1 电烙铁
电烙铁是一种电热器件,通电后能产生300℃的高温,可使焊锡熔化。随着焊接技术的不断发展,电烙铁的种类不断增加,除常用的外热式和内热式外,还有恒温电烙铁、吸锡电烙铁、超声波电烙铁、热风枪等。电烙铁的规格一般用功率来表示,常用规格有20W、30W、35W、50W、100W、300W等多种。功率越大,烙铁头的温度越高。一般来说,焊接小的部件可以采用功率小的电烙铁,焊接大的部件要采用功率大的电烙铁。由于内热式电烙铁的热效率比外热式电烙铁高,选用的时候,内热式电烙铁可以比外热式电烙铁小一个规格。电烙铁的种类较多,这里以内热式电烙铁、外热式电烙铁、吸锡电烙铁为例进行介绍。
1)外热式电烙铁
外热式电烙铁由烙铁头、烙铁芯(电热丝)、外壳、手柄等组成,如图3-8(a)所示。烙铁芯是关键部件。烙铁芯的最里面是筒管骨架,骨架的外面包一层绝缘用的云母片,电热丝绕在云母片上,匝与匝之间留有一定间隙。绕好一层电热丝包一层云母片,大约有四、五层。最外层包一层较厚的云母片,并用镀锌铁丝捆紧。烙铁芯的两根引出线穿过瓷座、瓷管,分别固定在手柄的两个电源线接线柱上。
2)内热式电烙铁
内热式电烙铁也由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄等组成,如图3-8(b)所示。不同的是,内热式电烙铁电热丝绕在瓷管心的外面,瓷管套再套在它们的外面。烙铁芯的一根引出线从瓷管心的中心孔引出,另一根线从瓷管心和瓷套管之间引出。烙铁头套在外壳的外面,烙铁芯装在外壳的里面。
外热式和内热式电烙铁的主要区别在于:外热式电烙铁烙铁芯发出的热量是从外向里传给烙铁头的,而内热式电烙铁的烙铁芯发出的热量是从里向外传给烙铁头的。
3)吸锡电烙铁
吸锡电烙铁是将普通电烙铁与活塞式吸锡器合为一体的拆焊工具。它的使用方法是电源接通3~5s后,把活塞按下并卡住,将锡头对准欲拆的元器件,待锡熔化后按下按钮,活塞上升,焊锡被吸入管,从而取下被焊件。用毕推动活塞三、四次,清除吸管内残留的焊锡,以便下次使用。
图3-8 外热式与内热式电烙铁
1—烙铁头;2—烙铁芯;3—外壳;4—手柄;5—接线柱;6—固定螺钉;7—电源线
2 电烙铁的选用
电烙铁的选用主要依据电子设备的电路结构形式、被焊元器件的热敏感性、使用焊料的特性等。焊接一般的印刷电路板、安装导线、小功率元器件,维修和调试一般电子产品,用30W内热式、50W外热式或恒温式电烙铁就可以了。
3 电烙铁使用注意事项
(1)使用电烙铁之前,要用万用表欧姆挡测量电源插头两根插脚之间的电阻。测得的电阻值应和烙铁芯电阻的额定值相近。表3-2是常用电烙铁芯的电阻值。另外,还要用万用表高阻挡(R×1k或R×10k),测量插头和外壳之间的绝缘电阻,如果指针不动,或者阻值大于2M,说明性能良好,可以使用。
表3-2 常用电烙铁芯的电阻值
(2)烙铁头的选用。烙铁头按照材料不同分为合金头和纯铜头。
合金头又称为“长寿命”烙铁头,是在紫铜表面镀以纯铁或镍。使用寿命比普通烙铁头高10~20倍,这种烙铁头不宜用锉刀加工,以免损坏表面镀层,缩短使用寿命,若有杂质,可在湿润的海绵上进行擦拭。该种烙铁头的形状一般都已加工成适用于印刷电路板焊接要求的形状,一般合金头用于外热式电烙铁或恒温电烙铁。
纯铜头的材料是紫铜,紫铜烙铁头极易氧化,所以,一把新的电烙铁,不能拿来就用,需要先给烙铁头镀上一层焊锡。使用日久,烙铁头会变得凹凸不平,这时也要对电烙铁头进行镀锡处理。镀锡之前,先用锉刀把刃口挫平并露出铜色,然后给电烙铁通电,电烙铁要放在松香上,等到松香冒烟,烙铁头开始能熔化焊锡的时候,在烙铁头表面镀上一层焊锡。烙铁头镀上焊锡,不但能保护烙铁头不被氧化,而且使烙铁头传热快,吃锡容易,焊接质量有保证。在焊接的过程中还要经常醮一点松香,以便及时清除烙铁头上的氧化物,使镀上的焊锡能长期保存在烙铁头上。如果不是连续使用,应将烙铁头醮上焊锡置于烙铁架上,拔下电源插头。否则,由于烙铁头上焊锡过少而氧化发黑,烙铁不再粘锡。
总之,在焊接过程中,始终保持烙铁头刃口完整、光滑、无毛刺、无凹槽。
4 焊料(焊锡)
