项目二 手工焊接

电子产品的装接就是将电子元器件、部件按照装配工艺卡或电路装配图用一定的工艺连接而成为一体。电子整机装接的工艺方法有焊接、绕接、压接、铆接和粘接等，其中最常见的方法是采用锡铅焊料进行焊接，简称锡焊。

随着电子产品自动化生产程度的提高，装接技术也在不断地发展，其中高效率焊接设备的开发产生了自动化的焊接方式，如波峰焊、回流焊等在电子产品规模化生产中就得到了普遍使用。但在小规模电子产品的装接生产，以及电子产品的试制、调试和维修中，手工焊接仍是常用的装接方法。手工焊接技术是从事电子产品装接职业的基本能力。

任务一 手工焊接工具与材料的选用

一、学习目标

1.知道常用手工焊接工具、材料的种类与使用方法。

2.会对简单手工焊接工具进行维护与修理。

3.养成主动探索、求真务实的学习作风。

二、学习准备

1.阅读教材，查阅网络（关键词：内热式电烙铁、外热式电烙铁、感应式电烙铁、吸锡电烙铁、调温电烙铁、热风工作台）。

2.观察内热式电烙铁、外热式电烙铁、感应式电烙铁、吸锡电烙铁、调温电烙铁、热风工作台。

三、学习过程

1.焊接工具

电烙铁是手工焊接最常用的工具，它是利用电能转换成热能对焊接点部位进行加热焊接的。电烙铁主要由烙铁头、电热元件、接线柱、外壳、电源线和控制器件构成。

烙铁头起传导与储存热量并加热焊料与焊件的作用，它一般以紫铜为主材，根据表面电镀层的不同，可分为长寿型与普通型。普通型烙铁头一般镀了一层锌，这种镀层的保护能力较差，故高温时烙铁头易氧化，易受助焊剂的腐蚀，造成烙铁头表面凹凸不平，故需要经常清理与整修。长寿型烙铁头的电镀层一般为铁镍合金，其抗氧化、防腐蚀性强，清理方便，很少需要维护，但长寿型烙铁头运载焊料的能力较普通型烙铁头差。目前也有用钢材锻造制成烙铁头的，这种烙铁头坚硬度很高，再加上铁镍合金电镀层的保护，维护周期与使用寿命更长，但它在运载焊料方面与长寿型烙铁头存在同样的问题。如图2-1所示为几种常用形状的烙铁头，为了可靠方便地进行手工焊接，必须合理选用烙铁头的形状与尺寸。

电热元件也称烙铁芯，它是将电热丝缠绕在云母、陶瓷等耐热且绝缘材料上，根据加热方式做成的不同形状的元件，烙铁芯的发热功率一般有20W, 30W, 50W, 100W, 300W等。

电源线可采用护套三绞线，其中一根是接地线。控制器件主要用在恒温或调温烙铁上。

（1）内热式电烙铁

内热式电烙铁的电热元件安装在烙铁头内部，热量是由内向外加热烙铁头的，故称其为内热式，如图2-2所示。因为在传热过程中热量被烙铁头充分吸收了，所以内热式电烙铁具有发热快、热效率高、体积小、耗电省等特点。手工焊接中使用最多的是20W内热式电烙铁，它的发热功率与 25～40W 外热式电烙铁相当，通电 2min 即可使用，烙铁头部温度最高可达350℃左右。由于内热式电烙铁的电热元件密闭性能好，所以其绝缘电阻高，漏电小，但制造复杂，损坏后难以修复。

（2）外热式电烙铁

外热式电烙铁的电热元件安装在烙铁头外部，热量是由外向内加热烙铁头的，故称其为外热式，如图2-3所示。这种加热方式决定了其热效率低、升温慢，它的结构也决定了其体积较内热式电烙铁要大，并且其绝缘电阻较低，易漏电。由于外热式中烙铁的结构简单，价格便宜，故它仍是手工焊接中使用较为普遍的电烙铁。外热式电烙铁的规格有30W, 50W, 75W, 100W, 200W等。

（3）吸锡式电烙铁

吸锡式电烙铁是外热式电烙铁与活塞式吸锡器结合为一体的拆焊工具，它具有加热与吸锡两种功能。吸锡式电烙铁有手动型与电泵型，如图2-4所示。手动型吸锡式电烙铁可以做成直立、T形等形状，图2-5为T形吸锡式电烙铁的内部结构示意图。在检修电子产品时，经常需要拆下某些元器件。为了不损坏印制电路板，使用吸锡式电烙铁可以方便地将焊点上的焊锡吸除，从而使元器件与印制电路板脱离。具体操作时，应等烙铁加热后熔化掉焊点上的焊锡，然后再启动手动或电泵吸锡开关，这样即可将焊锡吸掉。吸锡式电烙铁具有使用方便、灵活、适用范围广泛等特点。

（4）温控式电烙铁

内热式电烙铁与外热式电烙铁不能设定烙铁头的温度，它的温度取决于电热元件功率的大小。而温控式电烙铁是指烙铁头温度可以调控的电烙铁。调控温度的方式有手动与自动两种。手动调温就是将电烙铁接到可调电源上，如使用调压器在一定范围内调控烙铁的供电电压，这样即可调定烙铁温度。自动调温电烙铁是利用温度传感元件监测烙铁头温度，并通过一定的方式控制电烙铁供电电路，从而达到控制温度的目的，自动调温常用磁控与电控方式。如图2-6所示为磁控电烙铁的构造，它比普通烙铁增加了软磁物质、软铁、继电器与压缩弹簧等。当电烙铁接通电源后，软磁物质与软铁吸合，带动拉杆使继电器触点接通，并开始对电热元件供电，此时弹簧被拉长。当烙铁头温度达到某一值时，软磁物质因失去磁性而与软铁分开，弹簧复位，继电器触点断开，停止对电热元件供电，烙铁头温度下降。当烙铁头温度下降到某一值时，软磁物质恢复磁性，又开始对电热元件供电，这个过程不断重复，从而可保持烙铁头的温度基本稳定。选用不同的软磁物质可以得到不同的温度。电控式电烙铁主要使用热敏元件进行温度传感。热敏元件将温度信号转换成电信号，它通过电路处理以后会控制电烙铁供电电路，从而最终控制烙铁头的温度。图2-7为常用温控式电烙铁。

由前所述，电烙铁的种类及规格有很多种，而由于被焊接的电子元器件大小及要求又各不相同，因而合理地选用电烙铁的功率及种类，对提高焊接质量和效率有直接的影响。在焊接过程中是由电烙铁提供热量的，只有当焊点吸收足够的热量使得焊接区域的温度升高到使焊锡熔化，焊剂得以良好挥发，才能有牢固、光滑的焊点。如果电烙铁的功率过大，则会使过多的热量传送到焊接工件上，使元器件的焊点过热而造成元器件损坏，印制电路板的铜皮脱落等焊接缺陷。在实际使用时，应特别注意不要以为烙铁功率小就不会烫坏元器件，如焊接表面积较大的大功率三极管时，若采用小功率的电烙铁，则它同元件接触后不能很快提供足够的热量，焊点达不到焊接温度而又延长了烙铁停留时间，此时热量会传到整个三极管上，极易使其管芯温度达到损坏的程度。反之，用较大功率的烙铁则很快会使焊点局部达到焊接温度而不致使整个元件承受长时间高温，因而不会损坏元件。

