電子裝聯(lián)工藝技術(shù)課件

1、電子產(chǎn)品裝聯(lián)工藝技術(shù)目錄n1、概述n2、裝聯(lián)前的準(zhǔn)備工藝n3、印制電路板組裝工藝n4、焊接工藝n5、清洗工藝n6、壓接工藝技術(shù)n7、電子產(chǎn)品防護(hù)與加固工藝 n8、電子組裝質(zhì)量控制及檢查 n9、電纜組裝件制作工藝 n10、整機(jī)組裝工藝 n11、靜電防護(hù)工藝 n12、應(yīng)用先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)先進(jìn)制造技術(shù) 電子產(chǎn)品裝聯(lián)工藝是指用規(guī)定的電子元器件和零、部（組）經(jīng)過(guò)電子及機(jī)械的裝配和連接，使電子產(chǎn)品滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求的工藝技術(shù)。因此，沒(méi)有一整套較為先進(jìn)成熟的、可操作性的電子裝聯(lián)工藝技術(shù)，是不可能保證電子裝聯(lián)的高質(zhì)量和電子產(chǎn)品的可靠性。 1 概述1.1 電子裝聯(lián)工藝技術(shù)的發(fā)展概況n裝聯(lián)工藝的發(fā)展階段 電子管時(shí)代

2、 晶體管時(shí)代 集成電路時(shí)代 表面安裝時(shí)代 微組裝時(shí)代n裝聯(lián)工藝技術(shù)的三次革命 通孔插裝 表面安裝 微組裝n器件封裝技術(shù)的發(fā)展 電子產(chǎn)品的裝聯(lián)工藝是建立在器件封裝形式變化的基礎(chǔ)上，即一種新型器件的出現(xiàn)，必然會(huì)創(chuàng)新出一種新的裝聯(lián)技術(shù)和工藝，從而促進(jìn)裝聯(lián)工藝技術(shù)的進(jìn)步。 QFP BGA CSP（BGA） DCA MCM 小型，超小型器件的出現(xiàn)和推廣應(yīng)用，促進(jìn)了高密度組裝技術(shù)的發(fā)展，也模糊了一級(jí)封裝和二級(jí)組裝之間的界限。同時(shí)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、組裝工藝、組裝設(shè)備等提出了更新更高的要求。1.2 電子產(chǎn)品的分級(jí)n按IPC-STD-001“電子電氣組裝件焊接要求”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，根據(jù)產(chǎn)品最終使用條件進(jìn)行分級(jí)。1級(jí)（

3、通用電子產(chǎn)品）：指組裝完整，以滿足使用功能主要要求的產(chǎn)品。2級(jí)（專(zhuān)用服務(wù)類(lèi)電子產(chǎn)品）：該產(chǎn)品具有持續(xù)的性能和持久的壽命。需要不間斷的服務(wù)，但不是主要的。通常在最終使用環(huán)境下使用不會(huì)失效。3級(jí)（高性能電子產(chǎn)品）：指具有持續(xù)的高性能或能?chē)?yán)格按指令運(yùn)行的設(shè)備和產(chǎn)品，不允許停歇，最終使用環(huán)境異?？量獭Ｐ枰獣r(shí)產(chǎn)品必須有效，例如生命救治和其它關(guān)鍵的設(shè)備系統(tǒng)。1.3 電子裝聯(lián)工藝的組成n隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和新型元器件的不斷出現(xiàn)，電子裝聯(lián)技術(shù)也在不斷變化和發(fā)展。電子裝聯(lián)工藝的組成電子裝聯(lián)工藝的質(zhì)量控制電子裝聯(lián)工藝的組成電子裝聯(lián)工藝的組成電子裝聯(lián)質(zhì)量控制電子裝聯(lián)質(zhì)量控制2.1 元器件引線的可焊性檢查n可焊性

