PCB焊接技巧

1 PCB介绍

PCB(印制电路板)中的焊盘与板内导线之间的连接是通过金属化过孔(vias)和铜箔层来实现的。这里是一个简化的解释过程:

  1. 层叠结构

    • PCB通常由多层构成,包括顶层、底层以及可能存在的内部信号层和电源/地平面层等。
    • 每一层上都有铜箔层,这些铜箔层经过蚀刻处理形成所需的导电图案,包括导线和焊盘。
  2. 焊盘

    • 焊盘通常是圆形或矩形的铜区域,用于放置元器件引脚或者用于焊接表面贴装组件。
    • 焊盘通常镀有镍和金等金属以防止氧化,并提供良好的焊接表面。
  3. 导线与过孔

    • 导线是在PCB的不同层上蚀刻出的铜路径。
    • 为了在不同层之间建立电气连接,使用了金属化过孔(vias)。过孔是一种小孔,贯穿一个或多个层,并且其内壁被金属化(通常是铜),以允许电流通过。
  4. 连接过程

    • 当一个过孔穿过多个层并且这些层上的焊盘或导线需要电气连接时,过孔的内壁就会与这些层上的铜箔接触并形成连续的电气路径。
    • 例如,一个穿过顶层和底层的过孔可以将顶层的一个焊盘与底层的一条导线连接起来。
  5. 制造过程

    • 在制造过程中,首先会在空白的PCB基板上涂覆一层铜箔。
    • 接着,通过光刻技术和化学蚀刻工艺去除不需要的部分,留下所需的导电路径和焊盘。
    • 随后,钻孔机会在需要的位置钻出过孔。
    • 最后,通过电镀或其它方法将过孔的内壁金属化,确保各层之间的良好电气连接。

通过这种结构和制造流程,PCB能够实现复杂的电路设计,并确保各个元件之间可靠的电气连接。

2 焊接方法

PCB的焊接方法有多种,常用的有:

  1. 电烙铁焊接:通过电烙铁融化锡丝至焊盘层上以实现焊接。这是最常用的PCB焊接方法。
  2. 热风枪焊接:通过将热风枪将含有助焊剂的锡浆融化至焊盘层上以实现焊接。
  3. 热电偶焊接:通过电流产生的热量实现焊接,类似于电焊。感兴趣可以看看这个视频参考
  4. 电气连接:通过电气连接器将导线、电缆等连接到PCB上实现PCB的功能,常用于强电作业。

下面介绍一下电烙铁焊接和热风枪焊接的具体步骤和技巧。

2.1 电烙铁焊接技巧

电烙铁焊接的步骤如下:

  1. 首先准备好电烙铁、焊盘、PCB、导线、电缆等工具。
  2. 对于直插元件不在赘述,对于贴片元件可以先在一个焊盘上镀上锡,然后用镊子拾取元件放上元件的一头,镊子夹持元件的同时,焊接上够锡的这一头,再看看是否放正了。如放置到位正确,最后再焊接另一端;若不正,重新进行焊接。

  1. 检查焊接是否成功,如果焊接成功,则PCB的基板层与焊盘的焊盘层之间的连接处导电,如果焊接失败,则需要调整焊接位置或重新焊接。

2.2 热风枪焊接技巧

热风枪焊接的步骤如下:

  1. 准备好热风枪、焊盘、PCB、导线、电缆等工具。
  2. 对于贴片元件,先将锡浆涂抹在焊盘上,让后用镊子将元件正确摆放在焊盘上,然后用热风枪将锡浆融化至元件的焊盘层即可。温度一般要求300℃以上(易损元件除外),出风量适当。

  3. 检查焊接是否成功,如果焊接成功,则PCB的基板层与焊盘的焊盘层之间的连接处导电,如果焊接失败,则需要调整焊接位置或重新焊接。

3 元件拆卸技巧

3.1 元件拆卸方法

元件拆卸方法有多种,常用的有:

  1. 利用吸锡器出去加热后的液态锡,吸锡器是一种形式打气筒的工具,是一种较为常用的拆卸工具,但本人认为不好使。
  2. 利用惯性将加热后的液态锡甩出去。简单来说就是拿着PCB快速往桌面上敲击。
  3. 利用热风枪加热,然后用镊子将元件拔出。
  4. 利用除锡带,将除锡带加助焊剂后可用于吸附液态锡。

3.2 元件拆卸技巧

1.不同锡料的性质不同,对于高温锡(自动化生产时一般使用高温锡)拆卸元件时可以先加一些锡在焊点附近,这样有利于拆卸。

参考: