电子元器件手工焊接技术(第3版)
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2.1 手工焊接工具

焊接工具是电子产品焊接过程中必不可少的工具,手工焊接操作过程中,电烙铁更是必不可少的工具,它是依靠烙铁头的热传导来加热母材和熔化钎料的焊接工具,下面对电烙铁进行详细介绍。

2.1.1 电烙铁

电烙铁是电子产品制作过程中不可缺少的工具之一,是决定焊接操作成功与否的重要工具,是用来焊接电子元器件、电气线路、五金线材及其他一些金属物体的电热器具。根据焊接操作的要求,电烙铁需要具备温度稳定快、热量充足、耗电少、热效率高、温度下降少、可连续焊接、重量轻、便于操作、便于维修、结构坚固、寿命长等条件,除此之外电烙铁还应该具备漏电流小、静电弱、对元器件没有磁性影响的性能。由于在焊接过程中要防止静电对电子元器件产生不良影响,要求烙铁头对地电阻低于2Ω,漏电电压要小于2mV,手柄需要用防静电材料制成。只有具有上述性能的电烙铁才是合格的电烙铁。

由于电烙铁小巧轻便,因此应用广泛,通常焊接中采用的电烙铁都是使用220V、50Hz交流电,但是在小功率晶体管内引线焊接中应采用比较安全的24V、12V、6V的低压供电的电烙铁,避免在焊接过程中损坏元器件。

1.电烙铁的构成

电子工业设计中使用的电烙铁的典型构造主要包括烙铁头、发热丝、手柄、接线柱、电源线、电源插头、紧固螺钉等。内热式和外热式电烙铁的结构图如图2-1所示,内热式和外热式电烙铁实物图如图2-2所示。

电烙铁各部分功能如下:

烙铁头:又称烙铁嘴、焊嘴,主要材料为铜,属于易耗品。它在电烙铁中起到热量存储和传递的作用,除了可以加热外还可以用来控制焊锡的用量和吸出焊锡。

图2-1 内热式、外热式电烙铁结构图

a)外热式电烙铁 b)内热式电烙铁

图2-2 内热式、外热式电烙铁实物图

a)外热式电烙铁 b)内热式电烙铁

发热元器件:又称烙铁芯,是电烙铁中能量转换部分,它是将电热丝平行地绕制在一根空心的瓷管上构成,中间用云母片绝缘,引出两根导线与220V交流电源连接,将电能转换为热能传递给烙铁头,使烙铁头的温度达到合适焊接的温度,进而达到熔化焊锡,进行焊接的目的。

手柄:用木料或者胶木等绝缘、不易导热的材料做成,是电烙铁各部件中唯一直接同操作人员接触的部分,因此手柄应该舒适、便于操作,温升越低越好。手柄有木质材料、电木材料、塑料材料,几种材料的手柄各有优缺点。木质材料手柄在潮湿的天气中容易受潮漏电,高温时容易开裂损坏,机械性能差;电木材料手柄导热率较高,容易造成手柄温升过高,手感差,操作时难以接受,而且电木手柄颜色单调,大多数只有黑色;耐高温塑料手柄,温升低,手感轻巧,操作性好,安全可靠,颜色鲜艳多样。

接线柱:是发热元器件和电源线的连接点。在电烙铁内部一般都有三个接线柱。接线时应用三芯线,将外壳接保护零线,一旦电热丝和外壳短路,就会使220V电源短路,烧断电源熔丝,从而起到保护人身安全的作用。

2.电烙铁的分类

(1)电烙铁按功率分有20W、25W、30W、35W、……、100W、200W、300W等,一般元器件的焊接以20W内热式电烙铁为宜;焊接集成电路、易损元器件时可以采用储能式电烙铁;焊接大的焊件时可采用150~300W大功率外热式电烙铁。小功率电烙铁烙铁头的温度一般在300~400℃之间。实际工作中应根据元器件大小,按照要求选用不同功率的电烙铁。