（5）辅助焊接工具

各种电烙铁是手工焊接的主要工具，但针对一些工艺要求较高的元器件，在焊接中采用相应的辅助工具可以保护元器件和操作人员的安全，并且可提高工作效率。常用的辅助工具有如下几种。

[1] 热风焊枪。热风焊枪是一种用热风作为加热源的焊接与拆焊工具，也称为热风工作台，如图2-8所示。热风焊枪的出风装置由热风筒与不同形状的喷嘴组成，热风筒内装有电热丝，热风筒和热风焊枪之间用软管连接。打开控制面板上的电源开关时，电热丝和风机会同时工作，喷嘴中会吹出热风，调整控制面板上的“加热温度”与“送风强度”旋钮，当热风达到使用要求时，就可以用热风进行焊接与拆焊了。

热风焊枪的特点是：升温迅速，温度精确度高，可智能冷却，关断电源后延时送风，当风温低于 100℃后会自动切断电源。由于热风焊枪采用防静电设计，能安全拆装对温度与静电敏感的元件，故它尤其适用于表面安装元件。此外它还可用于解冻、除漆和热缩管加热等。

[2] 防静电装置。为了防止使用焊接工具操作时产生尖锋脉冲和静电释放对敏感元件造成损害，常采用防静电工作台、防静电腕带和手套等防静电装置，如图2-9所示。防静电工作台能够避免出现在电子产品装接、测试、维修时产生的尖锋脉冲，以及烙铁、吸锡器和测试仪器产生的足以破坏敏感元件的电能。防静电腕带和手套是为了保证操作人员的皮肤有相应的接地效果，它们可用于消除操作人员衣服和皮肤上的静电。

[3] 通风装置。通风装置如图2-10所示，它能吸掉从锡焊操作中释放出来的有害气体，快速有效地改善空气质量，保障工作人员的身体健康。通风装置由循环分布于工作台上方的风嘴、风管、风道与风机组成。

[4] 照明放大台灯。这种台灯具有放大与照明双重功能。如需要观察细微元件与精微线路板时，可选择适当的放大倍数。台灯对观察、检验与维修线路板、焊点、引线等具有良好的辅助作用。

2.焊接材料

在焊接中使待焊金属（母材）熔化的焊接称为熔焊，如弧焊、气焊；使母材不熔化的焊接称为钎焊，如锡焊。其中使用熔点在 450℃以上的焊料进行的焊接称为硬钎焊，使用熔点在 450℃以下的焊料进行的焊接称为软钎焊，在电子产品的装接中主要采用的是软钎焊。焊料、助焊剂是焊接过程中常用的材料。

（1）焊料

焊料是一种熔点比被焊金属熔点低的易熔金属。焊料熔化时，在被焊金属不熔化的条件下能润浸被焊金属表面，并在接触面处形成合金层而与被焊金属连接到一起。焊料按材料成分不同可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料等。在一般电子产品的装接中，主要使用的是锡铅焊料，俗称为焊锡，它主要由锡和铅组成，还含有锑等微量金属成分。它广泛用于电子行业的软钎焊（如波峰焊、浸焊等精密焊接），以及喷涂、电镀等。经过特殊工艺调质精炼处理而生产成的抗氧化焊锡具有独特的高抗氧化性能，其浮渣比普通焊料少，且具有损耗少、流动性好、可焊性强、焊点均匀且光亮等特点。

焊料在使用时常按规定的尺寸加工成片状、块状、棒状、带状和丝状等形状。如图2-11所示为几种常见的焊料形状。手工焊接时一般使用的是将助焊剂与焊锡制作在一起的丝状焊料，由于在使用它时常在焊锡管中装有松香助焊剂，并添加了一定的活化剂，故也称之为松香焊锡丝。丝状焊料的外径通常有 0．5mm, 0．6mm, 0．8mm, 1．0mm, 1．2mm, 1．6mm, 2．0mm, 2．3mm, 3．0mm等规格。

常见焊料的特性及用途如表2-1所示。

焊料的选用应根据焊接点的不同要求去考虑，首先应考虑被焊接金属材料的焊接性能，即被焊接金属在适当的温度和焊剂作用下与焊料形成的良好的合金性能。如锡铅焊料中的锡与铅这两种金属，在焊接过程中能与哪一种被焊接的金属材料生成合金，这取决于被焊金属材料。铜、镍和银等在焊接时能与焊料中的锡生成锡铜、锡镍与锡银合金，金在焊接中能与焊料中的铅生成铅金合金，也有的金属能与焊料中的锡铅同时生成合金，达到焊接的目的。其次要考虑焊料的熔点应与焊接的温度相适应。焊接的温度最高不能超过被焊器件、印制电路板等所能承受的温度，最低要保证焊剂能充分活化并起到助焊作用，使焊料与被焊金属材料形成良好的合金。最后还需考虑焊接点的机械性能与导电性能。焊接点的机械性能和导电性能与焊料中的锡和铅的含量有一定关系。

焊料中含有少量杂质，有些是出于工艺需要而人为掺入的，但有的则是在运输、储存和使用中造成的。这些杂质对焊料的性能会产生较大的影响，具体可见表2-2。为了提高焊点质量，除了选用高质量的焊料外，在焊接过程中还应注意防止杂质对焊料的污染，应做好焊件表面、烙铁头及工具的清洗工作，经常除去氧化物、油污和灰尘。

（2）助焊剂

在锡铅焊接中，助焊剂是必需的辅助材料。焊剂的熔点比焊料低，其密度、黏度、表面张力都比焊料小，故它有助于清洁被焊表面，防止氧化，增加焊料的流动性，促进焊点的成形，有利于提高焊接质量。

常用助焊剂分为：无机类助焊剂、有机类助焊剂和树脂类助焊剂。助焊剂是基于其活性来分类的，而助焊剂的活性又是其除去表面污物有效性的指标。

[1] 无机类助焊剂。这种助焊剂含有无机酸和无机盐，如盐酸、磷酸等，可制成液态、膏状和干粉状。这类助焊剂活性最强，常温下能除去金属表面的氧化物，有良好的焊接辅助作用。由于其具有强烈的腐蚀作用，故多数用在可清洗的金属制品焊接中，而不宜在电子产品装接中使用。市场上出售的焊油膏多数属于此类。

[2] 有机类助焊剂。这类助焊剂含有有机酸、有机碱，如尿素、辛二酸等，它一般由多种材料组合而成，其特点是具有中等去氧能力，活性与腐蚀性明显低于无机类助焊剂，有较好的助焊性。但它具有一定程度的腐蚀性，残渣不易清洗，焊接时产生的废气对人体有害，这些缺点限制了它在电子产品装接中的使用。近几年开发和使用的水清洗型和免清洗型焊剂均属此类。

[3] 树脂类助焊剂。这类助焊剂在电子产品装接中使用较广，其主要成分是松香。松香是一种天然树脂，它在常温下为无毒、透明、固体状。在加热情况下，松香酸会发挥作用，会溶解金属焊件表面的氧化物，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，从而起到良好的助焊作用。由于松香残渣为非腐蚀性、非导电性、非吸湿性，使用基本无污染，且残渣容易清洗，所以它得到了广泛的使用。松香助焊剂的缺点是酸值低，软化点低（55℃左右），且易氧化、易结晶、稳定性差。