能熔合两种或两种以上的金属,使之成为一个整体的易熔金属或合金都可以作焊料。焊料的种类很多,焊接不同的金属使用不同的焊料。在一般电子产品装配中,通常使用锡铅焊料,俗称“焊锡”。
锡(Sn)是一种质软、低熔点的金属,其熔点为232℃,纯锡较贵,质脆而机械性能差。
铅(Pb)是一种浅青色的软金属,熔点为327℃,机械性能差,可塑性好,有较高的抗氧化性和腐蚀性。铅属于对人体有害的重金属,在人体中积蓄能引起铅中毒。
锡铅合金:当铅与锡以不同比例熔成锡铅合金后,熔点和其他物理性能都会发生变化。
锡铅焊料目前在电子通信及计算机产业中广泛使用。但是,由于铅是有毒物质,很多场合已经提倡使用无铅焊料。
5 助焊剂
助焊剂是进行锡铅焊时所必需的辅助材料,是焊接时添加在焊点上的化合物,参与焊接的整个过程。
1)助焊剂的作用
(1)去除氧化物。为了使焊料与工件表面的原子能充分接近,必须将妨碍两金属原子接近的氧化物和污垢物去除,助焊剂正是具有溶解这些氧化物、氢氧化物或使其剥离的功能。
(2)防止工件和焊料加热时氧化。焊接时,助焊剂先于焊料熔化,在焊料和工件的表面形成一层薄膜,使之与外界空气隔绝,起到在加热过程中防止工件氧化的作用。
(3)降低焊料表面张力。使用助焊剂可以减小熔化后焊料的表面张力,增加其流动性,有利于浸润。
2)助焊剂的种类
常用的助焊剂分为无机助焊剂、有机助焊剂和树脂助焊剂三大类。
(1)无机助焊剂。无机助焊剂的化学作用强,腐蚀性大,焊接性能非常好。这类助焊剂包括无机酸和无机盐。由于其具有强烈的腐蚀作用,不宜在电子产品装配中使用,只能在特定场合使用,并且焊后一定要清除残渣。
(2)有机助焊剂。有机助焊剂由有机酸、有机卤化物等合成。这类助焊剂由于含有酸值较高的成分,因而具有较好的助焊性能。但其具有一定程度的腐蚀性,残渣不易清洗,焊接时有废气污染,限制了它在电子产品装配中的使用。
(3)树脂助焊剂。树脂助焊剂在电子产品装配中应用较广,其主要成分是松香。在加热的情况下,松香具有去除焊件表面氧化物的能力,同时焊接后形成的膜层具有覆盖和保护焊点不被氧化腐蚀的作用。由于松香渣为非腐蚀性、非导电性、非吸湿性,焊接时没有什么污染,且焊接后容易清洗,成本又低,所以这类助焊剂被广泛使用。
应该注意,松香经过反复加热就会炭化失效,松香发黑是失效的标志。失效的松香是不能起到助焊作用的,应该及时更换,否则会引起虚焊。
6 阻焊剂
阻焊剂是在印刷电路板上涂覆的阻焊层,它是一种耐高温的涂料或覆膜。除了焊盘和元器件引线孔裸露以外,印刷电路板的其他部位均覆盖在阻焊层之下。阻焊层的作用是限定焊接区域,将不需要焊接的部分保护起来,使焊接只在所需要的部位进行,以防止焊接过程中的搭焊、桥连、短路等现象发生,改善焊接的准确性,减少虚焊,同时还能防护机械损伤,减少潮湿气体和有害气体对板面的侵蚀。我们常见到的印刷电路板上的绿色涂层即为阻焊层。
7 其他焊接工具
(1)尖嘴钳:主要作用是在连接点上夹持导线或元器件引线。
(2)斜口钳:又称偏口钳或剪线钳,主要用于切断导线和剪掉元器件过长的引线。
(3)镊子:主要用途是摄取微小元器件,在焊接时夹持被焊件,以防止其移动和帮助散热,也用来对元器件引脚加工成型。
(4)旋具:又称改锥或螺丝刀,分为一字型和十字型,主要用于拧动螺钉及调整元器件的可调部分。
(5)小刀:主要用来刮去导线和元器件引线上的绝缘物和氧化物,使之易上锡。
1、焊锡膏的学名直接叫锡膏就行,呈灰色。存储条件必须要放置在冰箱0℃-10℃之间,而且开封了的锡膏使用保质期为:24H,未开封的保质期为6个月。需要使用的时候还要进行一个回温,就是把温度自然升到室温条件下(25±2℃)。接下来是进行一个充分的搅拌。锡膏的管控方式比较苛刻,一般使用在SMT行业上。在贴片精密元件加工中,锡膏是属于焊料,另一种SMT行业使用的锡丝也是一种焊料,如果不是工厂使用的话,手工焊接是完全可以把锡丝替换掉锡膏的。锡膏是使用热量加温焊接,锡丝是使用电烙铁溶解焊接。虽然可以代替,方法和实用性还是需要结合实际情况而去定义。
2、另一种的说法,焊锡膏,是属于助焊剂的一种学名叫做助焊膏。助焊膏的功能部分包括:基质、去膜剂和界面活性剂。基质是助焊剂的主体成分,控制着助焊剂的熔点,其熔化后覆盖在焊点表面,起隔绝空气的作用,同时,它又是其它功能组元的溶剂。听名字就能知道助焊膏是为了保证焊料和产品的助焊作用的,简单的说就是助焊作用也就是跟助焊剂和松香的作用是一样的。所以松香和助焊剂都是有助焊作用的,焊锡膏是可以使用松香和阻焊剂去替代的。
