电子焊接工艺技术
（1）无机系列助焊剂
无机系列助焊剂的化学作用强，助焊性能非常好，但腐蚀作用大，属于酸性焊剂，因为它溶解于水，故又称为水溶性助焊剂，它包括无机酸和无机盐2类。
含有无机盐的助焊剂主要成分是氯化锌、氯化氨等，含有无机酸的助焊剂的主要成分是盐酸、氢氟酸等，它们使用后必须立即进行非常严格的清洗，因为任何残留在工件上的卤化物都会引起严重的腐蚀。这种助焊剂通常只用于非电子的焊接，在电子设备的装联中严禁使用这类无机系列的助焊剂。
（2）有机系列助焊剂
有机系列助焊剂的助焊作用介于无机焊剂与松香焊剂之间，它也属于酸性、水溶性焊剂。含有有机酸的水溶性助焊剂以乳酸、柠檬酸为基础，由于它的焊接残留物可以在工件上保存一段时间而无严重腐蚀，因此可以用在电子设备的装联中，但一般不用在SMT的焊膏中，因为它没有松香焊剂的粘稠性（起防止贴片元器件移动的作用）。
（3）树脂系列助焊剂
在电子产品的焊接中使用比例最大的是松香树脂型助焊剂。由于它只能溶解于有机溶剂，故又称为有机溶剂助焊剂。其主要成分是松香。松香在固态时呈非活性，只有液态时才呈活性，松香的熔点是127oC，它的活性可以持续到315 oC。锡焊的最佳温度为240～250 oC，所以正处在松香的活性范围内，且它的焊接残留物不存在腐蚀问题，这些特性使它成为非腐蚀性焊剂而被广泛应用于电子设备的焊接中。
为适应不同的应用需要，松香助焊剂有液态、糊状和固态3种形态。固态的助焊剂适用于烙铁焊，液态和糊状的助焊剂分别适用于波峰焊和再流焊。
在实际使用中发现，松香为单体时，化学活性较弱，对促进焊料的润湿性往往不够充分，因此需添加少量的活性剂，用以提高它的活性。松香系列焊剂根据有无添加活性剂和化学活性的强弱，被分为非活性化松香、弱活性化松香、活性化松香和超活性化松香4种，美国MIL标准中分别简称为R、RMA、RA、RSA，而日本JIS标准则是根据助焊剂的含氯量划分为AA（0.1wt%以下）、A（0.1～0.5 wt%）、B（0.5～1.0 wt%）3种等级。
① 非活性化松香（R）：它是由纯松香溶解在合适的溶剂（如异丙醇、乙醇等）中组成，其中没有活化剂，因此消除氧化膜的能力很弱，所以要求被焊件具有非常好的可焊性。通常应用在一些使用中绝对不允许有腐蚀危险存在的电路中，如植入心脏的起搏器等。
② 弱活性化松香（RMA）：这类助焊剂中添加的活化剂有乳酸、柠檬酸、硬脂酸等有机酸以及那些盐基性有机化合物。添加这些弱活性剂后，能够促进润湿的进行，但母材上的残留物仍然不具有腐蚀性，因此能广泛应用于电子产品的装联焊接中，焊接后的助焊剂残留物不仅对产品基本无腐蚀性，而且可提供绝缘和保护。所以，除了具有高可靠要求的航空、航天产品或细间距的表面安装产品需要进行清洗外，一般民用消费类产品（如收录机、电视机等）均不需设立清洗工序。在采用弱活性化松香时，对被焊件的可焊性也有严格的要求。
③ 活性化松香（RA）及超活性化松香（RSA）：在活性化松香助焊剂中，添加的强活性剂有盐酸苯胺、盐酸联氨等盐基性有机化合物，这种助焊剂的活性是明显提高了，但焊接后
www.ceprei.net E-mail: market@ceprei.net Tel: 0755-26647288、26412988 Fax: 0755-26647199
－6－
电子焊接工艺技术
残留物中氯离子的腐蚀变成不可忽视的问题。所以，在电子产品的装联中，一般很少应用。近年来，随着活性剂的改进，已开发了在焊接温度下能将残渣分解为非腐蚀性物质的活性剂，这些大多是有机化合物的衍生物。
3、烙铁焊—手工焊
