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第5章電子元器件的插裝與焊接5.1印制電路板組裝的工藝流程
5.2電子裝配的靜電防護(hù)5.5電子工業(yè)生產(chǎn)中的焊接方法
5.3電子元器件的插裝
5.6焊接質(zhì)量的分析及拆焊
5.7實(shí)踐項(xiàng)目
印制電路板的手工裝配工藝是作為一名電子產(chǎn)品制造工應(yīng)掌握基本技能。了解生產(chǎn)企業(yè)自動(dòng)化焊接種類(lèi)及工藝流程,熟悉焊點(diǎn)的基本要求和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),是保證電子產(chǎn)品質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。本章將介紹印制電路板組裝的工藝流程、靜電防護(hù)知識(shí)、電子元器件的插裝、手工焊接工藝要求,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解自動(dòng)化焊接的工藝流程及生產(chǎn)設(shè)備,焊點(diǎn)的質(zhì)量檢驗(yàn)和分析
5.5手工焊接工藝
第5章電子元器件的插裝與焊接5.1印制電路板組裝的工藝15.1印刷電路板組裝的工藝流程
5.1.1印刷電路板組裝工藝流程介紹
印制電路板組裝通常可分為自動(dòng)裝配和人工裝配兩類(lèi),自動(dòng)裝配主要指自動(dòng)貼片裝配(SMT)、自動(dòng)插件裝配(AI)和自動(dòng)焊接,人工裝配指手工插件、手工補(bǔ)焊、修理和檢驗(yàn)等。
1.印制電路板手工組裝的工藝流程
按工藝文件歸類(lèi)元器件整形插件焊接剪腳檢查修整5.1印刷電路板組裝的工藝流程5.1.2元器件整形機(jī)
手工插件生產(chǎn)線電路板剪腳機(jī)手工浸錫爐元器件整形機(jī)手工插件生產(chǎn)線32.印制電路板自動(dòng)裝配工藝流程(1)單面印制電路板裝配
整形插件波峰焊修板ICT后配掰板點(diǎn)檢
PCT(2)單面混裝印制電路裝配
點(diǎn)膠
貼片
固化
翻版
跳線
臥插
豎插
波峰焊
修板
2.印制電路板自動(dòng)裝配工藝流程整形插件波峰焊修板ICT后配4跳線機(jī)、軸向插件機(jī)(插豎裝元件)徑向插裝機(jī)(插臥裝元件)
自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線常用的設(shè)備跳線機(jī)、軸向插件機(jī)(插豎裝元件)徑向插裝55.1.2印刷電路板裝配的工藝要求
1.元器件加工處理的工藝要求元器件在插裝之前,必須對(duì)元器件的可焊接性進(jìn)行處理,若可焊性差的要先對(duì)元器件引腳鍍錫。元器件引腳整形后,其引腳間距要求與印制電路板對(duì)應(yīng)的焊盤(pán)孔間距一致元器件引腳加工的形狀應(yīng)有利于元器件焊接時(shí)的散熱和焊接后的機(jī)械強(qiáng)度。5.1.2印刷電路板裝配的工藝要求62.元器件在印制電路板插裝的工藝要求⑴元器件在印制電路板插裝的順序是先低后高,先小后大,先輕后重,先易后難,先一般元器件后特殊元器件,且上道工序安裝后不能影響下道工序的安裝。⑵元器件插裝后,其標(biāo)志應(yīng)向著易于認(rèn)讀的方向,并盡可能從左到右的順序讀出。⑶有極性的元器件極性應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙上的要求安裝,不能錯(cuò)裝。⑷元器件的安裝高度應(yīng)符合規(guī)定的要求,同一規(guī)格的元器件應(yīng)盡量安裝在同一高度上。⑸機(jī)器插裝的元器件引腳穿過(guò)焊盤(pán)應(yīng)保留2~3mm長(zhǎng)度,以利于焊腳的打彎固定和焊接。⑹元器件在印制電路板上的插裝應(yīng)分布均勻,排列整齊美觀,不允許斜排、立體交叉和重疊排列;不允許一邊高,一邊低;也不允許引腳一邊長(zhǎng),一邊短。
2.元器件在印制電路板插裝的工藝要求73.印刷電路板焊接的工藝要求焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度要足夠焊接可靠,保證導(dǎo)電性能
焊點(diǎn)表面要光滑、清潔
3.印刷電路板焊接的工藝要求85.2電子裝配的靜電防護(hù)靜電是一種物理現(xiàn)象,當(dāng)高輸入內(nèi)阻的元器件帶有靜電時(shí)就可能產(chǎn)生很高的電壓,使元器件損壞,電子裝配時(shí),防靜電是一項(xiàng)很重要的工作。
5.2.1靜電產(chǎn)生的因素1.靜電產(chǎn)生的因素不同的物體相互接觸時(shí),一個(gè)物體失去一些電子而帶正電,電子轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體上并使其帶負(fù)電。若在物體分離的過(guò)程中電荷難以中和,積累在物體上的電荷就形成了靜電。
2.電子產(chǎn)品制造中的靜電源(1)人體的活動(dòng)產(chǎn)生的靜電電壓約0.5~2kV,人體帶電后觸摸到地線,會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象.5.2電子裝配的靜電防護(hù)靜電是一種物理現(xiàn)象,9(2)化纖或棉制工作服與工作臺(tái)面、座椅摩擦?xí)r,可在服裝表面產(chǎn)生6000V以上的靜電電壓,并使人體帶電。(3)橡膠或塑料鞋底的絕緣電阻高達(dá)1013Ω,當(dāng)與地面摩擦?xí)r產(chǎn)生靜電,并使人體帶電。(5)樹(shù)脂、漆膜、塑料膜封裝的器件放入包裝中運(yùn)輸時(shí),器件表面與包裝材料摩擦能產(chǎn)生幾百伏的靜電電壓,對(duì)敏感器件放電。(5)用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚內(nèi)乙烯)、PVR(聚胺脂)、PVC和聚脂、樹(shù)脂等高分子材料制作的各種包裝、料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB架等都可能因摩擦、沖擊產(chǎn)生1~3.5kV靜電電壓,對(duì)敏感器件放電。(6)普通工作臺(tái)面,受到摩擦產(chǎn)生靜電。(7)混凝土、打臘拋光地板、橡膠板等絕緣地面的絕緣電阻高,人體上的靜電荷不易泄漏。(8)電子生產(chǎn)設(shè)備和工具方面,例如電烙鐵、波峰焊機(jī)、回流焊爐、貼裝機(jī)、調(diào)試和檢測(cè)等設(shè)備內(nèi)的高壓變壓器、交/直流電路都會(huì)在設(shè)備上感應(yīng)出靜電。烘箱內(nèi)熱空氣循環(huán)流動(dòng)與箱體摩擦、CO2低溫箱冷卻箱內(nèi)的CO2蒸汽均會(huì)可產(chǎn)生大量的靜電荷。(2)化纖或棉制工作服與工作臺(tái)面、座椅摩擦?xí)r,可在服裝10
3.靜電敏感器件(SSD)
對(duì)靜電反應(yīng)敏感的器件稱(chēng)為靜電敏感元器件(SSD)。靜電敏感器件主要是指超大規(guī)模集成電路,特別是金屬化膜半導(dǎo)體(MOS電路)。
SSD元件會(huì)因不正確的操作或處理而失效或發(fā)生元器件性能的改變。這種失效可分為即時(shí)和延時(shí)兩種。即時(shí)失效可以重新測(cè)試、修理或報(bào)廢;而延時(shí)失效的結(jié)果卻嚴(yán)重得多,即使產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了所有的檢驗(yàn)與測(cè)試,仍有可能在送到客戶(hù)手中后失效。
3.靜電敏感器件(SSD)
對(duì)靜電反應(yīng)敏感的11
5.2.2靜電的危害
1.靜電釋放(ESD)靜電釋放(ESD)是一種由靜電源產(chǎn)生的電能進(jìn)入電子組件后迅速放電的現(xiàn)象。當(dāng)電能與靜電敏感元件接觸或接近時(shí)會(huì)對(duì)元器件造成損傷。靜電敏感元件就是容易受此類(lèi)高能放電影響的元器件。2.電氣過(guò)載(EOS)電氣過(guò)載(EOS)是某些額外出現(xiàn)的電能導(dǎo)致元器件損害的結(jié)果。這種損害的來(lái)源很多,如:電力生產(chǎn)設(shè)備或操作與處理過(guò)程中產(chǎn)生的電氣過(guò)載。例如在第一個(gè)阿波羅載人宇宙飛船中,由于靜電放電導(dǎo)致爆炸,使三名宇航員喪生;在火藥制造過(guò)程中由于靜電放電(ESD),造成爆炸傷亡的事故時(shí)有發(fā)生。在電子產(chǎn)品制造中以及運(yùn)輸、存儲(chǔ)等過(guò)程中所產(chǎn)生的靜電電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)MOS器件的擊穿電壓,往往會(huì)使器件產(chǎn)生硬擊穿或軟擊穿(器件局部損傷)現(xiàn)象,使其失效或嚴(yán)重影響產(chǎn)品的可靠性。5.2.2靜電的危害12
