DSP+FPGA的元器件焊接方法

2019-08-06罗文

科学与财富 2019年11期

罗文

摘要：在DSP+FPGA的元器件组装和维修过程中，离不开手工锡焊技术，只有掌握正确的焊接方法，熟悉影响焊接质量的各种因素，才能提高电子元器件的焊接质量，本文主要阐述了DSP+FPGA元器件焊接的原理、方法、步骤、注意事项及质量检查等，要确保每一步骤的顺利完成，才能够保证焊接和维修质量。

关键词：手工焊接；拆焊技术

引言： DSP+FPGA的元器件是根据电路的工作原理，把元器件按一定的工艺方法连接而成。焊接是使用最广泛的一种工艺方法，虽然规模化生产已大量利用机器焊接，但手工焊接在小批量电子产品的组装和维修中仍应用广泛，因此，DSP+FPGA的元器件焊接技术仍然是电子技术人员必备的一项基本技能。元器件的连接处需要焊接。焊接的质量对制作的质量影响极大。所以，学习电于制作技术，必须掌握焊接方法。

一、DSP+FPGA焊接原理

焊接从宏观上看，DSP+FPGA的元器件焊接原理就是利用电烙铁，将固体焊料加热至溶化，再借助助焊劑，使其流入被焊接物体，等冷却之后，会形成牢固且可靠的焊接点。

二、常用焊接材料

1.焊料标准焊接作业时使用的线状焊锡被称为松香芯焊锡线或焊锡丝。它是由锡和铅（熔组成的合金，称为共晶焊锡，这种焊锡的熔点是185度。熔化后能使元器件引脚与印制电路板的连接在一起。它具有熔点低、流动性好、对元件和导线的附着力强、机械强度高、导电性好、不易氧化、抗腐蚀性好、焊点光亮美观等特点。

2.助焊剂助焊剂能溶解去除金属表面的氧化物，并在焊接加热时包围金属的表面，使之和空气隔绝，防止金属在加热时氧化；还可降低熔融焊锡的表面张力，有利于焊锡的湿润。

三、DSP+FPGA焊接准备工作

1.刮脚某些元器件的引脚有一层氧化膜，若不去除，会造成虚焊、假焊，因此焊接前刮掉引脚上的漆膜、氧化膜等。

2.镀锡此过程是右手持电烙铁，用带有适量锡焊的电烙铁将待焊管脚压在松香里，左手缓慢抽出，给元件引脚搪上一层锡。

3.整形此过程需要利用尖嘴钳或镊子等工具，先将元器件的引脚整直，再根据安装的要求将其弯曲成形。

四、DSP+FPGA焊接要点

焊接材料、焊接工具、焊接方式方法和操作者俗称焊接四要素。这四要素中最重要的是操作者。没有相当时间的焊接实践和用心领会，不断总结，即使是长时间从事焊接工作者也难保证每个焊点的质量。下面讲述的一些具体方法和注意点，都是实践经验的总结。

1.DSP+FPGA的元器件焊接操作与卫生

焊接加热挥发出的化学物质对人体是有害的，如果操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入，一般烙铁与鼻子的距离应至少不少于20cm～40 cm，通常以30cm为宜。

焊锡丝一般有两种拿法，经常使用烙铁进行锡焊的人，一般把成卷的焊锡丝拉直，然后截成一尺长左右的一段。在连续进行焊接时，锡丝的拿法应用左手的拇指、食指和小指夹住锡丝，用另外两个手指配合就能把锡丝连续向前送进。由于焊丝成分中铅占一定比例，众所周知铅是对人体有害的重金属，因此，操作时应戴上手套或操作后洗手，避免食入。电烙铁用后一定要稳妥放于烙铁架上，并注意导线等物不要碰烙铁。

