人工贴片焊接与返修技术

7．5　人工贴片焊接与返修技术

7．5．1　人工贴片焊接工具

贴片焊接工具的选择与传统插装元器件焊接所选工具基本相同，主要差异在于贴片元器件所需要的工具精度高、功率小。另外，贴片元器件焊接还需要一些辅助工具，例如，钢网、酒精、棉签、镊子、吸锡线、助焊剂、小刷子、防静电手腕等。

图7－7　热风枪外形

一种适合贴片元器件焊接与拆卸的工具称为热风枪，简称风枪，又称为焊风枪，外形如图7－7所示，主要用于返修时吹焊拆卸元器件。目前有多种智能化的风枪，具有恒温、恒风，风压温度可调，智能待机、关机等功能，可根据实际情况进行选择。热风枪主要由气泵、线性电路板、气流稳定器、外壳、手柄等组成，其手柄有的采用特种耐高温的高级工程塑料制造，耐温等级高达300℃；鼓风机部分有的采用了寿命3万小时以上的强力无噪声鼓风机，满足大功率螺旋风输出；热风筒常采用螺旋式的拆卸结构；发热丝采用可拆卸的更换式发热芯。

热风枪吹出空气流的热度达到高温200～480℃，可以熔化焊锡。另外，为了用于不同的工作环境，达到测控、稳定温度的目的，有的还通过安装在热风枪手柄里面的方向传感器来确认手柄的工作位置，以确定热风枪处于不同的工作状态——工作、待机、关机。

热风枪的正确使用，直接关系到吹焊效果与安全。在使用时需注意以下事项：

（1）热风枪放置时，风嘴前方15cm不得放置任何物体，尤其是可燃气体；

（2）焊接普通的有铅焊锡时，一般温度设定为300～350℃、风压为60～80级；

（3）根据实际焊接部位大小来安装相应的风嘴，具体内容如表7－6所示；

（4）根据实际焊接环境来选择相应的风压，具体内容如表7－7所示。

表7－6　焊接对象所对应的风嘴尺寸

表7－7　根据焊接环境所选择的风压

热风枪的使用方法是，一手拿镊子等夹具夹住元器件，另一手用热风枪来回吹元器件所有引脚，引脚焊锡熔化时，即可将贴片元器件取下。

热风枪的使用经验如下。

（1）热风枪的风力、温度调节可以通过在热风枪喷头前10cm处放置一张纸条，通过纸条摆动的程度来判断热风枪的风力情况，通过纸条受热的程度来判断热风枪的温度情况；

（2）热风枪电源开关刚关闭时，热风枪将继续向外喷气，因此，要在喷气结束后才能将热风枪的电源插头拔下；

（3）在实际工作中热风枪应与电烙铁配合使用，热风枪用于拆卸和焊接元器件，电烙铁用于焊接与补焊元器件、清理余锡；

（4）拆卸BGA芯片最好选择有数控恒温功能的热风枪，以便掌握温度，并且可以去掉风嘴直接吹焊。

焊接时要求佩戴防静电手腕，其主要作用是保护元器件免被静电击穿。防静电手腕一般是由导电纤维制成的环状松紧带，使用时一定要接好地线；否则，防静电手腕形同虚设不起作用。电子产品制造中防静电技术要求如表7－8所示。

表7－8　电子产品制造中防静电技术要求

7．5．2　人工贴片焊接方法

人工贴片焊接的具体方法如图7－8所示。先将焊锡熔化于焊盘上（见图7－8（a）），再将元器件放在熔有焊锡的焊盘上（见图7－8（b）），用电烙铁加热焊锡（见图7－8（c）），接着熔化部分焊锡于焊盘上（见图7－8（d）），冷却后元器件固定（见图7－8（e））。

由于贴片元器件在人工焊接时最容易受热损坏，因此，焊接温度与时间一定要掌握好。一般选择小于30W的电烙铁，焊头不超过3mm，焊温不超过280℃，焊接时间不超过5s，并且应先对芯片、基板进行预热，达到150℃左右。在操作中，电烙铁烙铁头不得与贴片元器件的瓷体接触，以免因局部受热使之炸裂。贴片元器件焊接完后，在室温下一般保持降温梯度不大

图7－8　人工贴片焊接步骤

于2℃／s。

在人工焊接IC元器件时，特别要注意元器件的极性并整理好引脚。对每个引脚而言，要加足够的焊料，且所有引脚的焊料需一样多。焊接时先固定元器件对角线焊点。焊点要光亮，不能让旁边的焊孔和焊盘黏锡。合格与缺陷焊点如图7－9所示。

图7－9　合格与缺陷焊点

7．5．3　返修技术

由于电子产品的生产合格率不可能达到百分之百，总会有些元器件在最终测试中不合格，这时就需要进行返修。返修通常是为了更换损坏的元器件或排列错误的元器件，因此要采用安全而有效的方法和合适的工具，进行拆焊与补焊。所谓安全，是指返修过程中，不会损坏返修部分的元器件和相邻的元器件，同时对操作人员也无损伤。

拆卸和补焊贴片元器件时应注意以下几点。

（1）热风枪的使用。用热风枪吹焊元器件时，风嘴一般要垂直对准元器件，高度距元器件一般在5mm左右，并且要沿着IC脚的位置，以10～30mm／s的速度来回转圈，以确保元器件、印制电路板受热均匀。IC中间部分应尽量少加热，以免高温损伤。吹焊完成后，要及时把热风枪移开，以免元器件、印制电路板因过热而损坏。

（2）清除氧化物。贴片焊盘有较大空间，在焊锡完全熔化的情况下可以适当地来回移动元器件，以便把引脚与焊锡间的氧化物清除，保证焊接质量。

（3）拆焊。拆卸贴片元器件时，需要设定加热温度的上、下限，使拆卸温度达到最佳状态。同时在拆卸元器件时要均匀加热，并且等焊锡完全熔化后才能够轻轻地用镊子将元器件取下，以免将印制电路板的焊盘一起撕下来，造成损坏。

（4）更大焊接面积的元器件可以拆下风嘴直接进行拆焊，并且可以适当调高温度、风压等级。