PCBA培训资料-电子厂适用

电子原件及焊接培训教材 编写:XXX 审核: XXX目的: 使PCBA工作人员掌握电子元件的辨认, 具备基本的电子元件操作工艺常识, 规范电子元件在PCBA上的插件/焊锡等操作要求, 并为PCBA检验提供检查标准.范围: 适用于本厂PCBA的工艺操作和检查参考文件:工艺要求参照: IPC-A-610B (Class )元件类别: 电阻, 电容, 电感, 二极管, 三极管, IC, IC Socket, 晶体, 晶振, 火牛, 继电器, 整流器, 蜂鸣器, 插头, 插针, PCB, 磁珠等, 在此资料中, 根据本厂情况暂时先讲电阻, 电容, 电感, 二极管, 三极管, 晶体, 晶振检查项目:1. 卧式(HT)元件2. 立式(VT)元件3. 插件焊接4. SMT表面安装技术 (因本厂加工之PCBA尚未涉及此类安装, 所以略去)注释:PCBA: Printed Circuit Board Assembly (印刷线路板组装) AX: Axis (轴向)RD: Radial (径向) HT: Horizontal (卧式)VT: Vertical (立式) SMT: Surface Mount Technology (表面安装技术)SMD: Surface Mount Device (表面安装元件)SMC: Surface Mounting Components (表面安装零件)SIP: Simple in-line package 单列直插式封装SOJ: Small Outline J-lead package (具有J型引线的小外形封装)SOP: Small Outline package (小外形封装)SOT: Small Outline Transistor (小外形晶体管) IC: Integrated Circuit (集成电路)LCD: Liquid Crystal Display (液晶显示器)PR: Preferred (最佳)AC: Acceptable (可接受的)RE: Reject (拒收)元件识别*重点介绍电阻, 电容, 电感, 磁珠, 二极管, 三极管, 晶体, 晶振1. 电阻（Resistor）1.1 基本常识：电阻在电路中起限流分压作用，代号为R。电阻的基本单位：欧姆（OHM）；符号为“”；常用单位还有兆欧（M）、千欧（K）。单位间的换算关系：1M=103K=106在PCB基板上的符号为R，电路图中的图标为“”。1.2电阻类别色环电阻, 片状电阻, 排阻, 压敏电阻, 热敏电阻 (本厂常用为色环电阻) 1.3 色环电阻色环电阻按材质分类有:1. 碳膜电阻 2. 金属膜电阻A、 碳膜色环电阻（Carbon charcoal Film Resistor）的描述:Resistor CF 220.0 OHM 1/4W (a) (b) (c) (d) a电阻 b碳膜(英文缩写) c阻值 d额定功率Resistor 150R / J 1/2W (a) (b) (c) (d) a电阻 b阻值 c误差代码 d额定功率Res 100R / J 1/4W AXI (a) (b) (c) (d) (e) a电阻 b阻值(100) c误差代码 J d额定功率1/4W e封装形式(轴向式) Res CF AXI 10K OHM 1/4W 5% (a) (b) (c) (d) (e) (f) a电阻 b碳膜 c封装形式(轴向式) d阻值10K e额定功率 f 误差5% B、金属膜色环电阻（Metallized Film Resistor）的描述：Resistor MF 3.3K OHM 1/4W 1% (a) (b) (c) (d) (e) a电阻 b金属膜（英语缩写） c阻值 d额定功率 e误差 Res MF AXI 18.2K OHM 1/4W 1% (a) (b) (c) (d) (e) (f)a电阻 b金属膜 c封装形式(轴向式)阻值 d阻值18. 