2.2　過硬的安裝焊接技能

電路板設計制作完成后，即可按照電路圖進行元器件的焊接安裝。虛焊等焊接質量問題，往往是電子制作失敗的主要原因。合理選用焊接工具和材料，努力掌握焊接技術和技巧，不斷提高焊接質量，對于電子制作高手是十分重要的。

2.2.1　電烙鐵的選用

電烙鐵是焊接安裝的重要工具。電烙鐵有內熱式、外熱式、恒溫式等多種形式，功率從幾十瓦到數百瓦不等，具有多種規格可供選擇。

（1）內熱式電烙鐵

內熱式電烙鐵如圖2-17所示，發熱元件插入在烙鐵頭內，因而熱效率較高，體積小重量輕。內熱式電烙鐵功率一般較小，適合焊接電子電路板。一般電子制作可選用25～40W的內熱式電烙鐵。

（2）外熱式電烙鐵

外熱式電烙鐵如圖2-18所示，發熱元件包裹在烙鐵頭外。外熱式電烙鐵功率可達數百瓦，適合焊接較大型的元器件和金屬結構件。

（3）恒溫式電烙鐵

恒溫式電烙鐵是一種新型電烙鐵，如圖2-19所示，電烙鐵手柄內具有恒溫控制電路，能夠自動將烙鐵頭的溫度控制在設定的溫度值。在電烙鐵手柄上有一個溫控旋鈕，用以調節設定電烙鐵的溫度。恒溫式電烙鐵適用于對焊接溫度要求較高的元器件的焊接安裝。

2.2.2　焊料與助焊劑的選用

焊料與助焊劑都是焊接中不可缺少的材料，合理選用焊料和助焊劑，是確保焊接質量的重要環節。

（1）焊料的選用

焊料的作用是將被焊接的元器件、導線與電路板牢固地連接在一起。對焊料的要求是要保證接點的長期牢固和導電良好。焊料可加工成條狀、塊狀或絲狀等。焊料應首選焊錫絲，特別是內心灌裝有松香粉末（助焊劑）的松香心焊錫絲，由于熔點較低、使用方便，是電子制作焊接中的首選焊料。焊鐵皮桶等的焊錫塊因含雜質較多，不宜使用。

（2）助焊劑的選用

助焊劑的作用是改善焊接性能、增強焊接牢固度。常用助焊劑有松香、松香溶液、焊錫膏、焊油等。電子制作焊接應選用松香作助焊劑。焊錫膏、焊油等具有腐蝕性，不可用于焊接電子元器件和電路板。電路板上已涂有松香溶液的，元器件焊入時不必再用助焊劑。

2.2.3　元器件引腳與導線線頭的處理

所有元器件的引腳和連接導線的線頭，在焊入電路板之前，都必須清潔后鍍上錫。有的元器件出廠時引腳已鍍錫的，因長期存放而氧化了，也應重新清潔后鍍錫。

（1）元器件引腳的處理

清潔元器件引腳可用橡皮擦，如圖2-20所示。對于氧化嚴重的元器件引腳，可用小刀等利器將其刮凈，如圖2-21所示。在用刀刮的過程中應注意旋轉元器件引腳，務求將引腳的四周一圈全部刮凈。

清潔后的元器件引腳應及時鍍上錫，以防再度氧化。如圖2-22所示，電烙鐵頭部蘸錫后，在松香的助焊作用下，沿元器件引腳拖動，即可在引腳上鍍上薄薄的一層焊錫。

（2）漆包線或紗包線線頭的處理

有一些電感類元器件是用漆包線或紗包線繞制的。漆包線是在銅絲外面涂了一層絕緣漆，紗包線則是在單股或多股漆包線外面再纏繞上一層絕緣紗。

由于漆皮和紗層都是絕緣的，制作時，如果不把這類引腳線上的漆皮和紗層去掉就焊接，表面看是焊起來了，實際上是假焊，電氣上并未接通，其結果肯定是制作失敗。因此，焊接前一定要把引腳線上的漆皮和紗層去除干凈，方法如下。

①去除漆皮和紗層一般常用刀刮法，即用小刀或斷鋸條將漆皮刮掉，邊刮邊旋轉漆包線一周以上，將線頭四周的漆皮刮除干凈，如圖2-23所示。單股紗包線也可用此法，將紗層與漆皮一起直接刮去。

