第3章印制电路板

1、 覆铜板的种类与选用覆铜板的种类与选用3.1印制电路板的特点和分类印制电路板的特点和分类3.2印制电路板的手工制作印制电路板的手工制作3.3印制电路板生产工艺印制电路板生产工艺3.4 提示提示 覆以铜箔的绝缘层压板称为覆覆以铜箔的绝缘层压板称为覆铜箔层压板，简称覆铜板。它是用腐蚀铜铜箔层压板，简称覆铜板。它是用腐蚀铜箔法制作电路板的主要材料。箔法制作电路板的主要材料。 覆铜板的种类很多，按基材的品种可覆铜板的种类很多，按基材的品种可分为纸基板和玻璃布板；按黏结树脂来分分为纸基板和玻璃布板；按黏结树脂来分有酚醛、环氧酚醛、聚四氟乙烯等。有酚醛、环氧酚醛、聚四氟乙烯等。1覆铜板的种类覆铜板的种类（

2、1）酚醛纸基覆铜板）酚醛纸基覆铜板 它是用浸渍过酚醛树脂的绝缘纸或纤它是用浸渍过酚醛树脂的绝缘纸或纤维板作为基板，两面加无碱玻璃布，并在维板作为基板，两面加无碱玻璃布，并在一面或两面覆以电解紫铜箔，经热压而成一面或两面覆以电解紫铜箔，经热压而成的板状制品。这类层压板价格低廉，但机的板状制品。这类层压板价格低廉，但机械强度低，易吸水，耐高温性能差（一般械强度低，易吸水，耐高温性能差（一般不超过不超过100）。）。 主要用于低频和一般民用产品中。标主要用于低频和一般民用产品中。标准厚度有准厚度有1.0mm、1.5mm、2.0mm三种，三种，一般应优先选用一般应优先选用1.5mm和和2.0mm厚的层

3、压厚的层压板。板。（2）环氧酚醛玻璃布覆铜板）环氧酚醛玻璃布覆铜板 这是用浸渍过环氧树脂的无碱玻璃布这是用浸渍过环氧树脂的无碱玻璃布板作为基板，一面或两面覆以电解紫铜箔板作为基板，一面或两面覆以电解紫铜箔经热压而成的层压制品，这类层压板的电经热压而成的层压制品，这类层压板的电气和机械性能良好，加工方便，可用于恶气和机械性能良好，加工方便，可用于恶劣环境和超高频电路中。劣环境和超高频电路中。（3）环氧玻璃布覆铜板）环氧玻璃布覆铜板 这类层压板由浸渍双氰胺固化剂的环这类层压板由浸渍双氰胺固化剂的环氧树脂的玻璃布板作为基板，一面或两面氧树脂的玻璃布板作为基板，一面或两面覆以电解紫铜箔经热压而成。这类

4、层板基覆以电解紫铜箔经热压而成。这类层板基材的透明度良好，与环氧酚醛覆铜板相比，材的透明度良好，与环氧酚醛覆铜板相比，具有较好的机械加工性能，防潮性良好，具有较好的机械加工性能，防潮性良好，工作温度较高。工作温度较高。（4）聚四氟乙烯玻璃布覆铜板）聚四氟乙烯玻璃布覆铜板 这是以无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分这是以无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液为基材，覆以经氧化处理的电解紫散乳液为基材，覆以经氧化处理的电解紫铜箔，经热压而成的层压板，是一种耐高铜箔，经热压而成的层压板，是一种耐高温和高绝缘的新型材料。具有较宽的耐温温和高绝缘的新型材料。具有较宽的耐温范围（范围（23260），在），在200下可长期

5、下可长期工作，在工作，在300下间断工作。它主要用在高下间断工作。它主要用在高频和超高频电路中。此外，还有聚苯乙烯频和超高频电路中。此外，还有聚苯乙烯覆铜板、软性聚酯覆铜板等。覆铜板、软性聚酯覆铜板等。2覆铜板的选用覆铜板的选用 覆铜板的性能指标主要有抗剥强度、覆铜板的性能指标主要有抗剥强度、耐浸焊性（耐热性）、翘曲度（又叫弯曲耐浸焊性（耐热性）、翘曲度（又叫弯曲度），电气性能（工作频率范围、介质损度），电气性能（工作频率范围、介质损耗、绝缘电阻和耐压强度）及耐化学熔剂耗、绝缘电阻和耐压强度）及耐化学熔剂性能。覆铜板的选用主要是根据产品的技性能。覆铜板的选用主要是根据产品的技术要求、工作环境和

6、工作频率，同时兼顾术要求、工作环境和工作频率，同时兼顾经济性来决定的。在保证产品质量的前提经济性来决定的。在保证产品质量的前提下，优先考虑经济效益，选用价格低廉的下，优先考虑经济效益，选用价格低廉的覆铜板，以降低产品成本。覆铜板，以降低产品成本。 提示提示 印制电路是指在绝缘基板上的印制电路是指在绝缘基板上的印制导线和印制元器件系统。具有印制电印制导线和印制元器件系统。具有印制电路的绝缘基板称为印制电路板。印制电路路的绝缘基板称为印制电路板。印制电路板用于安装和连接小型化元件、晶体管、板用于安装和连接小型化元件、晶体管、集成电路等电路元器件。集成电路等电路元器件。1印制电路板的特点印制电路板的

7、特点 使用印制电路板制造的产品具有可靠使用印制电路板制造的产品具有可靠性高，一致性、稳定性好，机械强度高、性高，一致性、稳定性好，机械强度高、耐振、耐冲击，体积小、重量轻，便于标耐振、耐冲击，体积小、重量轻，便于标准化、便于维修以及用铜量小等优点。其准化、便于维修以及用铜量小等优点。其缺点是制造工艺较复杂，单件或小批量生缺点是制造工艺较复杂，单件或小批量生产不经济。产不经济。2印制电路板的分类印制电路板的分类 印制电路板按其结构可分为如下印制电路板按其结构可分为如下4种。种。（1）单面印制电路板）单面印制电路板 单面印制电路板通常是用酚醛纸基单单面印制电路板通常是用酚醛纸基单面覆铜板，通过印制

