1、装 配 焊 接 技 术题 目 ： 装配工艺技术基础与电子元件焊接 作 者 ： 张 泽 明 专 业 ： 应 用 电 子 技 术 班 级 ： 1 2 2 1 1 学 号 ： 2 0 1 2 3 0 2 1 1 0 2 2014 年 4 月 8 日1.1 装配工艺技术基础1.1.1 组装特点及技术要求1. 组装特点 ：(1) 组装工作是由多种基本技术构成的。(2) 装配操作质量，在很多情况下，都难以进行定量分析，如焊接质量的好坏，通常以目测判断，刻度盘子、旋钮等的装配质量多以手感鉴定等。(3) 进行装配工作的人员必须进行训练和挑选，不可随便上岗。不然的话，由于知识缺乏和技术水平不高，就可能生产出次品
2、，一旦混进次品，就不可能百分之百地被检查出来，产品质量就没有保证。2.元器件组装技术要求1）元器件的标志方向应按照图纸规定的要求，安装后能看清元件上的标志。2）安装元件的极性不得装错，安装前应套上相应的套管。3）安装高度应符合规定要求，同一规格的元器件应尽量安装在同一高度上。4）安装顺序一般为先低后高，先轻后重，先易后难，先一般元器件后特殊元器件。5）元器件在印刷板上的分布应尽量均匀，疏密一致，排列整齐美观。不允许斜排、立体交叉和重叠排列。元器件外壳和引线不得相碰，要保证 1mm 左右的安全间隙。6）元器件的引线直径与印刷焊盘孔径应有 0.20.4mm 的合理间隙。7）一些特殊元器件的安装处理
3、，MOS 集成电路的安装应在等电位工作台上进行，以免静电损坏器件。发热元件（如 2 瓦以上的电阻）要与印刷板面保持一定的距离，不允许贴面安装，较大元器件的安装（重量超过 28g）应采取固定（绑扎、粘、支架固定等）措施。1.1.2 组装方法组装在生产过程中要占去大量时间，因为对于给定的生产条件，必须研究几种可能的方案，并选取其中最佳方案。目前，电子产品的组装方法，从组装原理上可以分为：1.功能法功能法是将电子产品的一部分放在一个完整的结构部件内。该部件能完成变换或形成信号的局部任务（某种功能） ，这种方法能得到在功能上和结构上都属完整的部件，从而便于生产、检验和维护。不同的功能部件（接收机、发射
4、机、存储器、译码器、显示器）有不同的结构外形、体积、安装尺寸和连接尺寸，很难做出统一的规定，这种方法将降低整个产品的组装密度。此法适用于以分立元件为主的产品组装。 2.组件法组件法是制造一些在外形尺寸和安装尺寸上都统一的部件，这时部件的功能完整性退居到次要地位。这种方法是针对为统一电气安装工作及提高安装密度而建立起来的。根据实际需要又可分为平面组件法和分层组件法。此法大多用于组装以集成器件为主的产品。 3.功能组件法功能组件法是兼顾功能法和组件法的特点，制造出既有功能完整性又有规范化的结构尺寸和组件。微型电路的发展，导致组装密度进一步增大，以及可能有更大的结构余量和功能余量。因此，对微型电路进
5、行结构设计时，要同时遵从功能原理和组件原理。1.1.3 连接方法电子产品组装的电气连接，主要采用印制导线连接、导线、电缆以及其它电导体等方式进行连接。1.印制导线连接印制导线连接法是元器件间通过印制板的焊接盘把元器件焊接（固定）在印制板上，利用印制导线进行连接。目前，电子产品的大部分元器件都是采用这种连接方式进行连接。但对体积过大、质量过重以及有特殊要求的元器件，则不能采用这种方式，因为，印制板的支撑力有限、面积有限。为了受振动、冲击的影响，保证连接质量，对较大的元器件，有必要考虑固定措施 。 2.导线、电缆连接对于印制板外的元器件与元器件、元器件与印制板、印制板与印制板之间的电气连接基本上都
6、采用导线与电缆连接的方式。在印制板上的“飞线”和有特殊要求的信号线等也采用导线或电缆进行连接。导线、电缆的连接通常通过焊接、压接、接插件连接等方式进行连接。现在也有采用软印制线代替导线进行连接。3.其它连接方式在多层印制板之间的连接是采用金属化孔进行连接。金属封装的大功率晶体管以及其它类似器件通过焊片用螺钉压接。大部分的地线是利用底板或机壳进行连接。1.2.1 组装工艺通常我们把没有装载元件的印制电路板叫做印制基板。印制基板的两面分别叫做元件面和焊接面。元件面安装元件，元件的引脚通过基板的通孔，在焊接面的焊盘处通过焊接把线路连接起来。电子元器件种类繁多，外形不同，引脚也多种多样，所以印制板的组
7、装方法也就有差异，必须根据产品结构的特点，装配密度，以及产品的使用方法和要求来决定。元器件装配到基板之前，一般都要进行加工处理，然后进行插装。良好的成形及插装工艺，不但能使机器性能稳定、防震、减少损坏等好处，而且还能得到机内整齐美观的效果。1.元器件引线的成形1）预加工处理元器件引线在成形前必须进行加工处理。这是由于元器件引线的可焊性虽然在制造时就有这方面的技术要求，但因生产工艺的限制，加上包装、贮存和运输等中间环节时间较长，在引线表面产生氧化膜，使引线的可焊性严重下降。引线的再处理主要包括引线的校直，表面清洁及上锡三个步骤，要求引线处理后，不允许有伤痕，镀锡层均匀，表面光滑，无毛刺和残留物。
8、（2）引线成形的基本要求引线成形工艺就是根据焊点之间的距离，做成需要的形状。目的是使它能迅速而准确地插入孔内，基本要求如下：元件引线开始弯曲处，离元件端面的最小距离应不小于 2mm。弯曲半径不应小于引线直径的两倍。怕热元件要求引线增长，成形时应绕环。元件标称值应处于在便于查看的位置。成形后不允许有机械损伤。引线成形基本要求如图所示。图中 A2mm；R2d；h： (a) 为 02 mm ，图 (b) h2 mm ；C=np（p 为印制电路板坐标网格尺寸，n 为正整数） 。 a 水平安装 b 垂直安装 c3）成形方法为保证引线成形的质量和一致性，应使用专用工具和成形模具。成形工序因生产方式不同而不
9、同。在自动化程度高的工厂，成形工序是在流水线上自动完成的。在没有专用工具或加工少量元器件时，可采用手工成形，使用平口钳、尖嘴钳、镊子等一般工具。 有些元器件的引出脚需要修剪成形。由长到短按顺序对孔插入，如图 c 图所示。2.元器件的安装方法元器件的安装方法有手工安装和机械安装，前者简单易行，但效率低，误装率高。而后者安装速度快，误装率低，但设备成本高，引线成形要求严格，一般有以下几种安装形式：1）贴板安装： 安装形式如图所示，它适用于防震要求高的产品。元器件贴紧制基板面，安装间隙小于 1mm。当元器件为金属外壳，安装面又有印制导线时，应加绝缘衬垫或套绝缘套管。2）悬空安装：安装形式如图所示，它
