將表面貼裝元件(SMD)焊接到印刷電路板PCB上的最佳方法是使用回流焊,但是當(dāng)條件不允許的話,也可以使用熱風(fēng)焊臺。 概述 本文將介紹使用熱風(fēng)槍焊接SMD(表面貼裝元件)的基礎(chǔ)知識。 第一部分將討論使用的工具和設(shè)備;第二部分將展示一些技巧,供您考慮。 警告! 熱風(fēng)槍焊接,和所有焊接一樣,涉及的溫度可能超過500oC,可能會灼傷眼睛、皮膚、家具、窗簾、衣服等。焊接時要非常小心;眼睛的保護尤其重要。 如果對本文中的任何操作不清楚或似乎有風(fēng)險,請不要做。 安全第一。 為了能夠從本文中得到最大收獲,您應(yīng)該首先了解手工焊接的基本知識。 您應(yīng)該熟悉什么是良好的焊點,可能會使用到的不同類型的焊料,以及電子產(chǎn)品裝配常見的一些基本工具。 使用回流焊的相關(guān)知識也是有益的。 工具和設(shè)備 熱風(fēng)槍焊接的關(guān)鍵設(shè)備當(dāng)然是熱風(fēng)返修焊臺。 下圖中顯示的設(shè)備是小編使用的焊臺;它有多種品牌可供選擇。它價格低廉,但功能相當(dāng)完善,足以滿足愛好者的要求。 專業(yè)人士可能會使用到更昂貴的焊臺。 您可以看到,它不僅包括一個熱風(fēng)焊臺,還包括一個手工焊臺。 每個工具都有獨立的溫度控制和數(shù)字讀數(shù)(攝氏度);熱風(fēng)焊臺還設(shè)有一個用于設(shè)定氣流量的表盤。
除了控制噴槍內(nèi)的加熱元件的空氣量外,該裝置還包括用于瞄準熱風(fēng)輸出的三個噴嘴。 下圖顯示了包含的噴嘴尺寸;其他的尺寸和形狀可作為附件使用。
需要一些其他的工具才能有效地使用熱風(fēng)返修焊臺。 下面的照片是一些最重要的工具:
● 注射器里面是焊錫膏,它是非常小的焊料顆粒和焊劑的混合物。按壓注射器柱塞上使得焊錫膏通過鈍針,通常用于在放置表面貼裝元件之前將焊劑和焊劑直接施加到PCB焊盤。 焊膏也可以在小罐中使用,其中可以將糊劑轉(zhuǎn)移到注射器中或者使用非常小的工具將其直接施加到PCB上,以將其浸入膏中并將其浸在焊盤上。 ● 使用焊絲(和手工烙鐵)清潔連接在一起的相鄰引腳或者連接不良的焊點。 ● 酒精同軟牙刷、棉簽和/或布一起使用,以便在焊接之前清潔PCB的表面,并在焊接后除去焊劑殘留物。所示的酒精幾乎為100%純度,但是如果可以允許殘余水蒸發(fā)的額外時間,也可以使用較低濃度(例如91%純度)。 ● 助焊劑是熔融焊料的良好流動和表面所必需的材料。除了液體形式(如圖所示)外,助焊劑也可以是筆式涂抹器形式和凝膠形式,用于注射器和鈍針。 ● 一對彎鼻鑷子可用于處理SMD元件;也可以使用真空拾取工具。 ● 使用焊絲(和手工烙鐵)從部件引腳中除去多余的焊料,從而消除引腳之間的短路。焊絲可以是各種尺寸; 2.0mm和3.0mm(如圖所示)都是有用的。 測試電路板區(qū)域 通常使用熱風(fēng)槍焊接用于貼裝在印刷電路板上的貼片元件。以下的描述使用了該方法,并將重點放在如下所示的印刷電路板的一小部分上;上面的照片顯示了已經(jīng)放置并在回流焊機中焊接的電路板,下面的照片顯示的是空板。
如您所見,照片中只顯示了七個元件的位置,但是這些元件足以展示基本的熱風(fēng)焊接技術(shù):J1是Mini-USB插孔,R3和R4是0805電阻,C1、C4和 C5是0805電容,U1是TSSOP16封裝的USB轉(zhuǎn)UART轉(zhuǎn)換器。 錫膏的選擇和應(yīng)用 錫膏可以各種金屬混合物使用,但最容易使用的是大約60%的錫和40%的鉛。 這是本文中圖片和視頻中使用的配置,強烈推薦使用。 如果您比較熟悉使用其他類型的焊錫膏(例如無鉛),并且很樂意使用它們,您需要對本文定義的工藝進行調(diào)整。 用酒精徹底清潔空白的PCB后,下一步是焊接。 對于電子愛好者來說,有兩種主要的方法將焊錫膏涂到PCB上用于表面貼裝元件:使用手動注射器或非常小的鏟子(如木牙簽)和手工使用鋼網(wǎng)。 下面的照片顯示了使用注射器應(yīng)用焊膏的測試電路板。 在0805元件上,將一塊糊狀錫膏放置到每個焊盤上,但是在小焊盤的情況下,將一條焊錫放到焊盤上。 (在回流過程中會變得更加明顯,每個焊盤上有太多的錫膏)
分配焊膏的針的尺寸通過規(guī)格尺寸,較小的數(shù)字表示較小的針。 可以適用于焊錫膏的那些是尺寸14到20號。 作者更喜歡16號;較大的尺寸會分配太多的焊料,任何較小的尺寸很難使得焊料通過。 希望你會產(chǎn)生比上面顯示的更好的結(jié)果。 一些“填充”針示例如下圖所示: 尺寸由塑料連接器的顏色編碼,但顏色代碼因供應(yīng)商而異。 注意,針的尖端可以被切成正方形或成一角度;作者喜歡方形的針頭。
在下面的照片中,用鋼網(wǎng)放置錫膏。 錫膏的放置位置和分配劑量的改進很明顯。
SMD元件放置 在以下兩張照片中,這些元件件已經(jīng)放在了各自的位置。 使用鋼網(wǎng)放置錫膏的電路板的一個明顯的優(yōu)點是焊盤的確切位置更加明顯,這將導(dǎo)致更準確的元件放置。 使用注射器放置錫膏的一個不太明顯的優(yōu)點是多余的錫膏在焊接之前更加牢固地保持了元件。
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