8、和腐蚀的方法，在绝面覆铜板，通过印制和腐蚀的方法，在绝缘基板覆铜箔一面制成印制导线。它适用缘基板覆铜箔一面制成印制导线。它适用于对电性能要求不高的收音机、收录机、于对电性能要求不高的收音机、收录机、电视机、仪器和仪表等。电视机、仪器和仪表等。（2）双面印制电路板）双面印制电路板 双面印制电路板是在两面都有印制导双面印制电路板是在两面都有印制导线的印制电路板。通常采用环氧树脂玻璃线的印制电路板。通常采用环氧树脂玻璃布铜箔板或环氧酚醛玻璃布铜箔板。由于布铜箔板或环氧酚醛玻璃布铜箔板。由于两面都有印制导线，一般采用金属化孔连两面都有印制导线，一般采用金属化孔连接两面印制导线。其布线密度比单面板更接两

9、面印制导线。其布线密度比单面板更高，使用更为方便。它适用于对电性能要高，使用更为方便。它适用于对电性能要求较高的通信设备、计算机、仪器和仪表求较高的通信设备、计算机、仪器和仪表等。等。（3）多层印制电路板）多层印制电路板 多层印制电路板是在绝缘基板上制成多层印制电路板是在绝缘基板上制成三层以上印制导线的印制电路板。它由几三层以上印制导线的印制电路板。它由几层较薄的单面或双面印制电路板（每层厚层较薄的单面或双面印制电路板（每层厚度在度在0.4mm以下）叠合压制而成。为了将以下）叠合压制而成。为了将夹在绝缘基板中的印制导线引出，多层印夹在绝缘基板中的印制导线引出，多层印制电路板上安装元器件的孔需经

10、金属化处制电路板上安装元器件的孔需经金属化处理，使之与夹在绝缘基板中的印制导线沟理，使之与夹在绝缘基板中的印制导线沟通。目前，广泛使用的有四层、六层、八通。目前，广泛使用的有四层、六层、八层，更多层的也有使用。层，更多层的也有使用。 多层印制电路板的主要特点：与集成多层印制电路板的主要特点：与集成电路配合使用，有利于整机小型化及重量电路配合使用，有利于整机小型化及重量的减轻；接线短、直，布线密度高；由于的减轻；接线短、直，布线密度高；由于增设了屏蔽层，可以减小电路的信号失真；增设了屏蔽层，可以减小电路的信号失真；引入了接地散热层，可以减少局部过热，引入了接地散热层，可以减少局部过热，提高整机的

11、稳定性。提高整机的稳定性。（4）软性印制电路板）软性印制电路板 软性印制电路板也称柔性印制电路板，软性印制电路板也称柔性印制电路板，是以软层状塑料或其他软质绝缘材料为基是以软层状塑料或其他软质绝缘材料为基材制成的印制电路板。它可以分为单面、材制成的印制电路板。它可以分为单面、双面和多层双面和多层3大类。此类印制电路板除了重大类。此类印制电路板除了重量轻、体积小、可靠性高以外，最突出的量轻、体积小、可靠性高以外，最突出的特点是具有挠性，能折叠、弯曲、卷绕。特点是具有挠性，能折叠、弯曲、卷绕。软性印制电路板在电子计算机、自动化仪软性印制电路板在电子计算机、自动化仪表、通信设备中应用广泛。表、通信设

12、备中应用广泛。3.3.1 漆图法漆图法 漆图法的主要步骤如下。漆图法的主要步骤如下。 下料。按版图的实际设计尺寸剪裁覆铜下料。按版图的实际设计尺寸剪裁覆铜板，去四周毛刺。板，去四周毛刺。 拓图。用复写纸将已设计好的印制电路拓图。用复写纸将已设计好的印制电路板布线草图拓在覆铜板的铜箔面上。印制板布线草图拓在覆铜板的铜箔面上。印制导线用单线，焊盘用小圆点表示。拓制双导线用单线，焊盘用小圆点表示。拓制双面板时，为保证两面定位准确，板与草图面板时，为保证两面定位准确，板与草图均应有均应有3个以上孔距尽量大的定位孔。个以上孔距尽量大的定位孔。 打孔。拓图后，对照板与草图检查焊盘打孔。拓图后，对照板与草图

13、检查焊盘与导线是否有遗漏，然后在板上打出样冲与导线是否有遗漏，然后在板上打出样冲眼，按样冲眼定位打出焊盘孔。眼，按样冲眼定位打出焊盘孔。 调漆。在描图之前应先把所用的漆调配调漆。在描图之前应先把所用的漆调配好。通常可以用稀料调配调和漆，也可以好。通常可以用稀料调配调和漆，也可以用酒精溶泡虫胶漆片，并配入一些甲基紫用酒精溶泡虫胶漆片，并配入一些甲基紫（使颜色清晰）。要注意稀稠适宜，以免（使颜色清晰）。要注意稀稠适宜，以免描不上或流淌，画焊盘的漆应比画线用的描不上或流淌，画焊盘的漆应比画线用的稍稠一些。稍稠一些。 描漆图。按照拓好的图形，用漆描好焊描漆图。按照拓好的图形，用漆描好焊盘及导线。应先描

14、焊盘，要用比焊盘外径盘及导线。应先描焊盘，要用比焊盘外径稍细的硬导线或木棍蘸漆点画，注意与钻稍细的硬导线或木棍蘸漆点画，注意与钻好的孔同心，大小尽量均匀。然后用鸭嘴好的孔同心，大小尽量均匀。然后用鸭嘴笔与直尺描绘导线，直尺两端应垫起，双笔与直尺描绘导线，直尺两端应垫起，双面板应把两面的图形同时描好。面板应把两面的图形同时描好。 腐蚀。腐蚀前应检查图形质，修整线条腐蚀。腐蚀前应检查图形质，修整线条焊盘。腐蚀液一般用三氯化铁溶液，浓度焊盘。腐蚀液一般用三氯化铁溶液，浓度在在28%42%，可以从化工店购买三氯化，可以从化工店购买三氯化铁粉剂自己配制。将板全部浸入溶液后，铁粉剂自己配制。将板全部浸入溶

