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1、电子1 主编电子12.1手工焊接工具焊接工具是电子产品焊接过程中必不可少的工具,手工焊接操作过程中,电烙铁更是必不可少的工具,它是依靠烙铁头的热传导来加热母材和熔化钎料的焊接工具,下面对电烙铁进行详细介绍。电子12.1.1电烙铁电烙铁是电子产品制作过程中不可缺少的工具之一,是决定焊接操作成功与否的重要工具,是用来焊接电子元器件、电气线路、五金线材及其他一些金属物体的电热器具。根据焊接操作的要求,电烙铁需要具备温度稳定快、热量充足、耗电少、热效率高、温度下降少,可连续焊接、重量轻、便于操作、便于维修、结构坚固、寿命长等条件,除此之外电烙铁还应该具备漏电流小、静电弱、对元器件没有磁性影电子1响的性
2、能。由于在焊接过程中要防止静电对电子元器件产生不良影响,要求烙铁头对地电阻低于2,漏电电压要小于2mV,手柄需要用防静电材料制成。只有具有上述性能的电烙铁才是合格的电烙铁。1.电烙铁的构成电子工业设计中使用的电烙铁的典型构造主要包括烙铁头、发热丝、手柄、接线柱、电源线、电源插头、紧固螺钉等。内热式和电子1外热式电烙铁的结构图如图2-1所示,内热式和外热式电烙铁实物图如图2-2所示。图2-1内热式、外热式电烙铁结构图a)外热式电烙铁b)内热式电烙铁电子1图2-2内热式、外热式电烙铁实物图a)外热式电烙铁b)内热式电烙铁2.电烙铁的分类(1)电烙铁按功率分有20W、25W、30W、35W、100W
3、、200W、300W等,一般元器件的焊接以20W内热式电烙铁为宜;焊接集电子1成电路、易损元器件时可以采用储能式电烙铁;焊接大的焊件时可采用150300W大功率外热式电烙铁。小功率电烙铁烙铁头的温度一般在300400之间。实际工作中应根据元器件大小,按照要求选用不同功率的电烙铁。电子1图2-3恒温电烙铁电子1图2-4吸锡电烙铁电子1表2-1几种常见电烙铁优缺点一览表3.新买电烙铁的检验方法电子1对于新买的电烙铁在使用之前首先要检验电烙铁是否可用,用万用表电阻挡检查插头两端,不能有短路现象。用万用表电阻档检查插头与金属外壳之间的电阻值,这时万用表指针理论上应该是不动的,这样才能说明插头与金属外壳
4、是绝缘的,即电阻值无限大,但实际上插头和外壳之间存在一定的电阻,一般绝缘电阻在5M以上就认为基本处于绝缘状态,这样的电烙铁是可以使用的。如果万用表的指针偏动比较大,测得绝缘电阻小于5M,那么说明插头与金属外壳不绝缘,使用时会有触电的危险,需要彻底检查电烙铁,查出原因,进行修理之后方可使用。电子12.1.2烙铁头由于烙铁头在电子产品焊接过程中起着举足轻重的作用,下面对烙铁头进行详细介绍。1.烙铁头的种类烙铁头是电烙铁的重要组成部分,它不仅能存储热量还必须能将热量快而准地传到焊接面,同时还应具有以下性能:与钎料的亲和性要好、导热性能好、机械加工性能好、材料储备丰富、价格便电子1宜、容易购买。2.铜
5、烙铁头的选用铜烙铁头的形状很多,烙铁头的几种基本形状如图2-6所示。电子1图2-5长寿烙铁头结构示意图电子1图2-6烙铁头的基本形状电子13.铜烙铁头的修整(1)铜烙铁头。目前市场上销售的烙铁头大多只是在纯铜表面镀一层锌合金。镀锌层虽然有一定的保护作用,但经过一段时间的使用之后,由于高温和钎剂的作用,烙铁头被氧化,使其表面凹凸不平,这时就需要修整。新的铜烙铁头在正式焊接使用之前应先进行镀锡处理,方法是将烙铁头用锉刀或者细砂纸打磨干净,然后浸入松香水,接通电源,待电烙铁加热后,在木板上放些松香及一些焊锡,用烙铁头沾上焊锡,在松香中来回摩擦,直到整个烙铁头的修整面均电子1匀地镀上一层焊锡为止,这里