烙铁焊又称手工焊，它是锡焊技术的基础手段，由于它操作简便灵活、适应性强，因此在自动化焊接技术普遍应用的今天，仍然继续发挥着作用，并且在不断地改进和发展。它主要应用于下列场合：
（1）机械自动焊后焊接面的修补和加强焊。 （2）整机组装中各部件装联焊接。 （3）产量很小或单件生产产品的焊接。
（4）温度敏感的元器件和有特殊抗静电要求的元器件焊接。 （5）作为产品设计人员和维修人员的焊接工具。
鉴于烙铁焊是锡焊技术的基础手段，因此它是从事电子工业的工程技术人员必须掌握的一门基本功。
烙铁焊看似简单，但往往又是最难控制质量、容易出现问题的环节。在实际生产中，必须根据焊接对象正确选择工具、焊料，认真地做好焊前准备，遵循焊接步骤、掌握焊接要领，才能确保每个焊点的质量。
3.1 工具的选择 烙铁焊的工具是电烙铁，要获得良好的焊点必须正确地选择它的功率和品种。
电烙铁的功率（指单位时间内消耗电源的能量）按日本标准规定在15～500W的范围内分10个档次。在实际生产中选择恰当功率的电烙铁是很重要的，功率太大，容易对被焊件造成损伤；功率太小，不能达到焊接所需要的温度会引起假焊、虚焊。所以必须根据被焊对象作出恰当的选择。
电烙铁的主要品种如图3所示。 电烙铁品种 普通性 特殊性 自动温控式（温度可调，自动温控） 自动断电式（焊接时自动断电，也有自动温控功能） 外热式（烙铁头装在发热器件中间） 手枪式（又称“单手电烙铁”，可自动送锡） 内热式（发热器件装在烙铁头内部） 图3 电烙铁的主要品种
www.ceprei.net E-mail: market@ceprei.net Tel: 0755-26647288、26412988 Fax: 0755-26647199
－7－
电子焊接工艺技术
选择合适的品种，让操作者使用时得心应手，也是很重要的，如总装工序的操作者需腾出一只手来拿被焊部件或导线，那么就应该选择手枪式的单手电烙铁。表3列出了不同的焊接对象应选取的电烙铁功率及品种。
表3 烙铁的选择
1 2 3 4 焊接对象 印制电路板焊接点 整机总装的导线、接线焊片（柱）、散热器、接地点等 温度敏感元器件、无引线元器件 高可靠要求产品 功率/ W 25 35 40 50 品 种 普通内热式 说 明 手枪式 自动温控式 温度可根据需要调节，并自动温控 自动断电及
焊接时能自动断电，防止烙铁漏电自动温控式 造成对元器件的损伤 3.2 烙铁头的特性 烙铁头是直接与焊件接触的部分，其特性是很重要的，主要包括烙铁头部的温度、形状及耐腐蚀性。
1．烙铁头的温度
在恰当选择电烙铁功率的同时，还要正确地选择烙铁头的热容量（与截面积和长度有关）。选择是否恰当可通过测量头部的温度来衡量：
（1）烙铁处在待焊状态时，烙铁头的标准温度为330～370oC。在连续焊接时，即在前一焊点完成后、焊接下一焊点前烙铁头温度应能恢复到上述规定温度。
（2）烙铁头与被焊件接触时，温度下降恰当，在整个焊接过程中，焊接点的温度能处在240～250oC的最佳焊接温度。图4表示在整个焊接过程中烙铁头温度的变化曲线。
www.ceprei.net E-mail: market@ceprei.net Tel: 0755-26647288、26412988 Fax: 0755-26647199
－8－
电子焊接工艺技术
2． 烙铁头的形状
烙铁头的形状也是必须重视的问题，因为它是直接与焊件接触的部位，所以头部的形状应与焊接点的大小及焊点的密度相适应，因为焊点是圆形的，所以一般应选择头部截面是圆形的，特别是在SMA的维修中使用的烙铁，更要注意烙铁头的形状，如图5所示。随着整机内元器件密度的提高，一般不宜选择头部截面是扇形的烙铁头。