五、DSP+FPGA的元器件焊接操作的基本步骤

1.准备施焊：首先把被焊件、锡丝和烙铁准备好，处于随时可焊的状态。即右手拿烙铁，左手拿锡丝处于随时可施焊状态。

2.加热焊件：把烙铁头放在接线端子和引线上进行加热。应注意加热整个焊件全体，导线和接线都要均匀受热。

3.送入焊丝：被焊件经加热达到一定温度后，立即将手中的锡丝触到被焊件上使之熔化适量的焊料，注意焊锡应加到被焊件上与烙铁头对称的一侧，而不是直接加到烙铁头上。

4.移开焊丝：当锡丝熔化一定量后，迅速移开锡丝。

5.移开烙铁：当焊料的扩散范围达到要求，即焊锡浸润焊盘或焊件的施焊部位后移开电烙铁。撤离烙铁的方向和速度的快慢与焊接质量密切有关，操作时应特别留心仔细体会。

上述整个过程不过2s—4s时间，各步时间的控制，时序的准确掌握，动作的协调熟练，这些都是应该通过实践用心体会解决的问题。有人总结出了五步骤操作法，用数数的办法控制时间，即烙铁接触焊点后数一、二（约2s），送入焊丝后数三、四即移开烙铁。焊丝熔化量要靠观察决定，这个办法可以参考。但显然由于烙铁功率，焊点热容量的差别等因素，实际掌握焊接火候，决无定章可循，必须具体条件具体对待。

六、焊接注意事项

在焊接过程中除应严格按照以上步骤操作外，还应特别注意以下几个方面：

3.1烙铁的温度要适当。可将烙铁头放到松香上去检验，一般以松香熔化较快又不冒大烟的温度为适宜。

3.2焊接的时间要适当。从加热焊料到焊料熔化并流满焊接点，一般应在三秒钟之内完成。若时间过长，助焊剂完全挥发，就失去了助焊的作用，会造成焊点表面粗糙，且易使焊点氧化。但焊接时间也不宜过短，时间过短则达不到焊接所需的温度，焊料不能充分融化，易造成虚焊。

3.3焊料与焊剂的使用要适量。若使用焊料过多，则多余的会流入管座的底部，降低管脚之间的绝缘性；若使用的焊剂过多，则易在管脚周围形成绝缘层，造成管脚与管座之间的接触不良。反之，焊料和焊剂过少易造成虚焊。

3.4焊接过程中不要触动焊接点。在焊接点上的焊料未完全冷却凝固时，不应移动被焊元件及导线，否则焊点易变形，也可能虚焊现象。焊接过程中也要注意不要烫伤周围的元器件及导线。

3.5电烙铁插头最好使用三极插头；要使外壳妥善接地；使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏；把需要焊接的地方先用小刀刮净，使它显出金属光泽，涂上焊剂，再涂上一层焊锡，并检查烙铁头是否松动，电烙铁使用中，不能用力敲击；要防止跌落，烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉，不可乱甩，以防烫伤他人；焊接过程中，烙铁不能到处乱放，不焊时，应放在烙铁架上；注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头；冷却后，再将电烙铁收回工具箱。

七、焊点的质量要求及质量检查

1.质量要求一个高质量的焊点应具有外表美观、足够的机械强度、电接触良好等要求。

2.质量检查焊点常见的检查方法有目视检查法和手触检查法。目视检查就是观察焊点是否光滑；大小是否适中；焊点周围是否有残留的助焊剂和焊锡。手触检查主要检查元器件在电路板上有无松动、焊接是否牢靠；还可用镊子轻轻拨动焊点看有无虚假焊。

八、DSP+FPGA垂直度的检验方法

1.面与面的垂直度。

1.1将基准面用磁铁与平台平行地支撑。

1.2将百分表从弯曲根部起移动至前端止，将读数的最大差作垂直度。

2.面与线的垂直度。

2.1在平台上，用磁铁如图支撑测量物；

2.2将百分表接触于测量物上，进行调零，再进行确认。

2.3将百分表接触于测量物上，将其在指示范围内所有地方上下移动。

2.4测定在0°与90°两处进行。