電子工藝培訓教材

1、 第七章通孔插入安裝技術第七章通孔插入安裝技術 7.1 7.1 印制電路板印制電路板 7.2 7.2 通孔插裝的工藝流程通孔插裝的工藝流程 7.3 7.3 手工插件手工插件 7.4 7.4 機械自動插件機械自動插件 課時數(shù)：課時數(shù)：2 2課時課時 有引線元器件：有引線元器件： 無引線、短引線元器件無引線、短引線元器件 什么是什么是“通孔插入安裝技術通孔插入安裝技術” (” (p100p100第第2 2、3 3行行) ) ( (through hole technologythrough hole technology） （簡稱：（簡稱：tht tht ) ) 將元器件引出腳插入印制電路板相應的

2、安裝孔，將元器件引出腳插入印制電路板相應的安裝孔，然后與印制電路板面的電路焊盤焊接固定然后與印制電路板面的電路焊盤焊接固定, ,我們稱這種我們稱這種裝聯(lián)技術為裝聯(lián)技術為“通孔插入安裝技術通孔插入安裝技術”。 隨著隨著“表面安裝表面安裝”方式的廣泛應用，似乎有方式的廣泛應用，似乎有人認為，這種傳統(tǒng)的裝聯(lián)方式是夕陽技術，實人認為，這種傳統(tǒng)的裝聯(lián)方式是夕陽技術，實際上這是一種偏面的看法。際上這是一種偏面的看法。 優(yōu)越性：優(yōu)越性：投資少、工藝相對簡單、基板材料投資少、工藝相對簡單、基板材料及印制線路工藝成本低，適應范圍廣等。及印制線路工藝成本低，適應范圍廣等。 適用性：適用性：不苛求體積小型化的產(chǎn)品。

3、不苛求體積小型化的產(chǎn)品。 當前的表面安裝組件大多屬于兩種裝聯(lián)方式當前的表面安裝組件大多屬于兩種裝聯(lián)方式混合采用的組件。因此學習并掌握這種傳統(tǒng)的混合采用的組件。因此學習并掌握這種傳統(tǒng)的裝聯(lián)方式是非常必要的。裝聯(lián)方式是非常必要的。 7.1 7.1 印制電路板印制電路板( (printed circuit board)printed circuit board) 7.1.17.1.1印制電路板概述印制電路板概述（p100p100） 簡稱：簡稱：pcbpcb 是采用敷銅箔絕緣層壓板作為基材，用化學是采用敷銅箔絕緣層壓板作為基材，用化學蝕刻方法制成符合電路要求的圖案，經(jīng)機械加蝕刻方法制成符合電路要求的圖

4、案，經(jīng)機械加工達到安裝所需要的形狀，用以裝聯(lián)各種元器工達到安裝所需要的形狀，用以裝聯(lián)各種元器件。件。 1.1.印制電路板基材印制電路板基材（p100p100） 2.2.印制電路板種類印制電路板種類（p101p101） 層數(shù)層數(shù): :單面、雙面、多層單面、雙面、多層 機械強度機械強度: : 剛性、剛性、 撓性撓性7.1.2 7.1.2 印制電路板的工藝性印制電路板的工藝性1.1.設計的工藝性設計的工藝性(1)(1)元器件排列元器件排列（p101p101） 整齊、疏密均勻、恰當?shù)拈g距。整齊、疏密均勻、恰當?shù)拈g距。(2)(2)裝配孔徑裝配孔徑（p101p101） 引線外徑與裝配孔徑引線外徑與裝配孔徑

5、之間的配合應保證有恰當之間的配合應保證有恰當?shù)拈g隙的間隙. . 手插為手插為0.20.20.30.3毫米毫米 機插為機插為0.30.30.40.4毫米。毫米。(3)(3)引線跨距引線跨距（p101p101） 2.52.5的整數(shù)倍的整數(shù)倍(4)(4)集成電路的排列方向集成電路的排列方向（p102p102） 集成電路的軸向應與印制板焊接時的傳送方集成電路的軸向應與印制板焊接時的傳送方向垂直，可減少集成電路引腳的連焊。向垂直，可減少集成電路引腳的連焊。 (5)(5)專用測試點專用測試點（p102p102） 印制板上應單獨設計專用測試點、印制板上應單獨設計專用測試點、 作為調(diào)作為調(diào)試、檢測時觸針的觸點

