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第四章 手工锡焊技术
手工锡焊是传统的焊接方法，是电工实践训练的一项基本技术。在电子工艺中，锡焊技术很重要，它不但能固定元件，而且能保证可靠的电流通路，焊接好坏将直接影响电子产品的质量。
4.1 电烙铁的正确使用
电烙铁是手工焊接的主要工具。它主要由烙铁头和烙铁芯两部分组成，烙铁芯采用镍铬电阻丝绕在陶瓷管上制成。烙铁芯直接用220V交流电源加热。常用电烙铁分内热式和外热式两种，外观如1-4-1所示。内热式电烙铁的烙铁芯安装在烙铁头的里面，发热快，体积小且重量轻，但功率一般较小，适合焊接小元件。外热式电烙铁的烙铁芯是在烙铁头的外面，加热虽然较慢，但相对比较牢固。电烙铁的功率有15W、20W、25W、30W……300W等多种。一般来说电烙铁的功率越大，热量越大，烙铁头的温度越高。应根据焊接对象合理选用不同类型的电烙铁。使用的烙铁功率过大容易烫坏电子元器件或使焊盘从基板上脱落；如果功率太小，则焊锡不能充分熔化，焊点不牢固，易造成虚焊。一般印制线路板的焊接通常选用20W或25W的内热式电烙铁。它的烙铁头是直的，头端锉成一个斜面或圆锥状的，适宜焊接面积较小的焊盘。焊接大焊件时可选用 100W 以上的大功率外热式电烙铁。烙铁头一般用紫铜材料制成。为保护在焊接高温条件下不被氧化生锈，常将烙铁头经电镀处理，有的烙铁头还采用不易氧化的合金材料制成。
(a) 内热式 (b) 外热式
图1-4-1 电烙铁 图1-4-2 烙铁架
电烙铁使用前要进行清洁处理并上锡，具体方法是：将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头各个面均匀的镀上一层光亮的焊锡（俗称吃锡）。电烙铁经过长时间使用后，烙铁头部会生成一层氧化物，这时不容易吃锡，可用砂布擦去或用小锉刀轻锉去表面氧化层，在露出紫铜的光亮后再进行镀锡处理。对于有镀层的烙铁头，一般不要锉或打磨。
使用电烙铁焊接时要用焊锡和助焊剂。手工锡焊常采用含有松香芯的焊锡丝，其材料为锡铅合金(锡63%，铅37%)，这种焊锡丝的熔点较低(183℃)，而且内含松香助焊剂，使用起来很方便。焊锡丝的直径有0.5、0.8、1.0……5.0mm等多种规格，要根据焊点的大小选用，一般应使焊锡丝的直径略小于焊盘的直径。焊剂的作用主要是去除被焊金属表面的氧化物，提高焊锡的流动性，起到助焊的作用，同时又可保护烙铁头。常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。
电烙铁使用注意事项：
(1) 每次使用电烙铁时必须保证电烙铁头是干净的，并且在使用过程中经常维护，保证烙铁
头上始终挂上一层薄锡。烙铁头上焊锡过多时，可用湿布擦掉，不可乱甩。
(2) 电烙铁通电后温度高达250℃以上，不用时一定要稳妥放在烙铁架上（见图1-4-2），并
要注意导线尤其是电烙铁的电源线等物不要碰烙铁头，以免造成事故。但较长时间不用时应切断电源，防止高温“烧死”烙铁头（被氧化变黑），不再“吃锡”。
(3) 电烙铁使用中，不能用力敲击，并防止摔落，以免震断电烙铁内部电热丝或引线而产生故障。
(4) 操作完毕后，要及时切断电源。尽量不要用断电后的余热焊接。
4.2 手工焊接操作姿势
掌握正确的操作姿势，可以保证操作者的身心健康，减轻劳动伤害。焊剂加热挥发出的化学物质对人体有害。为减少有害气体的吸入量，一般情况下，烙铁到鼻子的距离应该不少于20cm ，通常以30cm 为宜。
电烙铁有三种拿法，如图1-4-3 所示。（1）握笔法，即大拇指、食指、中指三个手指拿住电烙铁。此法适用于轻巧型的小功率电烙铁，焊接散热量小的被焊件。一般在操作台上焊接元器件及维修电路板时，多采用握笔法；（2）正握法，适于中功率电烙铁或带弯头电烙铁的操作，多用于线路板垂直桌面情况下的焊接；（3）反握法，就是用五指把电烙铁的柄握在掌内。此法的动作稳定，长时间操作不易疲劳，适于大功率电烙铁的操作，焊接散热量大的被焊件。