②對于多股紗包線，應先將紗層逆纏繞方向拆至所需長度后剪掉，如圖2-24所示，然后再按圖2-23所示方法刮去漆皮。

③去除漆皮和紗層還可用火燒法，即如圖2-25所示用火柴或打火機將線頭上的漆皮和紗層燒掉，然后如圖2-26所示抹去線頭上殘留的灰末。對于較細的漆包線和紗包線，注意燒的時間不可太長，以免燒化銅絲。

④采用刀刮法或火燒法去除漆皮和紗層后，應即用蘸有焊錫和松香的電烙鐵在線頭上鍍上錫備焊。鍍錫方法與元件引腳鍍錫方法相同。

⑤很細的漆包線和紗包線，極易被刮斷或燒斷，可采用燙蹭法處理。將線頭放在木板上，用蘸有焊錫和松香的烙鐵頭壓在線頭上，如圖2-27（a）所示，然后將線頭抽出，旋轉一個角度后再重復以上動作，如圖2-27（b）所示。重復旋轉燙蹭漆包線或紗包線一周以上，線頭上的漆皮和紗層即被蹭去，線頭同時也已鍍上了錫。

2.2.4　焊接技巧

焊接技巧關系到焊接的質量，因此焊接過程中必須方法得當、焊點合格。要焊接出合格的焊點，重點是掌握以下幾點。

（1）蘸錫量恰當

焊接時，電烙鐵頭部蘸錫量要恰當，每次以滿足一個焊點的焊接需要為準，不可太少，也不可太多，如圖2-28所示。蘸錫量太少將不能一次覆蓋焊點，影響焊接牢固度。蘸錫量太多將造成焊點粗大甚至與旁邊的電路搭錫短路，還可能在移動電烙鐵過程中焊錫下滴造成其他部位短路。

（2）焊接方法得當

焊接中，每焊接一個焊點時，將蘸了錫的電烙鐵頭部沿元器件引腳環繞一周，如圖2-29所示，使焊錫與元器件引腳和銅箔線條充分接觸。電烙鐵頭部在焊點處再稍停留一下后離開，即可焊出一個光滑牢固的焊點，如圖2-30所示。

如果電烙鐵頭部在焊點停留的時間過短，焊不牢固，而且由于助焊劑未能充分揮發，會形成虛焊。如果電烙鐵頭部在焊點停留的時間過長，則可能使焊錫流散，還會燙壞元器件，或燙壞電路板造成電路板上銅箔線條脫落。

（3）焊點符合要求

標準的合格焊點應圓而光滑、無毛刺，如圖2-31所示。有毛刺的焊點易產生放電干擾，特別是在電壓較高、焊點間距較小的情況下。像豆腐渣一樣的蜂窩狀焊點則是虛焊現象。焊點的用錫量也要適當，如圖2-32所示，過少過多都不能保證焊接質量。

2.2.5　元器件的安裝方式

元器件的規格多種多樣，引腳長短不一，制作時應根據需要和允許的安裝高度，將所有元器件的引腳適當剪短、剪齊，如圖2-33所示。

由于安裝環境的限制，有些元器件的引腳在安裝焊接到電路板上時需要折轉方向或彎曲。但應注意，所有元器件的引腳都不能像圖2-34所示那樣齊根部折彎，以防引腳齊根折斷。塑封半導體器件如齊根折彎其引腳，還可能損壞管芯。元器件引腳需要改變方向或間距時，應采用圖2-35所示的正確方法來折彎。

元器件在電路板上的安裝方式主要有立式安裝、臥式安裝等方式。

（1）立式安裝

立式安裝如圖2-36所示，元器件直立于電路板上，應注意將元器件的標志朝向便于觀察的方向，以便校核電路和日后維修。元器件立式安裝占用電路板平面面積較小，有利于縮小整機電路板面積。

（2）臥式安裝

臥式安裝如圖2-37所示，元器件橫臥于電路板上，同樣應注意將元器件的標志朝向便于觀察的方向。元器件臥式安裝時可降低電路板上的安裝高度，在電路板上部空間距離較小時很適用。根據整機的具體空間情況，有時一塊電路板上的元器件往往混合采用立式安裝和臥式安裝方式。

（3）直接搭焊

對于一些較簡單的電路，也可以將元器件直接搭焊在電路板的銅箔面，如圖2-38所示。采用元器件搭焊方式可以免除在電路板上鉆孔，簡化了制作工藝。

（4）螺釘固定

對于金屬大功率管、變壓器等自身分量較重的元器件，僅僅直接依靠引腳的焊接已不足以支撐元器件自身重量，應用螺釘固定在電路板上，如圖2-39所示，然后再將其引腳焊入電路板。