5.2.3電子裝配的靜電防護(hù)1.靜電防護(hù)原理
(1)對(duì)可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電積累,采取措施使之控制在安全范圍內(nèi)(2)對(duì)已經(jīng)存在的靜電積累應(yīng)迅速消除掉,即時(shí)釋放。2.靜電防護(hù)方法(1)使用防靜電材料。采用表面電阻l×105Ω·cm以下的所謂靜電導(dǎo)體,以及表面電阻1×105Ω·cm~1×108Ω·cm的靜電亞導(dǎo)體作為防靜電材料。例如常用的靜電防護(hù)材料是在橡膠中混入導(dǎo)電炭黑來(lái)實(shí)現(xiàn)的,將表面電阻控制在1×106Ω·cm以下。(2)泄漏與接地。對(duì)可能產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生靜電的部位進(jìn)行接地,提供靜電釋放通道。采用埋地線的方法建立“獨(dú)立”地線,要求地線與大地之間的電阻<10Ω。(3)非導(dǎo)體帶靜電的消除:用離子風(fēng)機(jī)產(chǎn)生正、負(fù)離子,可以中和靜電源的靜電。用靜電消除劑擦洗儀器和物體表面,消除物體表面的靜電。控制環(huán)境濕度提高非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率,使物體表面不易積聚靜電。采用靜電屏蔽罩,并將屏蔽罩有效接地。5.2.3電子裝配的靜電防護(hù)13電子裝配生產(chǎn)線上常使用的防靜電器材(a)防靜電工作服、帽(b)防靜電手套(C)防靜電鞋(d)防靜電指套(e)防靜電手套環(huán)(f)
防靜電周轉(zhuǎn)箱、盒電子裝配生產(chǎn)線上常使用的防靜電器材(a)防靜電工作服、帽145.3電子元器件的插裝電子元器件插裝要求做到整齊、美觀、穩(wěn)固。同時(shí)應(yīng)方便焊接和有利于元器件焊接時(shí)的散熱。5.3.1元器件分類(lèi)與篩選1.元器件的分類(lèi)在手工裝配時(shí),按電路圖或工藝文件將電阻器、電容器、電感器、三極管,二極管,變壓器,插排線、座,導(dǎo)線,緊固件等歸類(lèi)。機(jī)器自動(dòng)化電裝配應(yīng)嚴(yán)格按工藝文件和生產(chǎn)數(shù)量有序地將元器件放在插件機(jī)上。自動(dòng)化裝配一般使用盤(pán)式或帶式包裝元器件。
2.元器件的篩選用通用和專(zhuān)用的篩選檢測(cè)裝備和儀器來(lái)對(duì)元器件進(jìn)行外觀質(zhì)量篩選和電氣性能的篩選,以確定其優(yōu)劣,剔除那些已經(jīng)失效的元器件。5.3電子元器件的插裝電子元器件插裝要求做到155.3.2元器件引腳成形1.元器件整形的基本要求(1)所有元器件引腳均不得從根部彎曲,一般應(yīng)留1.5mm以上。因?yàn)橹圃旃に嚿系脑?,根部容易折斷。?)手工組裝的元器件可以彎成直角,但機(jī)器組裝的元器件彎曲一般不要成死角,圓弧半徑應(yīng)大于引腳直徑的1~2倍。(3)要盡量將有字符的元器件面置于容易觀察的位置。2.元器件的引腳成形
(1)手工加工的元器件整形彎引腳可以借助鑷子或小螺絲刀對(duì)引腳整形
5.3.2元器件引腳成形16(2)機(jī)器加工的元器件整形元器件的機(jī)器整形是用專(zhuān)用的整形機(jī)械來(lái)完成,其工作原理是,送料器用震動(dòng)送料方式送三極管,用分割器定位三極管,第一步先把左右兩邊的引腳折彎成型;第二步將中間引腳向后或向前折彎成型
機(jī)器加工的元器件引腳三極管專(zhuān)用整形機(jī)器整形后的元器件
(2)機(jī)器加工的元器件整形機(jī)器加工的元器17
5.3.3插件技術(shù)1.元器件插裝的原則⑴手工插裝、焊接,應(yīng)該先插裝那些需要機(jī)械固定的元器件,如功率器件的散熱器、支架、卡子等,然后再插裝需焊接固定的元器件。插裝時(shí)不要用手直接碰元器件引腳和印制板上銅箔。⑵自動(dòng)機(jī)械設(shè)備插裝、焊接,就應(yīng)該先插裝那些高度較低的元器件,后安裝那些高度較高的元器件,貴重的關(guān)鍵元器件應(yīng)該放到最后插裝,散熱器、支架、卡子等的插裝,要靠近焊接工序
5432176印制電路板的元器件裝配順序5.3.3插件技術(shù)5432176印制電路182.元器件插裝的方式(1)直立式電阻器、電容器、二極管等都是豎直安裝在印刷電路板上的
(2)俯臥式二極管、電容器、電阻器等元器件均是俯臥式安裝在印刷電路板上的2.元器件插裝的方式19(3)混合式。為了適應(yīng)各種不同條件的要求或某些位置受面積所限,在一塊印刷電路板上,有的元器件采用直立式安裝,也有的元器件則采用俯臥式安裝。
3.長(zhǎng)短腳的插焊方式
(1)長(zhǎng)腳插裝(手工插裝)插裝時(shí)可以用食指和中指夾住元器件,再準(zhǔn)確插入印制電路板
(a)長(zhǎng)腳元器件的插裝(b)長(zhǎng)腳元器件的焊接(c)長(zhǎng)腳元器件的剪腳(3)混合式。為了適應(yīng)各種不同條件的要求或某些位置受面積20(2)短腳插裝短腳插裝的元器件整形后,引腳很短,所以,都用自動(dòng)化插件機(jī)器插裝,且靠板插裝,當(dāng)元器件插裝到位后,機(jī)器自動(dòng)將穿過(guò)孔的引腳向內(nèi)折彎,以免元器件掉出。(2)短腳插裝短腳插裝的元器件整形后,引腳很短,所215.5手工焊接工藝手工焊接是每一個(gè)電子裝配工必須掌握的技術(shù),也是業(yè)余維修人員的一項(xiàng)技藝,正確選用焊料和焊劑,根據(jù)實(shí)際情況選擇焊接工具,是保證焊接質(zhì)量的必備條件。5.5.1焊料與焊劑1.焊料能熔合兩種或兩種以上的金屬,使之成為一個(gè)整體的易熔金屬或合金都叫焊料。常用的錫鉛焊料中,錫占62.7%,鉛占37.3%。這種配比的焊錫熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)都是183℃,可以由液態(tài)直接冷卻為固態(tài),不經(jīng)過(guò)半液態(tài),焊點(diǎn)可迅速凝固,縮短焊接時(shí)間,減少虛焊,該點(diǎn)溫度稱(chēng)為共晶點(diǎn),該成分配比的焊錫稱(chēng)為共晶焊錫。共晶焊錫具有低熔點(diǎn),熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)一致,流動(dòng)性好,表面張力小,潤(rùn)濕性好,機(jī)械強(qiáng)度高,焊點(diǎn)能承受較大的拉力和剪力,導(dǎo)電性能好的特點(diǎn)。5.5手工焊接工藝手工焊接是每一個(gè)電子裝配工必222.助焊劑
助焊劑是一種焊接輔助材料,其作用如下:(1)去除氧化膜。其實(shí)質(zhì)是助焊劑中的氯化物、酸類(lèi)同焊接面上的氧化物發(fā)生還原反應(yīng),從而除去氧化膜。反應(yīng)后的生成物變成懸浮的渣,漂浮在焊料表面。(2)防止氧化。液態(tài)的焊錫及加熱的焊件金屬都容易與空氣中的氧接觸而氧化。助焊劑融化以后,形成漂浮在焊料表面的隔離層,防止了焊接面的氧化。(3)減小表面張力。增加熔融焊料的流動(dòng)性,有助于焊錫潤(rùn)濕和擴(kuò)散。(5)使焊點(diǎn)美觀。合適的助焊劑能夠整理焊點(diǎn)形狀,保持焊點(diǎn)表面的光澤。
常用的助焊劑有松香、松香酒精助焊劑、焊膏、氯化鋅助焊劑、氯化銨助焊劑等。在電子電氣制品焊接中常采用中心夾有松香助焊劑、含錫量為61%的錫鉛焊錫絲,也稱(chēng)為松香焊錫絲
2.助焊劑235.5.2焊接工具的選用電烙鐵是進(jìn)行手工焊接最常用的工具,它是根據(jù)電流通過(guò)加熱器件產(chǎn)生熱量的原理而制成的。1.普通電烙鐵普通電烙鐵有內(nèi)熱式和外熱式,普通電烙鐵只適合焊接要求不高的場(chǎng)合使用。功率一般為20~50W。內(nèi)熱式電烙鐵的發(fā)熱元器件裝在烙鐵頭的內(nèi)部,從烙鐵頭內(nèi)部向外傳熱,所以被稱(chēng)為內(nèi)熱式電烙鐵。它具有發(fā)熱快,熱效率達(dá)到85~90%以上,體積小、重量輕和耗電低等特點(diǎn)。
內(nèi)熱式普通電烙鐵外形內(nèi)熱式普通電烙鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)5.5.2焊接工具的選用內(nèi)熱式普通電烙鐵外形242.恒溫電烙鐵
恒溫電烙鐵的重要特點(diǎn)是有一個(gè)恒溫控制裝置,使得焊接溫度穩(wěn)定,變化極小恒溫電烙鐵可以用來(lái)焊接較精細(xì)的印制電路板,如手機(jī)電路板等。(1)數(shù)字顯示恒溫烙鐵數(shù)字顯示的恒溫烙鐵能將烙鐵的溫度實(shí)時(shí)地顯示出來(lái),方便、直觀、便于控制。(2)無(wú)顯示恒溫烙鐵無(wú)顯示的恒溫烙鐵的主要特點(diǎn)是價(jià)格低廉
數(shù)字顯示恒溫烙鐵無(wú)顯示恒溫烙鐵.