4、是衡量元器件和PCB焊接部位是否可以順利發(fā)生焊接過(guò)程的重要特征之一，是保證焊點(diǎn)質(zhì)量，防止焊點(diǎn)缺陷的重要條件。n可焊性檢查主要有以下三種方法 焊槽法（垂直浸漬法） 焊球法（潤(rùn)濕時(shí)間法） 潤(rùn)濕稱(chēng)量法（GB/T2423.32-2008）nIEC60068-2-58試驗(yàn)Td：表面安裝元器件的可焊性、金屬化層耐熔蝕和耐焊接熱 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件：可焊性試驗(yàn)溫度235 耐焊接熱試驗(yàn)溫度2602 裝聯(lián)前的準(zhǔn)備工藝2.2 元器件引線搪錫工藝n錫和錫鉛合金為最佳的可焊性鍍層，其厚度為57m。n鍍金引線的搪錫（除金）：n金鍍層是抗氧化性很強(qiáng)的鍍層，與SnPb焊料有很好的潤(rùn)濕性，但直接焊接金鍍層時(shí)，SnPb合金對(duì)金鍍層產(chǎn)

5、生強(qiáng)烈的溶解作用，金與焊料中的Sn金屬結(jié)合生成AuSn4合金，枝晶狀結(jié)構(gòu)，其性能變脆，機(jī)械強(qiáng)度下降。為防止金脆現(xiàn)象出現(xiàn)，鍍金引線在焊接前必須經(jīng)過(guò)搪錫除金處理。2.3 IPC-J-STD-001D對(duì)鍍金引線除金的規(guī)定n對(duì)于具有2.5m或更厚金層的通孔元件引線，在焊接前，應(yīng)去除至少95%被焊表面的金層；n對(duì)于表面貼裝元器件，不管金層厚度為多少，在焊接前，應(yīng)去除至少95%被焊表面的金層；n針對(duì)鍍金層厚度大于或等于有2.5m的元器件，可采用二次搪錫工藝或波峰焊接工藝去除焊接端頭表面的金層。n針對(duì)采用化學(xué)浸鎳金（ENIG）工藝的印制板，印制板表面鍍金層可免除除金要求。2.4 元器件引線成型工藝要求n 引

6、線成形一般應(yīng)有專(zhuān)用工具或設(shè)備完成。SMD引線成形必 須由專(zhuān)用工裝完成；n 保持一定的彎曲半徑，以消除應(yīng)力影響；n 保持元器件本體或熔接點(diǎn)到彎曲點(diǎn)的最小距離至少為2倍 的引線直徑或厚度，但不得小于0.75mm。n 引線成形后的尺寸與PCB安裝孔孔距相匹配；n 引線直徑大于1.3mm時(shí)，一般不可彎曲成形，小于1.3mm的硬引線（回火處 理），也不允許彎曲成形。n 引線成型后，引線不允許有裂紋或超過(guò)直徑10%的變形。n 扁平封裝器件（如QFP等）應(yīng)先搪錫后成形。n 成形不當(dāng)或不符合要求時(shí)，原彎曲半徑在12倍引線直徑內(nèi)，可以矯直后在原處再?gòu)澢?一次。2.5 導(dǎo)線端頭處理工藝要求n 導(dǎo)線端頭絕緣層剝除應(yīng)

7、使用熱控型剝線工具，限制使用機(jī)械（冷）剝 線工具。n 采用機(jī)械剝線工具，應(yīng)采用不可調(diào)鉗口的精密剝線鉗，并做到鉗口與導(dǎo)線規(guī)格 配合的唯一性。 n 熱剝工藝造成的絕緣層變色是允許的，但不應(yīng)燒焦發(fā)黑。n化學(xué)剝除絕緣層僅適用于單股實(shí)芯導(dǎo)線的端頭處理，處理后應(yīng)立即進(jìn)行中和、清洗；n屏蔽導(dǎo)線屏蔽層的處理應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求，處理方法應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.6 PCB組裝前的預(yù)處理n PCB的復(fù)驗(yàn)n組裝前要求3.1 3.1 元器件通孔插裝（THT）3.1.1 安裝原則元器件在PCB上安裝的形式多樣，但都必須符合產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求，遵守有關(guān)原則：n元器件安裝應(yīng)滿足產(chǎn)品力學(xué)和氣候環(huán)境條件的要求；n疏密均勻、排