(2)电烙铁按发热方式分有电阻式、感应式和PTC式三种。

1)电阻式电烙铁主要是靠电热丝通电将烙铁头加热从而进行焊接作业。

根据电热丝与烙铁头的相对位置,电阻式电烙铁又可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁两种。

内热式电烙铁与外热式电烙铁的主要区别在于,外热式电烙铁的发热元器件在烙铁头的外部,内热式电烙铁的发热元器件在烙铁头的内部,因此比较起来相同功率的外热式电烙铁体积比内热式电烙铁体积要大,重量也要大。

2)PTC式电烙铁即恒温电烙铁,其特点是温度恒定不可调。现在生产的恒温电烙铁种类繁多,但其原理都是内部采用高居里温度条状的PTC恒温发热元器件来控制通电时间,实现恒温的目的,并配设紧固导热结构。恒温电烙铁一般分为磁控恒温电烙铁和电控恒温电烙铁。磁控恒温电烙铁是利用软磁材料在达到居里温度时失去磁性的特点制成磁性开关来达到控制温度的目的,根据软磁物质居里点的不同可以制成不同温度的恒温电烙铁,恒温电烙铁烙铁头的温度可在260~450℃范围内。磁控恒温电烙铁的缺点是由于其磁性物质的存在会对电子产品的性能产生影响。电控恒温电烙铁是利用热电偶作为传感控制元器件来检测和控制烙铁头的温度,当烙铁头的温度低于某一温度值时,电烙铁内部的热电偶电路动作,控制开关元器件或继电器接通电源,给电烙铁加热,当温度达到恒温值时,温控装置自动切断电源,如此反复,达到恒温的目的。但是电控恒温电烙铁由于制作时用到很多电子元器件,成本高,价格较贵,所以目前普遍使用的是磁控恒温电烙铁。两种恒温电烙铁各有优缺点,所以要根据焊接时的实际元器件选择使用哪种恒温电烙铁。

恒温电烙铁的优点:恒温电烙铁是断续加热的,所以比普通电烙铁省电;由于其恒温特性使得在使用恒温电烙铁焊接时虚焊现象减少,提高了焊接质量,而且还能减少对温度敏感元器件的损坏。恒温电烙铁如图2-3所示。

3)吸锡电烙铁,其特点是既能吸取焊锡进行拆焊又能进行焊接的电烙铁,是将活塞式吸锡器与电烙铁融于一体的拆焊工具,它具有使用方便、灵活、适用范围宽等特点。不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。吸锡电烙铁如图2-4所示。

图2-3 恒温电烙铁

图2-4 吸锡电烙铁

4)感应式电烙铁,又叫快速电烙铁、速热电烙铁,俗称焊枪。主体是一个电源变压器,它将220V电源转变为低电压大电流,从而使烙铁头发热,能在数秒钟内使烙铁头的温度达到可以熔化焊锡的温度。感应式电烙铁的烙铁头是一根弯成V字形的铜丝,适于焊接细金属线,但是由于其烙铁头实际上是变压器的二次侧,因而不适宜焊接对电荷敏感的元器件。

此外还有储能式电烙铁,其适用于焊接对电荷敏感的MOS电路,用蓄电池供电的碳弧电烙铁、能去除焊件氧化膜的超声波电烙铁、能自动送料的自动电烙铁、高温电烙铁、低电压电烙铁等。

可以看到,电烙铁其基本原理都是相同的,都是在接通电源后,产生电流,在发热丝上产生热量,而后热量传递到烙铁头,当烙铁头的温度达到可焊接温度后便可以使用进行焊接操作。几种常见电烙铁的优缺点见表2-1。

