手动SMD焊接图文教程(一)小尺寸封装EDA
本系列将介绍如何手动焊接贴片器件,包括以下三个系列:
小尺寸封装(贴片阻容)
通用带引脚封装
无引脚封装(QFN)
由于BGA手动焊接难度太大,非老师傅无以胜任,这里就不做介绍了。
准备工作
开始之前先介绍一下焊接需要用到的工具及材料:
焊丝
焊丝一般为铅锡合金,内含助焊剂。焊接SMD器件最好采用直径0.5mm或0.3mm的有铅焊丝。当然,现在很多产品环保要求较高,对PCB/A也有无铅(Pb Free)、无卤(Halogen Free)的要求。对于这类产品,在选择器件,甚至焊接材料的时候都必须要谨慎。
有铅焊接与无铅焊接主要区别在于: 总结一下,有铅焊料焊接温度低,对电子产品热损坏少;且有铅焊料可焊接性好,产品焊点“虚焊”的可能性较小;另外,有铅焊点抗震动性也好于无铅焊点。 可以看到,为了达到“环保”的标准,变相牺牲了产品的某些可靠性指标,且成本会更高。
助焊剂(助焊膏)
焊丝在高温时易氧化,其氧化物熔点很高,会导致流动性变差、焊锡不光泽、焊点粘连和虚焊等问题。因此在焊接时必须使用助焊剂(助焊膏)。 我们最熟悉的助焊材料是自然是松香。 还记得大学时最喜欢做的事儿就是取一块新鲜透明的黄色松香,用加热到300度的烙铁头轻烫松香表面,听到“滋滋”声的同时便会闻到松香特有的气味... 长大了才知道,原来焊接时使用烙铁头烫松香是极其错误的做法(处理烙铁头时除外),烫后的松香变得昏暗发黑,已被氧化,不再具有助焊还原的作用。但谁又在乎呢?这才是我们的青春啊,哪个工程师没有一把生锈的烙铁和一坨坨黑里透黄的松香呢 不好意思,扯得有点远了... 其实SMD焊接时很少用到松香,用的更多的是助焊剂或者焊锡膏。助焊剂是由松香、活性剂和一些添加剂组成,性能更强、更好用。焊锡膏则是膏状粘稠体,主要成分是金属粉末、松香、有机酸、触变剂、活性剂。焊锡膏常用于SMT自动贴装工艺的焊接,是助焊剂与焊锡工艺升级替代品,自动化程度高,焊接精度高。
当然,手动焊接使用焊锡膏,也更便捷、高效。类似下图的焊锡膏,淘宝也就10多块钱一盒: 烙铁(头)电烙铁建议使用恒温的,就是类似下图中带温度调节盒的这种。 那种尾端直接连着线带个两眼插头的烙铁建议谨慎使用,不同封装的SMD器件对烙铁温度的要求不同,普通烙铁不易控制。
再看一下烙铁头,烙铁头表面应光滑且吃锡良好。对于不同的应用场合,应合理地选择烙铁头。下图是900M系列的烙铁头: 小尺寸封装的焊接
好了,一切准备就绪,开始实际操作!以下视频不是小编原创,版权归原作者所有。但请大家仔细观看,视频中包含了对以下封装焊接的实际操作: 0805, 0603, 0402, 0201, 01005
焊接0805的电阻(2.0 x 1.25mm) 选用900M-T-2C烙铁头,烙铁温度在300~330摄氏度。 用牙签挑取适量焊锡膏,并涂抹于其中一个焊盘上: 用镊子对齐器件并按住,使用烙铁对焊盘加热,待焊锡溶化浸润(多数器件在出厂时焊盘、引脚已做上锡处理):
对烙铁头进行上锡操作(此步骤非必须):
对另一焊盘涂抹焊锡膏并用烙铁完成焊接操作:
焊接0603的电阻(1.6 x 0.8mm) 操作步骤与0805完全相同,不再赘述。 焊接0402的LED(1.0 x 0.5mm) 0402尺寸更小,因此需要选用更小的烙铁头:900M-T-1C 操作类似,对焊盘涂抹焊锡膏,用镊子对齐并按住器件;然后使用烙铁加热,待焊锡溶化浸润:
焊接0201的电容(0.6 x 0.3mm) 操作步骤仍然类似,但由于尺寸非常小,使用镊子进行对齐、固定的操作比较困难;烙铁头也不太容易准确地找到焊盘位置,稍稍用力,就有可能造成器件位置的偏移。没什么太好的办法,熟能生巧吧。 焊接01005的电容(0.4 x 0.2mm) 最后看一下01005的电容焊接。该封装到底有多小呢?看一下图片中和手指的对比,是不是基本看不见了? 焊接这样大小的器件,纯粹是考验技术了。有一个小技巧,在抹焊锡膏的时候,可以抹在焊盘上,也可以按住器件后,抹在器件焊盘处。反正多抹焊锡膏,可以有效地提高焊接的效率......
收尾工作
焊接完毕之后,别忘了用清洗剂对焊点进行清洗。 OK,大功告成。
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