2.恒溫電烙鐵數(shù)字顯示恒溫烙鐵253.吸錫器和吸錫電烙鐵吸錫器是實(shí)際是一個(gè)小型手動(dòng)空氣泵,壓下吸錫器的壓桿,就排出了吸錫器腔內(nèi)的空氣;釋放吸錫器壓桿的鎖鈕,彈簧推動(dòng)壓桿迅速回到原位,在吸錫器腔內(nèi)形成空氣的負(fù)壓力,就能夠把熔融的焊料吸走。吸錫烙鐵是一種既可以吸錫,又可以焊接的特殊電烙鐵,它是集拆、焊元器件為一體的新型電烙鐵。它的使用方法是:電源接通3~5s后,把活塞按下并卡住,將錫頭對(duì)準(zhǔn)欲拆元器件引腳,待錫熔化后按下按鈕,活塞上升,焊錫被吸入管。
吸錫器
吸錫電烙鐵
3.吸錫器和吸錫電烙鐵吸錫器265.熱風(fēng)槍熱風(fēng)槍又稱(chēng)貼片電子元器件拆焊臺(tái)。它專(zhuān)門(mén)用于表面貼片安裝電子元器件(特別是多引腳的SMD集成電路)的焊接和拆卸。熱風(fēng)槍由控制電路、空氣壓縮泵和熱風(fēng)噴頭等組成。其中控制電路是整個(gè)熱風(fēng)槍的溫度、風(fēng)力控制中心;空氣壓縮泵是熱風(fēng)槍的心臟,負(fù)責(zé)熱風(fēng)槍的風(fēng)力供應(yīng);熱風(fēng)噴頭是將空氣壓縮泵送來(lái)的壓縮空氣加熱到可以使焊錫熔化的部件。其頭部還裝有可以檢測(cè)溫度的傳感器,把溫度高低轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送回電源控制電路板;各種噴嘴用于裝拆不同的表面貼片元器件。白光熱風(fēng)槍
快克熱風(fēng)槍5.熱風(fēng)槍白光熱275.烙鐵頭當(dāng)焊接焊盤(pán)較大的可選用截面式烙鐵頭,如圖中的1;當(dāng)焊接焊盤(pán)較小的可選用尖嘴式烙鐵頭,如圖中的2;當(dāng)焊接多腳貼片IC時(shí)可以選用刀型烙鐵頭,如圖中3;當(dāng)焊接元器件高低變化較大的電路時(shí),可以使用彎型電烙鐵頭。5.烙鐵頭28
5.5.3手工焊接的工藝流程和方法手工焊接是傳統(tǒng)的焊接方法,電子產(chǎn)品的維修、調(diào)試中會(huì)用到手工焊接。焊接質(zhì)量的好壞也直接影響到維修效果。手工焊接是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的技能。1.手工焊接的條件錫焊是焊接中的一種,它是將焊件和熔點(diǎn)比焊件低的焊料共同加熱到錫焊溫度,在焊件不熔化的情況下,焊料熔化并浸潤(rùn)焊接面,依靠二者原子的擴(kuò)散形成焊件的連接。錫焊的條件是
:⑴被焊件必須具備可焊性。⑵被焊金屬表面應(yīng)保持清潔。
⑶使用合適的助焊劑。
⑷具有適當(dāng)?shù)暮附訙囟?。⑸具有合適的焊接時(shí)間
5.5.3手工焊接的工藝流程和方法292.手工焊接的方法⑴電烙鐵與焊錫絲的握法手工焊接握電烙鐵的方法有反握、正握及握筆式三種
下圖是兩種焊錫絲的拿法2.手工焊接的方法下圖是兩種焊錫絲的拿法30
⑵手工焊接的步驟①準(zhǔn)備焊接。清潔焊接部位的積塵及油污、元器件的插裝、導(dǎo)線與接線端鉤連,為焊接做好前期的預(yù)備工作。②加熱焊接。將沾有少許焊錫的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。若是要拆下印刷板上的元器件,則待烙鐵頭加熱后,用手或鑷子輕輕拉動(dòng)元器件,看是否可以取下。③清理焊接面。若所焊部位焊錫過(guò)多,可將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到印刷電路板上!),然后用烙鐵頭“沾”些焊錫出來(lái)。若焊點(diǎn)焊錫過(guò)少、不圓滑時(shí),可以用電烙鐵頭“蘸”些焊錫對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊。④檢查焊點(diǎn)??春更c(diǎn)是否圓潤(rùn)、光亮、牢固,是否有與周?chē)骷B焊的現(xiàn)象。
⑵手工焊接的步驟31⑶手工焊接的方法
①加熱焊件電烙鐵的焊接溫度由實(shí)際使用情況決定。一般來(lái)說(shuō)以焊接一個(gè)錫點(diǎn)的時(shí)間限制在5秒最為合適。焊接時(shí)烙鐵頭與印制電路板成55°角,電烙鐵頭頂住焊盤(pán)和元器件引腳然后給元器件引腳和焊盤(pán)均勻預(yù)熱。②移入焊錫絲。焊錫絲從元器件腳和烙鐵接觸面處引入,焊錫絲應(yīng)靠在元器件腳與烙鐵頭之間。
加熱焊件移入焊錫
⑶手工焊接的方法加熱焊件32③移開(kāi)焊錫。當(dāng)焊錫絲熔化(要掌握進(jìn)錫速度)焊錫散滿(mǎn)整個(gè)焊盤(pán)時(shí),即可以550角方向拿開(kāi)焊錫絲。④移開(kāi)電烙鐵。焊錫絲拿開(kāi)后,烙鐵繼續(xù)放在焊盤(pán)上持續(xù)1~2秒,當(dāng)焊錫只有輕微煙霧冒出時(shí),即可拿開(kāi)烙鐵,拿開(kāi)烙鐵時(shí),不要過(guò)于迅速或用力往上挑,以免濺落錫珠、錫點(diǎn)、或使焊錫點(diǎn)拉尖等,同時(shí)要保證被焊元器件在焊錫凝固之前不要移動(dòng)或受到震動(dòng),否則極易造成焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)疏松、虛焊等現(xiàn)象。
移開(kāi)焊錫移開(kāi)電烙鐵
③移開(kāi)焊錫。當(dāng)焊錫絲熔化(要掌握進(jìn)錫速度)焊錫散滿(mǎn)整335.5.5導(dǎo)線和接線端子的焊接1.常用連接導(dǎo)線
(1)單股導(dǎo)線,絕緣層內(nèi)只有一根導(dǎo)線,俗稱(chēng)“硬線”容易成形固定,常用于固定位置連接。漆包線也屬此范圍,只不過(guò)它的絕緣層不是塑膠,而是絕緣漆。(2)多股導(dǎo)線,絕緣層內(nèi)有5~67根或更多的導(dǎo)線,俗稱(chēng)“軟線”,使用最為廣泛。(3)屏蔽線,在弱信號(hào)的傳輸中應(yīng)用很廣,同樣結(jié)構(gòu)的還有高頻傳輸線,一般叫同軸電纜的導(dǎo)線。
5.5.5導(dǎo)線和接線端子的焊接342.導(dǎo)線焊前處理
(1)剝絕緣層導(dǎo)線焊接前要除去末端絕緣層。撥出絕緣層可用普通工具或?qū)S霉ぞ?,大?guī)模生產(chǎn)中有專(zhuān)用機(jī)械。用剝線鉗或普通偏口鉗剝線時(shí)要注意對(duì)單股線不應(yīng)傷及導(dǎo)線,多股線及屏蔽線不斷線,否則將影響接頭質(zhì)量。對(duì)多股線剝除絕緣層時(shí)注意將線芯擰成螺旋狀,一般采用邊拽邊擰的方式。
(2)預(yù)焊預(yù)焊是導(dǎo)線焊接的關(guān)鍵步驟。導(dǎo)線的預(yù)焊又稱(chēng)為掛錫,但注意導(dǎo)線掛錫時(shí)要邊上錫邊旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)方向與擰合方向一致,多股導(dǎo)線掛錫要注意“燭心效應(yīng)”,即焊錫浸入絕緣層內(nèi),造成軟線變硬,容易導(dǎo)致接頭故障。2.導(dǎo)線焊前處理35
3.導(dǎo)線和接線端子的焊接(1)繞焊繞焊把經(jīng)過(guò)上錫的導(dǎo)線端頭在接線端子上纏一圈,用鉗子拉緊纏牢后進(jìn)行焊接,絕緣層不要接觸端子,導(dǎo)線一定要留1~3mm為宜。
(2)鉤焊鉤焊是將導(dǎo)線端子彎成鉤形,鉤在接線端子上并用鉗子夾緊后施焊。(3)搭焊搭焊把經(jīng)過(guò)鍍錫的導(dǎo)線搭到接線端子上施焊。(a)繞焊(b)鉤焊(c)搭焊3.導(dǎo)線和接線端子的焊接(a)繞焊36
5.杯形焊件焊接法
①往杯形孔內(nèi)滴助焊劑。若孔較大,用脫脂棉蘸助焊劑在孔內(nèi)均勻擦一層。②用烙鐵加熱并將錫熔化,靠浸潤(rùn)作用流滿(mǎn)內(nèi)孔。③將導(dǎo)線垂直插入到孔的底部,移開(kāi)烙鐵并保持到凝固。在凝固前,導(dǎo)線切不可移動(dòng),以保證焊點(diǎn)質(zhì)量。④完全凝固后立即套上套管。
5.杯形焊件焊接法375.5.5印制電路板上的焊接1.印制電路板焊接的注意事項(xiàng)(1)電烙鐵一般應(yīng)選內(nèi)熱式20~35W或調(diào)溫式,烙鐵的溫度不超過(guò)300℃的為宜。烙鐵頭形狀應(yīng)根據(jù)印制電路板焊盤(pán)大小采用截面式或尖嘴式,目前印制電路板發(fā)展趨勢(shì)是小型密集化,因此一般常用小型尖嘴式烙鐵頭。(2)加熱時(shí)應(yīng)盡量使烙鐵頭同時(shí)接觸印制板上銅箔和元器件引腳,如圖,對(duì)較大的焊盤(pán)(直徑大于5mm)焊接時(shí)可移動(dòng)烙鐵,即烙鐵繞焊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),以免長(zhǎng)時(shí)間停留一點(diǎn)導(dǎo)致局部過(guò)熱。
