電子產(chǎn)品裝聯(lián)技術(shù)

1、第第6章章 電子產(chǎn)品裝聯(lián)技術(shù)電子產(chǎn)品裝聯(lián)技術(shù)6.1 緊固件連接技術(shù)緊固件連接技術(shù) 6.1.1 螺裝技術(shù)螺裝技術(shù) 螺裝技術(shù)就是用螺釘、螺栓、螺母等緊固件，把各種零、部件或元器件連接起來的連接方式。屬于可拆卸的連接方式，并在電子設(shè)備的裝配中被廣泛采用。螺紋連接的優(yōu)點(diǎn)是連接可靠，裝拆方便，可方便地表示出零部件的相對位置。但是應(yīng)力比較集中，在振動(dòng)或沖擊嚴(yán)重的情況下，螺紋容易松動(dòng)。 比較常見的緊固件有螺釘、螺母、螺栓、螺柱、墊圈、鉚釘、銷釘?shù)取?1螺釘 螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)和適用范圍。圖6-1所示是電子裝配常用的各種螺釘，這些螺釘在結(jié)構(gòu)上有一字槽與十字槽兩種，由于十字槽具有對中性好、安裝時(shí)螺絲刀不易劃出的優(yōu)點(diǎn)，使

2、用日益廣泛。 十字槽半沉頭螺釘 十字槽球面中柱螺釘 半沉頭螺釘 半圓頭螺釘 沉頭螺釘 球面圓柱頭螺釘 圓柱頭螺釘 圓柱頭內(nèi)六角螺釘 球面大圓柱頭螺釘 半沉頭自攻螺釘 沉頭自攻螺釘 平圓頭自攻螺釘 錐端緊定螺釘 凹端緊定螺釘 平端緊定螺釘 柱端緊定螺釘 圖6-1 電子裝配常用的各種螺釘 當(dāng)需要連接面平整時(shí)，要選用沉頭螺釘。選擇的沉頭大小合適時(shí)，可以使螺釘與平面保持同高，并且使連接件較準(zhǔn)確定位。 自攻螺釘適用于薄鐵板與塑料件之間的連接，它的特點(diǎn)是不需要在連接件上攻螺紋。 2螺母 螺母具有內(nèi)螺紋，配合螺釘或螺栓緊固零部件。典型的結(jié)構(gòu)如圖6-2所示，其名稱主要是根據(jù)螺母的外形命名，規(guī)格用M3、M4、M

3、5等標(biāo)識，即M3螺母應(yīng)與M3螺釘或螺栓配合使用。 六角螺母配合六角螺栓應(yīng)用最普遍。六角槽形螺母用在振動(dòng)、變載荷等易松動(dòng)處，配以開口銷，防止松動(dòng)。六角扁螺母在防松裝置中用作副螺母，用以承受剪力或用于位置要求緊湊的連接處。蝶形螺母通常用于需經(jīng)常拆開和受力不大處。小圓螺母多為細(xì)牙螺紋，常用于直徑較大的連接，一般配用圓螺母止動(dòng)墊圈，以防止連接松動(dòng)。六角厚螺母用于常拆卸的連接。 小圓螺母 帶槽圓螺母 蓋形螺母六角扁螺母 六角槽形螺母 滾花扁螺母蝶形螺母 滾花高螺母 圖6-2 常用螺母的種類嵌裝圓螺母 3螺栓 螺栓是通過與螺母配合進(jìn)行零部件的緊固，典型的結(jié)構(gòu)如圖6-3所示。 六角頭螺栓 大半圓頭方頸螺栓