表2-1 几种常见电烙铁优缺点一览表

3.新买电烙铁的检验方法

对于新买的电烙铁在使用之前首先要检验电烙铁是否可用,用万用表电阻档检查插头两端,不能有短路现象。用万用表电阻档检查插头与金属外壳之间的电阻值,这时万用表指针理论上应该是不动的,这样才能说明插头与金属外壳是绝缘的,即电阻值无限大,但实际上插头和外壳之间存在一定的电阻,一般绝缘电阻在5MΩ以上就认为基本处于绝缘状态,这样的电烙铁是可以使用的。如果万用表的指针偏动比较大,测得绝缘电阻小于5MΩ,那么说明插头与金属外壳不绝缘,使用时会有触电的危险,需要彻底检查电烙铁,查出原因,进行修理之后方可使用。

2.1.2 烙铁头

由于烙铁头在电子产品焊接过程中起着举足轻重的作用,下面对烙铁头进行详细介绍。

1.烙铁头的种类

烙铁头是电烙铁的重要组成部分,它不仅能存储热量还必须能将热量快而准地传到焊接面,同时还应具有以下性能:与钎料的亲和性要好、导热性能好、机械加工性能好、材料储备丰富、价格便宜、容易购买。

由于铜价格便宜、润湿性好、热容量大、导热性能好,所以铜是烙铁头的理想材料。一般采用纯铜材料制作铜烙铁头,它是烙铁头(烙铁嘴)的主要成分,占烙铁头材料的85%左右。但有的厂家为了减少成本,用黄铜制作烙铁头,降低了烙铁头的导热效果。

铜烙铁头最大的缺点是损耗非常快,主要是由于锡铅钎料中的锡扩散所致,其次由于铜在高温时容易氧化以及钎剂的腐蚀作用。由于铜烙铁头的这个缺点,为了减少钎料引起的损耗,保护烙铁头在焊接的高温条件下不被氧化生锈,常将烙铁头进行电镀处理,有的烙铁头还采用不易氧化的合金材料制成,这样就有了电镀头、合金头以及金属包层头。

电烙铁镀层中采用的几种常见金属有铁、镍、铬、锡。下面介绍这几种金属在烙铁头镀层中的作用。

铁:烙铁头镀层中的铁起防腐蚀作用,它是影响烙铁头使用寿命的关键因素。性能好的烙铁头镀铁层晶体结构细而密,耐蚀性好,使用寿命长,下锡效果好。烙铁头中铁镀层的厚度直接影响到电烙铁的性能,铁镀层薄电烙铁的使用寿命会缩短,可以采用增加铁镀层厚度的方法来延长烙铁头的使用寿命,但是增加铁镀层的厚度会导致烙铁头的热传导特性下降,所以铁镀层厚度要适中。镀铁技术不好的厂家主要靠镀铁层的厚度来控制烙铁头的使用寿命,通常会出现镀铁层厚了烙铁头不上锡,薄了不耐用的现象。

