第五章裝配焊接及電氣連接工藝1

1、第五章第五章 裝配焊接及電氣連接工藝裝配焊接及電氣連接工藝 5.1安裝 安裝是將各種電子元器件、機電元件及結(jié)構(gòu)件，按照設(shè)計要求，裝接在規(guī)定的位置上，組成具有一定功能的完整的電子產(chǎn)品的過程。 一、安裝工藝技術(shù)的發(fā)展安裝工藝技術(shù)的發(fā)展 發(fā)展進程（見附圖）THT通孔安裝技術(shù)(Through hole Mounting Technology)SMT表面安裝技術(shù)(Surface Mounting Technology)MPT微組裝技術(shù)(Microelectronic Packaging Technology)2.發(fā)展特點發(fā)展特點連接工藝的多樣化連接工藝的多樣化焊接通用壓接用于高溫和大電流接點的連接、電纜

2、連接繞接用于高密度接線端子的連接、引制電路板插接件的連接膠接用于非電氣連接或用導(dǎo)電膠實現(xiàn)電氣連接工裝設(shè)備的改進工裝設(shè)備的改進：向小巧、精密、專用工具和設(shè)備方向發(fā)展。檢測技術(shù)的自動化：檢測技術(shù)的自動化：測試儀器儀表向高精度數(shù)字化發(fā)展，大量采用計算機自動控制的在線測試儀，計算機輔助測試技術(shù)（）發(fā)展很快。新工藝新技術(shù)的應(yīng)用：新工藝新技術(shù)的應(yīng)用：新工藝、新技術(shù)、新材料推出周期越來越短。 二、安裝的基本要求安裝的基本要求 保證導(dǎo)通和絕緣的電氣性能保證機械強度保證傳熱、電磁等方面的要求 三、印制電路板組裝工藝的基本要求印制電路板組裝工藝的基本要求 元器件引線的成形：根據(jù)焊點之間的距離，把引線做成需要的形狀

3、。 開始彎曲處離端面的最小距離不得小于2mm 彎曲半徑不應(yīng)小于引線直徑的兩倍 怕熱元件要求引線增長，成形時應(yīng)繞環(huán) 元件標稱值應(yīng)處于便于查看的位置 成形后不允許有機械損傷 元器件的安裝方法貼板安裝：貼板安裝：適用于防震要求高的產(chǎn)品。元件與板面的安裝間隙小于1mm。懸空安裝：懸空安裝：適用于發(fā)熱元件的安裝。元器件與板面的高度范圍在58mm。垂直安裝：垂直安裝：適用于安裝密度高的場合。對大質(zhì)量細引線的元器件不宜采用。埋頭安裝：埋頭安裝：可提高防震能力，降低安裝高度。有高度限制時的安裝：有高度限制時的安裝：垂直插入后再朝水平方向彎曲。支架固定安裝：支架固定安裝：適用于重量較大的元件。 印制板組裝工藝流

4、程流水線裝配流水線運動方式：流水線運動方式：間隙運動和連續(xù)勻速運動兩種插件形式：插件形式：自由節(jié)拍式和強制節(jié)拍式兩種 每拍元件（約六個）插入全部元器件插入一次性切割引線一次性錫焊檢查 5.2 .2 焊接技術(shù)焊接技術(shù)錫焊的特征：錫焊的特征：1.焊料熔點低于焊件；2.焊接時將焊料和焊件共同加熱到錫焊溫度，焊料熔化而焊件不熔化；3.焊料熔融浸潤并進入間隙形成結(jié)合層。對焊接的要求對焊接的要求1. 焊點的機械強度要足夠2. 焊點可靠，保證導(dǎo)電性能3. 焊點表面要光滑、清潔焊接分類：焊接分類：1.熔焊：熔化母材和焊料；2.釬焊：焊料熔化而焊件不熔化；3.接觸焊（加壓焊）：不用焊料。一、浸潤性與焊接質(zhì)量一、

5、浸潤性與焊接質(zhì)量 焊接時焊料與母材之間經(jīng)歷的三個變化階段：熔融焊料在被焊金屬表面浸潤階段熔融焊料在被焊金屬表面擴展階段在接觸界面形成合金階段浸潤浸潤焊接時熔融焊料粘附在被焊金屬表面，并能在金屬表面漫流的現(xiàn)象。浸潤是焊接中的重要階段，沒有浸潤，焊接就無法進行。只有具有良好的浸潤性，才能保證焊料滲透到被焊表面的所有間隙，保證焊點的良好電氣連接性能。一、浸潤性與焊接質(zhì)量一、浸潤性與焊接質(zhì)量 浸潤角（接觸角）與浸潤程度的關(guān)系： 不浸潤 浸潤 完全浸潤 完全不浸潤一般，在2030之間可認為是良好的浸潤。 二、二、焊點形成的必要條件焊點形成的必要條件 被焊接材料應(yīng)具備良好的可焊性：被焊接材料應(yīng)具備良好的可