5.5.5印制電路板上的焊接38(3)金屬化孔的焊接,兩層以上印制電路板的孔都要進(jìn)行金屬化處理。焊接時(shí)不僅要讓焊料潤(rùn)濕焊盤(pán),而且孔內(nèi)也要潤(rùn)濕填充。因此金屬化孔加熱時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)于單面板,(5)焊接時(shí)不要用烙鐵頭摩擦焊盤(pán)的方法增強(qiáng)焊料潤(rùn)濕性能,而要靠表面清理和預(yù)焊。(3)金屬化孔的焊接,兩層以上印制電路板的孔都要進(jìn)行392.印制電路板的焊接工藝(1)焊前準(zhǔn)備要熟悉所焊印制電路板的裝配圖,并按圖紙配料檢查元器件型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量是否符合圖紙上的要求。(2)裝焊順序元器件的裝焊順序依次是電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管,其它元器件是先小后大。(3)對(duì)元器件焊接的要求①電阻器的焊接。按圖將電阻器準(zhǔn)確地裝入規(guī)定位置,并要求標(biāo)記向上,字向一致。裝完一種規(guī)格再裝另一種規(guī)格,盡量使電阻器的高低一致。焊接后將露在印制電路板表面上多余的引腳齊根剪去。②電容器的焊接。將電容器按圖紙要求裝入規(guī)定位置,并注意有極性的電容器其“+”與“-”極不能接錯(cuò)。電容器上的標(biāo)記方向要易看得見(jiàn)。先裝玻璃釉電容器、金屬膜電容器、瓷介電容器,最后裝電解電容器。2.印制電路板的焊接工藝40③二極管的焊接正確辨認(rèn)正負(fù)極后按要求裝入規(guī)定位置,型號(hào)及標(biāo)記要易看得見(jiàn)。焊接立式二極管時(shí),對(duì)最短的引腳焊接時(shí),時(shí)間不要超過(guò)2秒鐘。④三極管的焊接。按要求將e、b、c三根引腳裝入規(guī)定位置。焊接時(shí)間應(yīng)盡可能的短些,焊接時(shí)用鑷子夾住引腳,以幫助散熱。焊接大功率三極管時(shí),若需要加裝散熱片,應(yīng)將接觸面平整,打磨光滑后再緊固,若要求加墊絕緣薄膜片時(shí),千萬(wàn)不能忘記管腳與線路板上焊點(diǎn)需要連接時(shí),要用塑料導(dǎo)線。⑤集成電路的焊接。將集成電路插裝在印制線路板上,按照?qǐng)D紙要求,檢查集成電路的型號(hào)、引腳位置是否符合要求。焊接時(shí)先焊集成電路邊沿的二只引腳,以使其定位,然后再?gòu)淖蟮接一驈纳现料逻M(jìn)行逐個(gè)焊接。焊接時(shí),烙鐵一次沾取錫量為焊接2~3只引腳的量,烙鐵頭先接觸印制電路的銅箔,待焊錫進(jìn)入集成電路引腳底部時(shí),烙鐵頭再接觸引腳,接觸時(shí)間以不超過(guò)3秒鐘為宜,而且要使焊錫均勻包住引腳。焊接完畢后要查一下,是否有漏焊、碰焊、虛焊之處,并清理焊點(diǎn)處的焊料。③二極管的焊接正確辨認(rèn)正負(fù)極后按要求裝入規(guī)定位置,415.5電子工業(yè)生產(chǎn)中的焊接方法在電子產(chǎn)品大批量的生產(chǎn)企業(yè)里,印制電路板的焊接主要采用浸焊、波峰焊接和回流焊接。
5.5.1浸焊1.手工浸焊
手工浸焊是由專(zhuān)業(yè)操作人員手持夾具,夾住已插裝好元器件的印制電路板,以一定的角度浸入焊錫槽內(nèi)來(lái)完成的焊接工藝,它能一次完成印制電路板眾多焊接點(diǎn)的焊接。
5.5電子工業(yè)生產(chǎn)中的焊接方法在電子產(chǎn)品大批量422.自動(dòng)浸焊機(jī)已插有元器件的待焊印制電路板由傳送帶送到工位時(shí),焊料槽自動(dòng)上升,待焊板上的元器件引腳與印制電路板焊盤(pán)完全浸入焊料槽,保持足夠的時(shí)間后,焊料槽下降,脫離焊料,冷卻形成焊點(diǎn)完成焊接。由于印制電路板連續(xù)傳輸,在浸入焊料槽的同時(shí),拖拉一段時(shí)間與距離,這種引腳焊盤(pán)與焊料的相對(duì)運(yùn)動(dòng),有利于排除空氣與助焊劑揮發(fā)氣體,增加濕潤(rùn)作用。
2.自動(dòng)浸焊機(jī)435.5.2波峰焊接技術(shù)1.波峰焊接的基本原理波峰焊機(jī)借助葉泵的作用﹐將熔化的液態(tài)焊料在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波,預(yù)先裝有電子元器件的印制板置與傳送鏈上,經(jīng)過(guò)某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過(guò)焊料波峰而實(shí)現(xiàn)元器件引腳與印制電路板焊盤(pán)之間機(jī)械與電氣連接的軟鉛焊。
波峰焊接示意圖
5.5.2波峰焊接技術(shù)44⑴波峰焊機(jī)工藝流程
裝板
涂布焊劑
預(yù)熱
焊接熱風(fēng)刀
冷卻
卸板波峰焊機(jī)實(shí)物外形
噴霧式涂布⑴波峰焊機(jī)工藝流程裝板涂布焊劑預(yù)熱焊接熱風(fēng)刀45⑵焊點(diǎn)成型
當(dāng)印制電路板進(jìn)入焊料波峰面前端A時(shí),電路板與元器件引腳被加熱,并在未離開(kāi)波峰面B之前,整個(gè)印制電路板浸在焊料中,即被焊料所橋連,但在離開(kāi)波峰尾端B1~B2某個(gè)瞬間,少量的焊料由于潤(rùn)濕力的作用,粘附在焊盤(pán)上﹐并由于表面張力的原因﹐會(huì)出現(xiàn)以元器件引腳為中心收縮至最小狀態(tài),此時(shí)焊料與焊盤(pán)之間的潤(rùn)濕力大于兩焊盤(pán)之間焊料的內(nèi)聚力。因此會(huì)形成飽滿(mǎn)﹐圓整的焊點(diǎn)﹐離開(kāi)波峰尾部時(shí)印制電路板各焊盤(pán)之間的多余焊料﹐由于重力的原因﹐回落到錫鍋中。預(yù)熱⑵焊點(diǎn)成型預(yù)熱465.5.3雙波峰焊接工藝1.為什么要用雙波峰焊接
普通單波峰焊接不能勝任雙面貼插混裝印制電路板的焊接,它會(huì)產(chǎn)生大量漏焊與橋連。為滿(mǎn)足新的要求,雙波峰焊機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。
2、雙波峰焊接的基本工作原理焊料有前后兩個(gè)波峰,前一個(gè)波峰較窄,峰端有3~5排交錯(cuò)排列的小峰頭。在這樣多頭的、上下左右不斷快速流動(dòng)的湍流波作用下,氣體都被排除掉,表面張力作用也被削弱,從而所有待焊表面都獲得良好的濕潤(rùn)。后一波峰為雙方向的寬平波,焊料流動(dòng)平坦而緩慢,可以去除多余焊料,消除橋連等不良現(xiàn)象。
5.5.3雙波峰焊接工藝475.5.5
二次焊接工藝簡(jiǎn)介按照二次焊接的工藝安排共有四種不同的工藝組合方式。⑴浸焊→剪腳→浸焊。這種工藝方式的設(shè)備成本較低,在小型電子企業(yè)應(yīng)用教多它適用產(chǎn)品類(lèi)型多,但產(chǎn)品數(shù)量少的焊接加工。由于兩次都采用浸焊,產(chǎn)品焊接質(zhì)量不高,產(chǎn)品焊接的一致性不理想。⑵浸焊→剪腳→波峰焊。這種工藝方式適合生產(chǎn)產(chǎn)品焊接要求不太高的焊接加工。⑶波峰焊→剪腳→波峰焊。這種工藝適用手工插裝元器件的生產(chǎn)流水線。⑷波峰焊→剪腳→浸焊。這種方式也是大型電子生產(chǎn)企業(yè)常采用的焊接方式,它更適用兩面混裝的電路板焊接,浸焊是自動(dòng)的,浸焊機(jī)一般帶有震動(dòng)或超聲波,使焊錫能滲透到焊接點(diǎn)內(nèi)部。
5.5.5二次焊接工藝簡(jiǎn)介485.6焊接質(zhì)量的分析及拆焊5.6.1焊接的質(zhì)量分析1.產(chǎn)生焊點(diǎn)虛焊的原因及虛焊的危害
構(gòu)成焊點(diǎn)虛焊主要有下列幾種原因:⑴被焊件引腳受氧化;⑵被焊件引腳表面有污垢;⑶焊錫的質(zhì)量差;⑷焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān),焊接時(shí)焊錫用量太少;⑸電烙鐵溫度太低或太高,焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或太短;⑹焊接時(shí)焊錫未凝固前焊件抖動(dòng)。
虛焊給工廠的產(chǎn)品調(diào)試,產(chǎn)品維護(hù)帶來(lái)重大隱患。有些電子產(chǎn)品雖然一時(shí)故障沒(méi)有暴露,但由于焊件和焊錫間接觸電阻大,在長(zhǎng)期的工作中,溫度不斷增加,使焊點(diǎn)焊錫破裂,一有機(jī)械振動(dòng)就造成接觸不良。5.6焊接質(zhì)量的分析及拆焊5.6.1焊接的質(zhì)量492.手工焊接質(zhì)量分析
手工焊接常見(jiàn)的不良現(xiàn)象
2.手工焊接質(zhì)量分析手工焊接常見(jiàn)的不良現(xiàn)象50電子元器件的插裝與焊接講解課件513.波峰焊的質(zhì)量分析
波峰焊的常見(jiàn)不良現(xiàn)象
3.波峰焊的質(zhì)量分析波峰焊的常見(jiàn)不良現(xiàn)象52電子元器件的插裝與焊接講解課件535.6.1拆焊1.拆卸工具
在拆卸過(guò)程中,主要用的工具有:電烙鐵、吸錫槍、鑷子等。⑴吸錫槍的結(jié)構(gòu)
白光公司的HAKO-585型吸錫槍如圖所示,主要由吸錫控制器、吸錫槍泵、吸錫槍架等組成。5.6.1拆焊542.拆卸方法⑴手插元器件的拆卸①引腳較少的元器件拆法:一手拿著電烙鐵加熱待拆元器件引腳焊點(diǎn),一手用鑷子夾著元器件,待焊點(diǎn)焊錫熔化時(shí),用夾子將元器件輕輕往外拉。②多焊點(diǎn)元器件且引腳較硬的元器件拆法:采用吸錫器或吸錫槍逐個(gè)將引腳焊錫吸干凈后,再用夾子取出元器件如圖。借助吸錫材料(如編織導(dǎo)線,吸錫銅網(wǎng))靠在元器件引腳用烙鐵和助焊劑加熱后,抽出吸錫材料將引腳上的焊錫一起帶出,最后將元器件取出。用吸錫器拆卸元器件借助吸錫材料拆焊2.拆卸方法用吸錫器拆卸元器件55⑵機(jī)插元器件的拆卸右手握住烙鐵將錫點(diǎn)融化,并繼續(xù)對(duì)準(zhǔn)錫點(diǎn)加熱,左手拿著鑷子,對(duì)準(zhǔn)錫點(diǎn)中倒角將其夾緊后掰直。用吸錫槍或吸錫器將焊錫吸凈后,用鑷子將引腳掰直后取出元器件
