手工拆焊QFP器件的方法范文

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1手工焊接基本要因

影響手工焊接結果的要因主要有操作間內濕度、焊接操作手法、形成焊點焊接時間、焊接時烙鐵溫度、選用的烙鐵頭規格尺寸以及選用的焊錫絲直徑等。一個完美焊點的產生除了焊接材料具有可焊性，焊接工具（即電烙鐵）功率合適，采用正確的操作方法之外，更重要的是操作者的技能水平，只有經過相當長時間的焊接練習，才能牢固掌握焊接技巧。有些人以為用電烙鐵焊接非常容易，沒有什么技術含量，這是非常錯誤的認識，只有通過焊接實踐不斷用心領會，不斷總結才能擁有較高的焊接技能。

1.1充分了解手工焊接要素及焊接技巧對于一個焊接操作人員來說，充分了解基本的手工焊接要素及焊接技巧是必不可少的。烙鐵頭是一個儲能元件，在元器件的焊接過程中，當烙鐵頭緊靠在相應要焊接的焊盤時，儲存在烙鐵頭上的熱能會通過金屬間熱傳導的方式傳遞給焊盤，在助焊劑、焊錫絲熱橋的作用下進而傳遞到整個焊點，焊點上實際溫度逐漸升高，焊料混合物材料短時間內熔化，使焊點的溫度達到所需熔融的理想狀態。在實際電路板手工焊接操作中，需要根據印制板上器件焊盤的大小，通過溫控烙鐵的控制器適當調整焊接溫度，要根據焊點的形狀大小選擇尺寸相匹配的烙鐵頭（烙鐵頭的寬度與焊盤寬度相應為參考），掌握恰當的焊接時間，這些要素掌握得當以后，手工焊接出來的焊點才能達到潤濕良好、光亮，可靠性才好。焊接中烙鐵主機上顯示的溫度與烙鐵頭端部的實際溫度并不一致，二者之間總是存在著一定的溫度差異。另外，烙鐵頭的形狀和尺寸是熱量傳遞效率影響的關鍵因素，假如所選擇的烙鐵頭端面尺寸偏小，這樣它與焊點之間存在較小的接觸面，傳遞的熱量受限制，容易出現較為常見的冷焊；反之，倘若所選擇的烙鐵頭端面尺寸偏大，則其存儲在烙鐵頭端面的熱量會在短時間內傳遞給焊點，會損壞印制電路板焊盤，出現焊盤開裂起翹現象，也易損傷焊盤四周的印制板表層，出現燙傷、白班等情況。只有烙鐵頭尺寸大小合適，給焊點及時傳輸所需的適量熱量，最終才能焊接出質量優良的焊點。

1.2調節焊接溫度焊接開始之前，根據工藝和電路板的特殊要求，對烙鐵主機的設置溫度、烙鐵頭的實際溫度分別進行測量。必須對烙鐵的溫度預先設置，通電加熱后當烙鐵的溫度顯示不再閃爍，表示烙鐵內加熱芯溫度達到穩定，這時可以測試烙鐵頭端部的實際溫度。本文所用的是白光191測試儀，可測范圍在0～600℃之間。把加熱穩定后的烙鐵頭接觸測試臺上的溫度測試點，觀察烙鐵頭的實際顯示溫度，并做好班前相應溫度記錄，這樣可以確保每次在焊接前烙鐵頭的溫度得到了調整，切實做到了溫度補償。

2qfp手工焊接方法

2.1烙鐵頭的選擇QFP封裝不同其焊盤的大小各異，要根據焊盤外形尺寸大小，選擇與其尺寸對應的烙鐵頭，對于QFP器件的焊接，通常應選用馬蹄外形的烙鐵頭，如圖1所示。使用馬蹄型烙鐵頭，焊料可以積儲在烙鐵頭表面，操作時可以將烙鐵頭輕輕拖過每一組管腳，快速而高效地形成焊料連接。在實際操作過程中，應按照所焊器件焊盤的長短選擇相應寬度的馬蹄外形烙鐵頭，以馬蹄形橢圓短軸的長度為參考，通常焊盤的寬度約等于烙鐵頭的寬度，針對尺寸不一的焊盤，及時選用相對應尺寸大小的烙鐵頭進行手工焊接操作。