助焊剂的选用一般应从效果好、无腐蚀、高绝缘、耐湿、无毒、稳定性等各方面来考虑，并应考虑针对不同的焊接对象选用不同的助焊剂。印制电路板的焊接通常都采用树脂系列助焊剂；铂、金、铜、银、镀锡等金属较易焊接，也可采用树脂类助焊剂；铅、黄铜、青铜等可选用有机助焊剂中的中性焊剂；铁、镀锌等的焊接较困难，可采用酸性焊剂，但焊接完毕后，应对残渣进行清洗。

四、思考与练习

查阅、学习参考资料，完成以下练习。

1.复习使用电烙铁前的安全检查内容及使用中的注意事项。

2.拆装内热式、外热式电烙铁，观察它们的内部结构，并用万用表测量烙铁芯的电阻值与绝缘性。

3.针对电烙铁通电后不加热、漏电、烙铁头不上锡等故障写出诊断与排除方案。

五、知识拓展

印制电路板

印制电路板（Print Circuit Board，缩写为PCB，简称印制板）是通过专门工艺，在一定尺寸的绝缘基材敷铜板上，按预定设计印制导线和小孔，并可在板上实现元器件之间的相互连接的新的互连工艺技术。

1.印制电路板的种类

（1）单面板、双面板和多面板

在印制电路板上只有一面有铜箔导线的称为单层印制电路板，简称单面板。单面板的结构简单且成本低廉，因此它被广泛应用于各个行业中。

在板子的两面都可以布线，中间可利用金属化孔连接，这样交叉的路线可以在不同的板层通过而不相互接触，这称为双层印制电路板，简称双面板。同单面板相比，双面板的应用更为广泛，它具有布线方便、简洁的特点。

多层印制电路板简称多面板，是指四层或四层以上的电路板，它在双面板已有的顶层和底层基础上，增加了内部电源层、内部接地层及中间布线层。

（2）刚性、挠性印制电路板

刚性印制电路板是指由不易变形的刚性基材制成的印制电路板，它在使用时处于平展状态。一般电子设备中使用的都是刚性印制电路板。

挠性印制电路板是指可用扭曲和伸缩的基材制成的印制电路板，在使用时可根据安装要求将其弯曲。挠性印制电路板一般用于特殊场合，如某些无绳电话机的手柄是弧形的，其内部往往就采用了挠性印制电路板。

2.印制电路板的材料

印制电路板是在绝缘的基板上敷以电解铜箔，再经热压而成的。目前我国常用单、双面板的铜箔厚度为35μm，国外开始使用的18μm、10μm和5μm等超薄铜箔具有蚀刻时间短、侧面腐蚀小、易钻孔和节约铜材等优点。

3.印制电路板设计的常用术语

元件面：大多数元件都安装在其上的那一面。

焊接面：与元件面相对的另一面。

丝印层：丝印层是印制在元件面上的一种不导电的图形（有时焊接面上也有丝印层），它代表了一些器件的符号和标号，用于标注元件的安装位置。一般通过丝印的方法，可将绝缘的白色涂料印制在元件面上。

阻焊图：是为了防止不需要焊接的印制导线被焊接而绘制的一种图形。在制板过程中，可根据阻焊图的要求给不需要焊接的地方涂上一层阻焊剂，只露出需要焊接的部位。使用CAD软件设计PCB时，当焊接面和元件面设计完成后，软件可自动生成阻焊图。

焊盘：用于连接和焊接元件的一种导电图形。

插孔：用于插装元器件。元器件装在电路板的一面，而其焊接则是在板的另一面。

金属化孔：金属化孔是指孔壁上沉积金属的孔，主要用于层间导电图形的电气连接。

任务二 印制电路板的装接

电子产品的功能取决于电子元器件的正确的相互连接，而这些元器件的相互连接又大都依据于印制电路板的装接，故印制电路板的装接在电子产品的生产中起着重要的作用。印制电路板的装接是指根据设计文件的要求，将电子元器件按一定的工艺要求插装到印制电路板上，并用紧固或锡焊的方法将其固定的过程。即使当前有许多连接技术，但印制电路板的装接仍然保持着主导地位。

一、学习目标

1.能按工艺要求正确插装元器件。

2.能运用手工焊接的五步、三步操作法规范地进行印制电路板的焊接。

3.养成良好、规范的操作习惯。

二、学习准备

1.阅读教材、参考资料、查阅网络（关键词：元件插装、手工焊接）。

2.观察收音机、电视机、录音机印制电路板上电子元件的插装与焊接。

3.完成“印制电路板的装接”工作任务书上的相关学习任务与工作任务，如表2-3所示。

4.设施与材料。

（1）明亮、宽敞、通风的电子技术应用实训室或教学车间。

（2）镊子、剪刀、电烙铁各1把。

（3）万能或其他印制电路板1块。

（4）电阻、电容、晶体管、小型集成电路若干。

（5）焊锡与松香若干。

三、学习过程

1.元件的插装

印制电路板上元器件插装得是否正确与质量的好坏，会直接影响到产品的电路性能与安全性能，为此在工厂批量生产的条件下，印制电路板插装工艺必须遵循的基本要求是：各插件的工序必须严格按工艺文件操作；组装流水线各工序的工时的设置要均衡，以防止个别工序元器件的堆积；按电子产品装接准备工序的要求做好元器件引线的表面清洁、引线上锡、引线成型等加工工作。在实训室或教学车间插装印制电路板时，也应参照以上工艺要求进行。

（1）阻容元件的插装

由于阻容元件的种类繁多，结构不同，引线多种多样，插装形式各异，所以必须根据产品要求、结构特点、装接密度与使用方法来决定其插装形式。以印制电路板面为基准，插装形式通常有直立式和水平式两种。直立式就是将元器件垂直插装在印制电路板上，其特点是装接密度大，便于拆卸，但机械强度较差，如图2-12所示。水平式也称卧式，其特点是机械强度高，元器件标记便于观察、查对，适用于结构比较宽余或者装接高度受到一定限制的情况。其缺点是占据印制电路板面积大。水平式插装又分为有间隙和无间隙两种，有间隙插装一般适用于大功率、有一定发热量的电阻，其间隙大小依据工艺文件要求来决定；采用无间隙插装时元件可紧贴印制电路板面，这种方法普遍适用于功率在0．5W以下的电阻。水平式插装如图2-13所示。

（2）晶体管的插装

插装二极管时可采用类似电阻的插装方式，但由于玻璃壳体的二极管根部受力容易开裂，如果焊接操作不当，较高的温度也容易损坏二极管，故可以采用如图2-14所示的处理方法将引线绕成1～2圈螺旋形，以增加引线长度。插装二极管时必须注意正、负极性不能插错。

小功率三极管的插装形式如图2-15所示。它可根据安装条件选择正装、倒装、卧装及横装等方式。同样，插装三极管时应注意管脚的正确定位。

（3）集成电路的插装

小型集成电路的插装形式如图2-16所示。

（4）工艺要求

[1] 水平式插装元件时，如图2-17（b）、（c）所示为定位正确的插装方法，图中的元器件放置于两焊盘之间并且位置居中，元器件标记清晰，无极性的元器件依据标记的读取方向而放置，且方向一致，以便观察。如图2-17（a）、（d）所示则为定位错误的插装方法，该图中未能按规定选用正确的元件，且元器件没有插装在正确的孔内，极性元件的方向安装错误。

