焊接工具簡述

手工焊接與返修是要求杰出的操作員技術和良好工具的工藝步驟;一個經驗不足的操作員可能會產生可靠性的惡夢。當配備足夠的工具和培訓時，操作員應該能夠創(chuàng)作可靠的焊接點。表面貼裝手工焊接有時比通孔(through-hole)焊接更具挑戰(zhàn)性，因為更小的引腳間距和更高的引腳數(shù)。返修工藝中，必須小心，不要將印刷電路板過熱;否則電鍍通孔和焊盤都容易損傷。本文將回顧接觸焊接與加熱氣體焊接，這兩種最常見的手工焊接。 接觸焊接

　　接觸焊接是在加熱的烙鐵嘴(tip)或環(huán)(collar)直接接觸焊接點時完成的。烙鐵嘴或環(huán)安裝在焊接工具上。焊接嘴用來加熱單個的焊接點，而焊接環(huán)用來同時加熱多個焊接點。對單嘴焊接工具和焊接嘴，有多種的設計結構?！　予F環(huán)形式的焊接嘴也有多種設計結構。有兩或四面的離散環(huán)，主要用于元件拆除。環(huán)的設計主要用于多腳元件，如集成電路((IC);可是，它們也可用來拆卸矩形和圓柱形的元件。烙鐵環(huán)對取下已經用膠粘結的元件非常有用。在焊錫熔化后，烙鐵環(huán)可擰動元件，打破膠的連接。

　　四邊元件，如塑料引腳芯片載體(PLCC)，產生一個問題，因為烙鐵環(huán)很難同時接觸所有的引腳。如果烙鐵環(huán)不接觸所有引腳，則不會發(fā)生熱傳導，這意味著一些焊點不熔化。特別是在J型引腳元件上，所有引腳可能不在同一個參考平面上，這使得烙鐵環(huán)不可能同時接觸所有的引腳。這種情況可能是災難性的，因為還焊接在引腳上的焊盤在操作員取下元件時將從PCB拉出來。

　　焊接嘴與環(huán)要求經常預防性的維護。它們需要清潔，有時要上錫。可能要求經常更換，特別是在使用小烙鐵嘴時。接觸焊接系統(tǒng)

　　接觸焊接系統(tǒng)可分類為從低價格到高價格，通常限制或控制溫度。選擇取決于應用。例如，表面貼裝應用通常比通孔應用要求更少的熱量。

　　恒溫系統(tǒng)，提供連續(xù)、恒定的輸出，持續(xù)地傳送熱量。對于表面貼裝應用，這些系統(tǒng)應該在335~365°C溫度范圍內運行。　　限制溫度系統(tǒng)，具有幫助保持該系統(tǒng)溫度在一個最佳范圍的溫度限制能力。這些系統(tǒng)不連續(xù)地傳送熱量，這防止過熱，但加熱恢復可能慢。這可能引起操作員設定比所希望更高的溫度，加快焊接。對表面貼裝應用的操作溫度范圍是285~315°C?！　】刂茰囟认到y(tǒng)， 提供高輸出能力。這些系統(tǒng)，象溫度限制系統(tǒng)一樣，不連續(xù)地傳送熱量。響應時機和溫度控制比限制溫度系統(tǒng)要優(yōu)越。對表面貼裝應用的操作溫度范圍是285~315°C。這些系統(tǒng)也提供更好的偏差能力，通常是10°C。 與接觸焊接系統(tǒng)有關的特性包括：在多數(shù)情況中，接觸焊接是補焊(touch-up)以及元件取下與更換的最容易和成本最低的方法。 用膠附著的元件可容易地用焊接環(huán)取下。接觸焊接設備成本相對低，容易買到。與接觸焊接系統(tǒng)有關的問題包括： 沒有限制烙鐵嘴或環(huán)的系統(tǒng)容易溫度沖擊，將烙鐵嘴或環(huán)的溫度提升到所希望的范圍之上。 烙鐵環(huán)必須直接接觸焊接點和引腳，到達效率。溫度沖擊可能損傷陶瓷元件，特別是多層電容。加熱氣體(熱風)焊接

　　熱風焊接通過用噴嘴把加熱的空氣或惰性氣體，如氮氣，指向焊接點和引腳來完成。熱風設備選項包括從簡單的手持式單元加熱單個位置，到復雜的自動單元設計來加熱多個位置。手持式系統(tǒng)取下和更換矩形、圓柱形和其它小型元件。自動系統(tǒng)取下合更換復雜元件，諸如密腳和面積排列元件。

　　熱風系統(tǒng)避免用接觸焊接系統(tǒng)可能發(fā)生的局部熱應力，這使它成為在均勻加熱是關鍵的應用中的首選。熱風溫度范圍一般是300~400°C。熔化焊錫所要求的時間取決于熱風量。較大的元件在可取下或更換之前，可能要求超過60秒的加熱。

　　噴嘴設計很重要;噴嘴必須將熱風指向焊接點，有時要避開元件身體。噴嘴可能復雜和昂貴。充分的預防維護是必要的;噴嘴必須定期清潔和適當儲存，防止損壞。 熱風系統(tǒng)有關的特性包括： 熱風作為傳熱媒介的低效率，減少由于緩慢的加熱率產生的熱沖擊。這是對某些元件的一個優(yōu)點，如陶瓷電容。使用熱風作為傳熱媒介，消除直接烙鐵嘴接觸的必要。溫度和加熱率是可控制、可重復和可預測的。 熱風系統(tǒng)有關的問題包括： 熱風焊接設備價格范圍從中至高。 自動系統(tǒng)相當復雜，要求高技術水平的操作。助焊劑與焊錫　　助焊劑可以用小瓶來滴，可使用密封的或可重復充滿的助焊劑筆。經常，操作員使用太多的助焊劑。我寧愿使用助焊劑筆，因為它們限制使用的助焊劑量。我也寧愿使用帶助焊劑芯的焊錫，含有助焊劑和焊錫合金。當使用帶助焊劑芯的焊錫和液體助焊劑時，保證助焊劑相互兼容。

　　表面貼裝焊接通常要求較小直徑的錫線，典型的在0.50~0.75mm范圍。通孔焊接通常要求較大直徑的錫線，范圍在1.20~1.50mm。　　錫膏(solder paste)也可以用注射器來滴，雖然許多手工焊接方法加熱錫膏太快，造成濺錫和錫球。助焊劑膠，而不是錫膏，對更換面積排列元件是非常有用的。