2.2.6　集成電路空腳的處置

電子制作中，有些集成電路的部分引腳可能閑置不用。對于這些空閑引腳應合理處置，特別是CMOS集成電路，由于具有極高的輸入阻抗，極易感應干擾電壓而造成邏輯混亂甚至損壞。因此，對于CMOS電路空閑的引腳不能簡單地不管，而應根據CMOS電路的種類、引腳的功能和電路的邏輯要求，分別不同情況進行處置。

（1）多余輸出端的處理

對于多余的輸出端，一般將其懸空即可，如圖2-40所示。

（2）多余門電路或觸發器的處理

CMOS數字電路往往在一個集成塊中包含有若干個互相獨立的門電路或觸發器。對于一個集成塊中多余不用的門電路或觸發器，應將其所有輸入端接到系統的正電源VDD，如圖2-41所示。也可以將一個集成塊中多余不用的門電路或觸發器的所有輸入端接地，如圖2-42所示。

（3）門電路多余輸入端的處理

門電路往往具有多個輸入端，而這些輸入端不一定全都用上，應根據具體情況分別處理。

①對于與門、與非門多余的輸入端，應將其接正電源VDD，如圖2-43所示，以保證其邏輯功能正常。

②對于或門、或非門多余的輸入端，應將其接地，如圖2-44所示，以保證其邏輯功能正常。

③與門、與非門、或門、或非門多余的輸入端，還可將其與使用中的輸入端并接在一起，如圖2-45所示，也能保證其正常的邏輯功能。

（4）其他數字電路多余輸入端的處理

對于觸發器、計數器、譯碼器、寄存器等數字電路不用的輸入端，應根據電路邏輯功能的要求，將其接系統的正電源VDD或接地。

例如，對于不用的清零端R（“1”電平清零）或置位端S（“1”電平置位），應將其接地，如圖2-46（a）所示。而對于不用的清零端（“0”電平清零）或置位端（“0”電平置位），則應將其接正電源VDD，如圖2-46（b）所示。

2.2.7　屏蔽措施

對于微弱信號放大電路，特別是放大器輸入端引線較長時，為了防止感應干擾信號，應采用屏蔽線和屏蔽罩。對于大信號的非線性電路，為了防止諧波干擾其他電路，也應采用屏蔽罩。

（1）屏蔽線的屏蔽作用

圖2-47所示為放大器輸入端引線未采用屏蔽線的情況，干擾電壓U干在輸入端引線上產生干擾電流I干，與信號電流Ii一起進入放大電路，使得放大器輸出信號Uo中混進了干擾信號。

放大器輸入端引線采用屏蔽線時的情況如圖2-48所示。由于屏蔽線的外部屏蔽層接地，干擾電壓U干在屏蔽層產生的干擾電流I干被旁路到地，不能進入放大電路，因此放大器輸出信號Uo中沒有干擾信號。

為保證屏蔽效果，屏蔽線的屏蔽層應一端接地，如圖2-49所示。如果屏蔽線的屏蔽層兩端都接地，干擾信號將會在屏蔽層和地線之間形成環流，嚴重破壞屏蔽效果。

（2）雙絞線的屏蔽作用

電源線或大信號連接線常采用雙絞線。雙絞線也具有屏蔽功能，如圖2-50所示，當交流電源經雙絞線傳輸給負載時，由于其每一個雙絞環節都改變磁通方向，使得交流電流在雙絞線上產生的磁通互相抵消，大大減小了對其他電路的電磁干擾。

雙絞線也能夠抵制外界干擾。當外界干擾磁通作用于雙絞線時，在每一個雙絞環節產生如圖2-51所示的干擾電流。由于在每一根導線上各段干擾電流方向相反、大小相等，互相抵消了，因此干擾電流便不會到達后續電路。

（3）屏蔽罩的屏蔽作用

屏蔽罩的作用如圖2-52所示，它既能阻止外界雜散信號對屏蔽罩內電路的干擾，又能防止屏蔽罩內電路對外面其他電路的干擾。

電子電路制作中，屏蔽罩一般可用薄銅皮等金屬材料制成，將需要屏蔽的元器件等罩起來。屏蔽罩應可靠接地，如圖2-53所示，否則將不起屏蔽作用。如果屏蔽罩內有可調元器件，可在屏蔽罩的相應位置開個孔，以便調節。

制作和安裝屏蔽罩時應注意，罩內罩外的元器件均不得與屏蔽罩相觸碰，如圖2-54所示，以免造成短路。如果屏蔽罩內外空間較小，應在罩內罩外放置絕緣紙，以保證安全。