电子焊接工艺实习报告

实习名称：单片机温度控制装置

院（系）：电子与控制工程学院

专 业：建筑电气与智能化

班 级：

学 号：

姓 名：

时 间：二〇一五年六月二十六

一、实习名称

单片机温度控制装置

二、实习时间

2015年6月23—6月24日

三、实习地点

长安大学渭水校区电工电子实验中心

四、实习目的及意义

培养工科学生的工程素养，了解电子工艺设计流程，学习以下知识：

（1）常用电子元器件的认识和使用；

（2）掌握电子电路的焊接工艺；

（3）掌握电子电路的调试；

（4）掌握电子电路的故障分析及排除方法；

（5）学习查询资料和编写总结报告。

五、温度控制系统原理分析及示意图

1. 复位电路

原理：电阻给电容充电，电容的电压缓慢上升直到vcc，没到VCC时芯片复位脚近似低电平，于是芯片复位，接近VCC时芯片复位脚近高电平，于是芯片停止复位，复位完成。

　复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。

原理图如右图所示：

图1. 复位电路原理示意图

2.51最小系统

AC89C52为40脚双列直插封装的8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。

图 图2. 51最小系统电路图

3.RS232串口电路

图3.RS232串口电路原理图

4.测试、设定温度指示

图4.测试温度显示及设定温度显示原理图

5.加热、制冷驱动和指示

图5.加热、制冷驱动和显示电路原理图

六、实习材料及工具

电烙铁、松香、剪线钳、尖嘴钳、焊锡丝、PCB电路板、芯片、电源、单片机温度控制装置实验相关元器件等。

七、实习内容

（一）了解焊接要求

1.符合下面标准的焊点我们认为是合格的焊点    

（1）焊点成内弧形(圆锥形)； 

（2）焊点整体要圆满、光滑、无针孔、无松香渍；  

（3）如果有引线，引脚，它们的露出引脚长度要在1-1.2MM之间；  

（4）零件脚外形可见锡的流散性好；    

（5）焊锡将整个上锡位置及零件脚包围。  

2.不符合上面标准的焊点我们认为是不合格的焊点，需要进行二次修理   

（1）虚焊：看似焊住其实没有焊住，主要原因是焊盘和引脚脏，助焊剂不足或加热时间不够；  

（2）短路：有脚零件在脚与脚之间被多余的焊锡所连接短路，亦包括残余锡渣使脚与脚短路；  

（3）偏位：由于器件在焊前定位不准，或在焊接时造成失误导致引脚不在规定的焊盘区域内；  

（4）少锡：少锡是指锡点太薄，不能将零件铜皮充分覆盖，影响连接固定作用； 

（5）多锡：零件脚完全被锡覆盖，即形成外弧形，使零件外形及焊盘位不能见到,不能确定零件及焊盘是否上锡良好；  

（6）锡球、锡渣：PCB板表面附着多余的焊锡球、锡渣，会导致细小管脚短路。

3.合格焊点的要求

(1)良好的导电性；

(2)一定的机械强度；

(3) 焊点上的焊料适量；

(4) 焊点表面要清洁；

(5)焊点不应该有毛刺、空隙；

(6) 焊点表面要具有良好的光泽且表面光滑。

（二）焊接内容 

1.焊接准备 

烙铁头表面覆盖光亮的焊锡，对于保证烙铁头很好地传导热量和焊接点的清洁至关重要。焊接前的准备工作主要是对被氧化的烙铁头进行预处理。如果加热前烙铁头表面沾锡均匀，可不用进行预处理。 

在烙铁架的小盒内准备好清洁海绵并用水浸湿，准备好助焊用的松香。待电烙铁接通电源片刻后，在烙铁头的温度大约达到松香的熔解温度（约150℃）时，将烙铁头插入松香，让其表面涂覆一层松香，再等片刻，待烙铁头温度达到焊锡的熔解温度（约230℃）时，在烙铁头部（约5~10mm）表面均匀熔化并覆盖一层光亮的锡层。 

如果烙铁头氧化严重，上述步骤无法使烙铁头均匀沾锡，则需要将烙铁头的氧化部位在含有焊锡和松香的铜丝编带上反复磨蹭，直到表面的黑色氧化物完全去除。 

在焊接过程中，如发现烙铁头沾上焦化的助焊剂或其它黑色残留物时，应随时在清洁海绵上擦拭，除去烙铁头部的残留物。如有必要，可将烙铁头放在清洁海绵上数秒钟，降低其温度后再迅速插入松香，这样可以将烙铁头的氧化锡还原，以保持光亮的覆盖层。