[2] 直立式插装电容、三极管时应保留适当长的引线。对于热量较敏感的元件，由于引线太短会造成焊接时元件因过热而损坏，引线过长又会降低元器件的稳定性或引起短路，故一般要求间隙在0．3～2mm之间，如图2-18所示。

[3] 插装体积、质量较大的大容量电解电容时应采用胶黏剂、橡胶衬垫或固定夹具，以防止其歪斜。用固定夹具时，元件的重心应落在固定夹具内，并且注意横向安装大电容时，其外壳与焊盘应保持足够的间隙，以防止短路，如图2-19所示。用胶黏剂时，水平插装的元件的一侧的粘接长度应大于元件长度的 50%，粘接高度应在元件直径的 25%～50%之间，直立插装的元件的一侧的粘接范围应大于元件长度的50%及元件周长的25%，注意使用胶黏剂时不能影响对元件标记的观察。

[4] 元器件的引线穿过焊盘后的长度为L=1mm，在无短路危险时L=1．5～2．5mm。引线的弯角最好在45°～ 60°之间，如图2-20（a）所示。注意引线弯折的方向应与印制导线一致，如图2-20（b）所示，绝不能出现图2-20（c）的情况。

[5] 如装配工艺卡要求元件插装时必须跨越导线，则与导线交叉的引脚必须加绝缘套管，并且绝缘套管必须覆盖应保护的区域，如图2-21所示。

（5）注意事项

[1] 元器件的插装应遵循先小后大，先低后高，先里后外，先易后难，先一般元器件后特殊元器件的基本原则。

[2] 插装元器件后，其与周围导电焊盘、元件引线、非绝缘元器件之间的距离不能小于最小电气间隙。所谓最小电气间隙即强电线与弱电线、火线与零线之间的距离≥4mm，弱电线与弱电线之间的距离≥0．5mm。

[3] 插装元器件时应采取防静电措施，否则会导致敏感元件的损坏。

[4] 黏合剂的用量应足以固定、粘接器件，但不能盖住或封住它们的标记。

2.手工焊接

焊接是金属连接的一种方法，它是指利用两金属连接处的加热熔化或加压（也可两者并用），以造成金属原子之间或分子之间的结合，从而使两种金属永久连接。手工焊接是指利用电烙铁加热待焊金属和焊料，实现金属可靠连接的一种工艺技术，是最普遍、最基本的焊接方法。待焊金属通称为焊件，如元器件的引脚、印制电路板上的焊盘。

（1）电烙铁的握法

[1] 反握法。如图2-22（a）所示，它适用于大功率的电烙铁的操作。

[2] 正握法。如图2-22（b）所示，它适用于弯头烙铁的操作或向上方向的焊接操作。

[3] 笔握法。如图2-22（c）所示，它适用于印制电路板上小功率和热容量小的焊件的焊接操作。

（2）焊锡丝的拿法

进行连续焊接时，应采取如图2-23（a）所示的方法，即用左手的拇指和食指轻轻捏住焊丝，端头留3～5cm，借助其他手指的配合把焊锡丝连续向前送。断续焊接时焊锡丝的拿法可采用如图2-23（b）所示的形式。

（3）手工焊接的操作

手工焊接一般分为三步操作法和五步操作法，三步操作法适用于焊接热容量小的焊件，如图2-24所示。五步操作法适用于焊接热容量大的焊件，如图2-25所示。

[1] 三步操作法，其步骤如下所示。

a.准备。左手拿焊锡丝，右手握住电烙铁，对准焊接部位。

b.同时加热与加焊料。在焊件两侧同时放上烙铁头和焊锡丝。对烙铁头应适当用力，以利于焊盘的加热和熔化适量焊料。

c.同时移开烙铁和焊锡丝。当焊料完全润湿焊点后，迅速拿开烙铁和焊锡丝，移开焊锡丝的时间不得迟于拿开烙铁的时间。

[2] 五步操作法，其步骤如下所示。

a.准备。左手拿焊锡丝，右手握住电烙铁，对准焊接部位。

b.加热焊件。适当用力将烙铁头压向焊接部位，调整角度，使烙铁头与焊盘及焊件接触面积大一些，各部分能迅速均匀受热。

c.放上焊锡丝。焊锡丝应加到烙铁头对称的一侧。

d.移开焊锡丝。当焊锡丝熔化一定量后，迅速移开焊锡丝。

e.移开电烙铁。当焊料完全润湿焊盘与焊件后移开烙铁。

（4）工艺要求

[1] 控制加热时间。从加热焊件到焊料熔化并流满焊盘，一般应在2～3s内完成。焊接时间过长，助焊剂会完全挥发，焊点表面易被空气氧化，焊料流动性变差，且会造成焊点表面粗糙发黑、不光亮、拉尖或对元器件及导线绝缘层等造成损坏；焊接时间过短则达不到焊接温度，焊料不能充分熔化或润湿，会造成虚焊。

[2] 掌握烙铁移开时机与角度。当焊盘上焊料接近饱满，助焊剂尚未完全挥发，焊点最光亮，流动性最强的时候，应迅速移开电烙铁，正确的方法是：先慢后快，沿焊点45°方向迅速移开。如图2-26（a）所示为烙铁头以45°方向移开，焊点圆滑；如图2-26（b）所示为烙铁头垂直向上移开，焊点容易造成拉尖；如图2-26（c）所示为烙铁头以水平方向移开，这样既带走了大量焊料，又易在印制电路板上留下拖痕或造成短路。

[3] 焊点表面总体应呈现光滑，且应与焊件有良好的润湿，焊件引线与焊点应有顺畅连接的边缘。如图2-27（a）所示为润湿良好，如图2-27（b）所示为润湿差，这会导致形成焊点表面的球状或珠粒状，使焊点与焊盘接触面小，牢固度差。

[4] 焊接后引脚的剪切不能机械性损坏元器件与焊点；引脚凸出长度应为0．5～1．5mm。如图2-28（a）所示的剪切符合要求；如图2-28（b）所示的剪切则用力不当，从而会造成引脚与焊点破裂。

[5] 焊锡要适量。焊接后，焊点要均匀，无拉尖、针孔，印制电路板上无锡珠、溅锡与桥接。几种常见缺陷如图2-29所示。

[6] 焊接面应清洁，无残渣与助焊剂残留物。如图2-30（a）所示的焊接面清洁，无可见残留物；如图2-30（b）所示的焊接面表面残留了灰尘、金属颗粒、助焊剂与纤维丝等。

（5）注意事项

[1] 焊件表面要清洁。手工焊接时，可用机械刮磨或乙醇、丙酮擦洗的简单方法进行清洁，以使经过处理的焊件表面能随时完成焊接操作。不能立即操作的，要将焊件上锡处理，以免再次污染。

[2] 保持烙铁头的清洁。焊接时，烙铁头在高温下的表面很容易氧化形成一层黑色杂质，这些杂质会形成隔热层，影响烙铁头的加热，从而影响焊接质量。因此在焊接中应随时将烙铁头放在拧干的湿布或湿海绵上擦拭干净。