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这种化学物质在焊接和热处理过程中,防止溢出的钎料流出或者焊接那些不需要焊接的地方。
Nicrobraz Stop-Off材料,可以用来保护母材的表面免受熔化后的钎料污染,也可以保护母材表面不需要焊接的部位受到焊接。因为使用的环境和材料不一样,不同的Nicrobraz Stop-Off 的组成成分是不一样的。需要注意的是,所有的阻焊剂的使用效果都是很好的,所以不能让阻焊剂流入到需要焊接的焊接面,因为如果这样的情况发生的话,流入点就不会发生焊接。
Nicrobraz Green Stop-Off和Nicrobraz Yellow Stop-Off是一种用在表面焊接过程中使用的材料,它可以有效地阻止高温熔化后的钎料流入焊接面,从而污染焊接面。它可以阻止钎料的流动和渗透。
Nicrobraz Red,White,Orange和Blue Stop-Off这些阻焊剂都是混合物,它可以用来阻止那些不同母材之间的焊接。它们可以有效地阻止熔化后的钎料流入到不需要焊接的地方。尽管如此,在一些比较特殊的场合中,由于真空效果很出色,这样可能导致一定的钎料越过阻焊剂的阻挡。这些阻焊材料适合用在任何焊接环境下,包括真空,同时也适用于任何材质做的母材。Orang和Blue Stop-Off这两款阻焊剂被推荐用于焊接那种真空度很高,焊接母材为钛,锆等类似金属的时候,来进行阻焊。
Nicrobraz Stop-Offs 有好几种样式。型号1,溶剂型的阻焊剂是易燃的,所以在使用的时候要注意以下几点。首先,它在使用的时候需要特别的小心。其次,它在使用的过程中,需要确保周围的环境是可以通风的。型号2,水基的产品它相对来说要好很多,它没有那种令人厌恶的气味同时也是不易燃烧的。(在使用之前可以先看上面的说明,那上面有详细的如何储存和如何使用的说明方式)。
Stop-Offs 在焊接的时候使用效果很好,不管是控制真空炉中的环境还是在火焰焊接的时候控制流量。焊剂中的一些特殊成分,可能会跟阻焊剂中的一些成分发生反应,这样的话就会降低阻焊剂的阻焊效果,同时它反应后的残留物也很难去除。为了使焊接的效果最佳,必须在不需要焊接的地方都涂上阻焊剂,涂了阻焊剂之后,其下面的母材必须变得不那么看的出来。
Nicrobraz Stop-Off
Green
焊接面的保护,防止熔化后的钎料渗透到阻焊面。也可以用在表面覆膜过程中,当作记号点。
型号1 溶剂型 型号2 水剂型 型号3 水剂型的笔
Yellow
一般被用在真空焊接和火焰钎焊中,也可以被用在熔融盐槽的沾焊中。可以被用在除了和它起反应的金属外的任何金属焊接中。
型号2 水剂型
White
作为一种混合物。它是一种专门设计用在真空焊接中的,它可以有效地防止焊接面发生焊接事故。可以阻止熔化后的钎料到处流动。焊接后的残渣可以很容易的移除。
粉末 可以单独使用也可以和Nicrobraz Cement 一起使用
型号1 溶剂型 型号2 水剂型
Red
作为一种和阻焊钎料的混合的一种混合物。它可以用在任何母金属的焊接中。完全可以用在真空焊接中。焊接之后的残留物可以轻易移除。可以进行一定的稀释。
型号2 水剂型
Orange
可以有效防止在焊接过程中,溶化后的钎料流入到不需要焊接的地方,从而污染焊接面。特别的高温真空设计,使得它特别适合用在钛和锆材的焊接中。使用超塑性的运作。
型号1 溶剂型 型号2 水剂型
Blue
可以用在焊接温度特别高的情况下。特别适合用于母金属中,如钛,锆。
Yellow Stop-Off Ⅱ
这是一种水剂的阻焊剂,一般用在真空焊接中,它的主要作用是防止熔化后的钎料流入到焊接过程中不需要焊接的地方,比如螺纹,洞和高温铸件的表面。这种阻焊材料是由Green Stop-Off和很容易移除的White Stop-Off混合而成的。
使用介绍