8、列整齊、不允許立體交叉和重疊；n軸向引線元器件必須平行于板面安裝，非軸向引線的元器件原則上不得水平安裝；n金屬殼體元器件應(yīng)能與相鄰印制導(dǎo)線和導(dǎo)體元器件絕緣。n元器件之間要保持合理的安全間隙或套套管；n大質(zhì)量元器件的加固；n大功率元器件的散熱和懸空安裝；n熱敏元器件安裝，應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件或隔熱措施；n靜電敏感元器件安裝，采取防靜電措施；n元器件安裝后，不得擋住其它元器件引線，以便于拆裝、清洗；3 3 印制電路板組裝工藝3.1 3.1 元器件通孔插裝（THT）3.1.2 安裝次序 先低后高、先輕后重、先非敏感元器件后敏感元件、先表面安裝后通孔插裝、先分立元器件后集成電路。3.1 3.1 元器件通孔插

9、裝（THT）3.1.3安裝要求n安裝高度要符合產(chǎn)品防震、絕緣、散熱等要求及設(shè)計(jì)文件要求；n元器件加固要求：7g、3.5g及設(shè)計(jì)工藝文件的規(guī)定；n接線端子、鉚釘不應(yīng)作界面或?qū)娱g連接用，導(dǎo)通孔（金屬化孔）不能安裝元器件；n一孔一線，孔徑與引線直徑的合理間隙（0.20.4mm）n空心鉚釘不能用于電氣連接；n元器件之間有至少為1.6mm的安全間距；n元器件安裝后，引線伸出板面的長(zhǎng)度應(yīng)為1.50.8mm；n元器件安裝后，引線端頭采用彎曲連接時(shí)，引線彎曲長(zhǎng)度為3.5 5.5d；n如底面無(wú)裸露的電路(印制導(dǎo)線)；元件可貼板安裝(玻璃二極管除外),如底面有裸露電路,至少有0.25mm間距,最大為1mm；n元器

10、件安裝應(yīng)做到不妨礙焊料流向金屬化孔另一面；n跨接線應(yīng)看作軸向引線元件,并符合軸向引線元件的安裝要求;n雙列直插IC安裝在導(dǎo)電電路上時(shí),元器件底面離板面的間隙最大為1mm或肩高；n陶瓷封裝的雙列IC安裝后,引線可以彎曲30，每側(cè)二根。3.1 3.1 元器件通孔插裝（THT）3.1.4安裝形式n水平貼板安裝，水平懸空安裝，立式安裝(非軸向)n支架固定，嵌入式安裝(圓殼封裝IC，有高度限制的元器件)3.1.5元器件插裝方法手工插裝半自動(dòng)插裝全自動(dòng)插裝3.2 3.2 元器件表面安裝（SMT）3.2.1 SMT的主要內(nèi)容： 設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)尺寸、端子形式、耐焊接熱等；表面組裝元器件 制造：各種元器件的制作技術(shù)