[3] 烙铁头的温度要适当。烙铁头温度过低，焊料流动性差，很容易凝固，从而会形成虚焊；烙铁头温度过高，助焊剂挥发过快，会使金属表面加速氧化，严重的将导致焊盘翘起、脱落、元器件损坏。一般根据助焊剂发烟状态可大致估计烙铁头的温度。将烙铁头放在松香上，若烙铁头温度过高，松香会迅速熔化，并产生大量蓝烟，松香颜色很快由淡黄色变成黑色；若烙铁头温度过低，则松香不易熔化。所以使松香熔化较快又不冒烟的温度较为适宜。

四、学习评价

自我检查“印制电路板的装接”工作任务书的完成情况，并进行下列评价。

1.观察印制电路板元器件的插装作品，写出评价意见。

2.相互观察印制电路板元器件的焊接作品，写出评价意见。

3.思考在学习、操作本项目的过程中的收获与存在的问题。

五、思考与练习

针对表2-4反复练习，阶段训练，以基本达到无线电装接工的中级目标。

六、知识拓展

电子元器件的发展历程

电子元器件可分为有源元件和无源元件。有源元件指能改变输入信号基本特性（如放大、整流、开关等）的一类元件。通常将这类元件称为电子器件，如真空电子器件、半导体器件。无源元件是不能改变输入信号基本特性的一类元件，如电阻器、电容器、电感器等。从狭义来讲，电子元器件就是指的这类无源元件。

第一代：电子管、小型电子管，手工单面固定安装，手工焊接。

第二代：晶体管，手工或半自动化单面插装安装，手工焊接或浸焊。

第三代：单片集成电路，自动化单面插装安装，浸焊、波峰焊。

第四代：大型集成电路，高速自动化单面或双面表面安装，再流焊。

第五代：多芯片组件，高速自动化单面或双面表面安装，再流焊。

现代电子元件

现代的电子元件处于分立式元件、片式元件和平面型元件共存，插装技术和表面安装技术并用的局面。因有源元件（电子器件）的单片集成化，所以近二三十年来，无源元件（电子元件）也一直在力求接近平面化和集成化，并且由此产生了片式元件。片式元件在以下几方面明显不同于传统的分立元件。

[1] 传统的分立元件常为圆柱形或长方柱形，而现代的分立元件则多为片形和叠片形。

[2] 分立元件体形较大，片式元件则已经趋向微型化。

[3] 分立元件的功能部分为多块状，而片式元件的功能部分则为膜状。

[4] 片式元件的封装结构日趋简化，独石结构和环氧树脂包封结构在迅速增多。

[5] 在现代分立元件中，已经存在较多的复合元件。

电子元器件的发展趋势

1.微型化

分立元件微型化的方向有两个：一是自身再缩小，二是加速片式化，即提高电子元器件的片式化比率。片式元件进一步微型化的方向是无引线、矩形化和薄膜化。矩形元件的代表性尺寸已从 20 世纪 80 年代初的 3．2mm×1．6mm 发展到了现在的 2．0mm×1．25mm、1．6mm×0．8mm，并即将发展到1．0mm×0．5mm。

2.复合化

这是电子元器件集成化的一种简便方式。从外表看电子元器件似乎是一个元件，但实际上它是一个组件，一个网路。

3.多功能化

一个元件不仅有一种功能，还有更多的功能。如一个敏感元件不仅具有热敏功能，而且还具有气敏功能等；再如一个气敏元件可以检测多种气体。

4.智能化

这种元件自身不但具有感知功能，而且还具有调节、控制或修复功能。采用这种元件，电子整机不仅可以得到简化，而且还会具有新的功能。现在已有了很多种智能元件产品，如PTC热敏电阻器、ZnO压敏电阻器、CuO-ZnO湿敏元件、WO3和MoO3电致变色器件等。

5.高性能化

电子元器件将具有以前未曾达到过的性能，如可提高容量、电压、功率和频率，增大耐热性和稳定性，提高精度，延长寿命等。

任务三 导线和接线端子的装接

导线和接线端子的装接是指各种导线与导电焊片、继电器、开关元件导电连接片的焊接，它按连接方式通常可分为绕焊、钩焊、搭焊等。

一、学习目标

1.知道导线与接线端子绕焊、钩焊的工艺要求并能正确装接。

2.知道导线与印制电路板装接的工艺要求并能正确操作。

3.养成良好的探索、思考、解决问题的学习习惯。

二、学习准备

1.阅读教材、参考资料、查阅网络（关键词：绕焊、钩焊、搭焊）。

2.观察收音机、电视机、录音机印制电路板上导线与接线端子的装接。

3.熟练完成“导线与接线端子的装接”工作任务书上的相关学习任务与工作任务，如表2-5所示。

4.设施与材料。

（1）明亮、宽敞、通风的电子技术应用实训室或教学车间。

（2）电烙铁1把。

（3）剪刀1把。

（4）尖嘴钳1把。

（5）导线与接线端子（片）若干。

（6）焊锡与松香若干。

三、学习过程

1.绕焊

[1] 将上过锡的导线端头在接线端子（焊片）上绕装一圈，对较粗的导线可用钳子拉紧后缠绕。

[2] 用钳子将导线压紧在端子表面，导线端头不能翘起，绝缘层距离接线端子1～3mm。

[3] 用烙铁对绕装部位进行焊接。绕装与焊接示意如图2-31所示。

2.钩焊

[1] 将上过锡的导线端头弯成钩形钩在接线端子上。

[2] 用钳子将导线压紧在端子表面，其中的L=1～3mm。

[3] 用烙铁对钩装部位进行焊接。钩装与焊接示意如图2-32所示。

3.搭焊

[1] 将上过锡的导线端头搭在接线端子或焊盘上。

[2] 用烙铁对搭接部位进行焊接，其中的L=1～3mm。如图2-33所示。

4.跨接线

印制电路板上的跨接线是采用分立导线连接无法用印制电路直接连接的元器件的常用工具。跨接线可以在接线端子、元器件、焊盘间起连接作用。电子产品装接中的跨接线常被视为元器件，并有编号，如图2-34所示。跨接线在印制电路板上的连接多采用插接与搭接焊接形式，如图2-35所示。

5.工艺要求

[1] 导线缠绕接线端子至少180°且不重叠，绝缘距离应小于两倍的导线直径。细小直径导线与接线端子的缠绕应为720°，且不相互交叉与覆盖，如图2-36所示。

[2] 钩装与焊接时导线应穿过接线端子的孔，导线端应缠绕并压紧在孔的两面，绝缘距离应小于两倍的导线直径，如图2-37所示。

[3] 接线端子上绕装与钩装较多导线时，应合理布局。绕线应互相平行且尽可能与印制电路板平行，且还应符合在绝缘条件情况下绕线尽可能接近接线端子基部的要求，如图2-38所示。

[4] 跨接线应尽可能短。将跨接线当做元件使用时，可以不用绝缘线，且其长度一般不超过25mm；如跨接线长度大于25mm时，应选用绝缘性线，以免在元器件或焊盘间产生短路。在满足电流负荷情况下，应选用线径最小的导线。跨接线的绝缘层必须耐高温、耐磨损。跨接线可以用点胶形式固定，以限制其移动。