它可以用在任何母材的焊接之中(除了起反应的材料,比如钛和锆),对焊接方法和钎料也没有什么要求。当它使用在镍基,铜基,银基的钎料中的时候,它的阻焊效果特别明显。它可以和焊剂一起使用,用在可控的真空钎料和火焰焊接中,也可以用在铝的熔融盐槽中。当使用焊剂的时候,Stop-Off的量应该稍微大一点,而焊剂就稍微少一些。较多的焊剂会降低阻焊接的阻焊效果。
去除程序
Yellow Stop-Off在焊接之后的残留物对焊接面是没有害处的,因此也不一定要去除。当然如果一定要除掉的话可以使用以下几种方式:1)喷钢砂处理 2)用钢丝刷清理 3)调配一种溶液,溶液中含有10%的硝酸,2%氢氟酸,然后将溶液加热到65度。
White Stop-Off
Nicrobraz White Stop-Off是一种混合的阻焊料,它可以有效地防止在真空焊接过程中,母材跟钎料的接触面发生污染。在真空焊接加热的过程中,它可以用来防止放在一起的母材发生烧结或者结合。在焊接的时候,它专门用来防止母材或者钎料受到污染。它可以被用在真空焊接中,既可以防止污染物的产生,也可以防止引起不必要的除气作用。它有以下三种形式:
粉末――粉末形式的Nicrobraz520溶合粘结剂(见数据单2222)或Nicrobraz 650水基粘结剂(见数据表2221)一起混合使用。而粉末和Cement之间的比例需要根据需要来做。混合物可以通过刷子,滴眼器或者一种特定的喷枪来取用。在使用之前需要搅动一定时间,用以确保混合物的均匀性。
溶剂型――Nicrobraz White Stop-Off如果均匀性很好,可以直接通过刷子,滴眼器或者一种特定的喷枪来使用。通过使用稀释剂或者丙酮,可以对它的浓度进行调整,当然这两者都是易燃物品。使用的时候,应该加足阻焊剂,用以防止母金属从阻焊剂处渗透出来。
水剂型――这是一种粘性很强的材料,它一般通过注射器来取用,可以涂在洞口,用以防止溶化后的钎料的随意流动。它可以通过加水来稀释,然后通过刷子,滴眼器,或者喷射系统来取用。它具有良好的覆盖能力,是完全没有气味和不易燃的。
去除残渣的程序
在焊接结束后的White Stop-Off残留物,可以通过刷子轻易的擦去。任何和White Stop-Off一起混合的Nicrobraz粘结剂在加热的过程中可以轻易彻底的气化掉,只留下粉末在焊接面上。为了移除那些残留在比较复杂的位置上的粉末,可以用一种专门调配的溶液调配一种溶液,溶液中含有10%的硝酸,2%氢氟酸,然后将溶液加热到65度,这种方式来去除残留物。
使用举例
图4描述了如何使用一种用Nicrobraz White Stop-Off和Nicrobraz 粘结剂混合而成的糊状物通过刷子,涂抹在一个金属部件上,防止部件在热处理过程中出现问题。因为经过这样的处理,在加热的过程中,部件不会彼此粘合。在焊接结束之后,Stop-Off的残留物可以通过刷子等工具轻易的去除。
Red Stop-Off Type Ⅱ
Nicrobraz Red Stop-Off Ⅱ(水剂型)是一种专门用在真空焊接中的混合物。它也可以成为溶化钎料的一种障碍。它可以用在任何母材上面,适合用在任何焊接之中。它是一种化学溶剂,这样可以确保焊接后的残留物可以轻易的移除,这样使得它也很适合用在内部小洞,螺纹,线刷或者别的部件中。在高温环境中,它不会污染真空炉中的气体,不管是真空,纯氢气还是别的惰性气体。
Red Stop-Off Ⅱ可以通过水调整到任何浓度。像Green Stop-Off一样,要刷子取用也是它的主要使用方法,当然也可以通过喷射系统或者滴眼器,丝网印刷等方式来取用。不管采取什么方式来取用,取料的过程中都需要特别的当心,用以保证焊接的准确性。
去除残渣的程序
焊接结束后,如果在焊接面上还有阻焊剂的残渣,可以通过以下几种方式去除掉这些残渣L:1)如果焊接点允许,可以使用刷子来清理2)用一种含有10-15%的硝酸溶液,在温度为50度左右的室温中用来清理奥氏体不锈钢表面的残渣。3)使用一种含10%-15%盐酸溶液,在温度为50度左右的情况下,对那些低碳和合金钢进行清洗。把焊接好的材料放入溶液中比较短的时间对母材是没有损害性的,特别是那些奥氏体钢和奥氏体不锈钢,或者那些软钢。
Orange Stop-Off
