,有时可以用来“吃”焊锡使用电烙铁焊接技巧,使焊锡有光泽、牢固。
7.热风枪
热风枪是一种利用从其枪芯吹出的热空气来焊接和拆卸部件的工具。其使用的工艺要求比较高。
热风枪可用于从拆卸或安装小组件到大块集成电路的所有事情。在不同的场合,对热风枪的温度和风量都有特殊的要求。如果温度太低,元件将被焊接。如果温度过高,会损坏元器件和电路板。风量过大会吹走小部件。对于普通的贴片焊接,不需要热风枪,这里不再详述。
8. 放大镜
对于一些引脚特别小而密的贴片芯片,需要检查引脚是否焊接正常,焊接后是否有短路现象。这时候用人眼是很费力的,所以可以用放大镜,方便可靠地观察每一个引脚的焊接情况。
9. 酒精
当使用松香作为助焊剂时,很容易在板上留下多余的松香。为了美观,这个时候可以用酒精棉球清洁一下线路板上有残留松香的地方
10、除上述其他贴片焊接所需的常用工具外,还有一些如海绵、洗涤水、硬刷、胶水等。
SMD元件的手动焊接步骤(烙铁)
在了解了芯片键合工具之后,现在详细解释焊接步骤。
1.清洁和固定PCB(印刷电路板)
焊接前应检查要焊接的 PCB,以确保其清洁(见图 2)。应清除表面的油性指纹和氧化物,以免影响锡。
手工焊接PCB时,如果条件允许,可以用焊台等固定,方便焊接。一般来说,最好手动修复它。值得注意的是,手指触摸PCB上的焊盘会影响上锡。
图 2 干净的 PCB
2.固定SMD元件
芯片元件的固定非常重要。根据贴片元件的引脚数,其固定方式大致可分为单脚固定法和多脚固定法两种。
对于电阻、电容、二极管、三极管等引脚数较少(一般为2-5个)的贴片元件,一般采用单引脚固定方式。也就是说,首先对板上的一个焊盘进行镀锡(参见图 3)。
图3 对于引脚少的元件,应先上锡一个引脚
然后左手用镊子夹住元器件,放到安装位置轻轻靠在电路板上,右手用烙铁将靠近镀锡焊盘的焊锡熔化,焊接引脚(见图4 )。
焊好一个焊盘后,元件不会动,此时可以松开镊子。对于管脚多、多面分布的贴片芯片,单管脚很难固定芯片。这时需要多针固定。一般可以采用固定销钉的方法(见图5)。
即通过焊接固定一个管脚后,将与该管脚相对的管脚焊接固定,从而达到固定整个芯片的目的。需要注意的是,对于引脚多且密集的SMD芯片,引脚与焊盘的准确对位尤为重要,应仔细检查和检查,因为焊接质量是由这个前提决定的。
图 4 少引脚元件的固定焊接
图 5 将多管脚元件固定到管脚或多管脚固定焊接
值得强调的是,必须正确判断芯片的管脚。
比如有时候我们仔细的固定芯片,甚至完成焊接,在检查的时候发现管脚对应错误——把不是第一个管脚的管脚作为第一个管脚进行焊接!我不能后悔!所以,这些细致的前期工作一定不能马虎。
3.焊接剩余的引脚
元件固定后,其余引脚应焊接。对于管脚较少的元件,可以左手拿焊锡,右手拿烙铁,依次点焊。
对于管脚多且密集的芯片,除了点焊外,还可以采用拖焊,即将一侧的管脚镀锡,然后用烙铁将焊锡熔化,擦掉该侧剩余的管脚(见图6),熔化的焊料可以流动,因此有时可以适当倾斜电路板以去除多余的焊料。
值得注意的是,无论是点焊还是拖焊,都容易造成相邻引脚被锡短路(见图7)。这个不用担心,因为你能搞定,你只需要关心所有的管脚都和焊盘连接好,没有虚焊。
图6 多管脚SMD芯片拖焊
图7 不用担心焊接造成的引脚短路
4.去除多余的焊料