(a) 握笔法 (b)正握法 (c)反握法
图1-4-3 电烙铁拿法
(a)连续焊接时
(b) 断续焊接时
图1-4-4 焊锡丝拿法
焊锡丝一般有两种拿法，如图1-4-4所示。由于焊锡丝中含有一定比例的铅，而铅是对人体有害的一种重金属，因此操作时应该戴手套或在操作后洗手，避免食入铅尘。
4.3 手工锡焊的基本步骤
焊接前，电烙铁要充分预热并上锡，然后并对被焊接物体(即焊件)的金属表面进行清洁处理，如在引线上镀一层锡或清除焊接部位的氧化物等。焊件通常是元器件引脚、电路板焊盘和导线等。
一般手工焊接操作过程可分为以下五个基本步骤，简称锡焊五步法，如图1-4-5 所示。 ⑴ 准备施焊：左手拿焊锡丝，右手握电烙铁，进入备焊状态，见图1-4-5 (a)。 ⑵ 加热焊件：烙铁头靠在两焊件的连接处，加热整个焊件全体，时间大约为1～2秒钟。对
于在印制电路板上焊接元器件来说，注意烙铁头要同时接触元件引脚和焊盘，保持焊件均匀受热，见图1-4-5 (b)。
⑶ 送入焊丝：焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件，见图1-4-5 (c)。 注意：不要把焊锡丝送到烙铁头上！
⑷ 移开焊丝：当焊锡熔化一定量散满焊盘时，立即向左上45°方向移开焊丝，见图1-4-5 (d)。
⑸ 移开烙铁：待焊锡完全浸润焊点后，向右上45°方向移开烙铁，如图1-4-5 (e) 所示，
结束焊接。从第三步开始到第五步结束，时间大约也是1至2s。注意：烙铁离开焊点后，焊锡还不会立即凝固，应稍等片刻后才可移动焊接元件，如果未凝固前移动焊接件，焊锡会凝成沙状，造成附着不牢固而引起假焊。
(a) 准备焊接 (b) 送烙铁 (c) 送焊丝 (d) 移焊丝 (e) 移烙铁
图1-4-5 锡焊五步法
对于热容量较小的焊件，例如印制电路板上的小焊盘，可以简化为锡焊三步操作法，即将上述步骤2，3合为一步，4，5合为一步。如图1-4-6所示。 ⑴ 准备：同以上步骤一，见图1-4-6 (a)。
⑵ 加热与送焊丝：烙铁头放在焊件上后立即放入焊丝，见图1-4-6 (b)。
⑶ 去焊丝移烙铁：焊锡在焊接面上浸润扩散达到预期范围后，立即拿开焊丝并移开烙铁，
如图1-4-6 (c) 所示。注意：移去焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间！
(a) 准备焊接 (b) 送烙铁、焊丝 (c) 移焊丝、烙铁
图1-4-6 锡焊三步法
对于一般焊点而言，上述整个过程的时间不过2至3秒钟，各步骤的节奏控制，顺序的准确掌握，动作的熟练协调，需要通过大量的实践操作练习才能逐步掌握。
4.4 手工锡焊的技术要点
焊接是一个在高温下两个物体表面分子相互浸透“扩散”的过程，是让溶化的焊锡分别浸透到两个被焊物体的金属表面分子中，然后让其冷却凝固使之结合。只有严格控制好锡焊条件，把握好焊锡用量，才能得到良好的焊点。 一、掌握锡焊条件
为了保证焊接质量，必须掌握好适当的焊接温度和时间。其次，要保持烙铁头的清洁，做好焊件表面处理，焊件有污物或锈蚀都不能焊接。
焊接时应使电烙铁的温度高于焊锡的温度，但也不能太高，一般经验是烙铁头温度比焊锡熔点高50℃较为适宜，以烙铁头接触松香刚刚冒烟为好。焊接时间太短，热量供应不足，焊锡流动性差，很容易凝固，造成焊点锡面粗糙，结晶粗脆，象豆腐渣一样，形成虚焊。反之焊接时间过长，焊锡容易流淌，可能烫坏元件及印刷电路板或使元器件的焊点之间短路。在焊接时正确方法是用电烙铁的搪锡面去接触焊点，这样传热面积大，焊接速度快。不要将电烙头在焊接点上来回移动或者加力加热。在保证焊料润湿焊件的前提下，时间越短越好，一般不超过3秒钟。在焊锡未凝固以前，不得摇动焊接元件，以免造成虚焊。 二、焊锡用量适中
焊接点上的焊锡量要适中，太少了焊接不牢，机械强度差；用量太多容易造成外观一大