Nicrobraz Orange Stop-Off 是一种专门用在核反应材料如钛和锆中的阻焊材料,它可以在真空情况很好的环境中使用。它可以被涂抹在那些不需要钎料的焊接面上或者那些不需要焊接的地方。Orange Stop-Off是一种高纯度的材料制成的,不含有任何污染金属,很高的真空度对它也没有影响。它同时也是一种高效的耐高温的润滑剂,可以防止对焊接面的损伤。
型号1(溶剂型)通过稀释剂或者丙酮,可以对它的黏度进行调整。通常它是通过刷子来取用的,因为这样可以确保安置方位的准确性和安置数量的可控性,在稀释到一定的黏度以后,也可以通过喷射系统或者浸渍来使用。不管采取什么方式来取用,都需要特别的小心,用以防止阻焊剂流入到需要焊接的地方,因为这样的话,流到的地方就不会进行焊接。
型号2(水剂型)它的特性和使用方式跟型号1的使用方式差不多。型号2是通过水来调整黏度的。
去除残渣的步骤
焊接后的残渣可以通过刷子轻易的擦去。而粘结剂在加热的过程中会完全的挥发掉,余下的粉末可以很轻易的去除。
Blue Stop-Off Type Ⅱ
Blue Stop-Off Type Ⅱ(水剂型)是一种特别的专门用在母材中的阻焊材料,如钛,锆,别的超耐热合金,它可以有效地防止熔化后钎料的流动性和钎料粘着在母材上的情况发生。它也是一种高效的塑料型润滑剂,它可以通过一定的移动性来防止焊接接触面之间的损伤。它具有良好的覆盖能力,是无臭和不易燃的。
Blue Stop-Off可以用在超高温度和真空度很好的环境中。由于它是比较纯的原料做成的,Blue Stop-Off不会污染母材和真空炉中的环境。它可以用在一系列的钎料焊接中。
使用方法
Blue Stop-Off可以通过一系列的方法来取用,包括刷子,喷射系统或者蘸取。用刷子取用可以有效地确保用料的数量可控性以及阻焊剂填充的准确性。当使用喷射系统或者蘸取方式取用的时候,需要的阻焊剂进行一定的稀释,用以确保调整到所需要的黏度。
移除残渣的步骤
焊接后的残渣可以通过刷子轻易的擦去。而粘结剂在加热的过程中会完全的挥发掉,余下的粉末可以很轻易的去除。
使用举例
图6显示了一种小型喷气式飞机发动机中的扩散器中的后面凸缘图板。这个金属板是通过12个不同零部件之间通过一次焊接而成的。金属板的凹缘形状是不需要焊接的。通过使用Blue Stop-Off Type Ⅱ就可以有效防止熔化的焊料流入到这个凹槽中。
Green stop off
Green stop off在设计之初的目的就是为了要它具有广泛的适应性。它几乎可以用在各类母金属的焊接过程(除了要跟它起反应的金属,如钛,锆),对焊接的方式也没有什么要求,可以运用在各种钎料的焊接过程中。它现在是最好的阻焊材料,可以提供焊接过程中的钎料无法到达被保护的金属表面的技术支持,从而提供最好的焊接保护。通过限制钎料只停留在要焊接的空隙处,可以有效的减少钎料的用量。除此之外,它的主要功能是保护在焊接过程中那些不需要焊接的地方免受焊接,当我们使用火焰喷射金属涂层的时候,它常常被用来保护相关区域不被覆盖到。
在一般的高温真空钎焊中,Nicrobraz Green Stop off的使用不会污染真空炉中的气体。它主要有以下几种型号。
型号1液体(溶剂型)
运用稀释剂或者丙酮可以调整Green stop off的粘稠度。通常通过刷子来蘸取使用,因为这样可以很好的保证把它放置在正确的位置,同时也能很好的控制放置的数量。如果调整到合适的黏度,也可以使用丝网印刷,喷雾,浸渍等方式来使用。不管使用何种方式,在应用的过程中都需要特别小心,以防止污染了需要焊接的空隙。Nicrobraz Green Stop off就如同在前面中描述的一样,它作为一种阻止钎料在焊接的过程中任意扩散的阻焊剂是特别有效的。当焊接过程中,焊料是液体的时候(就如同火焰焊接一样)。阻焊层应该要宽一点,而与此同时焊料应该相对窄一些。如果焊料填的太多会影响阻焊剂的阻焊效果。(当使用液体焊料的时候,最好使用YELLOW Stop Off)。
型号2(水剂型)
它的使用方式和表现的形式几乎和型号1完全相同。差别在于,型号2是水基的它不需要比较频繁的搅拌,拥有更好的覆盖能力,而且是无嗅的,并且不会燃烧。