6、，而不要借用元器件引試、檢測時觸針的觸點，而不要借用元器件引線的焊點來線的焊點來 測試，以免測試，以免 造成對焊點造成對焊點 的損傷。的損傷。(6)(6)安裝或支撐孔安裝或支撐孔（p102p102） 孔的四角必須有弧度孔的四角必須有弧度, ,以免沖模的沖擊引起裂縫以免沖模的沖擊引起裂縫(7)(7)拼板法拼板法（p103p103） 將印制板合理的拼接，適應機械自動焊的要將印制板合理的拼接，適應機械自動焊的要求。求。 2 2加工的工藝性加工的工藝性 (1)(1)引線孔的加工要求引線孔的加工要求（p103p103） 印制板上的所有孔眼及外形，必須一次沖制成型。印制板上的所有孔眼及外形，必須一次沖制成

7、型。(2)(2)引線孔偏移量引線孔偏移量 （p103p103） 引線孔與焊盤應該是一個同心園，焊盤環(huán)寬引線孔與焊盤應該是一個同心園，焊盤環(huán)寬最窄處不得小于其標稱環(huán)寬的最窄處不得小于其標稱環(huán)寬的1/51/5，否則容易造成，否則容易造成焊接缺陷。焊接缺陷。(3) (3) 可焊性要求可焊性要求（p104p104） 試驗方法：試驗方法：采用中性助焊劑采用中性助焊劑，焊料，焊料溫度溫度235235，浸焊時間為浸焊時間為2 2秒秒。 質量要求：質量要求：潤濕在焊盤上的潤濕在焊盤上的焊料應平滑、光亮、焊料應平滑、光亮、無針孔及不潤濕或半潤濕等現(xiàn)象無針孔及不潤濕或半潤濕等現(xiàn)象，缺陷的面積不缺陷的面積不應超過焊

8、盤面積的應超過焊盤面積的5%5%并且這些缺陷并且這些缺陷不應集中在一不應集中在一個區(qū)域個區(qū)域內(nèi)。內(nèi)。 (4) (4) 耐焊性要求耐焊性要求（p104p104） 因為印制板要在高溫狀態(tài)下進行焊接，所以，因為印制板要在高溫狀態(tài)下進行焊接，所以，要求印制板基材和涂覆在銅箔面上的阻焊劑和要求印制板基材和涂覆在銅箔面上的阻焊劑和字型符號應具有耐高溫性能。字型符號應具有耐高溫性能。 試驗方法：將印制板銅箔面浸浮在試驗方法：將印制板銅箔面浸浮在260260的焊的焊料上，浸浮時間每次料上，浸浮時間每次5 5秒秒, ,重復二次重復二次。 質量要求：質量要求：基板不應分層基板不應分層，銅箔、阻焊劑和銅箔、阻焊劑和

9、字符不能起泡、龜裂和脫落字符不能起泡、龜裂和脫落。(5) (5) 翹曲度要求翹曲度要求（p104p104） 翹曲度是指印制板放在標準平面上板面弓翹曲度是指印制板放在標準平面上板面弓起的高度與其長度之比起的高度與其長度之比, , 通孔插裝為小于通孔插裝為小于1%1%。7.3 7.3 手工插件手工插件( (p106)p106) 元器件的通孔插入方法有手工插件和機械自動元器件的通孔插入方法有手工插件和機械自動插件兩種，隨著，裝聯(lián)水平的提高，在大批量穩(wěn)定插件兩種，隨著，裝聯(lián)水平的提高，在大批量穩(wěn)定生產(chǎn)的企業(yè)，普遍采用了機械自動插件的方式，但生產(chǎn)的企業(yè)，普遍采用了機械自動插件的方式，但即使采用機械自動插

10、件后，仍有一部份異形元器件即使采用機械自動插件后，仍有一部份異形元器件（如集成電路、電位器、插座等）需要手工插件，（如集成電路、電位器、插座等）需要手工插件，尤其在小批量多品種的產(chǎn)品裝聯(lián)中，采用機械自動尤其在小批量多品種的產(chǎn)品裝聯(lián)中，采用機械自動插件會占用大量的轉換和調(diào)機時間，因此，手工插插件會占用大量的轉換和調(diào)機時間，因此，手工插件還是一種很主要的元器件插裝方法。件還是一種很主要的元器件插裝方法。 7.3.1 7.3.1 元器件裝聯(lián)準備元器件裝聯(lián)準備1 1元器件預成型元器件預成型(1)(1)預成型要求預成型要求 成型跨距成型跨距( (p106p106) )：它是指它是指元器件引腳之間元器件引