步骤 3 中提到了焊接导致的引脚短路。现在让我们谈谈如何处理多余的焊料。
一般来说,可以用上面提到的吸锡胶带吸掉多余的焊锡。吸锡带的使用方法很简单。在吸锡带上加入适量的助焊剂(如松香),然后粘在焊盘上,将干净的烙铁头放在吸锡带上,待吸锡带加热到足以吸收焊盘后上面的焊锡熔化,从焊盘的一端慢慢压拖到另一端,焊锡就被吸进胶带里。
需要注意的是,吸锡完成后,应同时将烙铁头和吸锡的吸锡胶带从焊盘上取下。然后在吸锡带上加入助焊剂或用烙铁头重新加热,然后轻轻拉动吸锡带,使其顺利脱离焊盘,防止周围元器件被烫伤。
如果市面上没有专门销售的解吸胶带,可以使用线材中的细铜线制作自己的解吸胶带(见图8)。
自制方法如下:剥去电线的外皮后,露出里面的细铜线。这时,用烙铁在铜线上熔化一些松香。
去除多余焊锡后的效果如图9所示。另外,如果对焊接效果不满意,可以重新使用焊条去除焊锡,重新焊接元器件。
图 8 用自制焊条吸收芯片引脚上多余的焊料
图9 去除芯片管脚多余焊锡后的效果
5.清洁焊接区
焊接好并去除多余的焊料后,芯片基本上就焊接好了。但是,由于使用了松香助焊剂和去锡,一些松香残留在板上芯片的引脚周围(见图 9)。虽然不影响芯片的工作和正常使用,但不美观,可能会给检查带来不便。
因为有必要清理这些残留物。常用的清洗方法可以使用洗涤水。这里使用酒精清洗。清洁工具可以用棉签或镊子夹卫生纸等(见图 10)。
清洁和擦除时要注意酒精要适量,其浓度最好高一些,以快速溶解松香等残留物。
其次,擦除的力度要控制好,不能过大,以免刮伤阻焊层,伤到芯片管脚。
清洗效果如图11所示,此时可以用烙铁或热风枪适当加热酒精擦洗位置,使残留酒精快速挥发。至此,芯片的焊接就结束了。
图 10 用酒精去除焊接残留的松香
图11 用酒精清洗焊接位置的效果
SMD 元件的手动焊接步骤
1. 准备
1、打开热风枪,将风量和温度调节到合适的位置:用手感受风道的风量和温度;观察风道是否因风量而温度不稳定。
2、观察风道内部是否偏红。防止鼓风机过热。
3. 用纸观察热量分布。找到温度中心。
4、吹最低温度的电阻,记住能吹下电阻的最低温度旋钮的位置。
5、调节风量旋钮,使风量指示的钢球处于中间位置。
6. 调节温度控制,使温度指示在 380°C 左右。
注意:热风枪短时间不用时,应将其置于休眠状态(如果手柄上有休眠开关,只需按下开关,如果手柄上没有开关,风嘴下班了,风嘴睡着了)。5分钟不工作时关闭热风枪。
二、使用热风枪对扁平封装IC进行拆焊:
1) 扁平封装IC拆解步骤:
1、拆元件前检查IC方向,重装时不要倒置。
2、观察IC旁边和正反面是否有耐热元件(如液晶、塑料元件、带密封胶的BGA IC等)。
3、在要拆下的IC管脚中加入适量的松香,可以使拆下元器件后的PCB板焊盘平整,否则会有毛刺,重焊时不易对位。
4. 将调整好的热风枪均匀预热在元件周围约20平方厘米的区域(风嘴距离PCB板约1CM使用电烙铁焊接技巧,在预热位置以较快的速度移动,温度在PCB板不超过130-160℃)
1)去除PCB上的水分,避免返工时“起泡”。
2)避免由于一侧(上图)快速加热导致PCB板上下两面温差过大,导致PCB焊盘间应力翘曲和变形。
3) 减少焊接区零件因PCB板上方受热而产生的热冲击。