15、液后，没有被漆膜覆盖的铜箔就被腐蚀掉了。在没有被漆膜覆盖的铜箔就被腐蚀掉了。在冬天可以对溶液适当加温以加快腐蚀，但冬天可以对溶液适当加温以加快腐蚀，但为防止将漆膜泡掉，温度不宜过高（不超为防止将漆膜泡掉，温度不宜过高（不超过过40左右）；也可以用软毛排笔轻轻刷左右）；也可以用软毛排笔轻轻刷扫，但不要用力过猛，以免把漆膜刮掉。扫，但不要用力过猛，以免把漆膜刮掉。待完全腐蚀后，取出板子用水清洗。待完全腐蚀后，取出板子用水清洗。 去漆膜。用热水浸泡板子，可以把漆膜剥去漆膜。用热水浸泡板子，可以把漆膜剥掉，未擦净处可用稀料清洗。掉，未擦净处可用稀料清洗。 清洗。漆膜去净后，用布蘸去污粉在板面清洗。漆膜

16、去净后，用布蘸去污粉在板面上反复擦拭，去掉铜箔的氧化膜，使线条及上反复擦拭，去掉铜箔的氧化膜，使线条及焊盘露出铜的光亮本色。注意在擦拭时应按焊盘露出铜的光亮本色。注意在擦拭时应按某一固定方向，这样可以使铜箔反光方向一某一固定方向，这样可以使铜箔反光方向一致，看起来更加美观。擦拭后用水冲洗、晾致，看起来更加美观。擦拭后用水冲洗、晾干。一般来说，在漆膜去净后，一些不整齐干。一般来说，在漆膜去净后，一些不整齐的地方、毛刺和粘连等就会清晰地暴露出来，的地方、毛刺和粘连等就会清晰地暴露出来，这时还需要用锋利的刻刀再进行修整。这时还需要用锋利的刻刀再进行修整。 涂助焊剂。把已配好的松香酒精溶液立涂助焊剂。

17、把已配好的松香酒精溶液立即涂在洗净晾干的印制电路板上作为助焊即涂在洗净晾干的印制电路板上作为助焊剂。剂。 如果所制作的印制电路板面积不是很如果所制作的印制电路板面积不是很大，可以在细砂打磨后的覆铜板上薄薄地大，可以在细砂打磨后的覆铜板上薄薄地喷上一层喷漆，待喷漆干透后将设计好的喷上一层喷漆，待喷漆干透后将设计好的印制电路图拓到漆的表面，再用装修刀将印制电路图拓到漆的表面，再用装修刀将不需要的部分小心地刮去。这样做可以很不需要的部分小心地刮去。这样做可以很方便地使用钢尺等工具，并且可以制作出方便地使用钢尺等工具，并且可以制作出质量很好的印制电路板，但比较费时。质量很好的印制电路板，但比较费时。3

18、.3.2 贴图法贴图法 漆图法自制印制电路板的过程中，图漆图法自制印制电路板的过程中，图形靠描漆或其他抗蚀涂料描绘而成，虽然形靠描漆或其他抗蚀涂料描绘而成，虽然简单易行，但描绘质量难保证，往往是焊简单易行，但描绘质量难保证，往往是焊盘大小不均匀，印制导线粗细不匀。如果盘大小不均匀，印制导线粗细不匀。如果有条件，采用贴图法是比较省时省力的，有条件，采用贴图法是比较省时省力的，而且质量较好，但制作费用比较高。而且质量较好，但制作费用比较高。 贴图用的材料是一种有各种宽度的导贴图用的材料是一种有各种宽度的导线和有各种直径、形状的焊盘，在它们的线和有各种直径、形状的焊盘，在它们的一面涂有不干胶，可以直

19、接粘贴在打磨后一面涂有不干胶，可以直接粘贴在打磨后的覆铜板上。这种抗蚀能力强的薄膜厚度的覆铜板上。这种抗蚀能力强的薄膜厚度只有几微米，图形种类有几十种，如焊盘、只有几微米，图形种类有几十种，如焊盘、接插头、集成电路引线及各种符号等，如接插头、集成电路引线及各种符号等，如图图3.1所示。所示。图图3.1 3.1 贴图用的导线和焊盘贴图用的导线和焊盘 购买的贴图材料需要放在密封良好的购买的贴图材料需要放在密封良好的塑料袋中，以免不干胶干燥降低黏性。塑料袋中，以免不干胶干燥降低黏性。 这些图形贴在一块透明的塑料软片上，这些图形贴在一块透明的塑料软片上，使用时，可用刀尖把图形从软片上挑下来，使用时，可

20、用刀尖把图形从软片上挑下来，转贴到覆铜板上。焊盘及图形贴好后，再转贴到覆铜板上。焊盘及图形贴好后，再用各种型号的抗蚀胶带连接各焊盘，构成用各种型号的抗蚀胶带连接各焊盘，构成印制导线图样。整个图形贴好后可以立即印制导线图样。整个图形贴好后可以立即进行腐蚀。如果贴图图形的胶比较新鲜，进行腐蚀。如果贴图图形的胶比较新鲜，黏性强，用这种方法制作的印制电路板效黏性强，用这种方法制作的印制电路板效果可以很好，接近照相制板的质量。果可以很好，接近照相制板的质量。 如果购不到这种现成的薄膜图形，可如果购不到这种现成的薄膜图形，可以自己动手制作，用不干胶带制作导线，以自己动手制作，用不干胶带制作导线，用不干胶的

21、标签纸制作焊盘。制作方法如用不干胶的标签纸制作焊盘。制作方法如下：先找一块玻璃，用洗衣粉将它洗净，下：先找一块玻璃，用洗衣粉将它洗净，然后将不干胶带撕下一头，贴到玻璃板上，然后将不干胶带撕下一头，贴到玻璃板上，逐渐撕开不干胶带，边撕边贴，这样可以逐渐撕开不干胶带，边撕边贴，这样可以避免在胶带中出现气泡，注意贴好的胶带避免在胶带中出现气泡，注意贴好的胶带要尽可能直，贴上的胶带在要尽可能直，贴上的胶带在10cm左右就可左右就可以了。以了。 这样贴了若干后，就可以用刀片和钢这样贴了若干后，就可以用刀片和钢尺将它们割成宽度适合的导线了，在切割尺将它们割成宽度适合的导线了，在切割时最好先在一张纸上画上它