。對(duì)于雙列或四列扁平封裝IC的貼片焊接元器件,可用熱風(fēng)槍拆焊,溫度控制在3500C,風(fēng)量控制在3~5格,對(duì)著引腳垂直、均勻的來(lái)回吹熱風(fēng),同時(shí)用鑷子的尖端靠在集成電路的一個(gè)角上,待所有引腳焊錫熔化時(shí),用鑷子尖輕輕將IC挑起。
⑵機(jī)插元器件的拆卸565.7實(shí)踐項(xiàng)目
5.7.1印制電路板上元器件的焊接
1.任務(wù)(1)對(duì)焊接前的電路板和元器件的進(jìn)行處理;(2)按工藝要求對(duì)元器件整形,手工插裝;(3)掌握焊接技術(shù)。2.器材準(zhǔn)備(1)印制電路板一塊;(2)20W內(nèi)熱式電烙鐵一把;(3)不同類(lèi)型的電阻5只,瓷片電容2只,電解電容2只,不同整流電流的二極管3只,不同封裝的三極管5只,撥動(dòng)開(kāi)關(guān)1只,12線排插1個(gè);(5)焊錫絲若干,松香若干。跳線(利用剪下的引腳)2條。5.7實(shí)踐項(xiàng)目5.7.1印制電路板上元器件的573.項(xiàng)目?jī)?nèi)容與實(shí)施步驟⑴用棉花球沾少量無(wú)水乙醇或香蕉水對(duì)印制電路板焊盤(pán)、器件引腳處理,去除氧化膜。⑵按自動(dòng)插裝方式的整形工藝要求及印制電路板焊盤(pán)孔距對(duì)元器件(1只電阻器,1只二極管)進(jìn)行整形。⑶按元器件手工插裝的技術(shù)要求,插裝電阻器和二極管。⑷預(yù)熱電烙鐵,并對(duì)電烙鐵進(jìn)行必要的處理。⑸按工藝要求焊接元器件。⑹剪腳并處理焊接好的印制電路板。3.項(xiàng)目?jī)?nèi)容與實(shí)施步驟58本章小結(jié)
1.印制電路板的組裝有手工組裝和機(jī)器自動(dòng)化組裝,機(jī)器組裝生產(chǎn)效率高,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在電子裝配中。
2.靜電是一種自然的物理現(xiàn)象,氣候越干燥越容易產(chǎn)生靜電,人體身上感應(yīng)的靜電可以達(dá)到幾千伏,當(dāng)人體接觸到CMOS器件時(shí),很容易造成元器件的損壞,因而電子組裝時(shí),一定要做好靜電防護(hù)。電子工廠常用的防靜電材料有防靜電服裝、鞋帽、手套指套、靜電環(huán)、靜電運(yùn)輸工具。
3.電子元器件的插裝前要對(duì)元器件篩選,元器件引腳整形有手工成型和機(jī)械成型,元器件插裝有立式插裝,臥式插裝和混合式插裝。
5.焊接材料包括焊料、助焊劑、阻焊劑,常用的焊料是共晶焊錫,常用的助焊劑有酒精松香和松香焊劑,電烙鐵的種類(lèi)很多,焊接印制電路板一般選用功率20—55W的內(nèi)熱式電烙鐵。
本章小結(jié)
595.電烙鐵的握法有反握、正握和握筆法,焊接過(guò)程由準(zhǔn)備、加熱焊件、送入焊錫、移開(kāi)焊錫、移開(kāi)烙鐵5個(gè)步驟完成。導(dǎo)線與接線端子的焊接有三種形式,即繞焊、鉤焊和搭焊。6.印制電路板的焊接順序是電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管等,焊接時(shí)應(yīng)注意焊接方法,同時(shí)要控制焊接時(shí)間,避免使銅箔翹起。7.波峰焊接技術(shù)是一種成熟的電子裝聯(lián)工藝,其過(guò)程是裝板、涂布焊劑、預(yù)熱、波峰焊,熱風(fēng)刀處理、冷卻、卸板。波峰有寬平波、湍流波和旋轉(zhuǎn)波等,工藝要求較高的都采用雙波峰焊接。二次焊接是對(duì)一次焊接的補(bǔ)充,有效提高焊接質(zhì)量。8.常見(jiàn)焊點(diǎn)的質(zhì)量問(wèn)題有虛焊等,造成虛焊的原因有:被焊件引腳受氧化、被焊件引腳表面有污垢、焊錫的質(zhì)量差、焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)、焊接時(shí)焊錫用量太少、電烙鐵溫度太低或太高、焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或太短、焊接時(shí)焊錫未凝固前焊件抖動(dòng)。9.對(duì)引腳少的元器件拆焊直接用電烙鐵和鑷子,而引腳多的元器件拆焊,最好用吸錫工具,對(duì)貼片元件要用熱風(fēng)槍拆焊。
5.電烙鐵的握法有反握、正握和握筆法,焊接過(guò)程由準(zhǔn)備60第5章電子元器件的插裝與焊接5.1印制電路板組裝的工藝流程
5.2電子裝配的靜電防護(hù)5.5電子工業(yè)生產(chǎn)中的焊接方法
5.3電子元器件的插裝
5.6焊接質(zhì)量的分析及拆焊
5.7實(shí)踐項(xiàng)目
印制電路板的手工裝配工藝是作為一名電子產(chǎn)品制造工應(yīng)掌握基本技能。了解生產(chǎn)企業(yè)自動(dòng)化焊接種類(lèi)及工藝流程,熟悉焊點(diǎn)的基本要求和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),是保證電子產(chǎn)品質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。本章將介紹印制電路板組裝的工藝流程、靜電防護(hù)知識(shí)、電子元器件的插裝、手工焊接工藝要求,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解自動(dòng)化焊接的工藝流程及生產(chǎn)設(shè)備,焊點(diǎn)的質(zhì)量檢驗(yàn)和分析
5.5手工焊接工藝
第5章電子元器件的插裝與焊接5.1印制電路板組裝的工藝615.1印刷電路板組裝的工藝流程
5.1.1印刷電路板組裝工藝流程介紹
印制電路板組裝通??煞譃樽詣?dòng)裝配和人工裝配兩類(lèi),自動(dòng)裝配主要指自動(dòng)貼片裝配(SMT)、自動(dòng)插件裝配(AI)和自動(dòng)焊接,人工裝配指手工插件、手工補(bǔ)焊、修理和檢驗(yàn)等。
1.印制電路板手工組裝的工藝流程
按工藝文件歸類(lèi)元器件整形插件焊接剪腳檢查修整5.1印刷電路板組裝的工藝流程5.1.62元器件整形機(jī)
手工插件生產(chǎn)線電路板剪腳機(jī)手工浸錫爐元器件整形機(jī)手工插件生產(chǎn)線632.印制電路板自動(dòng)裝配工藝流程(1)單面印制電路板裝配
整形插件波峰焊修板ICT后配掰板點(diǎn)檢
PCT(2)單面混裝印制電路裝配
點(diǎn)膠
貼片
固化
翻版
跳線
臥插
豎插
波峰焊
修板
2.印制電路板自動(dòng)裝配工藝流程整形插件波峰焊修板ICT后配64跳線機(jī)、軸向插件機(jī)(插豎裝元件)徑向插裝機(jī)(插臥裝元件)
自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線常用的設(shè)備跳線機(jī)、軸向插件機(jī)(插豎裝元件)徑向插裝655.1.2印刷電路板裝配的工藝要求
1.元器件加工處理的工藝要求元器件在插裝之前,必須對(duì)元器件的可焊接性進(jìn)行處理,若可焊性差的要先對(duì)元器件引腳鍍錫。元器件引腳整形后,其引腳間距要求與印制電路板對(duì)應(yīng)的焊盤(pán)孔間距一致元器件引腳加工的形狀應(yīng)有利于元器件焊接時(shí)的散熱和焊接后的機(jī)械強(qiáng)度。5.1.2印刷電路板裝配的工藝要求662.元器件在印制電路板插裝的工藝要求⑴元器件在印制電路板插裝的順序是先低后高,先小后大,先輕后重,先易后難,先一般元器件后特殊元器件,且上道工序安裝后不能影響下道工序的安裝。⑵元器件插裝后,其標(biāo)志應(yīng)向著易于認(rèn)讀的方向,并盡可能從左到右的順序讀出。⑶有極性的元器件極性應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙上的要求安裝,不能錯(cuò)裝。⑷元器件的安裝高度應(yīng)符合規(guī)定的要求,同一規(guī)格的元器件應(yīng)盡量安裝在同一高度上。⑸機(jī)器插裝的元器件引腳穿過(guò)焊盤(pán)應(yīng)保留2~3mm長(zhǎng)度,以利于焊腳的打彎固定和焊接。⑹元器件在印制電路板上的插裝應(yīng)分布均勻,排列整齊美觀,不允許斜排、立體交叉和重疊排列;不允許一邊高,一邊低;也不允許引腳一邊長(zhǎng),一邊短。
2.元器件在印制電路板插裝的工藝要求673.印刷電路板焊接的工藝要求焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度要足夠焊接可靠,保證導(dǎo)電性能
焊點(diǎn)表面要光滑、清潔
3.印刷電路板焊接的工藝要求685.2電子裝配的靜電防護(hù)靜電是一種物理現(xiàn)象,當(dāng)高輸入內(nèi)阻的元器件帶有靜電時(shí)就可能產(chǎn)生很高的電壓,使元器件損壞,電子裝配時(shí),防靜電是一項(xiàng)很重要的工作。
5.2.1靜電產(chǎn)生的因素1.靜電產(chǎn)生的因素不同的物體相互接觸時(shí),一個(gè)物體失去一些電子而帶正電,電子轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體上并使其帶負(fù)電。若在物體分離的過(guò)程中電荷難以中和,積累在物體上的電荷就形成了靜電。