6、焊性：表面鍍錫、銀等。被焊金屬材料表面必須清潔：被焊金屬材料表面必須清潔：只有在清潔條件下，焊料與母材原子間的距離最小，能夠吸引擴散，靠毛細管力在金屬表面漫流形成良好浸潤。污染包括油脂、氧化膜及其它污染物。焊接要有適當(dāng)?shù)臏囟龋汉附右羞m當(dāng)?shù)臏囟龋阂购噶虾捅缓附饘俨牧贤瑫r升溫到焊接溫度。焊接要有適當(dāng)?shù)臅r間：焊接要有適當(dāng)?shù)臅r間：過短達不到焊接要求，過長會損壞器件和焊接部位。焊劑要使用得當(dāng)：焊劑要使用得當(dāng)：應(yīng)選用適合被焊材料的助焊劑。常用助焊劑為松香水。焊料的成分和性能要符合焊接要求：焊料的成分和性能要符合焊接要求：根據(jù)被焊接金屬材料的可焊性、焊接的溫度和時間、焊點的機械強度等因素選擇不同的焊料。

7、 三、手工烙鐵焊技術(shù)（一） 焊接的正確姿勢反握法 正握法 筆式握法電烙鐵的握法（二）五步操作法（二）五步操作法1. 準備將焊接所需材料、工具準備好對被焊物的表面要清除氧化層及其污物，或進行預(yù)上焊錫。2. 加熱被焊件將預(yù)上錫的電烙鐵放在被焊點上，使被焊件的溫度上升。3. 熔化焊料將焊錫絲放到被焊件上，使焊錫絲熔化并浸濕焊點。4. 移開焊錫當(dāng)焊點上的焊錫己將焊點浸濕，要及時撤離焊錫絲。5. 移開電烙鐵手工焊接五步法烙鐵的撤離方向移開焊錫后，待焊錫全部潤濕焊點時，就要及時迅速移開烙鐵，烙鐵移開的方向以45角最為適宜。（三）烙鐵頭的撤離法（三）烙鐵頭的撤離法焊接的操作要領(lǐng)1. 焊前要做好工具與材料的準

8、備2. 焊劑的用量要合適3. 焊接的溫度和時間要掌握好4. 焊料的施加應(yīng)視焊點的大小而定5. 焊接時被焊物要扶穩(wěn)6. 焊點重焊時必須注意本次加入的焊料要與上次的焊料相同,熔化后才能移開焊點。7. 烙鐵頭要保持清潔8. 焊接時烙鐵頭與引線、印制板的銅箔之間的接觸位置要合適，勿用烙鐵對焊接點施力。9. 撤離電烙鐵時要掌握好撤離方向，并帶走多余的焊料，從而能控制焊點的形成。10. 焊接結(jié)束后應(yīng)將焊點周圍的焊劑清洗干凈，并檢查電路中有無漏焊、錯焊、虛焊等現(xiàn)象。（四）拆焊拆焊就是將焊點進行拆除的過程。拆焊要比焊接更難，由于拆焊方法不當(dāng)，往往就會造成元器件的損壞、印制導(dǎo)線的斷裂、甚至焊盤的脫落。常用拆焊方

9、法（1）采用醫(yī)用空心針頭拆焊（2）用銅編織線進行拆焊 （3）用氣囊吸錫器拆焊采用針頭與編織線的拆焊方法四、焊接質(zhì)量及檢查四、焊接質(zhì)量及檢查1、目視檢查目視檢查就是從外觀上評價焊點有什么缺陷。目視檢查的主要內(nèi)容：（1）是否有漏焊，漏焊是指應(yīng)該焊接的焊點沒有焊上。（2）焊點的光澤好不好。（3）焊點的焊料足不足。（4）焊點周圍是否有殘留的焊劑（5）焊盤與印制導(dǎo)線是否有橋接。（6）焊盤有沒有脫落。（7）焊點有沒有裂紋。（8）焊點是不是凹凸不平。（9）焊點是否有拉尖的現(xiàn)象。2、手觸檢查手觸檢查是指用手觸摸被焊元器件時，元器件是否有松動的感覺和焊接不牢的現(xiàn)象。3、焊接缺陷橋接 焊料拉尖 虛焊、假焊 堆焊

