电子产品工艺品质要求PPT课件教材讲义

电子产品工艺，品质要求掌握原则和要领对正确操作是必要的，但仅仅依照这些原则和要领并不能解决实际操作中的各种问题。具体工艺步骤和实际经验是不可缺少的。借签他人的经验，遵循成熟的工艺是初学者的必由之路。安装技术时代划分项目年代技术缩写代表元器件安装基板安装方法焊接技术第一代50——60年代长引线元件接线板铆接端子手工安装手工铬铁焊第二代60——70年代THT晶体管，轴向引线元件单、双面板手工/半自动插装手工焊浸焊第三代70——80年代单、双列直插IC轴向引线元器件编带单面及多层PCB自动插装波峰焊、浸焊、手工焊第四代80——90年代SMTSMC、SMD片式封装VSI、VLSI高质量SWB自动贴片机波峰焊、回流焊第五代90年代MPTVLSIC、ULSIC陶瓷硅片自动安装倒装焊、特种焊ＷＡＣ电子变压器生产工艺插件产品的生产工艺：元器件、原材料进行料——来料检验及验证——元器件加工/成型——插件——浸焊（平面锡炉）——切脚——波峰焊——后焊——组装——灌封——包装贴片产品的生产工艺：元器件、原材料进料——来料检验及验证——元器件加工/成型——托外——灌封——包装涂红胶——贴片——插件——双波峰涂锡膏／涂红胶——贴片——回流焊——插件——双波峰涂锡膏——贴片——回流焊——插件——手工焊接工艺技术的发展浸焊：浸焊是将安装好的印制板浸入熔化状态的焊料液，一次完成印制板上焊接，焊点以外不需连接的部分通过在印制板上涂阻焊剂来实现；由操作者掌握浸入时间，通过调整可调节浸入角度；这种设备可自动恒温，一般还需配置预热及涂助焊剂的设备；再流焊——回流焊是SMT的主要焊接方法，按加热方式不同有红外线加热，饱和蒸汽加热、热风加热、激光加热、汽相加热最为普遍；工艺技术的发展波峰焊：波峰焊适于大批量生产；波峰由机械或电磁泵产生并可控制，印制板由传送带以一定的速度和倾斜度通过波峰，完成焊接；波峰焊涉及技术范围较广：助焊剂选择：预热温度选择：传送倾斜度选择；锡炉温度选择；波峰高度及速度选择，双峰、Ω峰、喷射峰、气泡峰等；冷却方式及速度选择，有自然冷却、风冷、冷却的选择；焊接技术的发展焊接方法多样化锡焊：除了波峰焊向自动化，智能化发展；再流焊技术日臻完善，发展迅速；其他焊接方法也随着微组装技术不断涌现，目前已经用于生产实践的就有丝球焊、TAB焊、倒装焊、真空焊；特种焊：锡焊以外的方法，主要有高频焊、超声焊、电子束焊、激光焊、磨擦焊、爆炸焊、扩散焊等；无铅焊接：由于铅是有害金属；欧洲已经要求使用无铅焊锡，是一种发展趋势；无加热焊接：用导电粘接剂将焊件粘起来；生产过程绿色化：使用无铅焊锡；免清洗技术；印制电路板安装与焊接印制电路板的装焊在整个电子产品制造中处于核心的地位，可以说一个整机产品的“精华”部分都装在印制板上，其质量对整机产品的影响是不言而喻的。尽管在现代生产中印制板的装焊已经日臻完善，实现了自动化，但在产品研制、维修领域主要还是手工操作；况且手工操作经验也是自动化获得成功的基础。印制电路板安装与焊接印制板和元器件检查装配前应对印制板和元器件进行检查，内容主要包括：印制板：图形，孔位及孔径是否符合图纸，有无断线、缺孔等，表面处理是否合格，有无污染或变质。元器件：品种、规格及外封是否与图纸吻合，元器件引线有无氧化、锈蚀。对于要求较高的产品，还应注意操作时的条件，如手汗影响锡焊性能，腐蚀印制板，使用的工具如工具如改锥、钳子碰上印制板上划伤铜箔，橡胶板中的硫化物会使金属变质等。印制电路板安装与焊接元器件引线成型图所示，是印制板上装配元器件的部分实例，其中大部分需在装插前弯曲成形。弯曲成形的要求取决于元器件本身的封装外形和印制板上安装位置，有时也因整个印制板安装空间限定元件安装位置。元器件引线成型要注意以下几点：所有元器件引线均不得从根部弯曲。因为制造工艺上的原因，根部容易折断。一般应留1.5mm以上弯曲一般不要成死角，圆弧半径应大于引线直径的1-2倍。要尽量将有字符的元器件面置于容易观察的位置，印制电路板安装与焊接元器件插装（1）贴板与悬空插装图所示，贴板插装稳定性好，插装简单；但不利散热，且对某些安装的位置不适应。悬空插装，适应范围广，有利散热，但插装较复杂，需控制一定高度以保持美观一致。图所示，悬空高度一般取2-6mm。插装时具体要求应首先保证图纸上中安装工艺要求，其次按实际安装位置确定。一般无特殊要求时，只要位置允许，采用贴板安装罗为常用。印制电路板安装与焊接（2）安装时应注意元器件字符标记方向一致，容易读出。图所示安装方向是符合阅读习惯的方向。安装时不要用手直接碰元器件引线和印制板上铜箔。插装后为了固定可对引线进行折弯处理印制电路板安装与焊接印制电路板的焊接焊接印制板，除遵循锡焊要领外，以下几点特别注意：电烙铁，一般应选内热式20-35W或调温式，烙铁的温度不超过300℃的为宜。烙铁头形状应根据印制板焊盘大小采用凿形或锥形，目前印制板发展趋势是小型密集化，因此一般常用小型圆锥烙铁头。印制电路板安装与焊接加热方法，加热时应尽量使烙铁头同时接触印制板上铜箔和元器件引线。对较大的焊盘（直径大于5mm）焊接时可移动烙铁，即烙铁绕焊盘转动，以免长时间停留一点导致局部过热。印制电路板安装与焊接金属化孔的焊接，两层以上电路板的孔都要进行金属化处理。焊接时不仅要让焊料润湿焊盘，而且孔内也要润爆炸填充。因此金属化孔加热时间应长于单面板。焊接时不要用烙铁头磨擦焊盘的增强焊料润爆炸悸能，而要靠表面清理和预焊。耐热性差的元器件应使用工具辅助散热，印制电路板安装与焊接焊后处理剪去多余引线，注意不要对焊点施加切力以外的其他力。检查印制板上所有元器件引线焊点，修补缺陷。根据工艺要求选择清洗印制板。一般情况下使用松香焊剂后印制板不用清洗。印制电路板安装与焊接导线焊接导线焊接在电子产品装配中占有重要位置。实践中发现，出现故障的电子产品中，导线焊点的失效率高于印制电路板，有必要对导线的焊接工艺给予特别的重视。常用连接导线电子装配常用导线有三类单股导线，绝缘层内只有一根导线，俗称“硬线”容易成形固定，常用于固定位置连接。漆包线也属此范围，只不过它的绝缘层不是塑胶，而是绝缘漆。多股导线，绝缘层内有4-67根或更多的导线，俗称“软线”，使用最为广泛。屏蔽线，在弱信号的传输中应用很广，同样结构的还有高频传输线，一般叫同轴电缆的导线。印制电路板安装与焊接导线焊前处理剥绝缘层导线焊接前除去末端绝缘层。剥除绝缘层可用普通工具或专用工具。大规模生产中有专用机械。一般可用剥线钳或简易剥线器。剥线器可用0.5-1mm厚度的黄铜片经弯曲后固定在电烙铁上制成。使用它最大的好处是不会伤导线。用剥线钳或普通偏口钳剥线时要注意对单股线不应伤及导线，多屏蔽线不断线，否则将影响接头质量。对多股导线剥除绝缘层时注意将线芯拧成螺旋状，一般采用边拽边拧的方式。预焊导线焊接，预焊是关键的步骤。尤其多股导线如果没预焊的处理，焊接质量很难保证。导线的预焊又称为挂锡，方法同元器件引线预焊一样，但注意导线挂锡时要边上锡边旋转，旋转方向与拧合方向一致。多股导线挂锡要注意“烛心效应”，即焊锡浸入绝缘层内，造成软线变硬，容易导致接头故障。印制电路板安装与焊接导线焊接及末端处理导线同接线端子的连接有三种基本形式绕焊把经过上锡的导线端头在接线端子上缠一圈，用钳子拉紧缠牢后进行焊接。注意导线一定要紧贴端子表面，绝缘层不接触端子，一般L=1-3毫米为宜。这种连接可靠性最好。钩焊将导线端弯成钩形，钩在接线端子上并用钳子夹紧后施焊，端头处理与绕焊相同。这种子方法强度低于绕焊，但操作简便。印制电路板安装与焊接搭焊把经过镀锡的导线搭到接线端子上施焊。这种连接最方便，但强度可靠性最差，仅用于临时连接或不便于缠、钩的地方以及某些接插件上。导线与导线的连接导线之间的连接以绕焊为主，操作步骤以下：去掉一定长度绝缘皮。端子上锡，并穿上合适套管。绞合，施焊。趁热套上套管，冷却后套管固定在接头处。印制电路板安装与焊接屏蔽线末端处理屏蔽线或同轴电缆末端连接对象不同处理方法也不同。图2.44表示末端与其他端子焊接时的处理方式，特别强调芯线和屏蔽层的绞合及挂锡时的烛芯效应。热缩套管在加热到100℃以上时直径可缩小到1/2-1/3，是线端绝缘常用材料。同轴电缆和屏蔽线其他连接方法可参照处理，注意同轴电缆的芯线，一般都很细且线数少，无论采用何种连接方式均不应使芯线承受拉力。印制电路板安装与焊接几种易损元器件的焊接铸塑元件的锡焊各种有机材料，包括有机玻璃、聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛树脂等材料，现在已被广泛用于电子元器件的制造，例如各种开关、插接件等。这些元件都是采用热铸塑方式制成的，它们最大弱点就是不能承受高温。当我们对铸塑在有机材料中的导体接点施焊时，如不注意控制加热时间，极容易造成塑性变形，导致元件失效或降低性能，造成隐性故障。。印制电路板安装与焊接其他类型铸塑制成的元件也有类似问题，因此，这一类元件焊接时必须注意：在元件预处理时，尽时清理好接点，一次镀锡成功，不要反复镀，尤其将元件在锡锅中浸镀时，更要掌握好浸入深度及时间。焊接时烙铁头要修整尖一些，焊接一个接点时不碰相邻接点。镀锡及焊接时且焊剂量要少，防止浸入电接触点。烙铁头在任何方面均不要对接线片施加压力。焊接时间，在保证润湿的情况下越短越好。实际操作时在焊件预焊良好时只须用挂上锡的烙铁头轻轻一点即可。焊后不要在塑壳未冷前对焊点作牢固性试验。印制电路板安装与焊接簧片类元件接点焊接这类元件如继电器、波段开关等，它们共同特点是簧片制造时加预应力，使之产生适当弹力，保证电接触性能。如果安装施焊过程中对簧片施加外力，则破坏接触点的弹力，造成元件失效。簧片类元件焊接要领：可靠的预焊。加热时间要短。不可对焊点任何方面加力。焊锡量宜少。印制电路板安装与焊接EFT及集成电路焊接MOSPET特别是绝缘栅极型，由于输入阻抗很高，稍不慎即可能使内部击穿而失效。双极型集成电路不像MO集成电路那样娇气，但由于内部集成度高，通常管理子隔离层很薄，一旦受到过量的热也很容易损坏。无论哪种电路都不能承爱高于200℃的温度，因此焊接时必须非常小心。印制电路板安装与焊接电路引线如果是镀金处理，不要用刀刮，只需酒精擦洗或用绘图橡皮擦干净就可以了。对CMOS电路如果事先已将各引线短路，焊前不要拿掉短路线。焊接时间在保证润湿的前提下，尽可能短，一般不超过3秒。使用烙铁最好是恒温230℃的烙铁；也可以20瓦内热式，接地线应保证接触良好。若用外热式，最好采用烙铁断电用余热焊接，必要时还要采取人体接地的措施。工作台上如果铺有橡皮、塑料等易于积累静电材料，CMOS集成电路芯片及印制电路板不宜放在台面上。烙铁头应修整窄一些，使焊一个端点时不会碰相邻端点。所用烙铁功率内热式不超过20瓦，外热式不超过30瓦。集成电路若不使用插座，直接焊到印制板上、安全焊接顺序为地端—输出端—电源端—输入端。印制电路板安装与焊接瓷片电容，发光二极管，中周等元件的焊接这类元器件的共同弱点是加热时间过长就会失效，其中瓷片电容、中周等元件是内部接点开焊，发光管则管芯损坏。焊接前一定要处理好焊点，施焊时强调一个“快”字。采用辅助散热措施可避免过热失效。印制电路板安装与焊接几种典型焊点的焊法在实际操作中，会遇上各种难焊点，下面介绍几种典型焊点的操作方法。片状焊件的焊接法片状焊件在实际中用途最主广，例如接线焊片、电位器接线片、耳机和电源插座等，这类焊件一般都有焊线孔。往焊片上焊接导线或元器件时要先将焊片、导线镀上锡，焊片的孔不要堵死，将导线穿过焊孔并弯曲成钩形，具体步骤略。切记不要只用烙铁头沾上锡，在焊件上堆成一个焊点，这样很容易造成虚焊。如果焊片上焊的最多股导线，最好用套管将焊点套上，这样既保护焊点不易和其他部位短路，又能保护多股导线不容易断开。印制电路板安装与焊接槽形、板形、柱形焊点焊焊接方法这类锡件一般没有供缠线的焊孔，其连接绕、钩、搭接，但对某些重要部位，例如电源线等处，应习量采用缠线固定后焊接的方法。其中槽形，板形主要用于插接件上，板形、柱形则见于变压器、电位器等元件上，其焊接要点同焊片类相同，焊点搭接情况及焊点部如图所示。这类焊点，每个接点一般仅接一根导线，一般都应套上塑料套管。注意套管尺寸要合适，就在焊点未完全冷却前趁热套入，套入后不能自行滑出为好。

印制电路板安装与焊接杯形焊件焊接法这类接头多见于接线柱和接插件，一般尺寸较大，如焊接时间不足，容易造成虚焊。这种焊件一般是和多股导线连接，焊接应对导线镀锡处理。操作方法见图：往杯形孔内滴一滴焊剂，若孔较大用脱脂棉蘸焊剂在杯内均匀擦一层。用烙铁加热并将锡熔化，靠浸润作用流满内孔。将导线垂直插入到底部，移开烙铁并保持到凝固，注意导线不可动。完全凝固后立即套上套管。印制电路板安装与焊接在金属板上焊导线将导线焊到金属板上，关键是信板上镀锡。一般金属板表面积大，吸热多崦散热快，要用功率较大的烙铁，根据板的厚度和面积选用50瓦到300瓦的烙铁。若板厚为0.3mm以一时也可用20瓦烙铁，只是要增加焊接时间。此铜、黄铜、镀锌板等都很容易上锡，只要表面清洁干净，少量焊剂，就可以镀上锡了，如果要使焊点更牢靠，可以先在焊区用力划出一些刀痕再镀锡。有些表面有镀层的铁板，不容易上锡，因为这种焊件容易清洗，也可使用少量焊油。铝板因为表面氧化层生成很快，且不能被焊锡浸润，一般方法很难镀上焊锡。但铝及其合金本身却是容易“吃锡”的，因而镀锡的关键是破坏氧化层。如少量焊接时用采用图2.50的方法，先用刀刮干净待焊面立即加少量焊剂，然后用烙铁头适当用力在板上作圆周运动，同时将焊锡熔化一部分在待焊区，这样靠烙铁头破坏氧化层并不断将锡镀到铝板上。镀上锡后焊线就比较容易了。也中可以使用酸性助焊剂如焊油，只是焊后要及时清洗干净。如果批量生产应使用专用铝焊剂。印制电路板安装与焊接拆焊调试和维修中常需要更换一些元器件，如果方法不得当，就会破坏印制电路板，也会使换下而并没失效的元器件无法重新使用。一般电阻、电容、晶体管等管脚不多，且每引线可相对活动