6.注意事项

[1] 在加工与各种接线端子连接的导线后，其切口应整洁，要防止有拉伸、磨损、烧焦等损坏导线的情况产生，如图2-39所示。

[2] 防止因导线缠绕后与周围元器件的绝缘距离变化而导致短路；防止导线端头缠绕接线孔小于90°而降低装接强度。不规范的缠绕如图2-40所示。

四、学习评价

按表2-6对“导线与接线端子的装接”工作任务书的完成情况进行评价。

五、思考与练习

1.依照表2-6的操作项目，变换材料，重点练习，以基本达标。

2.取万能印制电路板一块，电子元件、导线若干。进行跨接练习：元件插孔间隔 2 孔插焊跨接10次；元件插孔间隔5孔搭焊跨接10次。

六、知识拓展

表面组装技术术语

表面组装元器件（Surface Mounted Components/Surface Mounted Devices，SMC/SMD）：外形为矩形片状、圆柱形或异形，其焊端或引脚制作在同一平面内。其同义词为表面安装元器件、表面贴装元器件。

表面组装技术（Surface Mount Technology，SMT）：无须对印制板钻插装孔，直接将表面组装元器件贴、焊到印制板表面规定位置上的装联技术。其同义词为表面安装技术、表面贴装技术。

表面组装组件（Surface Mounted Assemblys，SMA）：采用表面组装技术完成装联的印制板组装件，简称组装板或组件板。其同义词为表面安装组件。

再流焊（Reflow Soldering）：通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。

波峰焊（Wave Soldering）：将熔化的软钎焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有电子元器件的印制板通过焊料波峰实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。

焊端（Terminations）：无引线表面组装元器件的金属化外电极。

矩形片状元件（Rectangular Chip Component）：两端无引线，有焊端，外形为薄片矩形的表面组装元件。

圆柱形表面组装元器件（metal electrode face（MELF）component cylindrical device）：两端无引线，有焊端的圆柱形表面组装元器件。

小外形封装（Small Outline Package，SOP）：小外形模压塑料封装，两侧具有翼形或 J形短引线的一种表面组装元器件封装形式。

小外形晶体管（Small Outline Transistor，SOT）：采用小外形封装结构的表面组装晶体管。

小外形二极管（Small Outline Siode，SOD）：采用小外形封装结构的表面组装二极管。

小外形集成电路（Small Outline Integrated Circuit，SOIC）： 指外引线数不超过28条的小外形集成电路，一般有宽体和窄体两种封装形式。其中具有翼形短引线者称为SOL器件，具有J形短引线者称为SOJ器件。

任务四 表面安装技术

表面安装技术，也称 SMT，是将表面安装元器件（SMC/SMD）贴、焊到印制电路板表面规定位置上的电路装接技术，是一门包括电子组件、装配设备、焊接方法等内容的系统性综合技术。不同于传统的印制电路板（PCB-Printed Circuit Board）通孔基板插装元器件方式（THT-Through Hole Technology），它是直接将无引线的元器件平卧在印制电路板上进行焊接安装的，如图2-41和图2-42所示。它是电子产品能有效实现小型化、轻量化、薄型化、高可靠、优质量、低成本的重要手段。它具有元器件组装密度高、易于自动化等特点，已成为当今世界电子产品采用的较先进的第四代装接技术。

安装技术的发展：第一代是基于电子管的铆接技术，第二、三代是基于晶体管及单、双列集成电路的通孔插装技术（THT），第四代是基于无引线的贴片式器件的表面安装技术（SMT），第五代是基于超大规模集成电路（VLS-IC）或特大规模集成电路（ULS-IC）的微组装技术（MPT）。THT主要用于中、低端电子产品，SMT则用于中、高端电子产品，如它在计算机、录像机、数码相机、数码摄像机、手机、MP3、MP4、通信设备、军事装备等电子产品生产中得到了广泛应用。SMT的应用如图2-43所示。

表面安装技术的特点：组装密度高；由于SMC/SMD在体积和质量上都大大减小了，故一般整体体积缩小了40%～60%。质量减了60%～80%；可靠性高，抗震能力强；高频特性好；由于片式元件通常为无引线或短引线器件，故在PCB设计方面它可降低寄生电容的影响，减少了电磁和射频干扰，电路最高频率可达3GHz，而采用通孔元件的频率仅为500MHz；降低了成本；它使用的PCB面积减小，一般为通孔PCB面积的1/12；片式元件体积小，质量轻，减少了包装、运费；便于自动化生产。另外，SMT还采用了自动贴片机的真空吸嘴来吸放元件，由于真空吸嘴小于元件外形，所需空间小，故可完全自动化生产，提高生产效率。SMT的缺点为：由于生产设备结构复杂，技术面宽，初始投资大，费用昂贵，再加上表面安装元器件体积小，故造成了电子产品维修困难。

表面安装技术的组成：通常包括表面安装元器件、表面安装电路板、表面安装专用辅料、表面安装设备、表面安装焊接技术、表面安装测试技术、清洗技术及生产管理等。

一、学习目标

1.知道表面安装元器件的性能与结构。

2.知道表面安装元器件的装接工艺要求。

3.能手工装接表面安装元器件。

4.养成科学发展观念，培养创新思维能力。

二、学习准备

1.阅读教材、参考资料、查阅网络（关键词：SMT、片式电阻、片式电容、片式电感、片式晶体管、片式集成电路）。

2.观察采用SMT组装的电子产品电路板。

3.设施与材料。

（1）明亮、宽敞、通风的电子技术应用实训室或教学车间。

（2）SMT专用电烙铁1把。

（3）镊子1把。

（4）表面装接印制电路板（SMB）1块。

（5）SMC/SMD若干。

（6）SMT辅助材料若干。

三、学习过程

1.表面安装元器件

表面安装元器件是无引线或短引线元器件，常把它分为无源器件（SMC）和有源器件（SMD）两大类。如片式电阻器、电容器、电感器等便是SMC，如图2-44所示；小型封装的晶体管、集成电路等则是SMD，如图2-45所示。

（1）无源器件（SMC）

[1] 表面安装电阻器。表面安装电阻器按封装外形可分为片状和圆柱形两种。

矩形片式电阻器：由于制造工艺的不同有厚膜型（RN型）与薄膜型（PK型）两种类型。厚膜型电阻器是在扁平的高纯度三氧化二铝基板上印一层二氧化钌基浆料，烧结后经光刻而成。薄膜型电阻器是在基体上喷射一层镍铬合金而做成的，其精度高、电阻温度系数小、稳定性好，在电路中应用较广泛。片式电阻器的常见外形尺寸如表2-7所示。为了让所有厂家生产的元件在尺寸上有更多的通用性，国际上进行了尺寸要求的规范工作，形成了相应的尺寸系列。在不同国家采用了不同的单位基准，主要有英制和公制，如0201表示0．02in×0．01in与0．6mm×0．3mm。

圆柱形贴装电阻器：简称MFLF电阻器。与片式电阻相比，它具有无方向性和正反面性，包装使用方便，装配密度高，失真较低等特点，常用于高档音响电器产品中。它主要分为以下三种：碳膜ERD型、金属膜ERO型和跨接用0Ω电阻器。

