电烙铁及其使用方法

一、锡焊工具与材料
1、电烙铁
电烙铁是电子爱好者进行业余制作和维修的主要工具之一。它主要由铜制烙铁头、用电热丝绕制的烙铁芯及导线、手柄等部分组成，如图所示。
烙铁芯直接接220V市电，用于加热烙铁头，烙铁头则沾上溶化的焊锡焊接电路板上的元件。
从构造上分，电烙铁有内热式和外热式两种。内热式电烙铁的烙铁芯安装在烙铁头的内部，因此体积小，热效率高，通电几十秒内即可化锡焊接。外热式电烙铁的烙铁头安装在烙铁芯内，因此体积比较大，热效率低通电以后烙铁头化锡时间长达几分钟。
从容量上分，电烙铁有20W、25 W、35 W、45 W、75 W、100 W以至500 W等多种规格。爱好者一般使用25 W的内热式电烙铁。
电烙铁功率与温度的关系
15W       280℃----400℃     20W       290℃----410℃     25W       300℃----420℃     30W       310℃----430℃     40W       320℃----440℃     50W       320℃----440℃     60W       340℃----450℃
2、烙铁头及修整镀锡
（1）烙铁头一般用紫铜制成，对于有镀层的烙铁头，一般不要锉或打磨。因为电镀层的目的就是保护烙铁头不易腐蚀。还有一种新型合金烙铁头，寿命较长，但需配专门的烙铁。一般用于固定产品的印制板焊接。

右图所示为常用烙铁头形状。
电烙铁初次使用时，首先应给电烙铁头挂锡，以便今后使用沾锡焊接。挂锡的方法很简单，通电之前，先用砂纸或小刀将烙铁头端面清理干净，通电以后，待烙铁头温度升到一定程度时，将焊锡放在烙铁头上溶化，使烙铁头端面挂上一层锡。挂锡后的烙铁头，随时都可以用来焊接。
（2）普通烙铁头的修整和镀锡
烙铁头经使用一段时间后，会发生表面凹凸不平，而且氧化层严重，这种情况下需要修整。  一般将烙铁头拿下来，夹到台钳上粗锉，修整为自己要求的形状，然后再用细锉修平，最后用细砂纸打磨光。对焊接数字电路、计算机的工作来说，还需锉细，再修整。修整后的烙铁应立即镀锡，方法是将烙铁头装好通电，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦；直到整个烙铁修整面均匀镀上一层锡为止。   
注意：烙铁通电后一定要立刻蘸上松香，否则表面会生成难镀锡的氧化层。
3、焊料
我们通常使用的焊条为焊锡丝。由于铅与锡熔合形成合金（即铅锡焊料）后，具有一系列铅和锡均不具备的优点：
熔点低。各种不同成分的铅锡合金熔点均低于铅和锡的熔点，利于焊接。表面张力小，增大了液态流动性。有利于焊接时形成可靠接头。
另外电烙铁焊接时，除了必须有焊锡条做焊料、直接用于焊接之外，还应该备有助焊剂。助焊剂顾名思义就是有助于焊接的，它可以清洁焊接物表面和清除溶锡中的杂质，提高焊接质量。
常用的助焊剂有松香和焊锡膏（俗称焊油），其中松香时一种腐蚀性很小的天然树脂。焊锡条（又称焊锡丝）里就带有松香，故俗称松香芯焊锡条。焊锡膏也是一种很好的助焊剂，但是其腐蚀性比较强，本身又不是绝缘体，故不宜用于元件的焊接，大多用于面积较大的金属构件的焊接，使用量也不宜过多，焊接完成以后应使用酒精棉球将焊接部位擦干净，防止残留的焊锡膏腐蚀焊点和焊接件，影响作品的质量和寿命。
二、手工锡焊基本操作
1、焊接操作姿势：焊接时电烙铁常用拿法有三种，如下图所示。

焊锡丝一般有两种拿法。如右下图所示。使用电烙铁要配置烙铁架，一般放置在工作台右前方，电烙铁用后一定要稳妥放与烙铁架上，并注意导线等物不要碰烙铁头。由于焊丝成分中，铅占一定比例，而铅是对人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，避免食入。
焊剂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。一般烙铁离开鼻子的距离应至少不少于30厘米，通常以40厘米时为宜。
2、五步法训练