4) 避免因受热不均导致相邻IC脱焊、翘曲。
5) 电路板及元件发热:热风枪喷嘴距离IC约1CM。沿IC边缘缓慢均匀移动,用镊子轻轻夹住IC对角线部分。
6)如果焊点已经被加热到熔点,拿镊子的手会第一时间感觉到。一定要等到 IC 引脚上的所有焊锡都熔化后,才能小心地将元件从板上垂直放置,并使用“零力”。将其抬起,以免损坏PCB或IC,并避免PCB板上残留的焊料短路。热控制是返工的一个关键因素,焊料必须完全熔化以避免在移除组件时损坏焊盘。同时要防止板子过热,板子不能因受热而扭曲。(例如:有条件的可以选择140°C-160°C进行预热和下部加热。整个拆IC过程不超过250秒)
7)拆下IC后,观察PCB上的焊点是否短路。如果有短路现象,用热风枪重新加热。短路处的焊锡熔化后,用镊子顺着短路处轻轻一扫,焊锡就会自然分离。尽量不要用烙铁处理,因为烙铁会带走PCB板上的焊锡,PCB板上的焊锡少,会增加虚焊的可能性。小引脚的焊盘不容易填锡。
2) 平板IC安装步骤
1、观察要安装的IC管脚是否平整。如果IC管脚焊锡短路,请使用吸锡器;如果IC管脚不平整,将其放在平板上,用扁平镊子将其压平;如果大头针不正确,请使用手术刀纠正弯曲的部分。
2. 在焊盘上涂抹适量的助焊剂。如果加热过多,IC 会飘走,如果加热过少,则 IC 将无法正常工作。并覆盖和保护周围的耐热部件。
3、将扁平IC按原方向放置在焊盘上,将IC管脚与PCB管脚对齐。对准时,应垂直向下观察眼睛,四个侧面的销钉应对齐。从视觉上看,所有四个侧面的引脚都应该对齐。长度相同,销笔直,不歪斜。松香在加热时的粘着现象可以用来粘IC。
4.使用热风枪预热和加热IC。注意热风枪在整个过程中不能停止移动(如果停止移动会导致局部温度升高过高而损坏)。加热时观察 IC。如果发现IC有移动的现象,请用镊子轻轻调整,不要停止加热。如果没有位移现象,只要IC管脚下面的焊锡融化了,应该第一时间发现(如果焊锡融化了,会发现IC有轻微下沉,松香有轻微烟雾,焊锡有光泽等,也可以用镊子轻轻的轻触IC旁边的小元器件,如果旁边的小元器件动了,说明IC管脚下面的焊锡也快融化了。)并立即停止加热。因为热风枪设定的温度比较高,所以IC和PCB板的温度不断升高。如果不及早发现,温升会损坏IC或PCB板。所以加热时间不能太长。
5、PCB板冷却后,用天那水(或洗板水)清洗并擦干焊点。检查焊接和短路。
6、如果出现虚焊的情况,可以用烙铁一次焊一个管脚或者用热风枪把IC拆下来重新焊接;如果有短路,可以用潮湿的耐热海绵清洁烙铁头,蘸取松香沿着短路处的针脚轻轻刷一下,将短路处的焊锡带走。或者用吸锡线:用镊子挑出四根吸锡线蘸少量松香,放在短路处,用烙铁轻轻压在吸锡线上,短路处的焊锡会熔化并粘在吸锡线上。清除短路。
另外:也可以用电烙铁来焊接IC。将IC与焊盘对齐后,将烙铁浸入松香中,然后沿IC引脚边缘轻轻滑动;如果IC的引脚间距较大,也可以加松香,用烙铁在所有引脚上滚一个焊球进行焊接。
3. 使用热风枪对耐热元件进行拆焊
1)拆解组件:
一般来说,线夹、直插式插座、插口、SIM卡座、电池触点、尾插等塑料件等塑料件受热容易变形。如果它们确实坏了,你也可以像拆焊普通IC一样将它们移除。如果您要删除它仍然处于良好状态,需要小心处理。有旋转风热风枪,风量和热量均匀,一般不会损坏塑料元件。