6、松香的作用是防止烙铁头在高温下再次被氧化。图2-7利用松香判断烙铁头的温度a)烟量小、温度低、不适于焊接b)烟量中等、温度适当、适于焊接c)烟量大、温度高、不适于焊接4.烙铁头的更换方法电子1铜烙铁头长期使用,或者失效时需要更换。新的铜烙铁头更换时需要按照以下几个步骤进行:图2-8取出烙铁头a)夹紧金属环取出铜烙铁头b)拧松螺钉取出铜烙铁头5.烙铁头失效原因和使用注意事项电子1(1)烙铁头失效的原因归根结底就是烙铁头不上锡,不能进行焊接操作,导致烙铁头失效的原因有如下几点:2.1.3电烙铁使用注意事项、维修及选用1.电烙铁使用注意事项(1)新买的电烙铁使用之前首先要用万用表对其进行检查,确保电
7、烙铁没有问题方可使用。电子12.电烙铁常见故障及维护电烙铁在使用过程中常会出现通电后不发热、烙铁头不吃“锡”和电烙铁自身带电的故障。本章以内热式20W电烙铁为例对此进行说明。3.电烙铁的选用电烙铁是电子爱好者进行业余制作和维修的主要工具之一,一把合适的电烙铁会使焊接操作工作事半功倍,选用电烙铁需要根据电子1被焊接的电子元器件的需要来选择。那么应该怎样选用电烙铁呢?下面进行简单介绍。2.1.4烙铁架为了避免加热的电烙铁烫坏工作台面以及烫坏电器的塑料外壳、电烙铁的电源导线绝缘覆皮以及塑封元器件外封装,因此在电烙铁闲置不用时一定要将其放置在烙铁架上,电烙铁的烙铁架结构非常简单,如图2-9所示,图2-
8、9中的海绵是长电子1寿电烙铁专用的擦拭烙铁头的纤维海绵,在使用时应将海绵中加上水使海绵润湿,加水可以增加海绵的柔韧性,这样才能有效地清除烙铁头表面的附着物及氧化物,同时可以减少对海绵的损坏,增加清洁效果;如果用非润湿的海绵不仅不会清除烙铁头表面的氧化物,还可能会导致烙铁头受损,不上锡。在条件简陋的环境中找不到烙铁架的情况下还可以用车条或者是铁丝自制简易烙铁架应急使用,注意使用过程中一定要小心不能碰到简易烙铁架避免烫伤。简易烙铁架制作过电子1程如图2-10所示。图2-9烙铁架电子1图2-10简易烙铁架制作过程电子12.2拆焊工具在调试、维修以及元器件焊错的情况下都要对元器件进行拆焊更换。在元器件
9、进行拆焊时,需要非常仔细,否则由于操作方法不当会造成元器件的损坏,电路板上印制导线的断裂、起层,甚至会引起元器件相对应的焊盘脱落,尤其在拆卸集电子1成电路模块、引线密集的IC芯片时更要注意。拆焊时要用到拆焊工具,拆焊工具又称作钎料吸除器,是一种维修用的工具,它的主要作用就是吸除需要拆焊的电子元器件所在焊盘上的焊锡,从而让元器件引线拆卸成功。拆焊工具通常包括吸锡器、吸锡球、吸锡带(即铜线编织带)、吸锡电烙铁、拆除集成电路用的热风枪等。这里对电子1几种工具进行简单介绍。2.2.1手动吸锡器电子1图2-11手动吸锡器实物图电子11.吸锡器拆焊步骤(1)先把吸锡器胶柄活塞向下压,直至听到“咔”的一声,