2K e额定功率 f误差1.4 热敏电阻（热敏电阻） 其阻值通常随温度变化而成呈非线性化（一般在其本体上没有符号标记）热敏电阻的描述:Thermistor NT TC 20K/25 EPOXY (1) (2) (3) (4)(1)热敏电阻 (2)负温度系数型 (3)阻值变化范围 (4)材质1.5色环电阻的阻值辨认色环电阻分四环和五环电阻, 四环电阻一般为碳膜电阻 (碳), 金属氧化膜电阻 (氧) , 五环电阻一般为金膜电阻 (金)1.5.1 四环电阻各环的颜色代表数字值如下: 颜色第一环代表数字第二环代表数字第三环代表10的倍乘第四环代表误差范围棕1111% ( F )红2222% ( G )橙333-黄444-绿5550.50% ( D )蓝6660.25% ( C )紫7770.10% ( B )灰8880.05% 白999-黑000-金-15% ( J )银-210% ( K )无色-20%读取数值方法:读数时以靠近引线最近一端为第一环, 最后一环一般为金色或银色,第一环 “A”, 依次为第二 “B” , 第三环 “C” 第四环 “D” ,前两环A B直接读取颜色代表的数值 = A10B第三环 C 读取颜色的数值为0的个数, 即10的C次方 = 10C 第四环 D直接读取误差值范围 读取后数值: (A10B ) 10C D% 下面举例: A环: 红色- 2 A环: 橙色- 3 B环: 紫色- 7 B环: 蓝色- 6 C环: 绿色- 5 C环: 金色- D环: 金色- 5% D环: 银色- 10% 读数: (2107 ) 105 5% 读数: (3106 ) 101 10% = 2700000(欧母) 5% = 3.6(欧母) 10% = 2.7M 5% = 3.6 10% 1.5.2五环电阻各环的颜色代表数字值如下: 颜色第一环代表数字第二环代表数字第三环代表数字第四环代表10的倍乘第五环代表误差范围棕11111% ( F )红22222% ( G )橙3333-黄4444-绿55550.50% ( D )蓝66660.25% ( C )紫77770.10% ( B )灰88880.05% 白9999-黑0000-金-1-银-2-2. 电容（Capacitor）2.1 基本常识：电容是一种储能元件，能通交流电、隔直流电，在电路中用字母“C”表示。电容的基本单位：法拉（F）常用的有：微法（UF）纳法（NF） 皮法（PF）单位间的换算关系：1F=106UF=109NF=1012PF电容的主要参数有：(1)电容量 (2)耐压值 (3)耐温值 (4)误差值2.2本厂常见电容分述：2.2.1电解电容 (Electrolytic Capacitors, 简写为ECPA)： 该元件一般都具有极性要求, 安装时要注意其正负极, 否则将引起爆炸, 一般在其本体上标有：容量, 耐压值, 耐温值, 极性标志。在基板上的符号 , 有”+”号为正极, 如果是符号 , 则阴影部分表负极。在线路图上的符号为： , 实际以长脚为正极，短脚为负极。电解电容在BOM中的描述： Capacitor-EC 470UF 16V / 20% 85C (1) (2) (3) (4) (5) (1)电解电容 (2)容量 (3)耐压值 (4)误差 (5)耐温度 Capacitor-EC Ral Alum 0.1UF 47mm 25V 20% (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (1)电解电容 (2)立式 (3)铝解 (4)容量 (5)规格 (6)耐压值 (7)误差 备注: (2)立式: Ral为英文缩写 (5)规格: 47mm表示外直径4mmX高度7mm Capacitor - CER + EP 1000UF 1KV / 10% (1) (2) (3) (4) (5) (1)陶器电容 (2) (3) 容量 (4)耐压 (5)误差 2.2.2陶瓷电容（Ceramic Capacitor）是一种非极性元件，组成材料主要以陶瓷为介质。其在线路图中的符号是: , 一般在其本体上用数字标识出容量及误差代码。 读数如下： “103 K” (1) (2) （1）容量大小为10103，单位为PF （2）K为误差代码 “68” 其容量为68100 PF表2 误差代码表代码 误差ABCDFGJKMN0.05%0.1%0.25%1.0%2.0%5.0%5.0%10.0%20.0%30.0%以下代码只适用于电容:P: +0%-100% S: +20%-50% V: +5%-10% Z: +20%-80%陶瓷电容的描述:Capacitor-CER 0.001UF 50V / 10% D=5mm (1) (2) (3) (4) (5) (1)陶瓷电容 (2)容量 (3)耐压值 (4)耐压 (5)规格：本体直径 Ccap 3000PF / M 25V 2P Y5V(1) (2) (3) (4) (5) (6) (1)陶瓷电容 (2)容量 (3)误差代码 (4) 耐压 (5)脚距：0.2英寸 (6)介质2.2.3聚脂电容(Capacitor-PEI) 是一种非极性元件, 其开头一般为矩形, 组成介质为有机物成份, 在线路图中 的标示与陶瓷电容相同为 , 读数方法同陶瓷电容. 