电阻排（电阻网络）：表面组装电阻排是电阻网络的表面组装形式，常见的表面组装电阻排如图2-46所示。

片式电位器：它包括片状、圆柱状、扁平矩形等外形，结构有敞开式、防尘式、微调式和密封式，其标称阻值范围在100Ω～1MΩ之间。

贴片电阻外观单一，表面有丝印标识元件标称值。阻值识别规则：以图2-44（a）为例，第一、二位表示阻值的有效数字，第三位表示有效数字后应乘的位数。图中电阻的丝印为331，则读取值为33×101=330Ω。

[2] 表面安装电容器。表面安装电容器目前使用较多的主要是陶瓷系列电容器和钽电解电容器，其中陶瓷介质电容器约占80%。

多层片状陶瓷介质电容器：实际运用中的多层片状陶瓷介质电容器通常是无引线矩形三层结构。它按用途分为两大类，第一类是温度补偿型电容器，其特点是损耗低、电容量稳定性高，适用于谐振电路、耦合电路和需要温度补偿效应的电路；第二类是高介电常数类电容器，其特点是体积小、容量大，适用于旁路、滤波或对损耗、容量稳定性要求不太高的鉴频电路。

片式钽电解电容器：其容量一般为 0．1～470μF，外形多呈现矩形结构。由于其电解质响应速度快，因此在需要高速运算处理的大规模集成电路中应用广泛。它分为裸片型、模塑封装型和端帽型三种类型。其极性的标注是在基体的一端用深色标志线作正极，而电容值和耐压值用丝印标明，如图2-44（b）所示。

片式铝电解电容器：其容量一般为0．1～220μF。它主要用在各种消费类电子产品中，价格低廉。按外形和封装材料的不同，它可分为矩形铝电解电容器（树脂封装）和圆柱形电解电容器（金属封装）两类。在基体上同样用深色标志线作负极来标注其极性，如图2-44（d）所示。

[3] 表面安装电感器。表面安装电感器可分为片式、多层型、绕线型电感器几种。

片式电感器：片式电感器的种类较多，按形状可分为矩形和圆柱形；按磁路可分为开路形和闭路形；按电感量可分为固定型和可调型；按结构的制造工艺可分为绕线型、多层型和卷绕型。

多层型电感器：多层型电感器也称多层片式电感器，它的结构和多层型陶瓷电容器相似。制造时用铁氧体浆料和导电浆料交替印刷叠层后，经高温烧结后便可形成具有闭合磁路的整体。导电浆料烧结后会形成螺旋式导电带，这相当于传统电感器的线圈，而被导电带包围的铁氧体则相当于磁芯。

绕线型电感器：制造时将导线缠绕在磁芯上。低电感时可用陶瓷作磁芯，大电感时可用铁氧体作磁芯，再加上外部端子，即可取代传统电感器的引线。

（2）有源器件（SMD）

[1] 表面安装二极管。它分为以下几种。

圆柱形玻璃二极管：其封装结构是将二极管芯片装在具有内部电极的细玻璃管中，在玻璃管两端装上金属帽作正、负电极，用深色标志线来标记负极。常见的有稳压二极管、开关二极管和通用二极管。二极管的功耗一般为 0．5～1W，外形尺寸有φ1．5mm×3．5mm 和φ2．7mm×5．2mm两种，如图2-45（a）所示。

矩形薄片二极管：通常为塑料封装，可用在VHF到S频段。其额定电流为150mA～1A，耐压为50～400V，外形尺寸为3．8mm×1．5mm×1．1mm，如图2-45（b）所示。

SOT-23型封装的片状二极管：多用做封装复合型二极管，也用做速开二极管和高压二极管。其外形尺寸与内部示意如图2-47所示。

[2] 表面安装三极管。表面安装三极管常用的封装形式有SOT-23型、SOT-89型、SOT-143型和SOT-252型四种，其外形实物如图2-48所示。

SOT-23型表面安装三极管：有三个“翼形”端子，常见的有小功率晶体管、场效应晶体管和带电阻网络的复合晶体管。

SOT-89型表面安装三极管：具有三个薄的短端子，分布在三级管的一端。三极管芯片粘贴在较大的钢片上，以增加散热能力。它常用做硅功率表面安装晶体管。

SOT-143型表面安装三极管：有四个“翼形”端子，端子中宽大一点的是集电极，常见的有高频晶体管与双栅场效应晶体管。

SOT-252型表面安装三极管：功耗在2～5W之间，各功率晶体管都可以采用这种封装。

[3] 表面安装集成电路。表面安装集成电路常用的封装形式有 SOP 型、PLCC 型、QFP型、BGA型等。

小外形封装（SOP 型）：引脚分布在器件的两边。它有两种不同的引脚形式，一种具有“翼形”引脚，另一种具有“J”形引脚。它常用在线性电路、逻辑电路、随机存储器等中。其示意图如图2-49所示。

塑封有引线芯片载体封装（PLCC型）：采用“J”形引脚，当引脚超过40只时便可采用此类封装。表面有标记定位点，以供判定方向。它常用在逻辑电路、微处理阵列、标准单元中。其示意图如图2-50所示。

四方扁平封装（QFP 型）：是一种塑封多引脚器件，四周有“翼形”引脚，其外形有方形和矩形两种。正四方形引脚确定方法：将方向标记向左，从标记开始，逆时针方向依次为第一脚至第N脚。其示意图如图2-51所示。

球栅阵列封装（BGA 型）：其引脚成球形阵列分布在封装的底面，它充分利用集成电路与印制电路板的接触面积，开发集成电路的底面和采用垂直焊接方式，提高了组装密度。其示意图如图2-52所示。

2.手工焊接贴装元件

表面安装元件的手工焊接只有在单件研制、小件生产或返修过程中更换元器件等特殊情况下采用，而且一般也只适用于元器件端子类型简单、组装密度不高、同一印制板上SMC/SMD数量较少等有限场合。

由于表面安装元件的引脚间距更小，引脚数也更多，故人工拆装比较困难，必须用表面安装专用镊子或真空吸笔等专用工具拾取。有些表面安装元件自身的质量甚至不及焊锡熔化后的表面引力，故在手工焊接时它们经常会被粘在烙铁头上，则在检查焊接质量时必须借助探针、放大镜等工具。另外，由于表面安装电路板均为多层布线，线径很细，一旦焊接温度过高，很容易因板材变形而被拽断，因此对表面安装电路板的手工焊接比对普通电路板的焊接工艺要求高，则操作人员应具备一定的耐心，且操作时应精细。由于在企业的生产过程中，表面安装元件的手工焊接是必不可少的操作环节，因此表面安装元件的手工焊接及技巧是从事焊接岗位必须掌握的知识。

（1）手工焊接工具与材料

焊接表面安装元件时所需的热量，比焊接普通电路板时所需的热量小。接触焊接一般采用25W的铜头小烙铁或温度可调和的带静电保护的焊接台。烙铁头部要尖细，头部的宽度不能大于1mm，操作温度一般控制在335～365℃之间。接触焊接最大的缺点是烙铁头直接接触元件，容易对元件造成温度冲击，导致陶瓷封装等元件损伤，特别是多层陶瓷电容等。采用加热气体的方式焊接时一般可采用热风焊枪，热风焊接是通过喷嘴把加热的空气或惰性气体（如氮气）吹向焊接点和引脚来完成的，手工操作时一般选用手持式热风枪。热风焊接可避免接触焊接的局部过热，热风温度一般是 300～400℃，而熔化焊锡所要求的时间取决于热风量的大小。由于热风焊接传热效率较低，加热过程缓慢，故可减少对某些元件的热冲击，并且热风对每个焊盘的加热及熔化比较均匀，同时热风的温度和加热率是可控制的。当然，使用热风焊枪的生产成本比电烙铁高得多。