2.電子產(chǎn)品制造中的靜電源(1)人體的活動(dòng)產(chǎn)生的靜電電壓約0.5~2kV,人體帶電后觸摸到地線,會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象.5.2電子裝配的靜電防護(hù)靜電是一種物理現(xiàn)象,69(2)化纖或棉制工作服與工作臺(tái)面、座椅摩擦?xí)r,可在服裝表面產(chǎn)生6000V以上的靜電電壓,并使人體帶電。(3)橡膠或塑料鞋底的絕緣電阻高達(dá)1013Ω,當(dāng)與地面摩擦?xí)r產(chǎn)生靜電,并使人體帶電。(5)樹(shù)脂、漆膜、塑料膜封裝的器件放入包裝中運(yùn)輸時(shí),器件表面與包裝材料摩擦能產(chǎn)生幾百伏的靜電電壓,對(duì)敏感器件放電。(5)用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚內(nèi)乙烯)、PVR(聚胺脂)、PVC和聚脂、樹(shù)脂等高分子材料制作的各種包裝、料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB架等都可能因摩擦、沖擊產(chǎn)生1~3.5kV靜電電壓,對(duì)敏感器件放電。(6)普通工作臺(tái)面,受到摩擦產(chǎn)生靜電。(7)混凝土、打臘拋光地板、橡膠板等絕緣地面的絕緣電阻高,人體上的靜電荷不易泄漏。(8)電子生產(chǎn)設(shè)備和工具方面,例如電烙鐵、波峰焊機(jī)、回流焊爐、貼裝機(jī)、調(diào)試和檢測(cè)等設(shè)備內(nèi)的高壓變壓器、交/直流電路都會(huì)在設(shè)備上感應(yīng)出靜電。烘箱內(nèi)熱空氣循環(huán)流動(dòng)與箱體摩擦、CO2低溫箱冷卻箱內(nèi)的CO2蒸汽均會(huì)可產(chǎn)生大量的靜電荷。(2)化纖或棉制工作服與工作臺(tái)面、座椅摩擦?xí)r,可在服裝70
3.靜電敏感器件(SSD)
對(duì)靜電反應(yīng)敏感的器件稱(chēng)為靜電敏感元器件(SSD)。靜電敏感器件主要是指超大規(guī)模集成電路,特別是金屬化膜半導(dǎo)體(MOS電路)。
SSD元件會(huì)因不正確的操作或處理而失效或發(fā)生元器件性能的改變。這種失效可分為即時(shí)和延時(shí)兩種。即時(shí)失效可以重新測(cè)試、修理或報(bào)廢;而延時(shí)失效的結(jié)果卻嚴(yán)重得多,即使產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了所有的檢驗(yàn)與測(cè)試,仍有可能在送到客戶(hù)手中后失效。
3.靜電敏感器件(SSD)
對(duì)靜電反應(yīng)敏感的71
5.2.2靜電的危害
1.靜電釋放(ESD)靜電釋放(ESD)是一種由靜電源產(chǎn)生的電能進(jìn)入電子組件后迅速放電的現(xiàn)象。當(dāng)電能與靜電敏感元件接觸或接近時(shí)會(huì)對(duì)元器件造成損傷。靜電敏感元件就是容易受此類(lèi)高能放電影響的元器件。2.電氣過(guò)載(EOS)電氣過(guò)載(EOS)是某些額外出現(xiàn)的電能導(dǎo)致元器件損害的結(jié)果。這種損害的來(lái)源很多,如:電力生產(chǎn)設(shè)備或操作與處理過(guò)程中產(chǎn)生的電氣過(guò)載。例如在第一個(gè)阿波羅載人宇宙飛船中,由于靜電放電導(dǎo)致爆炸,使三名宇航員喪生;在火藥制造過(guò)程中由于靜電放電(ESD),造成爆炸傷亡的事故時(shí)有發(fā)生。在電子產(chǎn)品制造中以及運(yùn)輸、存儲(chǔ)等過(guò)程中所產(chǎn)生的靜電電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)MOS器件的擊穿電壓,往往會(huì)使器件產(chǎn)生硬擊穿或軟擊穿(器件局部損傷)現(xiàn)象,使其失效或嚴(yán)重影響產(chǎn)品的可靠性。5.2.2靜電的危害72
5.2.3電子裝配的靜電防護(hù)1.靜電防護(hù)原理
(1)對(duì)可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電積累,采取措施使之控制在安全范圍內(nèi)(2)對(duì)已經(jīng)存在的靜電積累應(yīng)迅速消除掉,即時(shí)釋放。2.靜電防護(hù)方法(1)使用防靜電材料。采用表面電阻l×105Ω·cm以下的所謂靜電導(dǎo)體,以及表面電阻1×105Ω·cm~1×108Ω·cm的靜電亞導(dǎo)體作為防靜電材料。例如常用的靜電防護(hù)材料是在橡膠中混入導(dǎo)電炭黑來(lái)實(shí)現(xiàn)的,將表面電阻控制在1×106Ω·cm以下。(2)泄漏與接地。對(duì)可能產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生靜電的部位進(jìn)行接地,提供靜電釋放通道。采用埋地線的方法建立“獨(dú)立”地線,要求地線與大地之間的電阻<10Ω。(3)非導(dǎo)體帶靜電的消除:用離子風(fēng)機(jī)產(chǎn)生正、負(fù)離子,可以中和靜電源的靜電。用靜電消除劑擦洗儀器和物體表面,消除物體表面的靜電??刂骗h(huán)境濕度提高非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率,使物體表面不易積聚靜電。采用靜電屏蔽罩,并將屏蔽罩有效接地。5.2.3電子裝配的靜電防護(hù)73電子裝配生產(chǎn)線上常使用的防靜電器材(a)防靜電工作服、帽(b)防靜電手套(C)防靜電鞋(d)防靜電指套(e)防靜電手套環(huán)(f)
防靜電周轉(zhuǎn)箱、盒電子裝配生產(chǎn)線上常使用的防靜電器材(a)防靜電工作服、帽745.3電子元器件的插裝電子元器件插裝要求做到整齊、美觀、穩(wěn)固。同時(shí)應(yīng)方便焊接和有利于元器件焊接時(shí)的散熱。5.3.1元器件分類(lèi)與篩選1.元器件的分類(lèi)在手工裝配時(shí),按電路圖或工藝文件將電阻器、電容器、電感器、三極管,二極管,變壓器,插排線、座,導(dǎo)線,緊固件等歸類(lèi)。機(jī)器自動(dòng)化電裝配應(yīng)嚴(yán)格按工藝文件和生產(chǎn)數(shù)量有序地將元器件放在插件機(jī)上。自動(dòng)化裝配一般使用盤(pán)式或帶式包裝元器件。
2.元器件的篩選用通用和專(zhuān)用的篩選檢測(cè)裝備和儀器來(lái)對(duì)元器件進(jìn)行外觀質(zhì)量篩選和電氣性能的篩選,以確定其優(yōu)劣,剔除那些已經(jīng)失效的元器件。5.3電子元器件的插裝電子元器件插裝要求做到755.3.2元器件引腳成形1.元器件整形的基本要求(1)所有元器件引腳均不得從根部彎曲,一般應(yīng)留1.5mm以上。因?yàn)橹圃旃に嚿系脑?,根部容易折斷。?)手工組裝的元器件可以彎成直角,但機(jī)器組裝的元器件彎曲一般不要成死角,圓弧半徑應(yīng)大于引腳直徑的1~2倍。(3)要盡量將有字符的元器件面置于容易觀察的位置。2.元器件的引腳成形
(1)手工加工的元器件整形彎引腳可以借助鑷子或小螺絲刀對(duì)引腳整形
5.3.2元器件引腳成形76(2)機(jī)器加工的元器件整形元器件的機(jī)器整形是用專(zhuān)用的整形機(jī)械來(lái)完成,其工作原理是,送料器用震動(dòng)送料方式送三極管,用分割器定位三極管,第一步先把左右兩邊的引腳折彎成型;第二步將中間引腳向后或向前折彎成型
機(jī)器加工的元器件引腳三極管專(zhuān)用整形機(jī)器整形后的元器件
(2)機(jī)器加工的元器件整形機(jī)器加工的元器77
5.3.3插件技術(shù)1.元器件插裝的原則⑴手工插裝、焊接,應(yīng)該先插裝那些需要機(jī)械固定的元器件,如功率器件的散熱器、支架、卡子等,然后再插裝需焊接固定的元器件。插裝時(shí)不要用手直接碰元器件引腳和印制板上銅箔。⑵自動(dòng)機(jī)械設(shè)備插裝、焊接,就應(yīng)該先插裝那些高度較低的元器件,后安裝那些高度較高的元器件,貴重的關(guān)鍵元器件應(yīng)該放到最后插裝,散熱器、支架、卡子等的插裝,要靠近焊接工序
5432176印制電路板的元器件裝配順序5.3.3插件技術(shù)5432176印制電路782.元器件插裝的方式(1)直立式電阻器、電容器、二極管等都是豎直安裝在印刷電路板上的
(2)俯臥式二極管、電容器、電阻器等元器件均是俯臥式安裝在印刷電路板上的2.元器件插裝的方式79(3)混合式。為了適應(yīng)各種不同條件的要求或某些位置受面積所限,在一塊印刷電路板上,有的元器件采用直立式安裝,也有的元器件則采用俯臥式安裝。
3.長(zhǎng)短腳的插焊方式
(1)長(zhǎng)腳插裝(手工插裝)插裝時(shí)可以用食指和中指夾住元器件,再準(zhǔn)確插入印制電路板