2.2焊接溫度與時間在手工焊接中，適度的焊接溫度是形成良好焊點的關鍵所在。烙鐵提供的熱量過大，焊錫熔化較快，會增大焊點的焊錫量，而焊錫量過大會導致焊點變脆，還容易與相鄰焊點搭連，形成短路。若是烙鐵頭供給的熱量過小，則會不能充分熔化焊料，從而形成冷焊[3]。通過觀察所焊焊點的形狀及外觀能夠直觀判斷出焊點的質量。為了形成良好質量的焊點，對于有鉛焊料，一般焊接烙鐵頭表面溫度設置在（260±10）℃，焊接時間必須保持2～5s。當烙鐵頭、焊錫絲與被焊物接觸時，溫度升高到183℃熔點以上，焊料絲開始熔化，熔融狀態下大約持續2～5s，該時間段內，焊盤與焊料間、管腳與焊料間形成焊料合金化合物，而后移開烙鐵，在自然狀態下冷卻凝固焊點。

2.3選擇合適的焊錫絲焊接QFP元器件至關重要的因素之一是選用合適直徑的焊錫絲。焊錫絲的直徑選擇過大，會導致所焊焊點駐留過多焊錫量，容易引起橋接現象。實踐表明，選用直徑0.6mm焊錫絲，對于提高控制焊點的焊錫量效果顯著。通常焊錫絲內含有一定量的助焊劑，焊接時需使用適量的助焊劑，其主要目的是增加焊錫的流動性，這樣烙鐵頭牽引著焊錫溶液在表面張力的作用下光滑移動，在引腳和焊盤之間實現潤濕。

2.4QFP器件的整形由于QFP器件管腳較多較軟，容易因外力而導致其變形，通常在運輸、周轉、發放、清點、搪錫等過程中出現管腳左右錯位和管腳共面性變化情況；因此，在焊裝前需對變形的管腳進行整形，可借助鑷子及刀片背對器件管腳進行整形，也可使用專門的方法和工具進行。只有管腳排列完好的器件才能保證良好的焊接連接。

2.5QFP器件的搪錫在批量不大的企業，由于器件存儲的環境與時間不定，器件原包裝年久損壞等原因，導致QFP器件的管腳存在不同程度的氧化。該氧化層嚴重影響焊點焊接質量，需要在焊接前對其管腳搪錫處理，將每邊管腳分別均勻蘸取助焊劑，使用小錫鍋手工搪錫，搪錫后立刻清洗器件管腳。

2.6QFP器件預固定使用真空吸筆將芯片移放在焊盤處，用表面貼裝專用鑷子（該鑷子的單邊較薄，能夠輕松校正個別錯位管腳），推動芯片殼體將芯片微微移動，使管腳分別調整到相應的焊盤上，仔細檢查每個引腳，確認使其與對應的焊盤基本相吻合（偏移出焊盤不超出管腳寬度的1/4），注意控制引腳的偏移量不易過大，此時，需先用烙鐵頭沾適量焊錫（此時只能使用轉移焊的方法），在芯片的對角上（或對邊中心點的一個焊盤上）焊接預先固定，如圖2所示。