3．烙铁头的耐腐蚀性
烙铁在使用时，头部始终处于高温状态，它的耐腐蚀性是相当重要的。为了获得良好的导热性，烙铁头一般采用金属铜（Cu）制成，在高温状态下铜很容易氧化，生
成红色的氧化亚铜及黑色的氧化铜，从基体剥落面玷污焊点，并逐渐使头部改变为凹坑状，需要重新修正及更换。为了解决这个问题，长寿命烙铁头应运而生，它是在铜基体表面镀上一层铁、镍、铬或铁镍合金，这种镀层不仅耐高温，而且具有良好沾锡性能，这样既能有效地阻止铜基体在空气中的氧化，又能完全满足烙铁头所需要的特性，所以长寿命烙铁头已得到普遍的应用。
3.3 焊料的选择
烙铁焊时所用的焊料是内带助焊剂（松香型）的管状焊锡丝，组成焊料的锡铅合金的含锡量通常为50%～60%。为提高助焊效果，内藏的松香焊剂，也加入了适量的提高活性的添加剂，但应该严格控制氯离子的含量。
焊锡丝的直径有0.5～2.4㎜，按直径不同分为8种规格，焊接时应根据不同的焊接对象选用，一般用锡量较大的可选用较粗的锡丝，反之则选用较细的，可参照表4选用。
表4 焊锡丝的选择
1 2 3 被焊对象 印制板焊接点 小型端子与导线焊接 大型端子与导线焊接
锡丝直径/㎜ 0.8～1.0 1～1.2 1.2～2 3.4 烙铁焊方法 1．焊前准备
www.ceprei.net E-mail: market@ceprei.net Tel: 0755-26647288、26412988 Fax: 0755-26647199
－9－
电子焊接工艺技术
焊接前的准备工作主要是对烙铁头的预处理。应在烙铁架的小盒内准备好松香和清洁块（用水浸湿），接通电源后片刻，待烙铁头部温度大约达到松香的熔解温度（约150oC）时，将烙铁头插入松香，使其表面涂敷上一层松香。在实际操作中，因不知何时达到松香的熔解温度，可在接通电源后，用烙铁头接触松香，待松香熔解但又未气化前，即可脱离松香与锡丝接触，使烙铁头部（大约5～10㎜长度）表面均匀地覆盖一层光亮的锡层，即完成烙铁头的预处理。在焊接过程中，若发现烙铁头部沾上焦化的焊剂及其他黑色残留物时，应随时在清洁块上擦拭，使头部温度下降，再插入松香，这样可使头部氧化锡还原，以保持光亮的覆盖层，这对保证烙铁头很好地传导热量和焊接点的清洁是至关重要的。
2．焊接步骤
烙铁焊的操作动作可分解为4步，要获得良好的焊接质量必须严格地按图6所示步骤进行。
烙铁头 接触工件
送上 焊锡丝
焊锡丝 脱离焊点
烙铁头 脱离焊点
图6 烙铁焊步骤
按上述步骤进行焊接是获得良好焊点的关键之一。在实际生产中，最容易出现的一种违反操作步骤的做法是烙铁头不是先与工件接触，而是先与锡丝接触，熔化的焊锡滴落在尚未预热的焊接部位，这样很容易导致虚假焊点的产生。更为严重的是有的操作者用烙铁头沾一点焊锡带到焊接部位，这时助焊剂已全部挥发或焦化，失去了助焊作用，焊接质量就可想而知了。因此在操作时，最重要的是烙铁必须首先与工件接触，先对焊接部位进行预热，它是防止产生虚假焊（最严重的焊接缺陷）的有效手段。
3. 焊接要领
掌握焊接要领是获得良好焊点的关键，一般焊接要领有以下几点。
（1）烙铁头与被焊工件的接触方式
工件通过与烙铁头接触获得焊接所需要的温度，所以接触要掌握下列要领：
① 接触位置：烙铁头应同时接触需要互相连接的2个工件，烙铁一般倾斜45o，如图7a 所示，应避免只与其中的一个工件接触和接触面积太小的现象。
www.ceprei.net E-mail: market@ceprei.net Tel: 0755-26647288、26412988 Fax: 0755-26647199
－10－