(a)長(zhǎng)腳元器件的插裝(b)長(zhǎng)腳元器件的焊接(c)長(zhǎng)腳元器件的剪腳(3)混合式。為了適應(yīng)各種不同條件的要求或某些位置受面積80(2)短腳插裝短腳插裝的元器件整形后,引腳很短,所以,都用自動(dòng)化插件機(jī)器插裝,且靠板插裝,當(dāng)元器件插裝到位后,機(jī)器自動(dòng)將穿過(guò)孔的引腳向內(nèi)折彎,以免元器件掉出。(2)短腳插裝短腳插裝的元器件整形后,引腳很短,所815.5手工焊接工藝手工焊接是每一個(gè)電子裝配工必須掌握的技術(shù),也是業(yè)余維修人員的一項(xiàng)技藝,正確選用焊料和焊劑,根據(jù)實(shí)際情況選擇焊接工具,是保證焊接質(zhì)量的必備條件。5.5.1焊料與焊劑1.焊料能熔合兩種或兩種以上的金屬,使之成為一個(gè)整體的易熔金屬或合金都叫焊料。常用的錫鉛焊料中,錫占62.7%,鉛占37.3%。這種配比的焊錫熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)都是183℃,可以由液態(tài)直接冷卻為固態(tài),不經(jīng)過(guò)半液態(tài),焊點(diǎn)可迅速凝固,縮短焊接時(shí)間,減少虛焊,該點(diǎn)溫度稱(chēng)為共晶點(diǎn),該成分配比的焊錫稱(chēng)為共晶焊錫。共晶焊錫具有低熔點(diǎn),熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)一致,流動(dòng)性好,表面張力小,潤(rùn)濕性好,機(jī)械強(qiáng)度高,焊點(diǎn)能承受較大的拉力和剪力,導(dǎo)電性能好的特點(diǎn)。5.5手工焊接工藝手工焊接是每一個(gè)電子裝配工必822.助焊劑
助焊劑是一種焊接輔助材料,其作用如下:(1)去除氧化膜。其實(shí)質(zhì)是助焊劑中的氯化物、酸類(lèi)同焊接面上的氧化物發(fā)生還原反應(yīng),從而除去氧化膜。反應(yīng)后的生成物變成懸浮的渣,漂浮在焊料表面。(2)防止氧化。液態(tài)的焊錫及加熱的焊件金屬都容易與空氣中的氧接觸而氧化。助焊劑融化以后,形成漂浮在焊料表面的隔離層,防止了焊接面的氧化。(3)減小表面張力。增加熔融焊料的流動(dòng)性,有助于焊錫潤(rùn)濕和擴(kuò)散。(5)使焊點(diǎn)美觀。合適的助焊劑能夠整理焊點(diǎn)形狀,保持焊點(diǎn)表面的光澤。
常用的助焊劑有松香、松香酒精助焊劑、焊膏、氯化鋅助焊劑、氯化銨助焊劑等。在電子電氣制品焊接中常采用中心夾有松香助焊劑、含錫量為61%的錫鉛焊錫絲,也稱(chēng)為松香焊錫絲
2.助焊劑835.5.2焊接工具的選用電烙鐵是進(jìn)行手工焊接最常用的工具,它是根據(jù)電流通過(guò)加熱器件產(chǎn)生熱量的原理而制成的。1.普通電烙鐵普通電烙鐵有內(nèi)熱式和外熱式,普通電烙鐵只適合焊接要求不高的場(chǎng)合使用。功率一般為20~50W。內(nèi)熱式電烙鐵的發(fā)熱元器件裝在烙鐵頭的內(nèi)部,從烙鐵頭內(nèi)部向外傳熱,所以被稱(chēng)為內(nèi)熱式電烙鐵。它具有發(fā)熱快,熱效率達(dá)到85~90%以上,體積小、重量輕和耗電低等特點(diǎn)。
內(nèi)熱式普通電烙鐵外形內(nèi)熱式普通電烙鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)5.5.2焊接工具的選用內(nèi)熱式普通電烙鐵外形842.恒溫電烙鐵
恒溫電烙鐵的重要特點(diǎn)是有一個(gè)恒溫控制裝置,使得焊接溫度穩(wěn)定,變化極小恒溫電烙鐵可以用來(lái)焊接較精細(xì)的印制電路板,如手機(jī)電路板等。(1)數(shù)字顯示恒溫烙鐵數(shù)字顯示的恒溫烙鐵能將烙鐵的溫度實(shí)時(shí)地顯示出來(lái),方便、直觀、便于控制。(2)無(wú)顯示恒溫烙鐵無(wú)顯示的恒溫烙鐵的主要特點(diǎn)是價(jià)格低廉
數(shù)字顯示恒溫烙鐵無(wú)顯示恒溫烙鐵.
2.恒溫電烙鐵數(shù)字顯示恒溫烙鐵853.吸錫器和吸錫電烙鐵吸錫器是實(shí)際是一個(gè)小型手動(dòng)空氣泵,壓下吸錫器的壓桿,就排出了吸錫器腔內(nèi)的空氣;釋放吸錫器壓桿的鎖鈕,彈簧推動(dòng)壓桿迅速回到原位,在吸錫器腔內(nèi)形成空氣的負(fù)壓力,就能夠把熔融的焊料吸走。吸錫烙鐵是一種既可以吸錫,又可以焊接的特殊電烙鐵,它是集拆、焊元器件為一體的新型電烙鐵。它的使用方法是:電源接通3~5s后,把活塞按下并卡住,將錫頭對(duì)準(zhǔn)欲拆元器件引腳,待錫熔化后按下按鈕,活塞上升,焊錫被吸入管。
吸錫器
吸錫電烙鐵
3.吸錫器和吸錫電烙鐵吸錫器865.熱風(fēng)槍熱風(fēng)槍又稱(chēng)貼片電子元器件拆焊臺(tái)。它專(zhuān)門(mén)用于表面貼片安裝電子元器件(特別是多引腳的SMD集成電路)的焊接和拆卸。熱風(fēng)槍由控制電路、空氣壓縮泵和熱風(fēng)噴頭等組成。其中控制電路是整個(gè)熱風(fēng)槍的溫度、風(fēng)力控制中心;空氣壓縮泵是熱風(fēng)槍的心臟,負(fù)責(zé)熱風(fēng)槍的風(fēng)力供應(yīng);熱風(fēng)噴頭是將空氣壓縮泵送來(lái)的壓縮空氣加熱到可以使焊錫熔化的部件。其頭部還裝有可以檢測(cè)溫度的傳感器,把溫度高低轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送回電源控制電路板;各種噴嘴用于裝拆不同的表面貼片元器件。白光熱風(fēng)槍
快克熱風(fēng)槍5.熱風(fēng)槍白光熱875.烙鐵頭當(dāng)焊接焊盤(pán)較大的可選用截面式烙鐵頭,如圖中的1;當(dāng)焊接焊盤(pán)較小的可選用尖嘴式烙鐵頭,如圖中的2;當(dāng)焊接多腳貼片IC時(shí)可以選用刀型烙鐵頭,如圖中3;當(dāng)焊接元器件高低變化較大的電路時(shí),可以使用彎型電烙鐵頭。5.烙鐵頭88
5.5.3手工焊接的工藝流程和方法手工焊接是傳統(tǒng)的焊接方法,電子產(chǎn)品的維修、調(diào)試中會(huì)用到手工焊接。焊接質(zhì)量的好壞也直接影響到維修效果。手工焊接是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的技能。1.手工焊接的條件錫焊是焊接中的一種,它是將焊件和熔點(diǎn)比焊件低的焊料共同加熱到錫焊溫度,在焊件不熔化的情況下,焊料熔化并浸潤(rùn)焊接面,依靠二者原子的擴(kuò)散形成焊件的連接。錫焊的條件是
:⑴被焊件必須具備可焊性。⑵被焊金屬表面應(yīng)保持清潔。
⑶使用合適的助焊劑。
⑷具有適當(dāng)?shù)暮附訙囟取"删哂泻线m的焊接時(shí)間
5.5.3手工焊接的工藝流程和方法892.手工焊接的方法⑴電烙鐵與焊錫絲的握法手工焊接握電烙鐵的方法有反握、正握及握筆式三種
下圖是兩種焊錫絲的拿法2.手工焊接的方法下圖是兩種焊錫絲的拿法90
⑵手工焊接的步驟①準(zhǔn)備焊接。清潔焊接部位的積塵及油污、元器件的插裝、導(dǎo)線與接線端鉤連,為焊接做好前期的預(yù)備工作。②加熱焊接。將沾有少許焊錫的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。若是要拆下印刷板上的元器件,則待烙鐵頭加熱后,用手或鑷子輕輕拉動(dòng)元器件,看是否可以取下。③清理焊接面。若所焊部位焊錫過(guò)多,可將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到印刷電路板上!),然后用烙鐵頭“沾”些焊錫出來(lái)。若焊點(diǎn)焊錫過(guò)少、不圓滑時(shí),可以用電烙鐵頭“蘸”些焊錫對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊。④檢查焊點(diǎn)??春更c(diǎn)是否圓潤(rùn)、光亮、牢固,是否有與周?chē)骷B焊的現(xiàn)象。
⑵手工焊接的步驟91⑶手工焊接的方法
①加熱焊件電烙鐵的焊接溫度由實(shí)際使用情況決定。一般來(lái)說(shuō)以焊接一個(gè)錫點(diǎn)的時(shí)間限制在5秒最為合適。焊接時(shí)烙鐵頭與印制電路板成55°角,電烙鐵頭頂住焊盤(pán)和元器件引腳然后給元器件引腳和焊盤(pán)均勻預(yù)熱。②移入焊錫絲。焊錫絲從元器件腳和烙鐵接觸面處引入,焊錫絲應(yīng)靠在元器件腳與烙鐵頭之間。
加熱焊件移入焊錫
⑶手工焊接的方法加熱焊件92③移開(kāi)焊錫。當(dāng)焊錫絲熔化(要掌握進(jìn)錫速度)焊錫散滿(mǎn)整個(gè)焊盤(pán)時(shí),即可以550角方向拿開(kāi)焊錫絲。④移開(kāi)電烙鐵。焊錫絲拿開(kāi)后,烙鐵繼續(xù)放在焊盤(pán)上持續(xù)1~2秒,當(dāng)焊錫只有輕微煙霧冒出時(shí),即可拿開(kāi)烙鐵,拿開(kāi)烙鐵時(shí),不要過(guò)于迅速或用力往上挑,以免濺落錫珠、錫點(diǎn)、或使焊錫點(diǎn)拉尖等,同時(shí)要保證被焊元器件在焊錫凝固之前不要移動(dòng)或受到震動(dòng),否則極易造成焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)疏松、虛焊等現(xiàn)象。
移開(kāi)焊錫移開(kāi)電烙鐵
③移開(kāi)焊錫。當(dāng)焊錫絲熔化(要掌握進(jìn)錫速度)焊錫散滿(mǎn)整935.5.5導(dǎo)線和接線端子的焊接1.常用連接導(dǎo)線
(1)單股導(dǎo)線,絕緣層內(nèi)只有一根導(dǎo)線,俗稱(chēng)“硬線”容易成形固定,常用于固定位置連接。漆包線也屬此范圍,只不過(guò)它的絕緣層不是塑膠,而是絕緣漆。(2)多股導(dǎo)線,絕緣層內(nèi)有5~67根或更多的導(dǎo)線,俗稱(chēng)“軟線”,使用最為廣泛。(3)屏蔽線,在弱信號(hào)的傳輸中應(yīng)用很廣,同樣結(jié)構(gòu)的還有高頻傳輸線,一般叫同軸電纜的導(dǎo)線。