在手工焊接操作时，需要助焊剂和锡膏。助焊剂的作用是使焊锡、元件引脚和焊盘不被迅速氧化。利用焊盘上原有焊锡进行焊接时，助焊剂不但能减慢氧化速度，加快焊锡熔化，还能在贴放元件时固定元件的位置，并在焊锡熔化时增加浸润性，减少虚焊、桥焊的发生。除上述主要工具及材料外，还应配备一定的辅助工具和材料，如镊子或真空吸笔、清理焊盘的吸锡带、涂布焊膏的专用注射器（并应配备几种不同型号的针头），以及检查焊接质量的放大镜等。

（2）手工焊接工艺

[1] SMD/THC 的手工焊接。表面安装一般有全表面安装（单面、双面）、单面混合安装和双面混合安装三类共七种形式，如图2-53所示。目前的绝大多数的表面安装印制电路板上还含有通孔元件，因而是混合的安装。

[2] SMC的手工焊接。有如下两种方法。

方法一：先在一个焊盘上点一点锡，用镊子夹住片式元件将一端焊接在焊盘上，同时调整元件位置，固定后完成另一个焊盘的焊接。

方法二：为了能有效固定元件，可以自制SMC固定焊接台，如图2-54所示。使用时用手指轻轻抬起钢丝，将要焊接的元件与印制板放置其下，放下钢丝夹住元件，使元件不出现移位。然后将烙铁头、焊锡丝同时压放在引脚、焊盘之间，形成焊点后快速移开。

[3] 翼形引脚SOP芯片的手工焊接。使芯片与焊盘位置对齐，并保证芯片的放置方向正确，把烙铁的温度调到300多摄氏度，将烙铁头上熔少量的焊锡，焊接两个对角位置上的引脚，使芯片固定而不能移动。重新检查芯片的位置是否对准后，开始焊接所有的引脚。方法一为点焊操作，即将所有的引脚涂上焊剂使引脚保持湿润，然后对引脚逐个进行焊接。方法二为拉焊操作，即用扁平式烙铁头在烙铁头蘸上焊锡，一手持电烙铁从左向右对引脚焊接，另一手持焊锡丝不断供锡，如图2-55所示。焊接完后应在需要焊接的地方吸掉多余的焊锡，以消除任何短路和搭接，并检查是否有虚焊；还应从电路板上清除残留焊剂，将硬毛刷浸上酒精沿引脚方向仔细擦拭，直到焊剂消失为止。

3.热风焊接

先在每列焊盘上涂一条锡膏线，用小型镊子或真空吸笔贴放四边引脚封装集成电路，一定要保证对准贴放，如有些元件的引脚数量很多，间距很小，对准贴放有困难，可借助放大镜完成贴放工作。开始加热时，将热风枪撤离开引脚1cm以上再吹风加热，待锡膏内的助焊剂缓慢软化并开始蒸发，再将热风喷嘴罩住元件引脚部位，以较高的温度加热，使焊锡迅速熔化，焊锡熔化时靠张力和焊盘间阻焊膜的作用将焊膏自动分配到每个焊点。焊接完成后应及时检查虚焊、桥焊情况。检查虚焊时，可用探针轻轻划过引脚，若引脚发生移动，则为虚焊，需用烙铁进行补焊。如有桥焊可用吸锡带吸去多余的焊锡。

4.工艺要求

[1] 矩形或方形片式元件在装接后应无侧面偏移，如图2-56所示。

[2] 矩形或方形片式元件在装接后应无末端偏移，如图2-57所示。

[3] 矩形或方形片式元件末端的焊点宽度应等于可焊端宽度或焊盘宽度，如图2-58所示。

[4] 矩形或方形片式元件的最大焊点高度可以到达金属焊端顶部，但不可接触元件体。如图2-59所示。

[5] 圆柱体贴装元件在装接后应无侧面偏移，如图2-60所示。

[6] 扁平、L形和翼形引脚在装接后应无侧面偏移，如图2-61所示。

[7] 扁平、L形和翼形引脚焊点的宽度应等于或大于引脚宽度，如图2-62所示。

5.注意事项

对表面安装元件进行装接操作时，除了要有良好的工作环境、合适的工具外，还要对SMD器件采取防静电措施。对元件进行贴装和焊接后要避免出现下列异常情况，即：如图2-63（a）所示的贴装颠倒、图2-63（b）的元件末端翘起、图 2-63（c）的焊点破裂、图 2-63（d）所示的元件引脚变形。不能与焊盘正确接触，图2-63（e）的焊点有针孔、图2-63（f）的焊点呈现焊锡紊乱痕迹、图2-63（g）的桥接、图2-63（h）的溅锡等。

四、学习评价

1.学生分组整理、归纳从网络查获的资料，解决以下问题并形成书面报告。

（1）片式电阻器的参数标注方法、极性、引脚排列方式。

（2）片式电容器的参数标注方法、极性、引脚排列方式。

（3）片式电感器的参数标注方法、极性、引脚排列方式。

（4）片状二、三极管的参数标注方法、极性、引脚排列方式。

（5）片状集成电路的参数标注方法、极性、引脚排列方式。

2.SMC/SMD的识别考核

目的：掌握SMC/SMD的识别技能。

器材：有大量SMC/SMD的电路整机板，如彩电调谐（高频头）、BP机、手机电路板。

步骤：[1] 对各类SMC/SMD的标称阻值、允许偏差，以及引脚极性与顺序等进行识别。

[2] 填写表2-8的SMC/SMD识别测评表。

五、思考与练习

进行表面安装元件手工焊接操作练习。图2-64为表面贴装练习板。

目的：掌握表面安装元件的手工焊接技能。

器材：焊接工具与材料、表面安装器件、表面贴装印制电路板。

步骤：20min完成SMC的焊接；30min完成SMD与SOP型IC的焊接。

要求：焊点完整、光亮、牢固、无拉尖、无短路；元件整齐、焊面清洁。

评价：满分240分，一处不合格焊点、虚焊、污迹扣1分，一处短路扣3分。

多次、重复练习，以求质量、速度等基本符合无线电装接工中级技能要求。

六、知识拓展

表面安装的自动焊接技术

SMT焊接工艺主要有波峰焊与再流焊。一般情况下，波峰焊用于混合组装方式，再流焊用于全表面组装方式。SMT焊接工艺的典型设备是由焊膏印刷机、贴片机、再流焊炉等组成的焊接流水线，如图2-65、图2-66、图2-67所示。再流焊，也称回流焊，它是指通过重新熔化预先印刷到焊盘上的膏状软钎焊料（焊膏），完成表面安装元件焊端或引脚与印制电路板焊盘电气连接的软钎焊。再流焊的工艺流程如图2-68所示。再流焊工艺操作简单、效率高、质量好、节省焊料，适合大规模、自动化电子产品装接技术，是当前印制电路板表面安装技术的主流。