4、等長雙頭螺栓圖6-3 螺栓的結(jié)構(gòu) 六角螺栓用于重要的，裝配精度高的以及受較大沖擊、振動(dòng)或變載荷的地方。雙頭螺栓（柱）多用于被連接件太厚不便使用螺栓連接或因拆卸頻繁不宜使用螺釘連接的地方。 4墊圈 墊圈的種類如圖6-4所示。 平墊圈 圓螺母止動(dòng)墊圈 彈簧墊圈 單耳止動(dòng)墊圈 內(nèi)齒彈性墊圈 波形彈性墊圈 外齒彈性 鞍形彈性墊圈圖6-4 墊圈的種類6.1.2 鉚裝技術(shù)鉚裝技術(shù) 鉚裝就是用鉚釘?shù)染o固件，把各種零部件或元器件連接起來的連接方式。目前，在小部分零部件及產(chǎn)品中仍然在使用。 電子裝配中所用鉚釘主要有空心鉚釘、實(shí)心鉚釘和螺母鉚釘幾類，其結(jié)構(gòu)如圖6-5所示。實(shí)心鉚釘主要由銅或鋁合金制成，主要用于連接

5、不需拆卸的兩種材料。螺母鉚釘一般用銅合金制作，主要用于機(jī)殼、機(jī)箱制作中?？招你T釘一般由黃銅或紫銅制成，是電子制作中使用較多的一種電氣連接鉚釘。 半圓頭實(shí)心鉚 釘沉頭實(shí)心鉚釘 半沉頭實(shí)心鉚釘 平錐頭實(shí)心鉚釘 扁圓頭半空心鉚釘 空心鉚釘 圖6-5 常用鉚釘?shù)姆N類 介紹一下空心鉚釘?shù)你T裝步驟。 步驟一：根據(jù)被連接件的情況選擇合適長度和直徑的空心鉚釘。 步驟二：將空心鉚釘穿過鉚接板材的鉚釘孔，如圖6-6所示，直徑大于10mm的鋼鉚釘需要加熱到10001100。 步驟三：使用壓緊沖將鉚接板材壓緊，使空心鉚釘帽緊貼鉚接板材，如圖6-7所示。 步驟四：用左手將漲孔沖放在空心鉚釘?shù)奈捕耍瑵q孔沖的光滑錐面部分伸

6、入空心鉚釘，注意保持空心鉚釘和漲孔沖的中心軸線重合，與鉚接板材垂直，如圖6-8所示，右手使用榔頭捶打漲孔沖。 步驟五：右手使用榔頭捶打漲完的鉚釘，如圖6-9所示，空心鉚釘?shù)奈补軘D壓下成型。 圖6-6 穿過鉚接板材的鉚釘孔 圖6-7 壓緊 圖6-8 借助漲孔沖漲管 圖6-9 捶擊成型空心鉚釘?shù)奈补苁軡q變形，變成圓環(huán)狀鉚釘頭，緊緊扣住被鉚板材，如圖6-10所示，若擊打力度、角度不正確，鉚釘頭呈梅花狀或是歪斜、凹陷、缺口和明顯的開裂，都會(huì)影響鉚裝的質(zhì)量。好 不佳 不佳圖6-10 成型的鉚釘頭 6.2 粘接技術(shù)粘接技術(shù) 粘接也稱膠接，是近幾年來發(fā)展起來的一種新的連接工藝。特別是對異型材料的連接，例如金

7、屬、陶瓷、玻璃等之間的連接是焊接和鉚接所不能達(dá)到的。在電子儀器和設(shè)備維修過程中也常常用到粘接。 形成良好粘接的三要素是：選擇適宜的粘劑、處理好粘接表面和選擇正確的固化方法。6.2.1 粘合劑簡介粘合劑簡介 粘合劑品種較多，在商品粘合劑中往往只注明粘合劑的可用范圍。但在具體工程中，粘接部位往往要考慮到具體條件，如受力情況、工作溫度、工作環(huán)境等。要根據(jù)這些條件選用合適的粘合劑。例如，金屬與金屬的粘接可用的粘合劑，在市場上約有數(shù)十種。 1常用粘合劑 （1）快速粘合劑。 （2）環(huán)氧類粘合劑。 （3）酚醛聚乙烯醇縮水醇類。 （4）耐低溫膠-聚氨酯粘合劑。 （5）耐高溫膠-聚酸亞胺粘合劑。 2電子工業(yè)專用