11、； 包裝：編帶式、棒式、托盤(pán)、散裝等；電路基板 單（多）層印刷電路板、陶瓷、瓷釉金屬板、夾層板等；組裝設(shè)計(jì) 電設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、元器件布局、基板圖形布線設(shè)計(jì)等； 組裝材料：粘接劑、焊料、焊劑、清洗劑等； 組裝工藝：組裝方式、組裝工藝流程、焊接技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等；組裝工藝 組裝技術(shù)：涂覆技術(shù)、貼裝技術(shù)、焊接技術(shù)、清洗技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等； 組裝設(shè)備：涂覆設(shè)備、貼裝機(jī)、焊接機(jī)、清洗機(jī)、測(cè)試設(shè)備等；組裝系統(tǒng)控制與管理 組裝生產(chǎn)線或系統(tǒng)組成、控制與管理等；3.2 3.2 元器件表面安裝（SMT）表表面面安安裝裝技技術(shù)術(shù)元 器 件貼 裝 材 料裝 聯(lián) 工 藝SMT設(shè) 計(jì)設(shè) 備 ： 印 刷 機(jī) ， 貼 片 機(jī) ，

12、再 流 焊 爐 ， 清 洗 設(shè) 備 ， 檢 測(cè) 設(shè) 備 ， 維 修 設(shè) 備SMT管 理 ： 質(zhì) 量 ， 生 產(chǎn) ， 設(shè) 備 ， 工 藝 等SMCSMD焊 膏貼 片 膠有 鉛 焊 膏無(wú) 鉛 焊 膏印 制 電 路 板貼 裝 工 藝清 洗 技 術(shù)焊 接 工 藝印 刷 工 藝檢 測(cè) 技 術(shù) ： 焊 點(diǎn) 質(zhì) 量 檢 測(cè) ， 在 線 測(cè) 試 ， 功 能 測(cè) 試電 路 圖 形 設(shè)計(jì)基 板 材 料焊 膏 印 刷網(wǎng) 板 設(shè) 計(jì) 、 制 作表 面 貼 裝 和 通 孔 插 裝 混 合 安 裝表 面 貼 裝再 流 焊 接 （ 紅 外 再 流 焊 ， 熱 風(fēng) 再 流 焊 ， 汽 相 再 流 焊 ， 激 光 再 流 焊

13、等 ）波 峰 焊 接清 洗 工 藝清 洗 劑手 工 焊 接3.2 元器件表面安裝（SMT）3.2.2元器件（SMC/SMD）基本要求：n外形適合自動(dòng)化貼裝要求；n尺寸、形狀標(biāo)準(zhǔn)化，并具有良好的互換性；n元器件焊端和引腳的可焊性符合要求；n符合再流焊和波峰焊的耐高溫焊接條件；n可承受有機(jī)溶劑的清洗；3.2 元器件表面安裝（SMT）選購(gòu)要求：n根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝要求，選擇元器件種類(lèi)、尺寸和封裝形式；n元器件包裝形式適合貼裝機(jī)自動(dòng)貼裝；n元器件焊端（引腳）應(yīng)涂鍍厚度不小于7.5m的錫鉛合金（Sn含量5868%）；n包裝開(kāi)封后在255，HR5570%條件下，在存放48小時(shí)內(nèi)焊接仍能滿足焊接技術(shù)要求；n元器

14、件在40的清洗溶劑中，至少能承受4min的浸泡時(shí)間；n元器件能承受10個(gè)再流焊周期，每個(gè)周期為215，時(shí)間為60s，并能承受在 260 的熔融焊料中10s的浸泡時(shí)間；n元器件引線歪斜度誤差不大于0.8mm；n元器件引線共平面度誤差不大于0.1mm。n無(wú)鉛元器件鍍層識(shí)別（IPC-1066）n濕敏器件的處理規(guī)定（IPC-020、IPC-033）3.2 元器件表面安裝（SMT）3.2.3印制電路板（PCB）nPCB基材一般選用FR4環(huán)氧玻璃纖維板，或FR4改性、FR5板；n板面平整度好，翹曲度0.75%，安裝陶瓷基板器件的PCB翹曲度0.5%；n焊盤(pán)鍍層光滑平整，一般不采用貴金屬為可焊性保護(hù)層；n阻

