表面贴装元件的焊接

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表面贴装元件的焊接

  随着表面贴装元件应用越来越广,表面贴装技术逐渐成为电子组装的主流技术。表面贴装元件不同于通孔安装元件,其焊接技术要求比对通孔安装元件的焊接技术要求高的多。

  一、表面贴装元件焊接的种类表面贴装元件焊接的方式有两种:手工焊接和自动焊接。手工焊接只适用于小批量生产、维修及调试等。通常使用的焊接工具有热风拆焊台(热风枪)、电烙铁、吸锡器、置锡钢板等。自动焊接用于大批量、高标准的电子产品生产,如:手机、计算机主板等元件的安装。

  这些印制电路板焊点密、焊接质量要求高,手工焊接无法达到要求,需要用自动化的焊接设备。常用的自动焊接设备有贴片机、丝网印刷机和再流焊炉等。

  二、表面贴装元件的焊接在实际维修中,通常需要焊接的只是少数元件,用手工焊接即可达到要求,因此这里只谈手工焊接技术。

  在手工焊接时,由于表面贴装元件小,管脚多而密,因此在焊接时易造成虚焊、短路、损伤器件、吹飞周围元件等多种问题,给维修带来许多不必要的麻烦。因此每个维修人员必须掌握表面贴装元件的手工焊接技术。

  三、热风枪的使用热风枪是手工焊接技术最常用的工具之一,在使用时应掌握一些技巧。

  1.拆焊前的准备工作(1)根据集成电路和引脚排列及拆焊元件的外形选好热风枪的喷头。

  (2)调整热风枪的热量和风速。

  拆焊集成电路时,热量开关一般调在4~6档,风速开关调至2~3档;拆卸小型电子元件时,风速开关调至2档以内,风力不能调得太强,否则容易将小元件吹掉。

  2.拆焊操作技巧拆焊操作技巧即:“一标、二涂、三焊、四镊”。

  (1)“一标”

  拆焊前记住集成电路的定位情况,可用铅笔将集成电路四周作好标记,以便焊接时恢复到原来的位置。

  (2)“二涂”

  用棉花沾松香水涂抹在拆焊集成电路的引脚周围。

  (3)“三焊”

  当热风枪的温度达到一定程度时,把热风枪的喷头置于拆焊元件上方大概2 cm的位置,并注意使喷头与集成电路保持垂直,吹焊的位置要准确。

  (4)“四镊”

  待拆焊元件的引脚焊锡完全熔化后,用镊子将拆焊元件小心镊起。在焊锡还未熔化时,切不可用力分离拆卸元件,否则极易引起电路板铜箔脱落。

  3.焊接操作技巧手工焊接的具体步骤为:“一整、二对、三焊、四修”。

  (1)“一整”

  即整理好元件和焊盘。焊接前,将电路板的拆焊点用烙铁整理平整,对焊锡较少的焊点应适当补锡。然后,用无水酒精清洁焊点周围的杂质。将元件的引脚和电路板焊盘处理干净,以防表面的氧化物、锈斑、油垢、杂质及灰尘等影响焊接的质量。还要检查元件的管脚是否变形。对于变形的引脚应加以修正,以免出现元件虚焊或错位现象。

  (2)“二对”

  即将更换的集成电路与电路板上的焊接点对准。

  通常,在焊接时由于手的抖动易造成元件错位,尤其是初学者更是如此。解决的办法是:先焊集成电路的四个边脚,将元件位置固定,再用放大镜进行观察,调整到集成电路与电路板的焊点完全对正。

  (3)“三焊”

  即对准位置后进行元件焊接。对管脚少的元件可用电烙铁焊接,管脚多的元件建议用热风枪焊接。用热风枪焊接时,热风枪喷嘴要对准元件的管脚并不断移动热风枪,以免损伤元件和电路板。还要注重焊盘的焊锡量。焊锡的用量以恰好充满焊盘为宜。焊锡过少,容易造成元件虚焊;焊锡过多,又可能造成相邻管脚短路。

  用热风枪吹焊集成电路的引脚,焊好后必须将集成电路固定片刻,未冷却前不可去动集成电路,以免产生移位。

  (4)“四修”

  冷却后,用放大镜仔细检查集成电路的引脚有无虚焊或粘焊短路。可用尖头电烙铁对不良焊点进行修补,直至焊接达到工艺要求。

  四、BGA芯片的焊接技术BGA封装,即球栅阵列封装,是一个多层的芯片载体封装。该封装的引脚在集成电路的底面上,以阵列的形式排列,且数量较多。

  目前,许多电子产品的电源、CPU、存储器等使用BGA封装芯片。这种芯片的体积小、厚度薄。在生产线上,BGA封装芯片采用精密的光学贴片设备进行安装。

  在维修时,只凭热风枪和感觉进行安装,成功的机会很小,弄不好还会使电路板报废。下面介绍安装BGA芯片的简单方法。其安装步骤如下:

  1.BGA芯片的拆卸拆卸前,先用铅笔在集成电路四周作好标记,以便焊接时恢复到原来的位置。再用热风枪将芯片卸下,拆卸过程与拆卸普通元件的方法基本一致。

  2.处理芯片的底板和电路板芯片拆除后,在芯片的引脚和电路板焊盘上会残留凹凸不平的锡点,可用吸锡器将各个引脚和焊点吸平,再用清洁剂将芯片底板和电路板清理干净。

  3.BGA芯片的置锡将BGA芯片放入BGA芯片置锡工具的凹槽中,盖上置锡板并仔细调整。当置锡板与BGA芯片的焊点对正后,用夹具夹住置锡工具的上下板,将锡浆均匀地涂在置锡板上,并将多余的锡刮掉。用热风枪在不装喷嘴的情况下将锡浆熔成锡球。待锡球凝固后,在BGA芯片底部的锡球上涂少许助焊剂。

  4.BGA芯片的贴焊将BGA芯片放置在电路板的原位置,并参考事先作好的标记校正芯片的位置。待BGA芯片的位置对正后,用小镊子将其夹住,用热风枪均匀地加热。吹焊时,最好把喷嘴取下,一般把温度设定在3或4档处,风速设定在2或3档处。待锡球完全熔解后,用镊子轻轻地左右拨动芯片,使虚焊部分能充分地焊接好。要注意在吹焊时千万不能向下压,否则锡球会连接成片。

  五、焊接质量评价焊接后,为保证质量,必须进行质量检查。检查或评价的一般标准是:元件是否虚焊、错位、元件的管脚是否短路(桥接)、焊盘是否脱落、焊点是否有毛刺、焊点的锡量是否适当。

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