SMT電路板手工焊裝及維修方法

        由於SMT元件的引腳間距更小，引腳數也更多，人工拆裝比較困難，必須用SMT專用鑷子或真空吸筆等專用工具拾取。有些微型元件自身的重量甚至不及熔化焊錫的表面引力，在手工焊接時，它們經常被粘在烙鐵頭上，在檢查焊接質量時必須藉助探針、放大鏡等工具。另外，SMT電路板均為多層布線，線徑很細，一旦焊接溫度過高，很容易因板材變形而被拽斷，這種"內傷"將造成整塊電路板徹底報廢。因此，SMT電路板的手工焊接與維修比普通電路板更困難，而有時手工焊接又是必不可少的操作環節。由於條件有限，業餘愛好者無法使用昂貴的SMT焊接與維修設備，因此必須掌握手工焊接及維修技巧，以下介紹這些技巧及與之配套的維修焊接工具。

一、手工焊接工具與材料
         常見的手工焊接方法有兩種：接觸焊接和加熱氣體焊接。 接觸焊接是在加熱的烙鐵頭或烙鐵環直接接觸焊接點時完成的。烙鐵環用來同時加熱多個焊接點，主要用於多引腳元件的拆除，其結構有多種形式，如兩面和四面等，可用來拆卸矩形和圓柱形元件及集成電路。烙鐵環非常適合拆卸用膠粘結的元件，在焊錫熔化后，烙鐵環可擰動元件，打破膠的連接。但對四邊塑封（PLCC）的元件，則很難同時接觸所有的引腳，使有些焊點不能熔化，容易拉起PCB板的銅箔。
        通常，由於表面貼裝元件焊接時所需的熱量，比普通電路板焊接時所需的熱量小，接觸焊接一般採用限溫或控溫烙鐵，操作溫度一般控制在335～365℃之間。
        接觸焊接最大的缺點是烙鐵頭直接接觸元件，容易對元件造成溫度衝擊，導致陶瓷封裝等元件損傷，特別是多層陶瓷電容等。
熱風焊接是通過噴嘴把加熱的空氣或惰性氣體（如氮氣）吹向焊接點和引腳來完成的，手工操作一般選用手持式熱風槍。熱風焊接可避免接觸焊接的局部過熱，熱風溫度一般是300～400℃，熔化焊錫所要求的時間取決於熱風量的大小。在拆卸一些較大的元件時，加熱時間可能會超過60秒。由於熱風焊接傳熱效率較低，加熱過程緩慢，減少了對某些元件的熱衝擊，並且熱風對每個焊盤的加熱及熔化比較均勻，同時熱風的溫度和加熱率是可控制、可重複和可預測的，當然熱風槍價格比烙鐵要高得多。
       在手工焊接操作時，需要助焊劑和錫膏。助焊劑的作用是使焊錫、元件引腳和焊盤不被迅速氧化。利用焊盤上原有焊錫進行焊接時，助焊劑不但能減慢氧化速度，加快焊錫熔化，在貼放元件時，還能固定元件的位置，並在焊錫熔化時增加浸潤性（Wetting），減少虛焊、連焊的發生。 錫膏是錫珠和松香的結合物，錫膏一般按錫球的直徑分級，例如，2型75～53μm、3型53～38μm、4型38～25μm。
手工焊接與維修，除上述主要工具及材料外，還應配備一定的輔助工具和材料，如鑷子或真空吸筆、清理焊盤的吸錫帶、塗布焊膏的專用注射器並配備幾種不同型號的針頭，以及檢查焊接質量的放大鏡等。

二、SMT元件的焊裝與維修方法
       PLCC是一種較複雜的SMT元件，拆卸直接貼焊在電路板上的PLCC集成電路，主要有兩種方法：
(1)不具備熱風槍的情況下可選用鉗形烙鐵，在IC側面繞一圈較粗的焊錫絲，用鉗形烙鐵夾住元件，烙鐵頭的熱量經熔化的焊錫傳到每隻引腳，停留5秒即可輕輕取下IC。注意：用這種方法取下的PLCC元件不能再用，而且大面積熔化的高溫焊錫也可能損壞電路板，同時鉗形烙鐵的價格比較昂貴。
(2)另一種方法是用熱風槍吹焊，待所有引腳焊錫熔化后，輕輕取下IC，最後用吸錫帶清理焊盤。吸錫帶是細銅絲編製的帶狀物，通常浸潤有松香或清洗的助焊劑，使其在烙鐵加熱條件下，粘走焊盤上的殘留焊錫。
        SMT元件的手工焊接比拆卸時容易，最簡單的辦法是用注射器在每列焊盤上塗一條錫膏線，再將元件貼到相應位置上，用熱風槍吹化焊錫，焊錫熔化時靠張力和焊盤間阻焊膜的作用，將焊膏自動分配到每個焊點。由於焊點的吃錫量很少，所以發生連焊的可能性比較大，可用吸錫帶吸去多餘的焊錫。最後用放大鏡逐點檢查是否有連焊，消除連焊的最好辦法是將電路板垂直豎起，用微型烙鐵頭將連焊處的焊錫熔化后往下拖，使其在重力的作用下自然脫開。
         四邊引腳封裝元件可用小型鑷子或真空吸筆貼放。貼放時，一定要保證所有引腳同時對齊，有些元件的引腳數量很多，間距很小，對中貼放十分困難。這時可藉助放大鏡完成貼放工作。元件貼放在電路板上以後，首先用熱風槍加熱，值得注意的是，錫膏從室溫加熱到150℃左右時，錫膏內助焊劑的粘度將有所下降，如果助焊劑軟化的速度超過其蒸發的速度，錫膏會變成流體，容易發生連焊。為避免發生上述情況，應在開始加熱時，將熱風槍離開引腳1cm以上，待錫膏內的助焊劑緩慢軟化並開始蒸發、第一次流動過程結束后，再將熱風頭罩住IC引腳，以較高的溫度加熱，使焊錫迅速熔化，最後關閉熱風。焊接完成後應及時檢查虛焊、連焊情況。檢查虛焊可用探針輕輕劃過引腳，若引腳發生移動，則為虛焊，需用烙鐵進行補焊，連焊可用前述方法處理。
          因為防水或防振設計的電路板塗有保護膠，拆卸這種電路板上的元件時，需在焊錫熔化的同時用工具去掉保護膠再取下元件，操作時一定要小心，以防損傷引腳和焊盤，在焊接完畢后還要注意補膠。
         手工焊接、維修SMT元件，只要有一定的耐心和精細的操作，對初學者而言要熟練掌握操作技巧，並不困難。