8、膠 （1）導(dǎo)電膠。 （2）導(dǎo)磁膠。 （3）熱熔膠。 （4）光敏膠。 6.2.2 粘合機(jī)理與粘接工藝粘合機(jī)理與粘接工藝 1粘合機(jī)理 由于物體之間存在分子、原子間作用力，種類不同的兩種材料緊密靠在一起時(shí)，可以產(chǎn)生粘合（或稱粘附）作用，這種粘合作用可分為本征粘合和機(jī)械粘合兩種。本征粘合表現(xiàn)為粘合劑與被粘工件表面之間分子的吸引力；機(jī)械粘合則表現(xiàn)為粘合劑滲入被粘工件表面作用的理解，也可以認(rèn)為機(jī)械粘合是擴(kuò)大了本征粘合接觸面的粘合作用，這種作用類似于錫焊的作用。為了實(shí)現(xiàn)粘合劑與工件表面的充分接觸，必須要求粘合面清潔。因此，粘接的質(zhì)量與粘合面的表面處理緊密相關(guān)。 2粘接工藝 又稱膠接工藝，是利用膠粘劑把被粘物

9、連接成整體的操作工藝。粘接是連續(xù)的面際連接，可以減少應(yīng)力集中，保證被粘物的強(qiáng)度，提高結(jié)構(gòu)件的疲勞壽命。粘接特別適用于不同材質(zhì)、不同厚度，尤其是超薄材料和復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的連接。粘接技術(shù)已成為20世紀(jì)70年代以來的重要連接技術(shù)之一，與機(jī)械連接和焊接一起，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。 3粘接工藝過程 粘接的一般工藝過程是：施工前的準(zhǔn)備基材表面處理配膠涂膠與晾置對合加壓靜置固化（或加熱固化）清理檢查。6.3 導(dǎo)線連接技術(shù)導(dǎo)線連接技術(shù) 6.3.1 導(dǎo)線簡介導(dǎo)線簡介 1導(dǎo)線的分類 在電子工業(yè)中，常用的連接導(dǎo)線有電線和電纜兩大類，它們又可分為裸線、電磁線、絕緣電線電纜、通信電纜等。 電線是由一根或幾根

10、柔軟的導(dǎo)線組成，外面包以輕軟的護(hù)層；電纜是由一根或幾根絕緣包導(dǎo)線組成，外面再包以金屬或橡皮制的堅(jiān)韌外層。 裸線是沒有絕緣層的電線，常用有單股或多股銅線、鍍錫銅線、電阻合金線等。 電磁線是有涂漆或包纏纖維絕緣層的銅線。電磁線主要用做電機(jī)、變壓器、電感器件及電子儀表的繞組等。 絕緣電線電纜一般由導(dǎo)電的線芯、絕緣層和保護(hù)層組成。線芯有單芯、二芯、三芯和多芯，如圖6-11所示。 1-鍍錫銅線芯 1-銅線芯 1-銅線芯 2-聚氯乙烯絕緣 2-橡皮絕緣 2-橡皮絕緣 3-聚氯乙烯薄膜繞包 3-橡皮護(hù)套 3-橡皮護(hù)套 4-聚氯乙烯護(hù)套 4-鍍錫銅線編織（a）聚氯乙烯安裝電纜 （b）橡皮軟電纜 （c）橡皮安裝

11、屏蔽電纜圖6-11 絕緣電線電纜種類 通信電纜包括電信系統(tǒng)中的各種通信電纜、射頻電纜、電話線及廣播線等，如圖6-12所示。 1-銅線芯 1-銅線芯 1-銅線芯 2-聚氯乙烯絕緣 2-聚氯乙烯絕緣 2-聚氯乙烯絕緣 3-聚氯乙烯薄膜繞包 3-銅線編織 4-鍍錫銅線編織 4-聚氯乙烯護(hù)套 5-聚氯乙烯護(hù)套 （a）廣播電纜 （b）扁平電視電纜 （c）同軸射頻電纜 圖6-12 通信電纜種類6.3.2 導(dǎo)線連接工藝導(dǎo)線連接工藝 對于印制板外的元器件與元器件、元器件與印制板、印制板與印制板之間的電氣連接基本上都采用導(dǎo)線與電纜連接的方式。在印制板上的“飛線”和有特殊要求的信號線等也采用導(dǎo)線或電纜進(jìn)行連接。導(dǎo)