22、们的宽度，再时最好先在一张纸上画上它们的宽度，再将它放到玻璃下面与需要切制的胶带对齐。将它放到玻璃下面与需要切制的胶带对齐。 焊盘的制作相对要麻烦一些，需要找焊盘的制作相对要麻烦一些，需要找一些大小合适的小钢管，管壁应比较薄，一些大小合适的小钢管，管壁应比较薄，并且强度要足够，如坏了的电烙铁的管套、并且强度要足够，如坏了的电烙铁的管套、坏钢笔里的墨囊护套等。将管子的边缘磨坏钢笔里的墨囊护套等。将管子的边缘磨锋利后就可以成为一个管形的冲子了。将锋利后就可以成为一个管形的冲子了。将不干胶标签放在木砧上，用小木槌和管形不干胶标签放在木砧上，用小木槌和管形冲冲出一个个小圆片，这就成了焊盘图形冲冲出一个

23、个小圆片，这就成了焊盘图形贴纸了，使用时只需用尖镊子将它后面的贴纸了，使用时只需用尖镊子将它后面的蜡纸撕去就可以贴到覆铜板上了。蜡纸撕去就可以贴到覆铜板上了。 在使用这种方法时，应先贴焊盘，后在使用这种方法时，应先贴焊盘，后贴导线，贴完后应用圆头的钢笔将它们压贴导线，贴完后应用圆头的钢笔将它们压紧，同时注意在三氯化铁溶液里的时间不紧，同时注意在三氯化铁溶液里的时间不能太长，最好不要超过能太长，最好不要超过20min（溶液的浓（溶液的浓度、温度要合适，腐蚀时要不断晃动，这度、温度要合适，腐蚀时要不断晃动，这样腐蚀的时间就比较短）。样腐蚀的时间就比较短）。3.3.3 刀刻法刀刻法 对于一些电路比较

24、简单，线条较少的对于一些电路比较简单，线条较少的印制电路板，可以用刀刻法来制作。在进印制电路板，可以用刀刻法来制作。在进行图形设计时，要求形状尽量简单，一般行图形设计时，要求形状尽量简单，一般把焊盘与导线合为一体，形成多块矩形图把焊盘与导线合为一体，形成多块矩形图形。形。 刻刀可以用废的钢锯条自己磨制，要刻刀可以用废的钢锯条自己磨制，要求既硬且韧。制作时，按照拓好的图形，求既硬且韧。制作时，按照拓好的图形，用刻刀沿钢尺刻划铜箔，把铜箔划透。然用刻刀沿钢尺刻划铜箔，把铜箔划透。然后，把不需保留的铜箔的边角用刀尖挑起后，把不需保留的铜箔的边角用刀尖挑起来，再用钳子夹住把铜箔撕下来。来，再用钳子夹住

25、把铜箔撕下来。 印制电路板组装工艺是根据工艺设计印制电路板组装工艺是根据工艺设计文件和工艺规程的要求将电子元器件按一文件和工艺规程的要求将电子元器件按一定方向和次序插装（或贴装）到印制电路定方向和次序插装（或贴装）到印制电路板规定的位置上，并用紧固或锡焊的方法板规定的位置上，并用紧固或锡焊的方法将其固定的过程。将其固定的过程。3.4.1 印制电路板组装工艺流程和印制电路板组装工艺流程和要求要求 根据电子产品生产的性质、生产批量、根据电子产品生产的性质、生产批量、设备条件等情况的不同，需采用不同的印设备条件等情况的不同，需采用不同的印制电路板组装工艺。常用的组装工艺有手制电路板组装工艺。常用的组

26、装工艺有手工装配工艺和自动装配工艺，其工艺流程工装配工艺和自动装配工艺，其工艺流程分别如图分别如图3.2和图和图3.3所示。所示。图图3.2 3.2 手工装配工艺流程手工装配工艺流程图图3.3 3.3 自动装配工艺流程自动装配工艺流程 印制电路板组装的质量好坏，直接影印制电路板组装的质量好坏，直接影响到电子产品的电路性能和安全使用性能。响到电子产品的电路性能和安全使用性能。因此，印制电路板组装过程中必须遵循以因此，印制电路板组装过程中必须遵循以下要求。下要求。 各个工艺环节必须严格实施工艺文件的各个工艺环节必须严格实施工艺文件的规定，认真按照工艺指导卡操作。规定，认真按照工艺指导卡操作。 印制

27、电路板应使用阻燃性材料，以满足印制电路板应使用阻燃性材料，以满足安全使用性能要求。安全使用性能要求。 组装流水线各工序的设置要均匀，防止组装流水线各工序的设置要均匀，防止某些工序组装件积压，确保均衡生产。某些工序组装件积压，确保均衡生产。 印制电路板元器件的插装（或贴装）要印制电路板元器件的插装（或贴装）要正确，不能有错装、漏装现象。正确，不能有错装、漏装现象。 焊点应光滑，无拉尖、虚焊、假焊、连焊点应光滑，无拉尖、虚焊、假焊、连焊等不良现象，使组装的印制电路板的各焊等不良现象，使组装的印制电路板的各种功能符合电路的性能指标要求，为整机种功能符合电路的性能指标要求，为整机总装打下良好的基础。总

28、装打下良好的基础。 做好印制电路板组装元器件的准备工作，做好印制电路板组装元器件的准备工作，包括以下内容。包括以下内容。 元器件引线成形：为了保证波峰焊焊元器件引线成形：为了保证波峰焊焊接质量，元器件插装前必须进行引线整形。接质量，元器件插装前必须进行引线整形。 印制电路板铆孔：质量比较大的电子印制电路板铆孔：质量比较大的电子元器件要用铜铆钉在印制电路板上的插装元器件要用铜铆钉在印制电路板上的插装孔加固，防止元器件插装、焊接后，因振孔加固，防止元器件插装、焊接后，因振动等原因而发生焊盘剥脱损坏现象。动等原因而发生焊盘剥脱损坏现象。 装散热片：大功率的三极管、功放集装散热片：大功率的三极管、功放