11、腳之間的距離的距離，它應該，它應該等于印制板安裝孔的中心距離等于印制板安裝孔的中心距離，允許公差為允許公差為0.50.5毫米毫米。若跨距過大或過小若跨距過大或過小, ,會使元會使元器件插入印制板器件插入印制板后，在元器件的后，在元器件的根部間產(chǎn)生應力，根部間產(chǎn)生應力，而影響元器件的而影響元器件的可靠性?？煽啃?。成型臺階成型臺階（p106p106） 元器件插入印制板后的高度有兩種安裝要求。元器件插入印制板后的高度有兩種安裝要求。 一種是元器件的主體緊貼板一種是元器件的主體緊貼板面，不需要控制；面，不需要控制； 另一種是需要與板面保持一另一種是需要與板面保持一定的距離。定的距離。 目的：目的： 大

12、功率元器件需要增加引線長度以利散熱；大功率元器件需要增加引線長度以利散熱； 元器件引線根部的漆膜過長。元器件引線根部的漆膜過長。 控制方法：控制方法：將元器件引線的適當部位彎成臺階將元器件引線的適當部位彎成臺階。高度：高度： 臥式元器件臥式元器件5 51010毫米，毫米， 立式元器件立式元器件3 35 5毫米毫米, , 其中電解電容器約其中電解電容器約2.52.5毫米毫米。 引線長度引線長度（p107p107） 是指元器件主體底部至引線端頭的長度。是指元器件主體底部至引線端頭的長度。 引線不平行度引線不平行度（p107p107） 是指兩引線不處在同一平面內(nèi)，會影響插件，是指兩引線不處在同一平面

13、內(nèi)，會影響插件，并使元件受到應力。并使元件受到應力。 不平行度應小于不平行度應小于1.51.5毫米毫米折彎弧度折彎弧度（p107p107） 是指引線彎曲處的弧度。是指引線彎曲處的弧度。 為避免加工時引線受損，折彎處應有一定的弧度，為避免加工時引線受損，折彎處應有一定的弧度， 折彎處的傷痕應不大于引線直徑的折彎處的傷痕應不大于引線直徑的1/101/10。(2)(2)預成型方法預成型方法（p107p107）：）： 元器件成型方法：手工、機動兩種方式。元器件成型方法：手工、機動兩種方式。 手工成型手工成型：最簡易的手工成型工具是成型捧：最簡易的手工成型工具是成型捧 寬度決定成型跨距寬度決定成型跨距

14、高度決定引線長度高度決定引線長度 機動成型：機動成型： 有半自動與全自動成型兩種。有半自動與全自動成型兩種。 為適應元器件不同的引出方式，成型機又分為適應元器件不同的引出方式，成型機又分軸向元件成型機和徑向元件成型機。軸向元件成型機和徑向元件成型機。半自動軸向成型機半自動軸向成型機半自動徑向成型機半自動徑向成型機全自動電阻成型機全自動電阻成型機全自動電阻成型機全自動電阻成型機全自動電容成型機全自動電容成型機 2 2搪搪 錫錫 ( (p109)p109) 什么是什么是“搪搪 錫錫”？ 在裝聯(lián)之前對元器件的引線進行重新浸錫處理，在裝聯(lián)之前對元器件的引線進行重新浸錫處理，通常稱為通常稱為“搪錫搪錫”

15、， 為什么要搪錫？為什么要搪錫？ 元器件存放時間較長，表面有氧化層，導致可元器件存放時間較長，表面有氧化層，導致可焊性不良。焊性不良。 搪錫處理雖然解決了可焊性問題，但若不按一定搪錫處理雖然解決了可焊性問題，但若不按一定的規(guī)范操作，有可能帶來很多副作用，如：元器件的規(guī)范操作，有可能帶來很多副作用，如：元器件過熱損壞；殘留焊劑的腐蝕；元器件引線的機械損過熱損壞；殘留焊劑的腐蝕；元器件引線的機械損傷等。所以，對搪錫操作的嚴格控制是非常必要的。傷等。所以，對搪錫操作的嚴格控制是非常必要的。 (1)(1)搪錫工藝要求搪錫工藝要求( (p109)p109) 助焊劑要求助焊劑要求 搪錫時為了清除表面的氧化

16、層，需浸沾助焊劑，搪錫時為了清除表面的氧化層，需浸沾助焊劑，必須選用中性焊劑（弱活性的松香助焊劑，簡稱：必須選用中性焊劑（弱活性的松香助焊劑，簡稱：ramram）。）。 絕對不允許使用具有腐蝕性的酸性助焊劑，以免絕對不允許使用具有腐蝕性的酸性助焊劑，以免殘余在引線上的殘余在引線上的clcl離子、離子、soso2 2離子帶入整機，使引線離子帶入整機，使引線逐漸腐蝕而折斷。逐漸腐蝕而折斷。 操作步驟及要領操作步驟及要領( (p109)p109) 浸沾助焊劑浸沾助焊劑： 浸入深度浸入深度元器件引線根部離助焊劑平面元器件引線根部離助焊劑平面2 23 3mmmm。 浸錫浸錫： 錫槽溫度錫槽溫度在在260