12、線、電纜的連接通常通過焊接、壓接、繞接等方式進(jìn)行連接。現(xiàn)在也有采用軟印制線代替導(dǎo)線進(jìn)行連接。1導(dǎo)線的焊接 （1）常用連接導(dǎo)線。在電子電路中常使用的導(dǎo)線有三類：單股導(dǎo)線、多股導(dǎo)線、屏蔽線。 （2）導(dǎo)線的焊前處理。導(dǎo)線的焊接前要除去其末端的絕緣層，剝絕緣層可以用普通工具或?qū)Ｓ霉ぞ摺Ｔ诠S的大規(guī)模生產(chǎn)中使用專用機(jī)械給導(dǎo)線剝絕緣層，在檢查和維修過程中，一般可用剝線鉗或簡易剝線器給導(dǎo)線剝絕緣層 。2壓接 與其他連接方法相比，壓接有其特殊的優(yōu)點(diǎn)：溫度適應(yīng)性強(qiáng)，耐高溫也耐低溫，連接機(jī)械強(qiáng)度高，無腐蝕，電氣接觸良好，在導(dǎo)線的連接中應(yīng)用最多。 壓接通常是將導(dǎo)線壓到接線端子中，在外力的作用下使端子變形擠壓導(dǎo)線，形

13、成緊密接觸。 3繞接 繞接是將一端剝?nèi)ソ^緣皮的單股實(shí)心導(dǎo)線,插入繞接槍的導(dǎo)線槽中,打開開關(guān)后,繞接槍高速旋轉(zhuǎn),將導(dǎo)線繞到帶棱角(棱形、方形或矩形)的接線柱上 。 與錫焊相比繞接可靠性高、無虛焊、假焊，接觸電阻小，無污染，無腐蝕；無熱損傷；成本低。最大的限制就是導(dǎo)線必須是單芯線，接線柱必須是帶有棱角的特殊形狀。 6.4.1 印制連接的特點(diǎn)印制連接的特點(diǎn)1印制電路板互連 電子元器件和機(jī)電部件都有電接點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)它們的電氣連通，必須用導(dǎo)體將兩個(gè)接點(diǎn)連接起來，在電子設(shè)備組裝中，把兩個(gè)分立接點(diǎn)之間的電氣連通稱為互連。電子設(shè)備必須按照電原理圖互連，才能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能。 2印制電路板的特點(diǎn) 印制電路板具有以

14、下特點(diǎn)： 1）印制電路板可以實(shí)現(xiàn)電路中各個(gè)元器件的電氣連接，代替復(fù)雜的布線，減少了傳統(tǒng)方式下的連接工作量，降低了線路的差錯(cuò)率，減少了連接時(shí)間，簡化了電子產(chǎn)品的裝配、焊接、調(diào)試工作，降低了產(chǎn)品成本，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。 2）布線密度高，縮小了整機(jī)體積，有利于電子產(chǎn)品的小型化。 3）印制電路板具有良好的產(chǎn)品一致性，它可采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，有利于提高電子產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，也有利于在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 4）可以使整塊經(jīng)過裝配調(diào)試的印制電路板作為一個(gè)備件，便于電子整機(jī)產(chǎn)品的的互換與維修。 由于印制電路板具有以上優(yōu)點(diǎn)，所以印制電路板在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中得到了廣泛的應(yīng)用。6.4 印制連接技術(shù)印制連