29、集成电路等需要散热的元器件，要预先做好成电路等需要散热的元器件，要预先做好散热片的装配准备工作。散热片的装配准备工作。 印制电路板贴胶带纸：为防止波峰焊印制电路板贴胶带纸：为防止波峰焊将不焊接元器件的焊盘孔堵塞，在元器件将不焊接元器件的焊盘孔堵塞，在元器件插装前，应先用胶带纸将这些焊盘孔贴住。插装前，应先用胶带纸将这些焊盘孔贴住。3.4.2 印制电路板元器件的插装印制电路板元器件的插装 因为电子元器件种类繁多，结构不同，因为电子元器件种类繁多，结构不同，引出线也多种多样，所以必须根据产品的引出线也多种多样，所以必须根据产品的要求、印制电路板的电路结构、装配密度、要求、印制电路板的电路结构、装配

30、密度、使用方法以及元器件的特点，采取不同插使用方法以及元器件的特点，采取不同插装形式和工艺方法来插装元器件，才能获装形式和工艺方法来插装元器件，才能获得良好的效果。得良好的效果。1印制电路板手工流水线插装印制电路板手工流水线插装 电子产品的部件装配中，印制电路板电子产品的部件装配中，印制电路板装配元器件的数量多、工作量大，因此电装配元器件的数量多、工作量大，因此电子整机厂的产品在大批量、大规模生产时子整机厂的产品在大批量、大规模生产时都采用流水线进行印制电路板组装，以提都采用流水线进行印制电路板组装，以提高装配效率和质量。高装配效率和质量。 插件流水线作业是把印制电路板组装插件流水线作业是把印

31、制电路板组装的整体装配分解为若干工序的简单装配，的整体装配分解为若干工序的简单装配，每道工序固定插装一定数量的元器件，使每道工序固定插装一定数量的元器件，使操作过程大大简化。印制电路板的插件流操作过程大大简化。印制电路板的插件流水线分为自由节拍和强制节拍两种形式。水线分为自由节拍和强制节拍两种形式。 自由节拍形式是操作者按规定进行人自由节拍形式是操作者按规定进行人工插装完成后，将印制电路板在流水线上工插装完成后，将印制电路板在流水线上传送到下一道工序，即由操作者控制流水传送到下一道工序，即由操作者控制流水线的节拍。每个工序插装元器件的时间限线的节拍。每个工序插装元器件的时间限制不够严格，生产效

32、率低。强制节拍形式制不够严格，生产效率低。强制节拍形式是要求每个操作者必须在规定时间范围内是要求每个操作者必须在规定时间范围内把所要插装的元器件准确无误地插到印制把所要插装的元器件准确无误地插到印制电路板上，插件板在流水线上连续运行。电路板上，插件板在流水线上连续运行。 强制节拍形式带有一定的强制性，生强制节拍形式带有一定的强制性，生产中以链带匀速传送的流水线属于该种形产中以链带匀速传送的流水线属于该种形式的流水线。一条流水线设置工序数的多式的流水线。一条流水线设置工序数的多少，由产品的复杂程度、生产量、工人技少，由产品的复杂程度、生产量、工人技能水平等因素决定。在分配每道工序的工能水平等因素

33、决定。在分配每道工序的工作量时，应留有适当的余量，以保证插件作量时，应留有适当的余量，以保证插件质量，每道工序插装大约为质量，每道工序插装大约为1015个元器个元器件。件。 元器件量过少势必增加工序数，即增元器件量过少势必增加工序数，即增加操作人员，不能充分发挥流水线的插件加操作人员，不能充分发挥流水线的插件效率；元器件量过多又容易发生漏插、错效率；元器件量过多又容易发生漏插、错插事故，降低插件质量。在划分过程中，插事故，降低插件质量。在划分过程中，应注意每道工序的时间要基本相等，确保应注意每道工序的时间要基本相等，确保流水线均匀移动。流水线均匀移动。 印制电路板上插装元器件有两种方法：印制电

34、路板上插装元器件有两种方法：按元器件的类型、规格插装元器件和按电按元器件的类型、规格插装元器件和按电路流向分区块插装各种规格的元器件。前路流向分区块插装各种规格的元器件。前一种方法因元器件的品种、规格趋于单一，一种方法因元器件的品种、规格趋于单一，不易插错，但插装范围广、速度小；后一不易插错，但插装范围广、速度小；后一种方法的插装范围小，工人易熟悉电路的种方法的插装范围小，工人易熟悉电路的插装位置，插件差错率低，常用于大批量、插装位置，插件差错率低，常用于大批量、多品种且产品更换频繁的生产线。多品种且产品更换频繁的生产线。2印制电路板机器自动插装印制电路板机器自动插装 为了提高元器件插装速度、

35、改善插件为了提高元器件插装速度、改善插件质量、减轻操作人员的劳动强度、提高生质量、减轻操作人员的劳动强度、提高生产效率和产品质量，印制电路板的组装流产效率和产品质量，印制电路板的组装流水线采用自动装配机。水线采用自动装配机。 自动插装和手工插装的过程基本相同，自动插装和手工插装的过程基本相同，都是将元器件逐一插入印制电路板上，大都是将元器件逐一插入印制电路板上，大部分元器件由自动装配机完成插装，在自部分元器件由自动装配机完成插装，在自动插装后一般仍需手工插装不能自动插装动插装后一般仍需手工插装不能自动插装的元器件。的元器件。 自动装配对设备要求高，一般用于自自动装配对设备要求高，一般用于自动插

36、装的元器件的外形和尺寸要求尽量简动插装的元器件的外形和尺寸要求尽量简单一致，方向易于识别（如电阻器、电容单一致，方向易于识别（如电阻器、电容器和跳线等），并对元器件的供料形式有器和跳线等），并对元器件的供料形式有一定的限制。自动插装过程中，印制电路一定的限制。自动插装过程中，印制电路板的传递、插装、检测等工序，都是由计板的传递、插装、检测等工序，都是由计算机按程序进行控制的。算机按程序进行控制的。 自动插装机的使用步骤及有关要求如自动插装机的使用步骤及有关要求如下。下。（1）编辑编带程序）编辑编带程序 元器件自动插装前，首先要按照印制元器件自动插装前，首先要按照印制电路板上元器件自动插装路线模

