特殊元器件焊接工艺技术探究

特殊元器件焊接工艺技术探究

马建海 雷阳 任金鹏 赵勇 祝思浩 边航涛

西安应用光学研究所  陕西省西安市  710000

摘要：随着电子技术的飞速发展，特殊元器件的应用越来越广泛。然而，由于特殊元器件的特殊性，其焊接工艺技术也面临着一些挑战。本文通过对特殊元器件焊接工艺技术的探究，总结了一些提高焊接质量和可靠性的方法和技巧，为特殊元器件的焊接工艺提供了一些参考。

关键词：特殊元器件；焊接工艺技术

引言：特殊元器件是指那些在电子设备中具有特殊功能和特殊要求的元器件，如高频元器件、微型元器件、敏感元器件等。这些特殊元器件的应用使得电子设备的性能得到了大幅度提升，但同时也对焊接工艺技术提出了更高的要求。研究特殊元器件焊接工艺技术，提高焊接质量和可靠性，对于电子设备的发展具有重要的意义。

一、 特殊元器件的焊接特殊性

特殊元器件焊接过程中具有以下几个特殊性质：

1)电子元器件的引线和引脚通常采用焊接方式进行连接，而焊接质量的优劣直接影响到整个电子系统的性能和可靠性。在焊接过程中，需要将引线和引脚焊牢，避免虚焊和脱焊。由于引线、引脚表面易氧化，在焊接前需要对其进行清理。

2）电子元器件在焊接过程中会产生大量的热量，对焊接设备的要求也比较高。在进行焊接时，要选择合适的焊接设备，尽量避免设备在焊接过程中产生过热现象。此外，要做好焊锡膏的选择工作，尽量选择粘度较低、流动性好、松香含量较高、无铅的焊锡膏。

3）电子元器件在焊接过程中容易产生变形和扭曲，因此在进行焊接前需要对其进行矫正。矫正方法一般是利用专用仪器进行矫正。在矫正过程中需要对元器件表面进行清理，保证元器件表面清洁；矫正时需要用无铅焊锡膏对其进行填充和矫正；矫正后需要再进行清洗和烘干。

4）在焊接过程中需要使用合适的焊接工具和助焊剂。不同的焊料具有不同的性能和特点，因此在使用不同的焊料时要根据具体情况选择合适的焊料。在使用松香作为助焊剂时，需要注意助焊剂用量过少或者过多都会影响到焊后元器件的质量。通常情况下，要控制好助焊剂与元器件表面接触面积、松香与助焊剂接触时间以及助焊剂与元器件表面接触时间等。

5）在对电子元器件进行焊接时，要注意温度和时间两个参数。

一般情况下，要使用小火来对其进行加热；当温度过高或者过低时都会影响到焊接质量；在时间上也需要注意，过短的时间会导致温度过低而无法焊牢；过长的时间又会导致温度过高而容易发生氧化现象。

二、 提高焊接质量的方法和技巧

为了提高特殊元器件的焊接质量，可以采用以下方法和技巧：

2.1 焊剂选择

焊剂一般分为油性和水性两种，这两种焊剂具有不同的特点。油性焊剂流动性好、成本低，但其在焊接过程中会有残留物和其他有害物质释放出来；而水性焊剂流动性差、成本高、不会有残留物和有害物质释放出来。在选择特殊元器件焊接时，需要考虑到两种不同类型焊剂的特点，对特殊元器件进行合理选择。

2.2助焊剂的选择

助焊剂的选择主要应根据焊接工艺要求、元器件的焊点表面状况和焊接工艺的要求来确定。通常，助焊剂的选择主要考虑几个方面，一是助焊剂在使用前，应该进行严格的检查。主要检查助焊剂是否含有杂质或变质现象，同时，还应该对助焊剂的纯度进行检查。二是在选择助焊剂时，应注意其是否具有良好的流动性。通常，助焊剂要能够快速地通过焊点表面，同时在焊接过程中不会有残留物或其他有害物质释放出来。三是助焊剂不能与某些金属发生化学反应。通常，某些金属在焊接时会与助焊剂发生化学反应，从而导致焊接质量下降。在选择助焊剂时应注意避免出现上述问题。四是对于一些特殊元器件，如小尺寸的电阻、电容、晶振等器件，应注意其表面的清洁度，从而选择合适的助焊剂。通常情况下，如果使用碱性助焊剂时，选择具有较强碱性的助焊剂；如果使用酸性助焊接料时，则应选择酸性较强的助焊接料。还要注意不能将含有有机物等杂质的器件用于助焊。