Green Stop off型号1还有一种样式,叫做阻焊笔。它的使用变得相当简单。运用这个笔来一划就可以有效的阻挡溶化的焊料溢出。它可以被用在任何金属表面做抗热标识。这个标识在温度达到1650摄氏度之前都不会消失。
移除程序:
焊接结束后,如果在焊接面上还有阻焊剂的残渣,那么这些残渣对焊接面是没有影响的,可以通过以下几种方式去除掉这些残渣L:1)真空爆破2)喷钢砂处理3)用钢丝刷清理 4)(大理石雕像, 铜版等)磨[抛, 擦, 打]光 5)用一种含有10%的硝酸,2%氢氟酸的水溶液加热到65度。
建议使用方式:
使用Nicrobraz green stop off来防止溶化后的焊料流入线,洞,铸件表面等类似地方。它可以被用在各类材质的母金属中,含铁的不含铁的都可以。除非金属材料中含有钛和锆等金属(那些就需要orange 或则blue stop off)。Green stop off适用于做任何焊料的阻焊剂,包括镍基,铜基,银基等等。
这种化学物质在焊接和热处理过程中,防止溢出的钎料流出或者焊接那些不需要焊接的地方。
Nicrobraz Stop-Off材料,可以用来保护母材的表面免受熔化后的钎料污染,也可以保护母材表面不需要焊接的部位受到焊接。因为使用的环境和材料不一样,不同的Nicrobraz Stop-Off 的组成成分是不一样的。需要注意的是,所有的阻焊剂的使用效果都是很好的,所以不能让阻焊剂流入到需要焊接的焊接面,因为如果这样的情况发生的话,流入点就不会发生焊接。
Nicrobraz Green Stop-Off和Nicrobraz Yellow Stop-Off是一种用在表面焊接过程中使用的材料,它可以有效地阻止高温熔化后的钎料流入焊接面,从而污染焊接面。它可以阻止钎料的流动和渗透。
Nicrobraz Red,White,Orange和Blue Stop-Off这些阻焊剂都是混合物,它可以用来阻止那些不同母材之间的焊接。它们可以有效地阻止熔化后的钎料流入到不需要焊接的地方。尽管如此,在一些比较特殊的场合中,由于真空效果很出色,这样可能导致一定的钎料越过阻焊剂的阻挡。这些阻焊材料适合用在任何焊接环境下,包括真空,同时也适用于任何材质做的母材。Orang和Blue Stop-Off这两款阻焊剂被推荐用于焊接那种真空度很高,焊接母材为钛,锆等类似金属的时候,来进行阻焊。
Nicrobraz Stop-Offs 有好几种样式。型号1,溶剂型的阻焊剂是易燃的,所以在使用的时候要注意以下几点。首先,它在使用的时候需要特别的小心。其次,它在使用的过程中,需要确保周围的环境是可以通风的。型号2,水基的产品它相对来说要好很多,它没有那种令人厌恶的气味同时也是不易燃烧的。(在使用之前可以先看上面的说明,那上面有详细的如何储存和如何使用的说明方式)。
Stop-Offs 在焊接的时候使用效果很好,不管是控制真空炉中的环境还是在火焰焊接的时候控制流量。焊剂中的一些特殊成分,可能会跟阻焊剂中的一些成分发生反应,这样的话就会降低阻焊剂的阻焊效果,同时它反应后的残留物也很难去除。为了使焊接的效果最佳,必须在不需要焊接的地方都涂上阻焊剂,涂了阻焊剂之后,其下面的母材必须变得不那么看的出来。
锡焊基本条件
1. 焊件可焊性
不是所有的材料都可以用锡焊实现连接的,只有一部分金属有较好可焊性(严格的说应该是可以锡焊的性质),才能用锡焊连接。一般铜及其合金,金,银,锌,镍等具有较好可焊性,而铝,不锈钢,铸铁等可焊性很差,一
般需采用特殊焊剂及方法才能锡焊。
2. 焊料合格
铅锡焊料成分不合规格或杂质超标都会影响焊锡质量,特别是某些杂质含量,例如锌,铝,镉等,即使是0.001%的含量也会明显影响焊料润湿性和流动性,降低焊接质量。再高明的厨师也无法用劣质的原料加工出美味佳肴,这个道理是显而易见的。
3. 焊剂合适
焊接不同的材料要选用不同的焊剂,即使是同种材料,当采用焊接工艺不同时也往往要用不同的焊剂,例如手工烙铁焊接和浸焊,焊后清洗与不清洗就需采用不同的焊剂。对手工锡焊而言,采用松香和活性松香能满足大部分电子产品装配要求。还要指出的是焊剂的量也是必须注意的,过多,过少都不利于锡焊。
4. 焊点设计合理