聚脂电容在BOM中的描述:Capacitor-PEI 0.0047-UF 50V / 5% P=5.08mm (1) (2) (3) (4) (5) (1) 聚脂电容 (2)容量 (3)耐压值 (4)误差 (5)引脚间距3.电感 (Inductor)电感的代号为L, 单位代号为H, 常用的计量单位为毫亨(mH), 微亨(uH).单位换算公式: 1H=1000mH=106uH一般常用的有电阻形线绕式电感, 磁珠等. 电阻形线绕式电感的外形与四色环电阻相似, 比一般电阻稍大, 颜色一般为绿色.3.1电阻形线绕式电感其表面标志为色环, 标志方法和读值与四色环电阻相同, 而单位是微亨(uH) 电阻形线绕式电感的描述: INDUCTOR 8.2uH AXI (1) (2) (3) (1) 电感 (2) 电感量 (3) 轴向式 3.2磁珠 (Ferrite bead)按外观分类: 1. 轴向式 2. 贴片式磁珠电感量很小, 一般未标明电感量轴向式磁珠描述: FER BEAD 3.5 X 6.0 X 0.8 (1) (2) (3) (4) (1) 磁珠 (2)本体直径 (3)本体长度 (4)引脚直径贴片式磁珠描述: FER BEAD 600R 1206 (1) (2) (3) (1) 磁珠 (2)阻抗值为600 (3)规格: 磁珠长度为0.12英寸, 宽度为0.06英寸4.二极管（Diode）二极管是一种单向导电性元件, 是一种极性元件, 一般在本体上用两种不同颜色区分正、负极, 颜色多的部分为正极, 其在基板上的图标为“ ”(阴影圈一端为负极), 符号为“ D”, 在电路图上的符号为” “本厂常用二极管分述： 二极管的分类常按其在电路中所起的作用分：整流、检波、稳压、发光二极管。 二极管在BOM中的描述： DIODE IN4004 (1) (2) (1)二极管 (2)型号DIODE ZENER DO-41 1W 5.6V (1) (2) (3) (4) (5) (1)二极管 (2)齐纳 (3)封装类型 (4)额定功率 (5)工作电压DIODE Switching BAS16 SOT-23 (1) (2) (3) (4) (1)二极管 (2)开关 (3) 型号 (4) 封装类型 DIODE Rectifier DL4001 MML-41 (1) (2) (3) (4) (1)二极管 (2)整流 (3) 型号 (4) 封装类型 LAMP-LED D5mm B6134 RED DIFF (1) (2) (3) (4) (5) (1)灯仔 (2)本体直径 (3)型号 (4)颜色（红色） (5)扩散5. 三极管（TRANSISTOR）三极管外形如图:三极管作用主要是将电信号放大, 有三个电极: 基极(b), 集电极(c), 发射极(e)所以三极管具有极性要求, 在装配时必须留意其方向性.三极管有NPN型和PNP型, 符号如下: 三极管的描述: Transistor ZN3904 TO-92 (1) (2) (3) (1)三极管 (2) 型号 (3) 封装类型 6. 可控硅：（TRIAC） 常识：可控硅是晶闸管的别名，是一种“以小控大”的功率电流型元件。可控硅的种类有：单向、双向、可关断等。本厂多用双向型，其在PCB基板上用符号“Q”表示，在线路图中的符号为“ ”本厂常用可控硅分为： TRIAC Q 48E3 TO-92 (1) (2) (3) (1)可控硅 (2)型号 (3)封袋类型7.晶体 (Crystal) 晶体在PCB上用Y表示.晶体作为振源用于构成振荡电路, 外观如图: 一般元件上仅标明厂家或振荡频率, 检查时只需检查频率即可, 且无极性.8.晶振 (晶体振荡器) (Crystal oscillator)晶振一般都有4个脚, 而4个脚都具有极性, 所以在装配时需要注意极性方向.外观如图: 元件插件工艺检测1. 