17、260270270， 停留時間停留時間2 23 3秒秒， 浸入深度浸入深度元器件引線根部離錫平面元器件引線根部離錫平面2 25 5mmmm。 特別注意：元器件引線從錫槽內(nèi)提起的動作要緩慢特別注意：元器件引線從錫槽內(nèi)提起的動作要緩慢 清洗清洗：從錫槽內(nèi)取出后應立即浸入酒精內(nèi)從錫槽內(nèi)取出后應立即浸入酒精內(nèi)。(2)(2)質量要求質量要求( (p109)p109) 錫層應光亮、均勻，沒有剝落、針孔、不潤錫層應光亮、均勻，沒有剝落、針孔、不潤濕等缺陷。濕等缺陷。 鍍層離主體根部的距離：軸向引出的元器件鍍層離主體根部的距離：軸向引出的元器件為為2-32-3mmmm，徑向引出的元器件為徑向引出的元器件為4-

18、54-5mmmm，類似插，類似插座形式元件為座形式元件為1-21-2mmmm。 元器件表面元器件表面 保持清潔，無殘保持清潔，無殘 留助焊劑，表面留助焊劑，表面 不允許出現(xiàn)燒焦、不允許出現(xiàn)燒焦、 燙傷等現(xiàn)象。燙傷等現(xiàn)象。 7.3.2 7.3.2 手工插件的工藝要求手工插件的工藝要求( (p109)p109) 2. 2.插件工藝規(guī)范插件工藝規(guī)范 (1) (1)插件前準備插件前準備 核對元器件型號、規(guī)格核對元器件型號、規(guī)格 核對元器件預成型核對元器件預成型 (2) (2)裝插要求裝插要求 臥式安裝元器件臥式安裝元器件 圖圖a a：貼緊板面貼緊板面 圖圖b b：插到臺階處插到臺階處 立式安裝元器件立

19、式安裝元器件 要求插正，不允許明顯歪斜要求插正，不允許明顯歪斜 圖圖a: m=5-7mma: m=5-7mm 圖圖c: c: m=2-5mmm=2-5mm 圖圖b b：插到臺階處插到臺階處 圖圖d d：直徑直徑 1010mmmm 貼緊板面貼緊板面 中周、線圈、集成電路、各種插座緊貼板面。中周、線圈、集成電路、各種插座緊貼板面。 塑料導線塑料導線 ：外塑料層緊貼板面。：外塑料層緊貼板面。 有極性元器件有極性元器件( (晶體管、電解、集成電路晶體管、電解、集成電路) )極性方向極性方向不能插反。不能插反。 2.2.插件工的素質插件工的素質 操作工的素質對插件質量起著主導作用，應該操作工的素質對插件

20、質量起著主導作用，應該做好下列工作做好下列工作: : 對插件工必須加強質量教育及技術培訓，總結推對插件工必須加強質量教育及技術培訓，總結推廣先進的操作法；廣先進的操作法； 要制訂明確的工藝規(guī)范；要制訂明確的工藝規(guī)范； 對插件工的工作質量應該有明確的考核指標，一對插件工的工作質量應該有明確的考核指標，一般插件差錯率應控制在般插件差錯率應控制在6565ppmppm之內(nèi)。之內(nèi)。 （插入（插入1 1萬萬個元件，平均插錯不超過個元件，平均插錯不超過0.650.65個）個）7.3.37.3.3不良插件及其糾正不良插件及其糾正( (p111)p111) 插錯和漏插插錯和漏插 這是指插入印制板的元器件規(guī)格、型

21、號、這是指插入印制板的元器件規(guī)格、型號、標稱值、極性等與工藝文件不符，標稱值、極性等與工藝文件不符， 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：它是由人為的誤插及來料中有混：它是由人為的誤插及來料中有混料造成的。料造成的。 糾正方法糾正方法：加強上崗前的培訓，加強材料發(fā)放：加強上崗前的培訓，加強材料發(fā)放前的核對工作，并建立嚴格的質量責任制。前的核對工作，并建立嚴格的質量責任制。 歪斜不正歪斜不正 歪斜不正一般是指元器件歪斜度超過了規(guī)定值。歪斜不正一般是指元器件歪斜度超過了規(guī)定值。 危害性：危害性：歪斜不正的元器件會造成引線互碰而短路，歪斜不正的元器件會造成引線互碰而短路，還會因兩腳受力不均，在震動后產(chǎn)生焊點脫落、銅還