2.焊接步骤

（1）准备施焊：首先把被焊件、锡丝和烙铁准备好处于随时可焊的状态。即右手拿烙铁烙铁头应保持干净并吃上锡，左手拿锡丝处于随时可施焊状态 

（2）加热焊件：把烙铁头放在接线端子和引线上进行加热。应注意加热整个焊件全体，例如图中导线和接线都要均匀受热

（3）送入焊丝：被焊件经加热达到一定温度后立即将手中的锡丝触到被焊件上使之熔化适量的焊料。注意焊锡应加到被焊件上与烙铁头对称的一侧而不是直接加到烙铁头上 

（4）移开焊丝：当锡丝熔化一定量后焊料不能太多迅速移开锡丝

（5）移开烙铁：当焊料的扩散范围达到要求，即焊锡浸润焊盘或焊件的施焊部位后移开电烙铁。撤离烙铁的方向和速度的快慢与焊接质量密切有关，操作时应特别留心仔细体会 

图6.焊接五步法示意图

3.焊丝的供应办法

焊丝的供应应把握3个办法，既供应时刻，方位和数量。

（1）供应时刻：原则上是被焊件升温到达焊料的熔化温度是当即送上焊锡丝。

（2）供应方位：应是在烙铁与被焊件之间并尽量接近焊盘。

（3）供应数量：应看被焊件与焊盘的巨细，焊锡盖住焊盘后焊锡高于焊盘直径 的1/3既可。

4.实验操作及要求

按照所给电路图安装好元器件，两人一组，进行焊接，焊接完先用万能表检测电源是否正常，若正常则插上芯片进行检测其温度控制系统能否正常工作，若电源不正常，则检测焊接及元件的极性连接，检查出问题并进行修正，知道电源正常工作为止，然后进行温度控制系统的检测，知道所有控制系统均能正常工作为止。

（三） 操作总结及注意事项

1.总体要求

（1）人身安全 将水杯放在没有电源的空桌子上，焊接过程中衣冠整洁，避免易燃物品（如围巾）接触烙铁，烙铁不使用时断电，放在烙铁架上。

（2）焊接时晶振最后焊接，IC芯片插座所有针确保全部露出后再焊接，三极管、电容、LED等、DS18B20等一定要注意接法正确，且管脚离电路板正面有一定的高度，方便测量。

（3）保证焊锡跟焊盘良好接触，虚焊会引起其它部分电路的问题，给故障检查带来极大麻烦。

（4）守时 按时开始和结束。

2.焊接注意事项 

1) 焊接时间不宜过久，但要完全熔著，以免造成冷焊。  

2) 焊点的表面要平滑、有光泽。

3) 焊电完全冷却前，不可移动。  

4) 电烙铁不用时要放置于电烙铁架上，并随时保持电烙铁的清洁。  

5) 焊接完毕，要在烙铁头镀上薄层焊锡，避免氧化，并等冷却后再收存。

3.电烙铁使用注意事项

1) 选用合适的焊锡，应选用焊接电子元件用的低熔点焊锡丝。    

2) 助焊剂，用25%的松香溶解在75%的酒精（重量比）中作为助焊剂

3) 电烙铁使用前要上锡，具体方法是：将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头均匀的吃上一层锡。    

4) 焊接方法，把焊盘和元件的引脚用细砂纸打磨干净，涂上助焊剂。用烙铁头沾取适量焊锡，接触焊点，待焊点上的焊锡全部熔化并浸没元件引线头后，电烙铁头沿着元器件的引脚轻轻往上一提离开焊点。    

5) 焊接时间不宜过长，否则容易烫坏元件，必要时可用镊子夹住管脚帮助散热。    

6) 焊点应呈正弦波峰形状，表面应光亮圆滑，无锡刺，锡量适中。    

7) 焊接完成后，要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净，以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。    

8) 集成电路应最后焊接，电烙铁要可能接地，或断电后利用余热焊接。或者使用集成电路专用插座，焊好插座后再把集成电路插上去。    

9) 电烙铁应放在烙铁架上。        

10) 焊接完毕，烙铁头应从新挂上锡，然后在放到烙铁架上。避免烙铁头接触空气产生氧化现象。

八、心得体会

1.对电子技术有了更直接的认识，对放大和整流电路也有了更全面的认识，虽然曾经也焊过电路板，但与这次的相比，无论从原理还是实际操作上来讲那都只能算小儿科。

2.对焊接技术有了更进一步的熟悉，对焊接程序也有了更清晰的认识，也更熟悉了焊接的方法技巧。看着我们的焊点从最初的惨不忍睹到最后的爱不释手真的很有成就感。

3.对问题的分析处理能力有了很大的进步，由于一开始的盲目行动，我们犯了很多低级的错误，比如一开始居然把元件焊在了印制板的反面，先焊了集成块等等。随着实习的进行，我们深刻体会到了事前分析规划的重要性，相信这是没有进行过这种实践活动的人所体会不到的。

4.对动手能力有很大提高，也认识到了所见和所做的差距，尤其是当我们满头大汗颤颤抖抖地焊集成块时，才知道原来保持抓烙铁的手不抖都是很难的。

5.对电子产品的焊接一定要细心。由于我们一开始就特别注意每个焊点的焊接，确定没有造成虚焊以后进行下一步的焊接，所以我们最后焊好的单片机温度控制系统经过测试没有出现任何问题，这是令我们最高兴的地方，看着自己焊接的成果，很有成就感。

6.对团队合作的意识培养起到了很大的帮助，虽然抓烙铁的是一只手，可是后面有许多个头脑在指挥和支持着，大家一起分析电路图，一起解决我们面前的每一个难题。

这次的焊接实习让我更深刻的认识了电子焊接工艺的奥妙和神秘，此次实习，虽然时间不长，但是培养、提高和加强了我的工程实践能力、创新意识和创新能力，尤其是动手能力，更是有了极大的提高。从刚开始的一无所知，到最后能够自己焊接出一个没有任何原理性错误的单片机温度控制系统，这是一个提高的过程。通过这次电子焊接工艺实习，使我对这门技术以及相关课程更是产生了浓厚的兴趣，这是一门探索性和自主性的学科，我们应该更加主动的去学习和探索，尤其要主动自己的动手能力，为后期的学习甚至是工作奠定深厚的基础。

焊接及成果展示（见下图）