37、式，在编电路板上元器件自动插装路线模式，在编辑机上进行编带程序编辑。插装路线一般辑机上进行编带程序编辑。插装路线一般按按“Z”字形走向，编带程序应反映元器件字形走向，编带程序应反映元器件按此插装路线进行插件的顺序。按此插装路线进行插件的顺序。（2）编带机编排插件料带）编带机编排插件料带 在编带机上，将编带程序输入编带机在编带机上，将编带程序输入编带机的控制计算机，编带机根据计算机发出的的控制计算机，编带机根据计算机发出的指令运行，并把编带机料架上放置的不同指令运行，并把编带机料架上放置的不同规格的元器件自动编排成以插装路线为顺规格的元器件自动编排成以插装路线为顺序的料带。序的料带。 编带过程中

38、若发生组件掉落或不符合编带过程中若发生组件掉落或不符合程序要求时，编带机的计算机自动监测系程序要求时，编带机的计算机自动监测系统会自动停止编带，纠正错误后编带机再统会自动停止编带，纠正错误后编带机再继续运行，保证编出的料带质量完全符合继续运行，保证编出的料带质量完全符合编带程序要求。编带程序要求。组件料带的编排速度由计组件料带的编排速度由计算机控制，编排速度每小时可达算机控制，编排速度每小时可达25 000个。个。电阻器料带如图电阻器料带如图3.4所示。所示。 图图3.4 3.4 电阻器料带电阻器料带3一般元器件的插装方法及要求一般元器件的插装方法及要求 元器件的插装有卧式（水平式）、立元器件

39、的插装有卧式（水平式）、立式（垂直式）、倒装式、横装式及嵌入式式（垂直式）、倒装式、横装式及嵌入式（伏式）等方法，如图（伏式）等方法，如图3.5所示。所示。图图3.5 3.5 元器件的插装方法元器件的插装方法 卧式插装是将元器件贴近印制电路板水卧式插装是将元器件贴近印制电路板水平插装，具有稳定性好、比较牢固等优点，平插装，具有稳定性好、比较牢固等优点，适用于印制电路板结构比较宽裕或装配高适用于印制电路板结构比较宽裕或装配高度受到一定限制的情况。度受到一定限制的情况。 立式插装又称垂直插装，是将元器件垂立式插装又称垂直插装，是将元器件垂直插入印制电路基板安装孔，具有插装密直插入印制电路基板安装孔

40、，具有插装密度大、占用印制电路板的面积小、拆卸方度大、占用印制电路板的面积小、拆卸方便等优点，多用于小型印制电路板插装元便等优点，多用于小型印制电路板插装元器件较多的情况。器件较多的情况。 横装式插装是先将元器件垂直插入，然横装式插装是先将元器件垂直插入，然后再沿水平方向弯曲，对于大型元器件要后再沿水平方向弯曲，对于大型元器件要采用胶粘、捆扎等措施以保证有足够的机采用胶粘、捆扎等措施以保证有足够的机械强度，适用于在元器件插装中对组件有械强度，适用于在元器件插装中对组件有一定高度限制的情况。一定高度限制的情况。 嵌入式插装是将元器件的壳体埋于印制嵌入式插装是将元器件的壳体埋于印制电路板的嵌入孔内

41、，为提高元器件安装的电路板的嵌入孔内，为提高元器件安装的可靠性，常在元器件与嵌入孔间涂上胶粘可靠性，常在元器件与嵌入孔间涂上胶粘剂，该方式可提高元器件的防震能力、降剂，该方式可提高元器件的防震能力、降低插装高度。低插装高度。 电容器、三极管、晶体振荡器和单列电容器、三极管、晶体振荡器和单列直插集成电路多采用立式插装，而电阻器、直插集成电路多采用立式插装，而电阻器、二极管、双列直插及扁平封装集成电路多二极管、双列直插及扁平封装集成电路多采用卧式插装。采用卧式插装。 元器件插装的技术要求如下。元器件插装的技术要求如下。 每个工位的操作人员将已检验合格的元每个工位的操作人员将已检验合格的元器件按不同

42、品种、规格装入元器件盒或纸器件按不同品种、规格装入元器件盒或纸盒内，并整齐有序地放置在工位插件板的盒内，并整齐有序地放置在工位插件板的前方位置，然后严格按照工位前上方悬挂前方位置，然后严格按照工位前上方悬挂的工艺卡片操作。的工艺卡片操作。 按电路流向分区块插装各种规格的元器按电路流向分区块插装各种规格的元器件。件。 元器件的插装应遵循先小后大、先轻后元器件的插装应遵循先小后大、先轻后重、先低后高、先里后外、先一般元器件重、先低后高、先里后外、先一般元器件后特殊元器件的基本原则。后特殊元器件的基本原则。 电容器、三极管、晶体振荡器等立式插电容器、三极管、晶体振荡器等立式插装组件，应保留适当长的引

43、线。引线保留装组件，应保留适当长的引线。引线保留太长会降低元器件的稳定性或者引起短路，太长会降低元器件的稳定性或者引起短路，太短会造成元器件焊接时因过热而损坏。太短会造成元器件焊接时因过热而损坏。一般要求距离电路板面一般要求距离电路板面2mm，插装过程中，插装过程中应注意元器件的电极极性，有时还需要在应注意元器件的电极极性，有时还需要在不同电极上套绝缘套管，以增加电气绝缘不同电极上套绝缘套管，以增加电气绝缘性能和元器件的机械强度等。元器件引线性能和元器件的机械强度等。元器件引线加绝缘套管的方法如图加绝缘套管的方法如图3.6所示。所示。图图3.6 3.6 元器件引线加绝缘套管的方法元器件引线加绝

44、缘套管的方法 安装水平插装的元器件时，标记号应向安装水平插装的元器件时，标记号应向上、方向一致、便于观察。功率小于上、方向一致、便于观察。功率小于1W的的元器件可贴近印制电路板平面插装，功率元器件可贴近印制电路板平面插装，功率较大的元器件应距离印制电路板较大的元器件应距离印制电路板2mm，以，以利于元器件散热。利于元器件散热。 为了保证整机用电安全，插件时须注意为了保证整机用电安全，插件时须注意保持元器件间的最小放电距离，插装的元保持元器件间的最小放电距离，插装的元器件不能有严重歪斜，以防止元器件之间器件不能有严重歪斜，以防止元器件之间因接触而引起各种短路和高压放电现象，因接触而引起各种短路和

45、高压放电现象，一般元器件安装高度和倾斜范围如图一般元器件安装高度和倾斜范围如图3.7所所示。示。图图3.7 3.7 一般元器件的安装高度和倾斜范围一般元器件的安装高度和倾斜范围 插装玻璃壳体的二极管时，最好先将引插装玻璃壳体的二极管时，最好先将引线绕线绕12圈，形成螺旋形，以增加留线长圈，形成螺旋形，以增加留线长度，如图度，如图3.8所示所示.。不宜紧靠根部弯折，以。不宜紧靠根部弯折，以免受力破裂损坏。免受力破裂损坏。 插装元器件要戴手套，尤其对易氧化、插装元器件要戴手套，尤其对易氧化、易生锈的金属元器件，以防止汗渍对元器易生锈的金属元器件，以防止汗渍对元器件的腐蚀作用。件的腐蚀作用。图图3.

46、8 3.8 玻璃壳二极管的插装玻璃壳二极管的插装 印制电路板插装元器件后，元器件的引印制电路板插装元器件后，元器件的引线穿过焊盘应保留一定长度，一般应多于线穿过焊盘应保留一定长度，一般应多于2mm。为使元器件在焊接过程中不浮起和。为使元器件在焊接过程中不浮起和脱落，同时又便于拆焊，引线弯的角度最脱落，同时又便于拆焊，引线弯的角度最好是在好是在4560，如图，如图3.9所示。所示。图图3.9 3.9 元器件引线穿过焊盘后的成形元器件引线穿过焊盘后的成形 插件流水线上插装元器件后，要注意印插件流水线上插装元器件后，要注意印制电路板和元器件的保护，在卸板时要轻制电路板和元器件的保护，在卸板时要轻拿轻

47、放，不宜多层叠放，应单层平放在专拿轻放，不宜多层叠放，应单层平放在专用的运输车上。用的运输车上。 为了保证电路板插装质量，必须加强为了保证电路板插装质量，必须加强流水线的工艺管理。在插件流水线的最后流水线的工艺管理。在插件流水线的最后一个工序设置检验工序，检查印制电路板一个工序设置检验工序，检查印制电路板组装元器件有无错插、漏插，电解电容的组装元器件有无错插、漏插，电解电容的极性插装是否正确，插入件有无隆起、歪极性插装是否正确，插入件有无隆起、歪斜等现象，并及时纠正。图斜等现象，并及时纠正。图3.10所示为元所示为元器件插装不良的缺陷。器件插装不良的缺陷。图图3.10 3.10 常见元器件插装

48、不良现象常见元器件插装不良现象4特殊元器件的插装方法及要求特殊元器件的插装方法及要求 在电子元器件插装过程中，对一些体在电子元器件插装过程中，对一些体积、质量较大的元器件和集成电路，要应积、质量较大的元器件和集成电路，要应用不同的工艺方法以提高插装质量和改善用不同的工艺方法以提高插装质量和改善电路性能。电路性能。 大功率三极管、电源变压器、彩色电视大功率三极管、电源变压器、彩色电视机高压包等大型元器件，其插装孔一般要机高压包等大型元器件，其插装孔一般要用铜铆钉加固；体积、质量都较大的电解用铜铆钉加固；体积、质量都较大的电解电容器，因其引线强度不够，在插装时，电容器，因其引线强度不够，在插装时，

49、除用铜铆钉加固外，还应用黄色硅树酯胶除用铜铆钉加固外，还应用黄色硅树酯胶粘剂将其底部粘在印制电路板上。粘剂将其底部粘在印制电路板上。 中频变压器、输入输出变压器带有固有中频变压器、输入输出变压器带有固有插脚，在插装时，将脚压倒并锡焊固定；插脚，在插装时，将脚压倒并锡焊固定；较大的电源变压器则采用螺钉固定，并加较大的电源变压器则采用螺钉固定，并加弹簧垫圈防止螺母、螺钉松动。弹簧垫圈防止螺母、螺钉松动。 一些开关、电位器等元器件，为了防止一些开关、电位器等元器件，为了防止助焊剂中的松香浸入元器件内部的触点而助焊剂中的松香浸入元器件内部的触点而影响使用性能，因而在波峰焊前不插装，影响使用性能，因而在

50、波峰焊前不插装，在插装部位的焊盘上贴胶带纸。波峰焊接在插装部位的焊盘上贴胶带纸。波峰焊接后，再撕下胶带纸，插装元器件，进行手后，再撕下胶带纸，插装元器件，进行手工焊接。目前采用先进的免焊工艺槽，可工焊接。目前采用先进的免焊工艺槽，可改变贴胶带纸的烦琐方法。图改变贴胶带纸的烦琐方法。图3.11所示为所示为免焊工艺槽。免焊工艺槽。图图3.11 3.11 免焊工艺槽免焊工艺槽 插装插装CMOS集成电路、场效应管时，操集成电路、场效应管时，操作人员须戴防静电腕套。已经插装好这类作人员须戴防静电腕套。已经插装好这类元器件的印制电路板，应在接地良好的流元器件的印制电路板，应在接地良好的流水线上传递，以防止

51、元器件被静电击穿。水线上传递，以防止元器件被静电击穿。 插装集成块时，应弄清引线排列顺序，插装集成块时，应弄清引线排列顺序，并与插孔位置对准，用力要均匀，不要倾并与插孔位置对准，用力要均匀，不要倾斜，以防止引线折断或偏斜。斜，以防止引线折断或偏斜。 电源变压器、伴音中放集成块、高频头、电源变压器、伴音中放集成块、高频头、遥控红外接收器等需要屏蔽的元器件，屏遥控红外接收器等需要屏蔽的元器件，屏蔽装置应良好接地。蔽装置应良好接地。3.4.3 印制电路板表面贴装技术印制电路板表面贴装技术 印制电路板元器件的表面贴装技术印制电路板元器件的表面贴装技术（SMT），是无须对印制电路板钻插装孔，），是无须对

52、印制电路板钻插装孔，直接将表面安装形式的元器件（片式元件）直接将表面安装形式的元器件（片式元件）贴、焊到印制电路板焊接面规定位置上的贴、焊到印制电路板焊接面规定位置上的电子电路装联技术。图电子电路装联技术。图3.12为片式元器件为片式元器件的表面安装示意图。的表面安装示意图。图图3.12 3.12 片式元器件的表面安装示意图片式元器件的表面安装示意图 SMT的出现动摇和冲击了通孔插装技的出现动摇和冲击了通孔插装技术（术（THT），成为当今世界上电子产品最），成为当今世界上电子产品最先进的装配技术。与传统的通孔插装技术先进的装配技术。与传统的通孔插装技术相比，相比，SMT具有体积小、重量轻、装配

53、密具有体积小、重量轻、装配密度高、可靠性高、成本低、自动化程度高度高、可靠性高、成本低、自动化程度高等优点，目前已在军事、航空、航天、计等优点，目前已在军事、航空、航天、计算机、通信、工业自动化、消费类电子产算机、通信、工业自动化、消费类电子产品等领域得了广泛的应用，并在向纵深发品等领域得了广泛的应用，并在向纵深发展。展。1表面安装技术的组成表面安装技术的组成 表面安装技术的组成如表表面安装技术的组成如表3.1所示。所示。表面表面安安装技装技术术表面安装元表面安装元器件器件封装设计封装设计结构形状、引线形式、耐焊性等结构形状、引线形式、耐焊性等制造技术制造技术包装包装编带式、棒式、托盘式、散装

54、等编带式、棒式、托盘式、散装等SMTSMT的电路的电路基板基板单（多）层印制电路板、陶瓷基板、瓷釉基板单（多）层印制电路板、陶瓷基板、瓷釉基板组装设计组装设计电路原理设计、热设计、元器件布局布线、焊盘图电路原理设计、热设计、元器件布局布线、焊盘图形设计形设计安装工艺安装工艺安装方式和工艺流程安装方式和工艺流程安装材料安装材料安装技术：顺序式、流水线式、同时式安装技术：顺序式、流水线式、同时式安装设备安装设备表表3.13.1表面安装技术的组成表面安装技术的组成（1）表面安装组件）表面安装组件 表面安装组件（表面安装组件（SMD）是指适合表面）是指适合表面贴装的微小型、无引线或短引线元器件，贴装的

55、微小型、无引线或短引线元器件，其焊接端子（或短引线）都制作在同一平其焊接端子（或短引线）都制作在同一平面内，外形为矩形片状、圆柱形或不规则面内，外形为矩形片状、圆柱形或不规则形，又称为片式元器件。形，又称为片式元器件。SMD按其功能分按其功能分为片式无源组件，如片式电阻器、电容器、为片式无源组件，如片式电阻器、电容器、电感器和复合组件（谐振器、滤波器）等；电感器和复合组件（谐振器、滤波器）等；片式有源组件，如集成组件；片式机电组片式有源组件，如集成组件；片式机电组件，如片式开关、继电器等。件，如片式开关、继电器等。（2）表面安装与通孔插装的比较）表面安装与通孔插装的比较 通孔插装技术（通孔插装

56、技术（THT）是靠印制电路）是靠印制电路板上的通孔和元器件的引线，实现电子元板上的通孔和元器件的引线，实现电子元器件在印制电路板上的插装，然后焊接，器件在印制电路板上的插装，然后焊接，形成可靠的焊点，来实现机械与电气的连形成可靠的焊点，来实现机械与电气的连接。接。SMT与与THT不同，其根本区别是靠不同，其根本区别是靠“贴贴”而不是靠而不是靠“插插”。 THT使用有引线的元器件，在印制电使用有引线的元器件，在印制电路基板背面（组件面）从安装孔路基板背面（组件面）从安装孔“插插”入入元器件引线，而在电路基板正面（焊接面）元器件引线，而在电路基板正面（焊接面）进行焊接，元器件和焊点分别在印制电路进

57、行焊接，元器件和焊点分别在印制电路板的两侧；板的两侧；SMT使用片式元器件，在印制使用片式元器件，在印制电路基板的同一面进行元器件电路基板的同一面进行元器件“贴贴”装和装和焊接，元器件和焊点在电路板的同侧。工焊接，元器件和焊点在电路板的同侧。工艺上的这种区别就决定了艺上的这种区别就决定了SMT和和THT从元从元器件包装到安装工艺、安装设备等方面都器件包装到安装工艺、安装设备等方面都存在很大差异。存在很大差异。2表面安装方式表面安装方式 片式元器件的表面安装方式分为完全片式元器件的表面安装方式分为完全表面安装、单面混合安装、双面混合安装表面安装、单面混合安装、双面混合安装3种，如表种，如表3.2

58、所示。所示。表表3.23.2表面安装方式表面安装方式序序号号安安 装装 方方 式式安装组件结构图安装组件结构图电电 路路 基基 板板元元 器器 件件特特 点点1 1完全完全表面表面安装安装单面单面表面安装表面安装单面印制电路单面印制电路板和陶瓷基板板和陶瓷基板表面安装元器件表面安装元器件工艺简单、适用于工艺简单、适用于小型、薄型化的电小型、薄型化的电路安装路安装2 2双面双面表面安装表面安装双面印制电路双面印制电路板和陶瓷基板板和陶瓷基板表面安装元器件表面安装元器件高密度、薄型化的高密度、薄型化的安装安装3 3单面单面混合混合安装安装先贴法先贴法单面印制电路单面印制电路板板表面安装元器件表面安装元器件与通孔插装元器与通孔插装元器件件先贴后插、工艺简先贴后插、工艺简单、安装密度低单、安装密度低4 4后贴法后贴法单面印制电路单面印制电路板板表面安装元器件表面安装元器件与通孔插装元器与通孔插装元器件件先插后贴、工艺复先插后贴、工艺复杂、安装密度高杂、安装密度高5 5双面双面混合混合安装