10、里面的弹簧卡住为止。电子1图2-12吸锡器拆焊电子12.吸锡器使用注意事项(1)使用前需要检查吸锡器的密封是否良好,检查方法是先将吸锡器胶柄活塞按到卡住位置,即将腔体内的气体压出,然后用手指肚堵住吸锡器吸嘴的小孔,按下凸点按钮,如果活塞不易弹出到位说明密封效果良好,反之密封效果不好。只有密封效果良好的吸锡器使用时才能有效地吸除焊点焊锡,顺利进行拆焊。2.2.2吸锡球电子1图2-13吸锡球实物图电子12.2.3吸锡带图2-14吸锡带电子1图2-15吸锡带吸除焊锡2.2.4热风枪电子11.热风枪原理及种类图2-16热风枪a)普通热风枪b)数显热风枪电子1图2-17热风枪风嘴图片电子1图2-18热风
11、枪拆焊电子12.热风枪的使用步骤(1)使用热风枪时首先要用小刷子之类的工具清除工作区的污物、氧化物、残留物、钎剂等。3.热风枪使用注意事项(1)普通热风枪无数字温度显示系统,要确保其温度基本合适,避免烫坏元器件。确定热风枪温度的方法可以采用在距离热风枪3cm左右处吹一张纸来估计,以纸慢慢变黄为宜。电子12.3焊接检验用的仪器与工具2.3.1润湿性测量器润湿性测量器如图2-19所示,该仪器用来评价钎料对被焊金属的润湿性,主要用于测量液体对固体的接触角,即液体对固体的润湿性。可测量和计算表面张力/界面张力、CMS、液滴形状尺寸、表面自由能。电子12.3.2放大镜电子产品焊接中用到的放大镜有两种,一
12、种是放大与照明双重共用的,另一种是只用于简单的放大作用。放大镜主要用来焊接引线密集的芯片时使用以及检查焊点可靠性。照明与放大共用的带放大镜的台灯如图2-20所示。电子1图2-19润湿性测量器电子1图2-20带放大镜的台灯电子12.3.3显微镜显微镜在电子产品中的作用同放大镜相同,只不过显微镜放大倍数更高,对焊点的检查更精密,可以焊接更小的焊点。2.4引线切断打弯工具2.4.1剥线钳电子1剥线钳如图2-21所示,由刀口、压线口和钳柄组成。钳柄上绝缘套管的额定电压为500V。它是内线电工、电动机修理、仪器仪表电工常用的工具之一,主要功能是用来剥掉细缆导线绝缘层。剥线钳使用时要根据导线的粗细型号选择
13、剥线刀口,将准备好的导线放在剥线钳的刀刃中间,选择好剥线的长度,握住剥线钳手柄,将导线夹住,缓缓用力使电缆外表皮慢慢剥落。松开手柄,取出导线,这时导线金属整齐露出外面,其余绝缘塑料完好无损。电子1图2-21两种剥线钳2.4.2尖嘴钳尖嘴钳如图2-22a所示,由尖头、刀口和钳柄组成。钳柄的套电子1管绝缘额定电压为500V。尖口钳在电子产品制作中经常用到,由于其头部较细,主要用来剪切线径较细的单股与多股线,以及给单股导线接头弯圈,剥掉塑料绝缘层等,不宜用于敲打物体或夹持螺母;能在较狭小的工作空间里操作,不带刃口的只能做夹捏工作,带刃口的还可以剪切细小零件,是电工、仪表及通信器材等装配及维修工作常用
14、的工具之一。电子1图2-22三种钳子图片a)尖嘴钳b)斜嘴钳c)平嘴钳2.4.3斜嘴钳斜嘴钳如图2-22b所示,又名“斜口钳”,由斜头、刀口和钳柄组成。钳柄的套管绝缘额定电压为500V。斜嘴钳的主要功电子1能是剪切细小的导线及焊接后的线头,对于线径较细的单股、多股导线适用,线径超过2.5mm的单股铜线剪切起来比较费劲,而且容易损坏斜嘴钳的刃口。注意斜嘴钳不可以用来剪切钢丝、过粗导线及铁丝,否则容易导致钳子崩牙和损坏。斜嘴钳主要用于剪切导线,以及元器件多余的引线,还常用来代替一般剪刀剪切绝缘套管、尼龙扎线卡等,也可与尖嘴钳合用剥取导线的绝缘外皮。2.4.4平嘴钳电子1平嘴钳如图2-22c所示,头