10、空洞 浮焊 銅箔翹起、焊盤脫落虛焊焊料拉尖現(xiàn)象常見焊接缺陷常見焊接缺陷常見焊接缺陷五、印制電路板的自動焊接技術(shù)五、印制電路板的自動焊接技術(shù)（一）浸焊浸焊是指把插裝好元器件的印制電路板放在融化有焊錫的錫槽內(nèi)，同時對印制板上所有焊點進行焊接的方法。1. 手工浸焊手工浸焊是指操作人員手持夾具將己插好元器件的待焊印制電路板浸入錫槽內(nèi)進行焊點焊接。2. 自動浸焊自動浸焊是用機械設(shè)備進行浸焊，代替操作人員完成浸焊的一切工序。3. 進行浸焊時應(yīng)注意的事項 工藝流程：工藝流程：插裝元器件印制板裝上帶振動頭的專用夾具，放入自動導(dǎo)軌噴涂助焊劑烘干焊接（印制板沿導(dǎo)軌以15傾角進入錫鍋、鍋內(nèi)焊料溫度250C 左右、印

11、制板經(jīng)過錫鍋時間約秒、然后以15傾角離開）至切頭機切頭吹風(fēng)冷卻從夾具上取下。缺點：缺點：焊接質(zhì)量不如手工焊及波峰焊，補焊率高（約20左右）,容易產(chǎn)生虛焊，焊料浪費大。 （二）波峰焊（二）波峰焊波峰焊就是應(yīng)用波峰焊機一次完成印制板上所有焊點的焊接。波峰焊具有焊接速度快，焊接質(zhì)量高的優(yōu)點，是電子產(chǎn)品進行焊接的主要方式。波峰焊的原理波峰焊的原理1.熔錫槽中的機械泵根據(jù)焊接要求連續(xù)不斷地從噴嘴壓出液態(tài)錫波，在噴嘴處形成具有一定寬度而又平穩(wěn)流動的波峰區(qū)，波峰區(qū)作為施焊的工作面，當(dāng)印制板靠傳動機構(gòu)以一定的速度進入時，就實施焊接，印制板在波峰區(qū)的滯留時間是由焊料波與印制板的焊接面之間的接觸區(qū)域的寬度來決定，

12、同時也與印制板傳動速度有關(guān)，錫波到達頂點后，就沿噴射室外邊的一個或兩個面回落，流回到焊料槽中。 2. 2. 波峰焊的工藝流程波峰焊的工藝流程準備裝件焊劑涂敷預(yù)熱波峰焊冷卻鏟頭清洗3.3.工藝參數(shù)：工藝參數(shù)：(a)預(yù)熱溫度：7090C(b)焊接溫度：指波峰噴嘴出口處焊料的溫度，一般控制在235250C。(c)焊接時間：被焊部件與熔融焊料接觸的穩(wěn)定持續(xù)時間。使用共晶焊料時為3秒。(d)波峰寬度：焊件移動方向上波峰的有效浸漬行程的距離。一般40mm左右。(e)焊接速度：焊件每分鐘通過波峰的距離。范圍控制在0.31.2m/min之間。(f)焊接角度：即傳送角度，指印制板通過波峰的傾斜角度。一般在57。

13、4.4.缺點：缺點：易造成焊點短路等現(xiàn)象，補焊工作量較大。（三）（三）再流焊（回流焊、再線焊、重熔焊）再流焊（回流焊、再線焊、重熔焊） 再流焊的原理再流焊的原理1.先將焊料加工成一定粒度的粉末，加上適當(dāng)液態(tài)粘合劑制成糊狀焊膏，然后按照元件位置將焊膏印制在印制板規(guī)定的位置上，再貼裝表面安裝元件，竟烘干處理后對焊膏進行加熱，使焊膏及焊料再次熔化并流動，完成焊接。 2.工藝流程工藝流程 準備（印制板、焊膏、元器件）印刷焊膏搭載片狀元件預(yù)熱加熱、再流冷卻測試整形、修整清洗烘干。3. 加熱方法：加熱方法：(a)熱風(fēng)加熱(b)熱板加熱(c)紅外線加熱(d)汽相加熱：利用液體汽化焓提供熱量。一般采用惰性氣體。(e)激光加熱4.其它其它 超聲波焊、熱超聲金絲球焊、機械熱脈沖焊、激光焊、光焊等。電子焊接技術(shù)的新發(fā)展：電子焊接技術(shù)的新發(fā)展：焊件微型化：