   作为一种初学者掌握手工锡焊技术的训练方法，五步法是比较有成效的。正确的五步法为：准备施焊、加热焊件、熔化焊料、移开焊锡、移开烙铁。
3、手工焊接注意事项
（1） 掌握好加热时间
预热工件。建立良好的流动和熔湿(wetting)都要求预热。具有良好可焊性特征的焊盘、孔和元件引脚将有助于在最短的时间内形成良好的焊接点。在升高的温度下，时间短是避免对基板的损伤、对焊盘与基板接合的损伤和过多的金属间增长的关键。暴露在焊锡和/或基板的Tg的液化温度之上的重复温度循环中的焊锡点，可能遭受可靠性累积的降级。方法是在少于5秒的时间内完成焊接点，最好是大约3秒钟。这个时间包括要求产生连接的所有必要操作在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。
（2） 保持合适的温度
保持烙铁头在合适的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜。
（3） 用烙铁对焊点加力加热是错误的。会造成被焊件的损伤，例如电位器、开关、接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上，加力的结果容易造成元件失效。
另外，使用电烙铁是属于强电操作，一定要注意安全用电。许多电烙铁都有三个接线端，其中两个与烙铁芯相接，用于连接220V交流电源，另一个与烙铁外壳相连是接地保护端子，用以连接地线，为了安全起见，使用前最好用万用表鉴别一下烙铁芯是否断线或者混线。一般20～30W的电烙铁的烙铁芯电阻为：1500～2500欧姆。
三、手工焊接技术要点
1、印制电路板安装与焊接前的准备
焊接前，应将元件的引线截去多余部分后挂锡。若元件表面被氧化不易挂锡，可以使用细砂纸或小刀将引线表面清理干净，用烙铁头沾适量松香芯焊锡给引线挂锡（如图所示）。如果还不能挂上锡，可将元件引线放在松香块上，再用烙铁头轻轻接触引线，同时转动引线，使引线表面都可以均匀挂锡。每根引线的挂锡时间不宜太长，一般以2～3秒为宜，以免烫坏元件内部，特别是给二极管、三极管引脚挂锡时，最好使用金属镊子夹住引线靠管壳的部分，借以传走一部分热量。另外，各种元件的引脚不要截得太短，否则既不利于散热，又不便于焊接。
2、元器件引线成型如下图所示

3、元器件插装如图所示

4、印制电路板的焊接
焊接时，把挂好锡的元件引线置于待焊接位置，如印刷板的焊盘孔中或者各种接头、插座和开关的焊片小孔中，用沾有适量锡的烙铁头在焊接部位停留3秒钟左右，待电烙铁拿走后，焊接处形成一个光滑的焊点。为了保证焊接质量，最好在焊接元件引线的位置事先也挂上锡。焊接时要确保引线位置不移动，否则极易产生虚焊。烙铁头停留时间宜适中，过长会烫坏元件，过短会因焊接溶化不充分而造成假焊。
 5、焊后处理

焊接完后，要仔细观察焊点形状和外表。焊点应呈半球状且高度略小于半径，不应该太鼓或者太扁，外表应该光滑均匀，没有明显的气孔或凹陷，否则都容易造成虚焊或者假焊。在一个焊点同时焊接几个元件的引线时，更加要应该注意焊点的质量。

6、导线焊接
（1）常用连接导线。见右图

（2） 导线焊前处理
     剥绝缘层、去漆、锈；预焊上锡    
（3） 导线焊接
a 导线同接线端子的连接有三种基本形式
b 导线与导线的连接
导线之间的连接以绕焊为主，操作步骤如下
n       去掉一定长度绝缘皮。
n        端子上锡，穿上合适套管。
n        绞合，施焊。
n        趁热套上套管，冷却后套管固定在接头处。
（4） 屏蔽线末端处理
屏蔽线或同轴电缆末端连接对象不同处理方法也不同。

无论采用何种连接方式均不应使芯线承受压力。