2.3锡丝

通常，锡丝是指在高温下熔融的焊料。根据焊料的不同，锡丝可以分为不同类型：普通锡丝、低熔点锡丝。其中，低熔点锡丝主要用于填充普通的焊料，而低熔点锡丝主要用于填充特殊的焊料。在使用时，应根据特殊元器件的性能选择合适类型的焊料，然后对其进行合理搭配，以保证特殊元器件的焊接质量。

2.4选择合适的焊接设备和工具

不同的焊接设备和工具对焊接质量和可靠性的影响也不同。

一方面焊接设备的分类及其对焊接质量的影响，如手工焊接设备简单易操作，但焊接质量较大程度上取决于焊工的技能水平。由于手工焊接的参数控制不够精确，容易产生焊接缺陷，如气孔、裂纹等，从而影响焊接接头的强度和密封性；自动焊接设备通过预设的程序和参数进行焊接，减少了人为因素的干扰，提高了焊接的一致性和稳定性。适用于大批量生产，能够显著提高生产效率和焊接质量；机器人焊接设备具有更高的自动化程度和精度，能够实现复杂的焊接轨迹和精确的焊接参数控制，降低工人的劳动强度和安全风险。

另一方面焊接工具的选择及其对焊接可靠性的影响。如电焊条是手工焊接中常用的工具，成分和直径的选择对焊接质量有很大影响。不同成分的电焊条适用于不同的母材和焊接要求，选择合适的电焊条可以提高焊接接头的强度和耐腐蚀性；焊丝在自动焊接和机器人焊接中广泛应用，其材质、直径和表面质量对焊接质量具有重要影响。优质焊丝能够减少焊接缺陷的产生，提高焊接接头的可靠性和使用寿命。

2.5选择合适的焊接温度和焊接时间

焊接温度需要精确控制，确保母材和焊材能够充分熔化并形成良好的焊缝。温度过低可能导致焊接不牢固，而温度过高则可能引起材料过热、变形或产生焊接缺陷，在把控温度方面需要综合考虑焊接材质以及焊接环境的温度与湿度。

焊接时间的控制也非常重要，决定了焊接过程中热输入的量，直接影响焊缝的熔深和熔宽。焊接时间过短可能导致焊接不完全，而时间过长则可能增加热影响区的范围，降低接头的性能。

2.6注意焊接面的清洁和保护

2.6.1焊接前要进行清洁工作

在焊接前，应将焊点表面的各种污染物清理掉。因为在焊接过程中，由于氧化、腐蚀等原因造成的气孔、短路、虚焊等缺陷，往往是在焊点表面产生。而这些污染物正是我们焊接工作的障碍。对于不能用焊锡丝直接清除的污染物，可以采用专用的清洗工具进行清理。

2.6.2在焊接过程中要注意对焊接面进行保护

由于与普通元器件相比，电子元器件具有体积小、质量轻、性能稳定、使用方便等特点，在焊接电子元器件之前，一定要对焊接面进行保护，防止其受到污染和损坏。在进行电子元器件的焊接时，可采用酒精、丙酮、水或中性清洗剂等溶剂擦拭。

2.6.3对被焊元器件进行预处理

在进行一些特殊的元器件焊接时，往往要对焊点表面进行必要的清理，以确保焊点表面没有灰尘和杂物。对于不能用溶剂清洗的特殊元器件，在焊接前，可先用丙酮或水擦洗干净再进行焊接。并及时清理焊点表面的氧化膜，在进行特殊元器件的焊接时，要及时清理掉氧化膜或污垢等杂质。可以采用酒精清洗或丙酮清洗等方法对其进行处理。

结束语

随着电子技术的飞速发展，元器件种类也越来越多，尤其是特殊元器件的应用越来越广泛，这也给焊接工艺技术提出了更高的要求。在特殊元器件的焊接中，一定要严格按照焊接工艺规程进行操作，从焊接前的准备、焊接中的操作、焊后检测等多个环节进行严格控制，确保焊接质量和可靠性。只有这样，才能更好地发挥特殊元器件的优势，使其在电子产品中得到更广泛的应用，推动我国电子技术的进一步发展。

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