22、會因兩腳受力不均，在震動后產(chǎn)生焊點脫落、銅箔斷裂的現(xiàn)象。箔斷裂的現(xiàn)象。 過深或浮起過深或浮起 插入過深插入過深，使元器件根部漆膜穿過印制板，造成虛焊； 插入過淺插入過淺，使引線未穿過安裝孔，而造成元器件脫落。7.4 7.4 機械自動插件機械自動插件( (p112)p112) 機械自動插件（簡稱：機械自動插件（簡稱：aiai）是當代電子產(chǎn)品裝聯(lián)是當代電子產(chǎn)品裝聯(lián)中較先進的自動化生產(chǎn)技術，中較先進的自動化生產(chǎn)技術， 優(yōu)越性：優(yōu)越性： 提高了生產(chǎn)效率；提高了生產(chǎn)效率； 提高插件正確性；提高插件正確性； 提高可靠性，機械自動插件設備具有將元器件引提高可靠性，機械自動插件設備具有將元器件引線剪斷和彎曲固

23、定的機構，線剪斷和彎曲固定的機構， 這樣使引線焊接后與焊點這樣使引線焊接后與焊點 的接觸面積明顯增大（是的接觸面積明顯增大（是 直腳焊直腳焊3 3倍）。倍）。 1 .1 .人員人員 應挑選質量意識強，工作認真的工人操作自動應挑選質量意識強，工作認真的工人操作自動插件機，并對他們的工作質量進行嚴格的考核。插件機，并對他們的工作質量進行嚴格的考核。 上機操作前必須經(jīng)過嚴格的技術培訓，符合下上機操作前必須經(jīng)過嚴格的技術培訓，符合下列要求方可上機操作。列要求方可上機操作。 按工藝文件要求，能正確操作自動插件機；按工藝文件要求，能正確操作自動插件機； 按設備點檢要求，能正確對設備進行點檢；按設備點檢要求

24、，能正確對設備進行點檢； 按設備提示內(nèi)容，按設備提示內(nèi)容， 能正確排除一般性故障。能正確排除一般性故障。 2.2.設備設備 機械自動插件機結構復雜、精度高，無論哪一機械自動插件機結構復雜、精度高，無論哪一部份發(fā)生故障都會使機器不能正常工作，因此，部份發(fā)生故障都會使機器不能正常工作，因此，必須對設備進行認真的維護保養(yǎng)。必須對設備進行認真的維護保養(yǎng)。 建立班點檢制，每個班都應對設備的氣路、建立班點檢制，每個班都應對設備的氣路、潤滑面、傳感器、控制部份、傳動部份進行全面潤滑面、傳感器、控制部份、傳動部份進行全面的點檢。的點檢。 定期檢查程序軟件，每月一次對所使用的程定期檢查程序軟件，每月一次對所使用

25、的程序軟件進行刪除序軟件進行刪除- -恢復恢復- -校驗的維護工作。校驗的維護工作。 每臺設備專人專用。每臺設備專人專用。 配備專職的設備員，負責設備的維修和保養(yǎng)。配備專職的設備員，負責設備的維修和保養(yǎng)。3. 3. 材料材料 應對元器件及印制電路板進行嚴格的檢查應對元器件及印制電路板進行嚴格的檢查, ,符合質量要求方可上機使用。符合質量要求方可上機使用。 元器件元器件： 編帶元器件的外形尺寸、相鄰元器件間編帶元器件的外形尺寸、相鄰元器件間隔距離、中心偏離值等都應符合技術要求；隔距離、中心偏離值等都應符合技術要求； 元器件引線及跨接線的可焊性應符合可焊元器件引線及跨接線的可焊性應符合可焊性標準；

26、性標準； 用于自動插件的元器件引線直徑取用于自動插件的元器件引線直徑取 0.6 0.6毫米為宜，其硬度用剪切力表示，一般取毫米為宜，其硬度用剪切力表示，一般取150150200200克。克。 印制電路板印制電路板: : 用于自動插件的印制電路板用于自動插件的印制電路板, ,除了要求達到除了要求達到手工插件印制板的技術條件外手工插件印制板的技術條件外, ,還需滿足下列還需滿足下列特殊要求：特殊要求： 每組引線的插入孔與每組引線的插入孔與x x、y y軸不平行度應小軸不平行度應小于于0.050.05毫米；毫米； 印制板的厚度一般應取印制板的厚度一般應取1.41.41.61.6毫米；毫米； 必須具備定位孔必須具備定位孔,