15、接技術(shù) 印制導(dǎo)線連接法是元器件間通過印制板的焊接盤把元器件焊接（固定）在印制板上，利用印制導(dǎo)線進(jìn)行連接。目前，電子產(chǎn)品的大部分元器件都是采用這種連接方式進(jìn)行連接。但對體積過大、質(zhì)量過重以及有特殊要求的元器件，則不能采用這種方式，因?yàn)?，印制板的支撐力有限、面積有限。為了受振動(dòng)、沖擊的影響，保證連接質(zhì)量，對較大的元器件，有必要考慮固定措施。 3印制電路板的焊接 印制電路板的焊接在整個(gè)電子產(chǎn)品制造中處于核心的地位，掌握印制板的焊接是至關(guān)重要的?？梢园凑障铝蟹椒ㄟM(jìn)行操作。（1）對印制板和元器件進(jìn)行檢查。（2）對電路板焊接的注意事項(xiàng)。焊接印制板，除了要遵循錫焊要領(lǐng)外，還需特別注意：一般應(yīng)選內(nèi)熱式2035

16、W或調(diào)溫式，烙鐵的溫度不超過300為宜。 4印制電路板的對外連接 印制電路板對外的連接有多種形式，可根據(jù)整機(jī)結(jié)構(gòu)要求而確定。一般采用以下兩種方法。 1）用導(dǎo)線互連 將需要對外連接點(diǎn)，先用印制導(dǎo)線引到印制電路板的一端，導(dǎo)線應(yīng)從被焊點(diǎn)的背面穿入焊接孔，見圖6-13。 對于有特殊需要接（如高頻高壓）外導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要在合適的位置引出，不應(yīng)與其它導(dǎo)線一起走線，以避免相互干擾。如圖6-14為高頻屏蔽導(dǎo)線的外接方法。 圖6-13 導(dǎo)線互聯(lián)圖 圖6-14 高頻導(dǎo)線的外連方法 2）印制電路板接插式互連 （1）簧片式插頭與插座，在印制電路板的一端制成插頭，以便插入有接觸簧片的插座中去，見圖6-15。圖6-15

17、簧片式插頭與插座 （2）針孔式插頭與插座，在針孔式插頭的兩邊設(shè)有固定孔與印制電路板固定.在插頭上有90彎針，其一端與印制電路板接點(diǎn)焊接，另一端可插入插座內(nèi)。見圖6-16。（a） （b）圖6-16 針孔式插頭與插座6.4.2 焊接的分類焊接的分類 1概述 焊接是金屬連接的一種方法。利用加熱、加壓或其它手段，在兩種金屬的接觸面，依靠原子或分子的相互擴(kuò)散作用，形成一種新的牢固的結(jié)合，使這兩種金屬永久地連接在一起。這個(gè)過程就稱之為焊接。利用焊接的方法進(jìn)行連接而形成的接點(diǎn)，稱為焊點(diǎn)。 2焊接的分類 焊接通常分為熔焊、釬焊和接觸焊三類： 3錫焊的特點(diǎn) （1）焊料的熔點(diǎn)低，適用范圍廣。 （2）易于形成焊點(diǎn)，

18、焊接方法簡便。 （3）成本低廉、操作方便。 （4）容易實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化。 4焊接的方法 （1）手工焊接 （2）機(jī)器焊接 浸焊 波峰焊 再流焊 6.4.3 焊接機(jī)理焊接機(jī)理 錫焊必需將焊料、焊件同時(shí)加熱到最佳焊接溫度，然后不同金屬表面相互浸潤、擴(kuò)散，最后形成多組織的結(jié)合層。了解錫焊這一基本原理，有助于理解焊接工藝的各種要求，并能盡快掌握手工焊接方法。 1潤濕作用 潤濕是焊接中的重要階段，沒有潤濕，焊接就無法進(jìn)行。 任何液體和固體接觸時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生程度不同的潤濕現(xiàn)象。在焊接時(shí)，溶融焊料會(huì)像任何液體那樣，粘附在被焊金屬表面，并能在金屬表面充分漫流，這種現(xiàn)象就稱為潤濕。 2擴(kuò)散作用 浸潤是熔融焊料在被焊面上的擴(kuò)散，在與潤濕現(xiàn)象同時(shí)產(chǎn)生的還有