5.5.5導(dǎo)線和接線端子的焊接942.導(dǎo)線焊前處理
(1)剝絕緣層導(dǎo)線焊接前要除去末端絕緣層。撥出絕緣層可用普通工具或?qū)S霉ぞ?,大?guī)模生產(chǎn)中有專(zhuān)用機(jī)械。用剝線鉗或普通偏口鉗剝線時(shí)要注意對(duì)單股線不應(yīng)傷及導(dǎo)線,多股線及屏蔽線不斷線,否則將影響接頭質(zhì)量。對(duì)多股線剝除絕緣層時(shí)注意將線芯擰成螺旋狀,一般采用邊拽邊擰的方式。
(2)預(yù)焊預(yù)焊是導(dǎo)線焊接的關(guān)鍵步驟。導(dǎo)線的預(yù)焊又稱(chēng)為掛錫,但注意導(dǎo)線掛錫時(shí)要邊上錫邊旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)方向與擰合方向一致,多股導(dǎo)線掛錫要注意“燭心效應(yīng)”,即焊錫浸入絕緣層內(nèi),造成軟線變硬,容易導(dǎo)致接頭故障。2.導(dǎo)線焊前處理95
3.導(dǎo)線和接線端子的焊接(1)繞焊繞焊把經(jīng)過(guò)上錫的導(dǎo)線端頭在接線端子上纏一圈,用鉗子拉緊纏牢后進(jìn)行焊接,絕緣層不要接觸端子,導(dǎo)線一定要留1~3mm為宜。
(2)鉤焊鉤焊是將導(dǎo)線端子彎成鉤形,鉤在接線端子上并用鉗子夾緊后施焊。(3)搭焊搭焊把經(jīng)過(guò)鍍錫的導(dǎo)線搭到接線端子上施焊。(a)繞焊(b)鉤焊(c)搭焊3.導(dǎo)線和接線端子的焊接(a)繞焊96
5.杯形焊件焊接法
①往杯形孔內(nèi)滴助焊劑。若孔較大,用脫脂棉蘸助焊劑在孔內(nèi)均勻擦一層。②用烙鐵加熱并將錫熔化,靠浸潤(rùn)作用流滿(mǎn)內(nèi)孔。③將導(dǎo)線垂直插入到孔的底部,移開(kāi)烙鐵并保持到凝固。在凝固前,導(dǎo)線切不可移動(dòng),以保證焊點(diǎn)質(zhì)量。④完全凝固后立即套上套管。
5.杯形焊件焊接法975.5.5印制電路板上的焊接1.印制電路板焊接的注意事項(xiàng)(1)電烙鐵一般應(yīng)選內(nèi)熱式20~35W或調(diào)溫式,烙鐵的溫度不超過(guò)300℃的為宜。烙鐵頭形狀應(yīng)根據(jù)印制電路板焊盤(pán)大小采用截面式或尖嘴式,目前印制電路板發(fā)展趨勢(shì)是小型密集化,因此一般常用小型尖嘴式烙鐵頭。(2)加熱時(shí)應(yīng)盡量使烙鐵頭同時(shí)接觸印制板上銅箔和元器件引腳,如圖,對(duì)較大的焊盤(pán)(直徑大于5mm)焊接時(shí)可移動(dòng)烙鐵,即烙鐵繞焊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),以免長(zhǎng)時(shí)間停留一點(diǎn)導(dǎo)致局部過(guò)熱。
5.5.5印制電路板上的焊接98(3)金屬化孔的焊接,兩層以上印制電路板的孔都要進(jìn)行金屬化處理。焊接時(shí)不僅要讓焊料潤(rùn)濕焊盤(pán),而且孔內(nèi)也要潤(rùn)濕填充。因此金屬化孔加熱時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)于單面板,(5)焊接時(shí)不要用烙鐵頭摩擦焊盤(pán)的方法增強(qiáng)焊料潤(rùn)濕性能,而要靠表面清理和預(yù)焊。(3)金屬化孔的焊接,兩層以上印制電路板的孔都要進(jìn)行992.印制電路板的焊接工藝(1)焊前準(zhǔn)備要熟悉所焊印制電路板的裝配圖,并按圖紙配料檢查元器件型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量是否符合圖紙上的要求。(2)裝焊順序元器件的裝焊順序依次是電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管,其它元器件是先小后大。(3)對(duì)元器件焊接的要求①電阻器的焊接。按圖將電阻器準(zhǔn)確地裝入規(guī)定位置,并要求標(biāo)記向上,字向一致。裝完一種規(guī)格再裝另一種規(guī)格,盡量使電阻器的高低一致。焊接后將露在印制電路板表面上多余的引腳齊根剪去。②電容器的焊接。將電容器按圖紙要求裝入規(guī)定位置,并注意有極性的電容器其“+”與“-”極不能接錯(cuò)。電容器上的標(biāo)記方向要易看得見(jiàn)。先裝玻璃釉電容器、金屬膜電容器、瓷介電容器,最后裝電解電容器。2.印制電路板的焊接工藝100③二極管的焊接正確辨認(rèn)正負(fù)極后按要求裝入規(guī)定位置,型號(hào)及標(biāo)記要易看得見(jiàn)。焊接立式二極管時(shí),對(duì)最短的引腳焊接時(shí),時(shí)間不要超過(guò)2秒鐘。④三極管的焊接。按要求將e、b、c三根引腳裝入規(guī)定位置。焊接時(shí)間應(yīng)盡可能的短些,焊接時(shí)用鑷子夾住引腳,以幫助散熱。焊接大功率三極管時(shí),若需要加裝散熱片,應(yīng)將接觸面平整,打磨光滑后再緊固,若要求加墊絕緣薄膜片時(shí),千萬(wàn)不能忘記管腳與線路板上焊點(diǎn)需要連接時(shí),要用塑料導(dǎo)線。⑤集成電路的焊接。將集成電路插裝在印制線路板上,按照?qǐng)D紙要求,檢查集成電路的型號(hào)、引腳位置是否符合要求。焊接時(shí)先焊集成電路邊沿的二只引腳,以使其定位,然后再?gòu)淖蟮接一驈纳现料逻M(jìn)行逐個(gè)焊接。焊接時(shí),烙鐵一次沾取錫量為焊接2~3只引腳的量,烙鐵頭先接觸印制電路的銅箔,待焊錫進(jìn)入集成電路引腳底部時(shí),烙鐵頭再接觸引腳,接觸時(shí)間以不超過(guò)3秒鐘為宜,而且要使焊錫均勻包住引腳。焊接完畢后要查一下,是否有漏焊、碰焊、虛焊之處,并清理焊點(diǎn)處的焊料。③二極管的焊接正確辨認(rèn)正負(fù)極后按要求裝入規(guī)定位置,1015.5電子工業(yè)生產(chǎn)中的焊接方法在電子產(chǎn)品大批量的生產(chǎn)企業(yè)里,印制電路板的焊接主要采用浸焊、波峰焊接和回流焊接。
5.5.1浸焊1.手工浸焊
手工浸焊是由專(zhuān)業(yè)操作人員手持夾具,夾住已插裝好元器件的印制電路板,以一定的角度浸入焊錫槽內(nèi)來(lái)完成的焊接工藝,它能一次完成印制電路板眾多焊接點(diǎn)的焊接。
5.5電子工業(yè)生產(chǎn)中的焊接方法在電子產(chǎn)品大批量1022.自動(dòng)浸焊機(jī)已插有元器件的待焊印制電路板由傳送帶送到工位時(shí),焊料槽自動(dòng)上升,待焊板上的元器件引腳與印制電路板焊盤(pán)完全浸入焊料槽,保持足夠的時(shí)間后,焊料槽下降,脫離焊料,冷卻形成焊點(diǎn)完成焊接。由于印制電路板連續(xù)傳輸,在浸入焊料槽的同時(shí),拖拉一段時(shí)間與距離,這種引腳焊盤(pán)與焊料的相對(duì)運(yùn)動(dòng),有利于排除空氣與助焊劑揮發(fā)氣體,增加濕潤(rùn)作用。
2.自動(dòng)浸焊機(jī)1035.5.2波峰焊接技術(shù)1.波峰焊接的基本原理波峰焊機(jī)借助葉泵的作用﹐將熔化的液態(tài)焊料在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波,預(yù)先裝有電子元器件的印制板置與傳送鏈上,經(jīng)過(guò)某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過(guò)焊料波峰而實(shí)現(xiàn)元器件引腳與印制電路板焊盤(pán)之間機(jī)械與電氣連接的軟鉛焊。
波峰焊接示意圖
5.5.2波峰焊接技術(shù)104⑴波峰焊機(jī)工藝流程
裝板
涂布焊劑
預(yù)熱
焊接熱風(fēng)刀
冷卻
卸板波峰焊機(jī)實(shí)物外形
噴霧式涂布⑴波峰焊機(jī)工藝流程裝板涂布焊劑預(yù)熱焊接熱風(fēng)刀105⑵焊點(diǎn)成型
當(dāng)印制電路板進(jìn)入焊料波峰面前端A時(shí),電路板與元器件引腳被加熱,并在未離開(kāi)波峰面B之前,整個(gè)印制電路板浸在焊料中,即被焊料所橋連,但在離開(kāi)波峰尾端B1~B2某個(gè)瞬間,少量的焊料由于潤(rùn)濕力的作用,粘附在焊盤(pán)上﹐并由于表面張力的原因﹐會(huì)出現(xiàn)以元器件引腳為中心收縮至最小狀態(tài),此時(shí)焊料與焊盤(pán)之間的潤(rùn)濕力大于兩焊盤(pán)之間焊料的內(nèi)聚力。因此會(huì)形成飽滿(mǎn)﹐圓整的焊點(diǎn)﹐離開(kāi)波峰尾部時(shí)印制電路板各焊盤(pán)之間的多余焊料﹐由于重力的原因﹐回落到錫鍋中。預(yù)熱⑵焊點(diǎn)成型預(yù)熱1065.5.3雙波峰焊接工藝1.為什么要用雙波峰焊接
普通單波峰焊接不能勝任雙面貼插混裝印制電路板的焊接,它會(huì)產(chǎn)生大量漏焊與橋連。為滿(mǎn)足新的要求,雙波峰焊機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。
2、雙波峰焊接的基本工作原理焊料有前后兩個(gè)波峰,前一個(gè)波峰較窄,峰端有3~5排交錯(cuò)排列的小峰頭。在這樣多頭的、上下左右不斷快速流動(dòng)的湍流波作用下,氣體都被排除掉,表面張力作用也被削弱,從而所有待焊
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