镍:烙铁头镀层中的镍在镀铁层中起防锈的作用,而且便于后面镀铬。

铬:烙铁头镀层中的铬不粘锡,主要防止使用时锡往烙铁头(烙铁嘴)上跑。一般烙铁头镀铬时间在5min以上,普通的装饰镀铬都在1min左右。

锡:烙铁头镀层中的锡在烙铁头的头部,是使用时粘锡的部位。

因为铁镀层的存在延长了烙铁头的使用寿命,所以这种烙铁头又叫做长寿烙铁头,结构如图2-5所示。

2.铜烙铁头的选用

铜烙铁头的形状有很多,烙铁头的几种基本形状如图2-6所示。

图2-5 长寿烙铁头结构示意图

图2-6 烙铁头的基本形状

铜烙铁头的形状直接影响到焊接效果,针对不同的焊点,铜烙铁头的形状与尺寸的选择也不相同。

(1)工作面形状选择。铜烙铁头有几种基本形状,斜面、凿式和尖凿式、楔式和半楔式以及斜面复合式。烙铁头的形状要适应被焊物件面要求和产品装配的密度,应使它尖端的接触面积小于焊接处(焊盘)的面积。其中斜面形式的铜头只有一个平面,通常在焊接导线和接线柱的时候使用,焊接单面和双面印制电路板上不太密集的焊点,也适用于焊接SMT元器件中的电容、电阻等引线间距大的元器件;圆锥式和尖锥式烙铁头常用于孔眼和杯状物焊接,适用于PCB焊接高密度的焊点和小而怕热的元器件,以及一些DIP封装的元器件;凿式和尖凿式烙铁头多用于电器维修中;当焊接对象变化大时,可选用适合于大多数情况的斜面复合式烙铁头;元器件密度大,需要选用尖细的铁合金头,避免烫伤和搭锡;装拆IC块,常使用特殊形状的烙铁头;有时因为焊接不到,以及避免烫坏塑料元器件的情况下选用弯烙铁头。但是各种铜烙铁头的形状选择还依据个人的使用习惯而定。

(2)铜烙铁头直径、工作面尺寸及烙铁头的长度选择。铜烙铁头工作面的尺寸直接影响焊接质量的好坏,铜烙铁头的温度受工作面尺寸影响,工作面要在考虑到元器件材料、引线、元器件的大小和体积之后再做选择,铜烙铁头的工作面不是越大越好,适宜的尺寸为2/3倍于焊盘尺寸。铜烙铁头的直径直接决定了烙铁头的热容量,一般对处于同一温度下的两个烙铁头,直径较大的烙铁头的热容量比较大,热存储比较大;直径小的烙铁头的热容量比较小,热存储比较小。焊接较大焊点时需要选择直径大的电烙铁,一般来说合格的烙铁头的直径尺寸大小应该是能满足在其温度下降到低于产生良好焊点温度前能焊接好数个焊点的尺寸。一般铜头的直径为焊盘尺寸的1.5倍。铜头长度选择:铜头的长度指的是铜头伸出套筒的距离,伸出距离越短,温度越高。一般说来,烙铁头越长、越尖,热含量越低,焊接所需的时间越长;反之,烙铁头越短、越粗,则热含量越高,焊接所需的时间越短,烙铁头大的烙铁一般体积也大。要根据电子元器件的实际情况选择铜烙铁头。

如果仅使用一把电烙铁进行焊接,而且还需要不同温度,可以利用烙铁头插入烙铁芯深浅不同的方法调节烙铁头的温度,烙铁头从烙铁芯拉出的距离越长,烙铁头的温度相对来说越低,反之温度就越高;也可以利用更换烙铁头的大小及形状来达到调节烙铁头温度的目的,烙铁头越长越细,相对温度越低;烙铁头越粗越短,相对温度越高。根据所焊接元器件种类可以选择适当形状的烙铁头。

3.铜烙铁头的修整

(1)铜烙铁头。目前市场上销售的烙铁头大多只是在纯铜表面镀一层锌合金。镀锌层虽然有一定的保护作用,但经过一段时间的使用之后,由于高温和钎剂的作用,烙铁头被氧化,使其表面凹凸不平,这时就需要修整。新的铜烙铁头在正式焊接使用之前应先进行镀锡处理,方法是将烙铁头用锉刀或者细砂纸打磨干净,然后浸入松香水,接通电源,待电烙铁加热后,在木板上放些松香及一些焊锡,用烙铁头蘸上焊锡,在松香中来回摩擦,直到整个烙铁头的修整面均匀地镀上一层焊锡为止,这里松香的作用是防止烙铁头在高温下再次被氧化。

确定烙铁头已经加热有两种方法,一种是对于新买的电烙铁可以看其颜色变化,接通电源后一会儿新的烙铁头的颜色会变,烙铁头会冒烟,这证明烙铁头已经热了,利用松香判断电烙铁加热程度如图2-7所示;另一种是日常中所说的用闻的方法来确定烙铁头是否加热,但这不是真的闻,而是烙铁加热后放在鼻子附近可以感觉到温度升高,烙铁头变热,这样就确定电烙铁已经加热了,如果没有温度变化的感觉,那么电烙铁没有加热,注意这一过程中不要烫伤自己。