15、部较平宽,适用于重型作业,如螺母等的装配工作,夹持和折断金属板和金属丝,可用来夹直弯曲的元器件引线或导线,也可用来弯曲元器件的引线或导线。不适于夹持螺母或者需要施力较大的部件。2.4.5镊子电子1图2-23镊子2.5紧固工具电子1紧固工具是用于拧紧和拆卸螺钉、螺栓和螺母的。包括螺钉旋具、螺母旋具、扳手和锤子等工具。2.5.1螺钉旋具电子1图2-24螺钉旋具电子1图2-25螺钉旋具批头2.5.2螺母旋具螺母旋具又称为螺母起子,用于装拆外六角螺钉或螺母,如图电子12-26所示。图2-26螺母旋具2.5.3扳手电子1扳手是用来紧固或拆卸螺栓、螺母的手工工具,扳手可分为呆扳手、活动扳手、钩形扳手、套筒
16、扳手、内六角扳手和扭力扳手。电子1图2-27呆扳手a)单开口扳手b)双开口扳手c)梅花扳手d)组合扳手电子1图2-28活扳手电子1图2-29钩形扳手电子1图2-30套筒扳手电子1图2-31内六角扳手电子1图2-32扭力扳手电子12.6其他相关工具2.6.1热熔胶枪热熔胶枪是一种装修工具,用于材料的涂胶,主要用于粘结产品。在电子产品手工焊接装配中可用来固定元器件。电子1图2-33热熔胶枪电子1图2-34热熔胶棒电子11.热熔胶枪使用步骤(1)热熔胶枪在使用之前,首先要检查使用电源是否通电良好,支架是否具备,对于使用已经用过的热熔胶枪,使用之前要检查其推胶是否顺畅,不顺畅需要检查维修后再使用。2.
17、热熔胶枪使用注意事项(1)热熔胶枪使用之前需要先预热大约5min,胶枪预热时不能直立于桌面,避免已经熔化的热熔胶滴落。电子23.胶枪使用过程中的常见问题及解决方法(1)胶枪不出胶的原因如下:2.6.2焊锡锅电子2图2-35焊锡锅电子22.6.3防静电手环人体经常会由于某种原因带上静电,在焊接印制电路板时,静电接触电子元器件会对电子元器件产生静电电击,有可能造成精密元器件被瞬间产生的高压损坏,因此在焊接电子产品尤其是芯片元器件时需要将身体上产生的静电消除,在电子产品焊接中就采用佩戴防静电手环的方法去除人体上的静电。电子2图2-36防静电手环a)有绳防静电手环b)无绳防静电手环电子21.有绳防静电
18、手环由于其操作简单、价格便宜,成为最基本的防静电设备,是广大电子爱好者、维修者最为广泛使用的防静电手环。它由防静电松紧带、活动按扣、弹簧软线、保护电阻及夹头组成。佩戴时需要将手环腕带接地,从而通过手环腕带到接地系统将人体产生的静电迅速释放。2.无绳式防静电手环电子2是利用静电压平衡的物理原理,依据“静电工程学”中静电乃是利用离子之间推挤方式传递的原理研发而成。无绳防静电手环使用方便,但是相比价格较贵,要根据工作场合不同选择不同的防静电手环佩戴。2.6.4吸烟仪电子2图2-37吸烟仪电子22.6.5绝缘小板大家都会问到,绝缘小板在电子产品焊接中会起到什么作用?实际上绝缘小板的作用是很大的,主要用在焊接插件时,将元器件插入焊盘之后需要翻转过来,这时如果不将元器件引线弯曲进行焊接,元器件会很容易翘起,而不是紧贴印制电路板,影响到美观,高度有限制还需要进行修整,焊错或者维修需要进行拆焊时由于元器件引线弯曲导致拆焊工作变得困难,因此这时就要用到绝缘小板。当把元器件都插装好后,用绝缘电子2小板盖在电路板元器件面,将其翻转过来进行焊接,这样元器件不会掉落,也不会翘起。焊接贴片元器件时可以将绝缘小板放在暂不进行焊接的一面,这样可以避免因为工作台不整洁而引起的问题。