2.7焊接首先，用小毛筆蘸取少量助焊劑，在引腳和焊盤上再均勻地涂上一層助焊劑，在刷涂助焊劑后不能使刷涂的助焊劑在電路板上形成流動的痕跡。用馬蹄形烙鐵頭拖拉焊接，馬蹄形烙鐵頭的端頭處有一個凹陷處，該凹陷是焊料儲液池，熔融焊料在馬蹄形烙鐵頭橢圓形凹陷中存儲要適量，焊料存儲平齊儲液池口為宜。焊接器件時，首先要清理烙鐵頭，熔化焊錫絲在烙鐵頭上，反復在高溫海綿上擦拭，清除烙鐵頭上的異物，將焊料熔入焊料儲液池內，而后使QFP焊盤引線外端與烙鐵頭輕微接觸，再將烙鐵頭向上抬起，離開焊盤上表面0.5mm高度左右，這時引線和焊盤區會流入熔融后的焊錫溶液，形成需要的焊點。拖拉焊接時要規范操作姿勢，使烙鐵手柄與QFP器件一側管腳線成30°～45°的傾斜角；拖拉焊接速度不可過快，大約拖過一個焊點的時間在1s左右，當烙鐵頭將要移動至每一邊的末尾幾個焊盤時，要快速將烙鐵頭抬起，避免焊盤上出現焊錫堆積，從而完成各邊所有焊點的焊接。鷗翼型引腳合格的焊點標準是焊料的爬升高度在引線厚度的二分之一之上，有明顯的焊盤腳跟和腳趾連接。焊接的最小末端連接寬度等于或大于其管腳寬度的3/4值。在焊接操作過程中，焊接作業人員的動作一定要精確、迅速、平穩、連貫和統一。當焊好了QFP的四個側面以后，使用4~10倍的放大鏡檢查焊點之間是否有短路現象，如存在個別局部有短路等焊接不良情況，可再次在焊盤上施加少量助焊劑，第二次拖拉焊接，對于同一部位的連續焊接要少于兩次；第二次拖拉焊接需等待上一次焊接后的焊點自然冷卻后進行。允許對有缺陷的焊點進行返工，對于每一個焊點的返工次數應在3次以內。

3QFP器件焊接缺陷及手工拆卸方法

QFP元器件在手工焊接過程中常見的焊接不良有虛焊、橋連、錯位和焊腳浮起等。

3.1虛焊虛焊對產品的可靠性是個極大的挑戰，較大地危害著電子產品的質量。引起虛焊點的因素較多，常見的有以下幾個方面。

3.1.1器件管腳可焊性差造成虛焊當QFP引腳表面被氧化后（一般情況是因為受到潮濕和存儲時間較長造成的），焊接時焊錫無法完全潤濕管腳表面從而形成虛焊點，表現形式主要為焊點干澀無光澤。需要預先對被氧化層進行預處理。

3.1.2虛焊出現在返修過程中在元器件返修過程中，拆除元器件之后，沒有清除干凈焊盤上殘留的焊錫渣，焊盤上存在焊錫渣，再次焊接容易造成虛焊。

3.1.3印制板焊盤表面污染如果焊盤自然氧化和被油污、粉塵、汗漬等污染，焊點就得不到焊錫的潤濕，導致焊點虛焊。在接觸印制板或元器件管腳的操作過程中不要用裸手觸摸焊盤等，為避免受此影響，焊接操作前應先將焊盤清洗干凈。

3.2短路常見的短路情況：（a）焊錫毛刺、拉尖；（b）相鄰元器件間短路或違反最小導電間隙；（c）在焊接時高溫引起的錫珠飛濺產生的細小焊錫珠或焊錫渣等多余物，粘連在印制板上相鄰管腳之間，造成短路。

3.3手工拆卸QFP器件當出現焊接缺陷或器件功能性損壞時，需要從電路板上拆下有故障的QFP器件，由于該類器件的特殊性，無法用一臺焊臺完成，通常需要在返修工作站上整體對芯片區域加熱解焊。該方法準配工作較圖3　拆除QFP示意圖長，需要對電路板在一定溫度下烘干一定的時間。為了快速拆下器件進行返修，通過手工方法也能收到良好的效果。該方法需要借助一根較細的絕緣導線完成，事先將導線穿入QFP的一排管腳下，將一端固定在板面焊點上（如圖3所示），保持導線與焊盤平齊。此時加熱烙鐵，對焊盤刷涂助焊劑，一手拉甩出的導線，一手加熱焊盤，輕拉導線使焊盤與管腳分離。對四面焊盤分別以同樣的方法處理即可。待器件從電路板上取下后可清理焊盤重新焊裝。

4結束語

在電子裝接自動化程度日益成熟和效率不斷提高的今天，手工焊接仍然有它不可替代的作用，在長期實踐的過程中，不斷總結提煉焊接及返修方法是一項很有意義的工作，是滿足小批量多品種生產模式不可或缺的關鍵技術。

作者：李九峰 單位：中航工業光電所