图2-7 利用松香判断烙铁头的温度

a)烟量小、温度低、不适于焊接 b)烟量中等、温度适当、适于焊接 c)烟量大、温度高、不适于焊接

搪锡的方法也可直接在烙铁头上镀焊锡。使用过程中,应使烙铁头保持清洁,并保证烙铁头上始终有焊锡。若使用时间很长,烙铁头已经发生氧化时,需要用小锉刀轻锉去除表面氧化层,在露出纯铜金属后与新烙铁头镀锡方法一样进行处理。

经过处理的烙铁头就可以进行焊接使用了,但要注意的是铜头电烙铁闲置不用时一定要在烙铁头表面搪上一层焊锡,避免烙铁头工作面在空气中被氧化,同时降低镀层的挥发。

长期使用的烙铁头由于钎剂的腐蚀氧化及摩擦损耗,表面上会出现坑凹及损耗,这时也需要按照新买烙铁头的修整方法进行修整后再使用,直至烙铁头不再适合使用为止,尽量减小铜烙铁头的浪费。

铜烙铁头在使用过程中会不断被氧化,烙铁头有一层黑色的氧化层不上锡,俗称“烧死”,此时烙铁头也需要按照新烙铁头修整的方法重新进行修整。

对于内热式电烙铁,由于刚锉好的烙铁头不一定能粘锡,如果通电加热,金属表面马上又会被氧化,达不到上锡处理的目的,此时可以把用锉刀锉过的铜烙铁头表面蘸上松香水或者涂上点松香末,放在锡块上研磨,这样焊锡熔化后就在下边的硬木或环氧板上拖着锡珠磨,达到蘸锡的目的。一边加热一边修整烙铁头的方法很危险,虽然这样容易蘸锡,但是如果电烙铁质量不可靠,会发生事故。

(2)长寿烙铁头。铜烙铁头经常修整,损耗比较严重,因此烙铁头的寿命有限,长寿烙铁头就是为解决铜烙铁头的修整及损耗问题而产生的。长寿烙铁头的主要金属组成成分还是纯铜,只是在工作端面镀上了一层纯铁,用来阻挡焊锡侵蚀,从而延长烙铁头的使用寿命,但是烙铁头上的铁镀层会减小烙铁头对焊锡的吸附性,即烙铁头的上锡性能变差了,因此为了保持烙铁头对焊锡的吸附性,需要在铁镀层的外面使用活性较大的钎剂(氧化锌之类)热镀上一层纯锡。铁在电烙铁的工作温度下基本上不会与锡起反应,因此不仅能阻挡焊锡对烙铁头的侵蚀,而且还解决了长寿烙铁头上锡性能差的问题。

长寿烙铁头的修整方法与普通铜烙铁头的修整方法不同,使用长寿烙铁头时,必须注意要保护其表面的镀层完好,如果表面镀层损坏就会露出内层的纯铜材质,那就成了普通的纯铜烙铁头。因此使用长寿烙铁头时千万不能像修整普通铜烙铁头那样在砂纸上打磨或用锉刀锉,这样会将其表面的镀层磨掉,失去长寿的作用。长寿烙铁头尖端附着的脏物只需要在湿布或专用的湿纤维素海绵上稍加擦拭,即可露出原来光亮的镀锡表面,擦拭后需要马上镀锡防止再次氧化。另外电烙铁暂停操作时,应该使其尖端向下搁置在烙铁架上,并且让烙铁头尖端工作面总是被焊锡包裹,避免烙铁头被“烧死”。长寿烙铁头运载钎料的能力比普通铜烙铁头略差一些,但配合焊锡丝使用,影响不大。长寿烙铁头的使用,可以节省大量的纯铜原料,同时可以降低劳动强度,节省人力资源。