合理的焊点几何形状,对保证锡焊的质量至关重要,如图一(a)所示的接点由于铅锡料强度有限,很难保证焊点足够的强度,而图一(b)的接头设计则有很大改善。图二表示印制板上通孔安装元件引线与孔尺寸不同时对焊接质量的影响。
手工锡焊要点
以下几个要点是由锡焊机理引出并被实际经验证明具有普遍适用性。
1. 掌握好加热时间
锡焊时可以采用不同的加热速度,例如烙铁头形状不良,用小烙铁焊大焊件时我们不得不延长时间以满足锡料温度的要求。在大多数情况下延长加热时间对电子产品装配都是有害的, 这是因为
(1) 焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度引起焊点性能劣化。
(2) 印制板,塑料等材料受热过多会变形变质。
(3) 元器件受热后性能变化甚至失效。
(4) 焊点表面由于焊剂挥发,失去保护而氧化。
结论:在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。
2. 保持合适的温度
如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁焊校焊点,则会带来另一方面的问题:焊锡丝中的焊剂没有足够的时间
在被焊面上漫流而过早挥发失效;焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥;由于温度过高虽加热时间短也造成过热现象。
结论:保持烙铁头在合理的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜。
理想的状态是较低的温度下缩短加热时间,尽管这是矛盾的,但在实际操作中我们可以通过操作手法获得令人满意的解决方法。
3. 用烙铁头对焊点施力是有害的
烙铁头把热量传给焊点主要靠增加接触面积,用烙铁对焊点加力对加热是徒劳的。很多情况下会造成被焊件的损伤,例如电位器,开关,接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上,加力的结果容易造成原件失效。
锡焊操作要领
1. 焊件表面处理
手工烙铁焊接中遇到的焊件是各种各样的电子零件和导线,除非在规模生产条件下使用“保险期”内的电子元件,一般情况下遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作,去除焊接面上的锈迹,油污,灰尘等影响焊接质量的杂质。手工操作中常用机械刮磨和酒精,丙酮擦洗等简单易行的方法。
2. 预焊
预焊就是将要锡焊的元器件引线或导电的焊接部位预先用焊锡润湿,一般也称为镀锡,上锡,搪锡等。称预焊是准确的,因为其过程合机理都是锡焊的全过程——焊料润湿焊件表面,靠金属的扩散形成结合层后而使焊件表面“镀”上一层焊锡。
预焊并非锡焊不可缺少的操作,但对手工烙铁焊接特别是维修,调试,研制工作几乎可以说是必不可少的。
3. 不要用过量的焊剂
适量的焊剂是必不可缺的,但不要认为越多越好。过量的松香不仅造成焊后焊点周围需要清洗的工作量,而且延长了加热时间(松香融化,挥发需要并带走热量),降低工作效率;而当加热时间不足时又容易夹杂到焊锡中形成“夹渣”缺陷;对开关元件的焊接,过量的焊剂容易流到触点处,从而造成接触不良。
合适的焊剂量应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点,不要让松香水透过印制板流到元件面或插座孔里(如IC插座)。对使用松香芯的焊丝来说,基本不需要再涂焊剂。
4. 保持烙铁头的清洁
因为焊接时烙铁头长期处于高温状态,又接触焊剂等受热分解的物质,其表面很容易氧化而形成一层黑色杂质,这些杂质几乎形成隔热层,使烙铁头失去加热作用。因此要随时在烙铁架上蹭去杂质。用一块湿布或湿海绵随时擦烙铁头,也是常用的方法。
5. 加热要靠焊锡桥
非流水线作业中,一次焊接的焊点形状使多种多样的,我们不可能不断换烙铁头。要提高烙铁头加热的效率,需要形成热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥,就是靠烙铁上保留少量焊锡作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。
