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由于SMT元件的引腳間距更小，引腳數(shù)也更多，人工拆裝比較困難，必須用SMT專用鑷子或真空吸筆等專用工具拾取。有些微型元件自身的重量甚至不及熔化焊錫的表面引力，在手工焊接時，它們經(jīng)常被粘在烙鐵頭上，在檢查焊接質(zhì)量時必須借助探針、放大鏡等工具。另外，SMT電路板均為多層布線，線徑很細，一旦焊接溫度過高，很容易因板材變形而被拽斷，這種"內(nèi)傷"將造成整塊電路板徹底報廢。因此，SMT電路板的手工焊接與維修比普通電路板更困難，而有時手工焊接又是必不可少的操作環(huán)節(jié)。由于條件有限，業(yè)余愛好者無法使用昂貴的SMT焊接與維修設(shè)備，因此必須掌握手工焊接及維修技巧，以下介紹這些技巧及與之配套的維修焊接工具。
一、手工焊接工具與材料
常見的手工焊接方法有兩種：接觸焊接和加熱氣體焊接。 接觸焊接是在加熱的烙鐵頭或烙鐵環(huán)直接接觸焊接點時完成的。烙鐵環(huán)用來同時加熱多個焊接點，主要用于多引腳元件的拆除，其結(jié)構(gòu)有多種形式，如兩面和四面等，可用來拆卸矩形和圓柱形元件及集成電路。烙鐵環(huán)非常適合拆卸用膠粘結(jié)的元件，在焊錫熔化后，烙鐵環(huán)可擰動元件，打破膠的連接。但對四邊塑封（PLCC）的元件，則很難同時接觸所有的引腳，使有些焊點不能熔化，容易拉起PCB板的銅箔。
通常，由于表面貼裝元件焊接時所需的熱量，比普通電路板焊接時所需的熱量小，接觸焊接一般采用限溫或控溫烙鐵，操作溫度一般控制在335～365℃之間。
接觸焊接最大的缺點是烙鐵頭直接接觸元件，容易對元件造成溫度沖擊，導(dǎo)致陶瓷封裝等元件損傷，特別是多層陶瓷電容等。
熱風(fēng)焊接是通過噴嘴把加熱的空氣或惰性氣體（如氮氣）吹向焊接點和引腳來完成的，手工操作一般選用手持式熱風(fēng)槍。熱風(fēng)焊接可避免接觸焊接的局部過熱，熱風(fēng)溫度一般是300～400℃，熔化焊錫所要求的時間取決于熱風(fēng)量的大小。在拆卸一些較大的元件時，加熱時間可能會超過60秒。由于熱風(fēng)焊接傳熱效率較低，加熱過程緩慢，減少了對某些元件的熱沖擊，并且熱風(fēng)對每個焊盤的加熱及熔化比較均勻，同時熱風(fēng)的溫度和加熱率是可控制、可重復(fù)和可預(yù)測的，當(dāng)然熱風(fēng)槍價格比烙鐵要高得多。
在手工焊接操作時，需要助焊劑和錫膏。助焊劑的作用是使焊錫、元件引腳和焊盤不被迅速氧化。利用焊盤上原有焊錫進行焊接時，助焊劑不但能減慢氧化速度，加快焊錫熔化，在貼放元件時，還能固定元件的位置，并在焊錫熔化時增加浸潤性（Wetting），減少虛焊、連焊的發(fā)生。 錫膏是錫珠和松香的結(jié)合物，錫膏一般按錫球的直徑分級，例如，2型75～53μm、3型53～38μm、4型38～25μm。
手工焊接與維修，除上述主要工具及材料外，還應(yīng)配備一定的輔助工具和材料，如鑷子或真空吸筆、清理焊盤的吸錫帶、涂布焊膏的專用注射器并配備幾種不同型號的針頭，以及檢查焊接質(zhì)量的放大鏡等。
二、SMT元件的焊裝與維修方法
PLCC是一種較復(fù)雜的SMT元件，拆卸直接貼焊在電路板上的PLCC集成電路，主要有兩種方法：
(1)不具備熱風(fēng)槍的情況下可選用鉗形烙鐵，在IC側(cè)面繞一圈較粗的焊錫絲，用鉗形烙鐵夾住元件，烙鐵頭的熱量經(jīng)熔化的焊錫傳到每只引腳，停留5秒即可輕輕取下IC。注意：用這種方法取下的PLCC元件不能再用，而且大面積熔化的高溫焊錫也可能損壞電路板，同時鉗形烙鐵的價格比較昂貴。
(2)另一種方法是用熱風(fēng)槍吹焊，待所有引腳焊錫熔化后，輕輕取下IC，最后用吸錫帶清理焊盤。吸錫帶是細銅絲編制的帶狀物，通常浸潤有松香或清洗的助焊劑，使其在烙鐵加熱條件下，粘走焊盤上的殘留焊錫。
SMT元件的手工焊接比拆卸時容易，最簡單的辦法是用注射器在每列焊盤上涂一條錫膏線，再將元件貼到相應(yīng)位置上，用熱風(fēng)槍吹化焊錫，焊錫熔化時靠張力和焊盤間阻焊膜的作用，將焊膏自動分配到每個焊點。由于焊點的吃錫量很少，所以發(fā)生連焊的可能性比較大，可用吸錫帶吸去多余的焊錫。最后用放大鏡逐點檢查是否有連焊，消除連焊的最好辦法是將電路板垂直豎起，用微型烙鐵頭將連焊處的焊錫熔化后往下拖，使其在重力的作用下自然脫開。
四邊引腳封裝元件可用小型鑷子或真空吸筆貼放。貼放時，一定要保證所有引腳同時對齊，有些元件的引腳數(shù)量很多，間距很小，對中貼放十分困難。這時可借助放大鏡完成貼放工作。元件貼放在電路板上以后，首先用熱風(fēng)槍加熱，值得注意的是，錫膏從室溫加熱到150℃左右時，錫膏內(nèi)助焊劑的粘度將有所下降，如果助焊劑軟化的速度超過其蒸發(fā)的速度，錫膏會變成流體，容易發(fā)生連焊。為避免發(fā)生上述情況，應(yīng)在開始加熱時，將熱風(fēng)槍離開引腳1cm以上，待錫膏內(nèi)的助焊劑緩慢軟化并開始蒸發(fā)、第一次流動過程結(jié)束后，再將熱風(fēng)頭罩住IC引腳，以較高的溫度加熱，使焊錫迅速熔化，最后關(guān)閉熱風(fēng)。焊接完成后應(yīng)及時檢查虛焊、連焊情況。檢查虛焊可用探針輕輕劃過引腳，若引腳發(fā)生移動，則為虛焊，需用烙鐵進行補焊，連焊可用前述方法處理。
因為防水或防振設(shè)計的電路板涂有保護膠，拆卸這種電路板上的元件時，需在焊錫熔化的同時用工具去掉保護膠再取下元件，操作時一定要小心，以防損傷引腳和焊盤，在焊接完畢后還要注意補膠。
手工焊接、維修SMT元件，只要有一定的耐心和精細的操作，對初學(xué)者而言要熟練掌握操作技巧，并不困難。 |
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發(fā)表于 2011-7-26 09:03:43
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