卧式 (HT) 插元件卧式插元件主要是小功率, 低容量, 低电压的电阻, 电容, 电感, Jumper(跳线), 二极管, IC等, PCBA上的组装工艺要求和接收标准如下:1.1元件在基板上的高度和斜度1.1.1轴向(AX)元件1.1.1.1功率小于1W的电阻, 电容 (低电压, 小容量的陶瓷材料), 电感, 二极管, IC等元件PR: 元件体平行于PCB板面且紧贴PCB板面, 如图示:AC: 元件体与PCB表面之间最大倾斜距离(D)不大于3mm, 元件体与PCB表面最低距离(d)不大于0.7mm, 如图示:RE: 元件体与PCB板面距离D3mm, 或d0.7mm1.1.1.2耗散功率大于或等于1W的元件PR: 元件体平行于PCB板面且与PCB板面之间的距离D1.5mm, 如图示:AC: 元件体与PCB板面之间的距离D1.5mm, 元件体与PCB板面的平行不作要求RE: 元件体与PCB板面之间的距离D1.5mm1.1.1.3 ICPR: 元件体平行于PCB, IC引脚全部插入焊盘中, 引脚突出PCB面1.mm, 倾斜度=0, 如图示:AC: IC引脚全部插入焊盘中, 引脚突出PCB面大于0.5mm, 如图:RE: IC引脚突出PCB面小于0.5mm, 或看不见元件引脚, 如图:1.1.2径向(RD)元件 (电容, 晶振)PR: 元件体平贴于PCB板面, 如图示:AC: 元件脚最少有一边贴紧PCB板面, 如图示:RE: 元件体未接触PCB板面, 如图示:1.2元件的方向性与基板对应符号的关系:1.2.1 轴向(AX) 无极性元件(电阻, 电感, 小陶瓷电容等)PR: 元件插在基板中心标记且元件标记清晰可见, 元件标记方向一致(从左到右, 从上到下), 如图:AC: 元件标记要求清晰, 但方向可不一致, 如图:RE: 元件标记不清楚或插错孔位, 如图:1.2.2 轴向(AX) 有极性元件, 如二几管, 电解电容等PR: 元件的引脚插在对应的极性脚位, 元件标记清晰可看见, 如图:AC: 元件的引脚必须插在相应的极性脚位上, 元件标记可看见, 如图:RE: 元件的引脚未按照极性方向插在相应的脚位上, 如图:1.3元件引脚成形与曲脚1.3.1引脚成形PR: 元件体或引脚保护层到弯曲处之间的距离L0.8mm, 或元件脚直径弯曲处无损伤, 如图:AC: 元件脚弯曲半径( R )符合以下要求: 元件脚直径或厚度 ( D/T )半径 ( R )0.8mm1 X D0.81.2mm1.5 X D1.2mm2 X DRE: ( 1 ) 元件体与引脚保护弯曲处之间L1.0mm,如图: 2. 立式 (VT) 插元件2.1.1 轴向 (AX) 元件PR: 元件体与PCB板面之间的高度H在0.4mm-1.5mm之间, 且元件体垂直于PCB板面, 如图: AC: H在0.4-3mm之间, 倾斜Q15,如图: RE: 元件体与PCB板面倾斜, 且间距H3mm或Q15.2.1.2径向(RD)元件2.1.2.1引脚无封装元件PR: 元件体引脚面平行于PCB板面, 元件引脚垂直于PCB板面, 且元件体与PCB板面间距离为0.25-2.0mm, 如图: AC: 元件体与PCB板面斜倾度Q小于15, 元件体与PCB板面之间的间隙H在0.20-2.0mm之间, 三极管离板面高度最高大于4.0mm, 如图:RE: 元件与PCB板面斜倾角Q15或元件体与PCB板面的间隙H2.0mm或三极管4.0mm.2.1.2.2:引脚有封装元件PR: 元件垂直PCB板面, 能明显看到封装与元件面焊点间有距离, 如图: AC: 元件质量小于10g且引脚封装刚好触及焊孔且在焊孔中不受力, 而焊点面的引脚焊锡良好 (单面板), 且该元件在电路中的受电压240VAC或DC, 如图: RE: 引脚封装完全插入焊孔中, 且焊点面焊锡不好, 可看见引脚封装料, 如图: 2.2元件的方向性与基板符号的对应关系2.2.1轴向(AX)元件PR: 元件引脚插入基板时,引脚极性与基板符号极性完全吻合一致,且正极一般在元件插入基板时的上部,负极在下部,如图: AC: 元件引脚插入基板时,引脚极性与基板符号极性吻合一致,但元件在插入基板时,正极在上和负极在下不作要求,如图: RE: 元件引脚插入基板时,引脚极性与基板符号极性刚好相反,如图: 2.2.2径向(RD)元件AC: 元件引脚极性与基板符号极性一致,如图:RE: 元件体引脚极性与基板符号极性相反,如图: 