显然由于金属液的导热效率远高于空气,而使焊件很快被加热到焊接温度,如图四。应注意作为焊锡桥的锡保留量不可过多。
6. 焊锡量要合适
过量的焊锡不但毫无必要地消耗了较贵的锡,而且增加了焊接时间,相应降低了工作速度。更为严重的是在高密度的电路中,过量的锡很容易造成不易察觉的短路。
但是焊锡过少不能形成牢固的结合,降低焊点强度,特别是在板上焊导线时,焊锡不足往往造成导线脱落。
7. 焊件要牢固
在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动,特别使用镊子夹住焊件时一定要等焊锡凝固再移去镊子。这是因为焊锡凝固过程是结晶过程,根据结晶理论,在结晶期间受到外力(焊件移动)会改变结晶条件,导致晶体粗大,造成所谓“冷焊”。外观现象是表面无光泽呈豆渣状;焊点内部结构疏松,容易有气隙和裂隙,造成焊点强度降低,导电性能差。因此,在焊锡凝固前一定要保持焊件静止,实际操作时可以用各种适宜的方法将焊件固定,或使用可靠的夹持措施。
8. 烙铁撤离有讲究
烙铁处理要及时,而且撤离时的角度和方向对焊点形成有一定关系。
撤烙铁时轻轻旋转一下,可保持焊点适当的焊料,这需要在实际操作中体会。
焊剂
① 助焊剂
助焊剂一般可分为无机助焊剂、有机助焊剂和树脂助焊剂,能溶解去处金属表面的氧化物,并在焊接加热时包围金属的表面,使之和空气隔绝,防止金属在加热时氧化;可降低熔融焊锡的表面张力,有利于焊锡的湿润。
② 阻焊剂
限制焊料只在需要的焊点上进行焊接,把不需要焊接的印制电路板的板面部分覆盖起来,保护面板使其在焊接时受到的热冲击小,不易起泡,同时还起到防止桥接、拉尖、短路、虚焊等情况。
使用焊剂时,必须根据被焊件的面积大小和表面状态适量施用,用量过小则影响焊接质量,用量过多,焊剂残渣将会腐蚀元件或使电路板绝缘性能变差。
对焊接点的基本要求
1 、焊点要有足够的机械强度,保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、松动。不能用过多焊料堆积,这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。
2 、焊接可靠,具有良好导电性,必须防止虚焊。虚焊是指焊料与被焊件表面没有形成合金结构。只是简单地依附在被焊金属表面上。
3 、焊点表面要光滑、清洁,焊点表面应有良好光泽,不应有毛刺、空隙,无污垢,尤其是焊剂的有害残留物质,要选择合适的焊料与焊剂。
手工焊接的基本操作方法
" 焊前准备
准备好电烙铁以及镊子、剪刀、斜口钳、尖嘴钳、焊料、焊剂等工具,将电烙铁及焊件搪锡,左手握焊料,右手握电烙铁,保持随时可焊状态。
" 用烙铁加热备焊件。
" 送入焊料,熔化适量焊料。
" 移开焊料。
" 当焊料流动覆盖焊接点,迅速移开电烙铁。
掌握好焊接的温度和时间。在焊接时,要有足够的热量和温度。如温度过低,焊锡流动性差,很容易凝固,形成虚焊;如温度过高,将使焊锡流淌,焊点不易存锡,焊剂分解速度加快,使金属表面加速氧化,并导致印制电路板上的焊盘脱落。尤其在使用天然松香作助焊剂时,锡焊温度过高,很易氧化脱皮而产生炭化,造成虚焊。
铝件的锡焊方法
铝极易氧化,表面通常覆盖着一层氧化铝薄膜,即使焊接前是、刮去这层薄膜,但由于焊接时烙铁的高温,使焊接面又迅速生成一层氧化膜,使刮出的新面不与空气接触,那么就可以使锡附着在铝上了。下面介绍两种锡焊铝件的方法。
1、先将铝件焊接面用砂纸打光,放一些松香和铁粉。用功率60W以上的烙铁,沾上足量的焊锡,放在焊接面上用力摩擦。由于铁粉的作用,把氧化层磨掉,锡就附着在铝表面上了。趁锡未凝固时,用布将焊面和烙铁上的铁粉擦去,就可以按普通方法进行焊接了。
2、在要焊接的铝线或铝板的焊面上,涂一层硝酸汞溶液。由于化学作用,在铝表面生成一层铝汞合金,用水冲洗后即可焊接。刚焊上去的锡是焊在铝汞合金上的,焊接强度不高。因此焊接时要用100W大烙铁,焊铁头多在焊面上停留,使汞在铝中扩散,锡能牢固地与铝基体焊在一起,加强焊接强度。
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