长寿烙铁头的使用寿命是由焊接焊点的次数来决定的,而不是以时间长短来计算的。长寿烙铁头的使用寿命与烙铁头镀层厚度也有很大关系,镀层越厚,长寿烙铁头的使用寿命越长,镀层越薄,使用过程中越容易损耗,越容易露出纯铜,使用寿命越短。长寿烙铁头的镀层会在使用过程中造成损耗,每使用一次,镀层的损耗就会多一点,使用寿命就会相应地减少一次,所以说长寿烙铁头的使用寿命是由焊接焊点的次数来决定的。

为保证长寿烙铁头的使用寿命,在使用过程中长寿烙铁头要尽量保持低温焊接,而且烙铁头在使用过程中要保持上锡状态,防止氧化,电烙铁闲置不用时也要保持烙铁头上锡状态。

无论是普通电烙铁还是长寿电烙铁,在其闲置不用时都应该放在烙铁架上。

4.烙铁头的更换方法

铜烙铁头长期使用后,或者失效时需要更换。新的铜烙铁头更换时需要按照以下几个步骤进行:

(1)将电烙铁电源切断,避免带电操作,引起危险。

(2)取出烙铁头。

1)对于用金属环固定的烙铁头更换时一定要记住用钳子夹住烙铁头的紧固金属环,切记不能用手直接去拉拽,避免电烙铁未断电或刚刚断电导致烙铁头烫伤手,钳子可以用尖嘴钳子也可以用一般的钳子,依据自己使用方便而定。取出铜烙铁头的操作如图2-8a所示。

2)在更换用螺钉拧紧的烙铁头时,首先要将固定螺钉拧下来,然后用钳子夹住烙铁头将其取出,如图2-8b所示。

注意:不管更换何种烙铁头时,取下烙铁头的操作一定要将烙铁头拉出,而不能拧。

图2-8 取出烙铁头

a)夹紧金属环取出铜烙铁头 b)拧松螺钉取出铜烙铁头

(3)更换烙铁头

1)对于金属环固定的烙铁头:将金属管的3/4套入铜头;然后将金属管余下的1/4先塞入套筒;最后将金属管和铜头一起推入套筒到底。用钳子将金属环夹紧到适当程度。

2)对于用螺钉拧紧的烙铁头:将新烙铁头装入后,保持向上倾斜直至拧紧螺钉为止,保持向上倾斜的目的是为了避免在操作过程中烙铁头掉落。

5.烙铁头失效原因和使用注意事项

(1)烙铁头失效的原因归根结底就是烙铁头不上锡,不能进行焊接操作,导致烙铁头失效的原因有如下几点:

1)新买的烙铁头未经修整就直接使用,导致烙铁头不上锡。

2)长时间使用的烙铁头不上锡,烙铁头“烧死”,需要对其进行修整。

(2)为了防止烙铁头失效,使用时需要注意以下几点:

1)新买的烙铁头使用前必须进行修整,普通纯铜烙铁头和长寿烙铁头修整方式不同,需要注意。

2)烙铁头闲置不用时需将烙铁头镀上焊锡,也就是平时所说的带锡放置。带锡放置可以防止烙铁头表面被氧化,同时也可降低铜烙铁头镀层的挥发。

3)使用过程中禁止用烙铁头敲击桌面等,避免损坏烙铁头。

4)长寿烙铁头禁止用锉刀或者砂纸打磨,要用抹布或者湿纤维海绵擦拭。

2.1.3 电烙铁使用注意事项、维修及选用

1.电烙铁使用注意事项

(1)新买的电烙铁使用之前首先要用万用表对其进行检查,确保电烙铁没有问题方可使用。

(2)检查烙铁头是否松动,如果松动需要将其紧固。

(3)检查电源导线绝缘覆皮有无破损,如果破损需用绝缘胶带缠好,防止使用过程中发生漏电事故。

(4)烙铁头使用注意事项见2.1.2节中所述。

(5)当电烙铁闲置不用时,应及时关闭电源,避免烙铁头和烙铁芯加速氧化,缩短使用寿命。

(6)使用电烙铁过程中应注意安全问题,不能将电烙铁随手放置,电烙铁暂时不用时应该将其放置在电烙铁架上,避免引起火灾或者是烫伤。

(7)电烙铁使用过程中不能采用用力甩的方法来去除烙铁头上的多余焊锡,避免焊锡球烫伤周围的人,要采用专用纤维海绵擦拭或者是抹布擦拭掉。

(8)使用电烙铁时应注意电烙铁温度问题,温度太低不容易熔化焊锡,导致焊点不好看或者是虚焊、假焊等现象发生,温度太高容易使电烙铁“烧死”。

(9)焊接过程中要注意不能使电源线搭到电烙铁上,避免烫坏电源线绝缘覆皮发生漏电现象,导致发生事故。

(10)不能用力敲打电烙铁,否则可能导致震断电烙铁内部电热丝或引线而产生故障。

(11)焊接结束后,应该及时切断电烙铁电源,待电烙铁冷却后将其放回工具箱,切记不可刚拔掉电烙铁的电源插头就将其拿起放回工具箱,初学者经常会犯这种错误,不仅会烫伤自己也会烫坏工具箱中其他物品。

2.电烙铁常见故障及维护

电烙铁在使用过程中常会出现通电后不发热、烙铁头不吃“锡”和电烙铁自身带电的故障。本章以内热式20W电烙铁为例对此进行说明。

(1)电烙铁通电后不发热。电烙铁通电后不发热说明电烙铁有断路故障,这种故障可能发生在几个地方:电烙铁的插头处,烙铁芯坏掉,烙铁芯的引线断路,电烙铁的电源线断路。那么该怎么检查这几种问题呢?下面分别进行阐述:对于电烙铁插头可以用万用表欧姆档进行测量,检查插头的两端,看其是否断路,如果欧姆档指示为零说明插头完好,如果欧姆档左偏到头说明插座断路(这里以模拟万用表为例);插头故障排除后检查烙铁芯,用万用表欧姆档测量烙铁芯两端的引线,如万用表指针不动说明烙铁芯坏掉,应更换新的烙铁芯;如烙铁芯两根引线的电阻值为2.5Ω左右,说明烙铁芯完好。那么可能是电源线断路,插头中的接头断开。排除烙铁芯的问题后电烙铁还没有电,那么就可能是插头到电烙铁的导线断路,可以更换导线和插头;还有一个最容易忽略的小错误就是由于初学者紧张导致电源没给电,看似玩笑的问题,但是确实经常发生。

(2)烙铁头不“吃”锡。烙铁头不吃“锡”见2.1.2节中所述。

(3)电烙铁带电。电烙铁带电对焊接人员来说是非常危险的,严重的将导致触电事故的发生,所以一旦发现电烙铁带电现象应立即切断电源进行检查。电烙铁带电的原因有几种:电烙铁电源线接在接地线的接线柱上;电源线从烙铁芯接线柱上脱落后又碰到接地线的螺钉上,造成烙铁头带电;电源引线缠绕引起漏电;电源地线本身漏电。

不管是哪一种原因导致电烙铁带电对操作人员来说都是非常危险的,都需要及时排除。

3.电烙铁的选用

电烙铁是电子爱好者进行业余制作和维修的主要工具之一,一把合适的电烙铁会使焊接操作工作事半功倍,选用电烙铁需要根据被焊接的电子元器件的需要来进行。那么应该怎样选用电烙铁呢?下面进行简单介绍。