如果使用普通的风枪,可以考虑将PCB板放在桌子的边缘,用风枪从下向上加热元件的正反面,通过PCB板将热量传递到顶部,并在焊料熔化时将其移除;将相同尺寸的废芯片覆盖在发热元件上,然后用气枪对芯片边缘进行加热,待下方焊锡熔化后即可将塑料元件取出。
2) 安装组件:
将焊盘排列在PCB板上,在元件引脚上蘸适量的助焊剂,然后将它们放在焊盘旁边,以使其有点热。
用热风枪加热 PCB 板。当板上的焊锡发亮时,说明它已经熔化了。快速准确地将元件放置在焊盘上。此时,气枪不能停止移动和加热。用镊子在短时间内调整元件的位置。立即收回气枪。
这种方式也适用于安装散热面积较大的功放和功率IC。有些设备可以很容易地用烙铁(如 SIM 卡座)焊接,所以不要使用气枪。
4.拆焊阻容三极管等小元器件
1)拆解组件:
1、在元件中加入适量松香,用镊子轻轻夹住元件,用热风枪移动并均匀加热小元件(与拆焊IC相同),握住镊子的手感觉时取出元件焊料已经熔化。
2. 用烙铁在元件上加入适量的焊料。焊锡覆盖元件两侧的焊点。将烙铁头放在元件侧面,使新加入的焊锡处于熔融状态,即可取下元件。如果元件较大,可以在元件的焊点上多加锡,用镊子夹住元件,用烙铁依次快速加热两个焊点,直到两个焊点都处于熔化状态,这样可以被移除。
2) 安装组件:
1、在元件中加入适量松香,用镊子轻轻夹住元件,将元件与焊点对齐,用热风枪将小元件移动加热均匀,焊好后松开镊子组件熔化。(您也可以放置元件并加热它们,然后在焊料熔化后用镊子触摸元件以对齐它们。)
2. 用镊子轻轻夹住元件,用烙铁在元件的每个引脚上点一下焊接。如果焊点上焊锡少,可以在烙铁头上放一个小锡珠,加到元件的引脚上。
5. 使用热风枪拆焊屏蔽层:
1) 拆除防护罩:
用夹子夹住PCB板,用镊子夹住屏蔽层,用热风枪加热整个屏蔽层,焊锡熔化后垂直提起。
因为移除屏蔽罩需要高温,PCB上的其他元件也会松动。拆下屏蔽罩后,主板不能移动,以免板子上的元器件震动移位。取下屏蔽罩时,请垂直提起,以免屏蔽罩内的元件移位。
也可以先将屏蔽罩的三个边向上掀起,冷却后来回折几下,将最后一面折断即可取下屏蔽罩。
2) 安装屏蔽罩:
将屏蔽罩盖在PCB板上,用气枪加热,直到焊料熔化。您也可以使用烙铁在 PCB 上选择几个点进行焊接。
6.添加焊接虚拟焊接组件:
1) 用气枪焊接
在PCB板需要焊接的部位加入少许松香,用气枪均匀加热,直到焊接部位的焊锡融化。也可以在焊锡熔化时用镊子轻轻触摸疑似焊锡的元件。加强焊接效果。
2)用烙铁焊接
它用于焊接少量元件。如果是焊接IC,可以在IC管脚上加入少量松香,用光滑的烙铁头将管脚一一焊接。
Be sure to wipe off any tin on the tip of the iron, it will short out the pins. If it is small such as , , etc., dip the tip of a iron into rosin and the pins of the . in order to the , a can also be added to the pins.
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