10、适用于发热元件的安装。元器件距印制基板面有一定高度，安装距离一般在 38mm 范围内，以利于对流散热。3）垂直安装：安装形式如图所示，它适用于安装密度较高的场合。元器件垂直于印制基板面，但对质量大引线细的元器件不宜采用这种形式。4）埋头安装（倒装）：安装形式如图所示。这种方式可提高元器件防震能力，降低安装高度。元器件的壳体埋于印制基板的嵌入孔内，因此又称为嵌入式安装。5）有高度限制时的安装：安装形式如图所示。元器件安装高度的限制，一般在图纸上是标明的，通常处理的方法是垂直插入后，再朝水平方向弯曲。对大型元器件要特殊处理，以保证有足够的机械强度，经得起振动6）支架固定安装：安装形式如图所示。这种
11、方法适用于重量较大的元件，如小型继电、变压器、阻流圈等，一般用金属支架在印制基板上将元件固定。3.元器件安装注意事项元器件插好后，其引线的外形处理有弯头的，有切断成形等方法，要根据要求处理好，所有弯脚的弯折方向都应与铜箔走线方向相同，如图（a）所示。（b） 、 （c）则应根据实际情况处理。a安装二极管时，除注意极性外，还要注意外壳封装，特别是玻璃壳体易碎，引线弯曲时易爆裂，在安装时可将引线先绕 12 圈再装，对于大电流二极管，有的则将引线体当作散热器，故必须根据二极管规格中的要求决定引线的长度，也不宜把引线套上绝缘套管。为了区别晶体管的电极和电解电容的正负端，一般是在安装时，加带有颜色的套管区
12、别。大功率三极管不宜装在印制板上。因为它发热量大，易使印制板受热变形1.2 电子元件焊接技术在电子制作中，元器件的连接处需要焊接。焊接的质量对制作的质量影响极大。所以，学习电于制作技术，必须掌握焊接技术，练好焊接基本功。 一、焊接工具(一)电烙铁。电烙铁是最常用的焊接工具。我们使用 20W 内热式电烙铁。新烙铁使用前，应用细砂纸将烙铁头打光亮，通电烧热，蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝，使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做，可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑，可用钢挫挫去表层氧化物，使其露出金属光泽后，重新镀锡，才能使用。电烙铁要用 220V 交流电源，使用时要特别注意
13、安全。应认真做到以下几点：1.电烙铁插头最好使用三极插头。要使外壳妥善接地。2.使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。3.电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱甩，以防烫伤他人。4.焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。5.使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收回工具箱。(二)焊锡和助焊剂 焊接时，还需要焊锡和助焊剂。1.焊锡。焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。2.助焊剂。
14、常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。使用助焊剂，可以帮助清除金属表面的氧化物，利于焊接，又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。(三)辅助工具为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。同学们应学会正确使用这些工具。二、焊前处理焊接前，应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。(一)清除焊接部位的氧化层1.可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层，使引脚露出金属光泽。2.印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后，涂上一层松香酒精溶液。(二)元件镀锡 在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后，将带锡的热
15、烙铁头压在引线上，并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前，应将绝缘外皮剥去，再经过上面两项处理，才能正式焊接。若是多股金属丝的导线，打光后应先拧在一起，然后再镀锡。三、焊接技术做好焊前处理之后，就可正式进行焊接。(一)焊接方法。1.右手持电烙铁。左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前，电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡，即带上一定量焊锡。2.将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成 60角。以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在 23 秒钟。3.抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后，才可松开左手。4.用镊子转动引线，确认不松动，然后可用偏口钳剪去多余的引线。(二)焊接质量 焊接时，要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。所示应是锡点光亮，圆滑而无毛刺，锡量适中。锡和被焊物融合牢固。不应有虚焊和假焊。虚焊是焊点处只有少量锡焊住，造成接触不良，时通时断。假焊是指表面上好像焊住了，但实际上并没有焊上，有时用手一拔，引线就可以从焊点中拔出。这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。只有经过大量的、认真的焊接实践，才能避免这两种情况。焊接电路板时，一定要控制好时间，太长，电路板将被烧焦，或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件时，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出。