(1)电烙铁种类的选择。选用电烙铁时可以根据电烙铁的分类来进行,有内热式和外热式电烙铁,从功率上来分有20W、25W、35W、45W、75W、100W、500W等多种规格。

1)对于既可以使用内热式电烙铁进行焊接,又可以使用外热式电烙铁进行焊接的场合。首先应该选择内热式电烙铁。因为与外热式电烙铁相比,内热式电烙铁体积小、操作灵活、热效率高、升温迅速,使用方便快捷。

2)对表面安装元器件进行焊接时,因为被焊接的元器件较多,工作时间长,所以可采用恒温电烙铁,或者是焊接台。

3)焊接集成电路、晶体管及受热易损元器件时,应选用功率较小的电烙铁,如20W的内热式电烙铁或25W的外热式电烙铁。

4)焊接焊片、电位器、2~8W电阻、大电解电容等宜选用35~50W内热式电烙铁或者是50~75W外热式电烙铁。

5)焊接导线及同轴电缆、机壳底板等时,应选用45~75W的外热式电烙铁或50W的内热式电烙铁。

6)焊接较大元器件时,如输出变压器的引线、大电解电容的引线及大面积公共地线,金属底盘接地焊片等,应选用75~100W的电烙铁。

7)对于8W以上的大电阻等较大元器件宜采用100W以上的内热式电烙铁,或者是150~200W的外热式电烙铁。

8)对于焊接金属板等需采用300W以上的外热式电烙铁或者是火焰焊接。

9)对于电子产品的维修、调试一般选用20W内热式或恒温电烙铁,也可以采用感应式、储能式电烙铁和焊接台。

(2)烙铁头的选用。

1)烙铁头的形状要适应被焊件物面要求和产品装配密度。通常在焊接导线、接线柱、单面板和双面板上不太密集的焊点,以及焊接SMT元器件中的电容,电阻等引线间距大的元器件使用斜面形式烙铁头;焊接印制电路板等高密度的焊点和小而怕热的元器件,及一些DIP封装的元器件采用圆锥式和尖锥式烙铁头;电器维修中多采用凿式和尖凿式烙铁头。当焊接对象变化大时,可选用适合大多数情况的斜面复合式烙铁头。

2)烙铁头顶端温度要与钎料的熔点相适应,一般要比钎料熔点高30~80℃。

3)烙铁头热容量要恰当。烙铁头的温度恢复时间要与被焊件的要求相适应。它与电烙铁功率、热容量以及烙铁头的形状、长短有关。铜烙铁头工作面的尺寸直接影响到焊接的好坏,铜烙铁头的温度受工作面尺寸影响,工作面要在考虑到元器件材料、引线及元器件的大小和体积之后再做选择,铜烙铁头的工作面不是越大越好,适宜的尺寸为2/3倍于焊盘尺寸。

2.1.4 烙铁架

为了避免加热的电烙铁烫坏工作台面以及烫坏电器的塑料外壳、电烙铁的电源导线绝缘覆皮以及塑封元器件外封装,因此在电烙铁闲置不用时一定要将其放置在烙铁架上,电烙铁的烙铁架结构非常简单,如图2-9所示,图2-9中的海绵是长寿电烙铁专用的擦拭烙铁头的纤维海绵,在使用时应将海绵中加上水使海绵润湿,加水可以增加海绵的柔韧性,这样才能有效地清除烙铁头表面的附着物及氧化物,同时可以减少对海绵的损坏,增加清洁效果;如果用非润湿的海绵不仅不会清除烙铁头表面的氧化物,还可能会导致烙铁头受损,不上锡。在条件简陋的环境中找不到烙铁架的情况下还可以用车条或者是铁丝自制简易烙铁架应急使用,注意使用过程中一定要小心不能碰到简易烙铁架避免烫伤。简易烙铁架制作过程如图2-10所示。

图2-9 烙铁架

图2-10 简易烙铁架制作过程

视频一 简易烙铁架的制作