2.3元件引脚的紧张度PR: 元件引脚与元件体主轴之间夹角为0(即引脚与元件主轴平行, 垂直于PCB板面), 如图: AC: 元件引脚与元件体主轴袒闪角Q15.2.4元件引脚的电气保护在PCBA板上有些元件要有特殊的电气保护,则通常使用胶套,管或热缩管来保护电路PR: 元件引脚弯曲部分有保护套,垂直或水平部分如跨过导体需有保护套且保护套距离插孔之间距离A为1.0mm-2.0mm,如图: AC: 保护套可起到防止短路作用, 引脚上无保护套时, 引脚所跨过的导体之间的距离B0.5mm, 如图:RE: 保护套损坏或A2.0mm时, 不能起到防止短路作用或引脚上无保护套时, 或引脚所跨过的导体之间距离B0.5mm,如图:2.5元件间的距离PR: 在PCBA板上,两个或以上踝露金属元件间的距离要D2.0mm,如图: AC: 在PCBA板上, 两个或以上踝露金属元件的距离最小D1.6mm, 如图:RE: 在PCBA板上, 两个或以上踝露金属元件间的距离D1.6mm, 如图:2.6元件的损伤PR: 元件表面无任何损伤,且标记清晰可见,如图:AC: 元件表面有轻微的抓、擦、刮伤等,但未露出元件基本面或有效面,如图: RE: 元件面受损并露出元件基本面或有效面积,如图:3. 插式元件焊锡点检查标准3.1单面板焊锡点单面板焊锡点对于插式元件有两种情形:a. 元件插入基板后需曲脚的焊锡点b. 元件插入基板后无需曲脚 (直脚) 的焊锡点3.1.1标准焊锡点之外观特点A. 焊锡与铜片, 焊接面, 元件引脚完全融洽在一起, 且可明显看见元件脚B. 锡点表面光滑, 细腻, 发亮C. 焊锡将整个铜片焊接面完全覆盖, 焊锡与基板面角度Q90,但焊锡与元件脚,铜片焊接面焊接良好,焊锡与元件脚,铜片焊接面完全融洽在一起,如图: RE: 焊锡与元件引脚, 铜片焊接状况差, 焊锡与元件脚/铜片焊接面不能完全融洽在一起, 且中间有极小的间隙, 元件引脚不能看到, 且Q90, 如图:B. 上锡不足 (少锡)焊锡、元件引脚、铜片焊接面在上锡过程中，由于焊锡量太少，或焊锡温度及其它方面原因等造成的少锡.AC: 整个焊锡点, 焊锡覆盖铜片焊接面75%, 元件脚四周完全上锡, 且上锡良好, 如图:RE: 整个焊锡点, 焊锡不能完全覆盖铜片焊接面75%, 元件四周亦不能完全上锡, 锡与元件脚接面有极小的间隙, 如图:C. 锡尖AC: 焊锡点锡尖, 只要该锡尖的高度或长度h1.0mm, 而焊锡本身与元件脚、铜片焊接面焊接良好, 如图:RE: 焊锡点锡尖高度或长度h1.0mm, 且焊锡与元件脚、铜片焊接面焊接不好, 如图:D. 气孔AC: 焊锡与元件脚、铜片焊接面焊接良好, 锡点面仅有一个气孔且气孔要小于该元件脚的一半, 或孔深0.2mm, 且不是通孔, 只是焊锡点面上有气孔, 该气孔没有通到焊接面上, 如图:RE: 焊锡点有两个或以上气孔, 或气孔是通孔, 或气孔大于该元件脚半径, 如图:D. 起铜皮AC: 焊锡与元件脚、铜片焊接面焊接良好, 但铜皮有翻起h0.1mm, 且翻起面占整个Pad位的的30%以上, 如图:E. 焊锡点高度对焊锡点元件脚在基板上的高度要求以保证焊接点有足够的机械强度AC: 元件脚在基板上高度0.5h2.0mm, 焊锡与元件脚, 铜片焊接面焊接良好, 元件脚在焊点中可明显看见, 如图:RE: 元件脚在基板上的高度h2.0mm, 造成整个锡点为少锡, 不露元件脚, 多锡或大锡点等不良现象, 如图:注:对用于固定零件之插脚如变压器或接线端子之插脚高度可接受2.5mm为限.3.1.3不可接受的缺陷焊锡点在基板焊锡点中有些不良锡点绝对不可接收, 现列举部分如下RE: ( 1 ) 冷焊(假焊/虚焊)如图:( 2 ) 焊桥(短路),锡桥,连焊,如图:( 3 ) 溅锡, 如图:( 4 ) 锡球, 锡渣, 脚碎, 如图:( 5 ) 豆腐渣, 焊锡点粗糙, 如图: ( 6 ) 多层锡, 如图:( 7 )开孔(针孔),如图:3.2双面板焊锡点双面板焊锡点同单面板焊锡点相比有许多的不同点:a. 双面板之PAD位面积较小(即外露铜片焊接面积)b. 双面板每一个焊点PAD位都是镀铜通孔鉴于此两点, 双面板焊锡点在插元件焊接过程及维修过程就会有更高要求, 其焊锡点工艺检查标准就更高, 下面将分别详细讨论双面板之焊锡点收货标准3.2.1标准焊锡点之外观特点A. 焊锡与元件脚,