15、焊膜的厚度不大于焊盤(pán)的厚度；n安裝焊盤(pán)可焊性優(yōu)良，表面的潤(rùn)濕性應(yīng)大于95%；n焊盤(pán)圖形符合元器件安裝要求，不允許采用共用焊盤(pán)；nPCB能進(jìn)行再流焊和波峰焊nPCB生產(chǎn)后，72小時(shí)內(nèi)應(yīng)進(jìn)行真空包裝。3.2 元器件表面安裝（SMT）3.2.4 焊膏焊膏的技術(shù)要求n焊膏的成分符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求（GJB3243 5.3.2.2條）n在儲(chǔ)存期內(nèi)焊膏的性能保持不變n焊膏中金屬顆粒與焊劑不分層n室溫下連續(xù)印刷時(shí)，焊膏不易干燥，印刷性好n焊膏粘度要保證印刷時(shí)具有良好的脫模性，又要保證良好的觸變性，印刷后焊膏不產(chǎn)生塌陷n嚴(yán)格控制金屬微粉和金屬氧化物焊料，避免焊接時(shí)隨溶劑、氣體揮發(fā)而飛濺，形成錫珠n焊接時(shí)潤(rùn)濕性良

16、好3.2 元器件表面安裝（SMT）焊膏的管理和使用n焊膏應(yīng)儲(chǔ)存在510的環(huán)境條件下n使用前必須經(jīng)回溫處理，常溫下會(huì)溫2 4hn使用前應(yīng)充分?jǐn)嚢鑞印刷后應(yīng)及時(shí)完成焊接，根據(jù)焊膏廠商推薦參數(shù)，一般情況下應(yīng)在4h內(nèi)完成焊接3.2 元器件表面安裝（SMT）焊膏的成分n焊料合金（SnPb、SnPbAg等）n活化劑（松香、三乙醇胺等）n增粘劑（松香醇、聚乙烯等）n溶劑（丙三醇、乙二醇等）n搖溶性附加劑（石蠟軟膏基劑）3.2 元器件表面安裝（SMT）3.2.4 焊膏印刷工藝焊膏印刷工藝要求n印刷時(shí)膏量均勻，一致性好；n焊膏圖形清晰，相鄰圖形之間不粘連，并與焊盤(pán)圖形基本一致；n引腳間距大于0.635mm的器件

17、，印刷的焊膏量一般為0.8mg/m，引腳間距小于0.635mm的器件，印刷焊膏量一般為0.5mg/m；n焊膏覆蓋每個(gè)焊盤(pán)的面積應(yīng)在75%以上，無(wú)明顯塌落，錯(cuò)位不大于0.2mm，細(xì)間距不大于0.1mm；n印刷壓力一般選擇為0.30.5N/mm，印刷速度為10 25mm/s；n嚴(yán)格回收焊膏的管理和使用。 3.2 元器件表面安裝（SMT）3.2.4 焊膏印刷工藝印刷網(wǎng)板的驗(yàn)收要求n檢查網(wǎng)框尺寸是否符合印刷機(jī)的安裝要求；n檢查繃網(wǎng)質(zhì)量，并檢查網(wǎng)框四周的粘接質(zhì)量；n用放大鏡檢查焊盤(pán)開(kāi)口的喇叭口是否向下，開(kāi)口四周內(nèi)壁是否光滑無(wú)毛刺；n把PCB放在網(wǎng)板下底面，檢查圖形是否完全對(duì)準(zhǔn)，有無(wú)多孔（不需要的 開(kāi)口）

18、和少孔（遺漏的開(kāi)口）； 3.2 元器件表面安裝（SMT）網(wǎng)板厚度的選擇 元器件引線節(jié)距（元器件引線節(jié)距（mm）網(wǎng)板厚度（網(wǎng)板厚度（mm）1.270.200.251.270.6350.150.200.30.50.100.153.2 元器件表面安裝（SMT）3.2.5貼裝工藝元器件貼裝工藝要求n元器件正確：要求各安裝元器件的類(lèi)型、型號(hào)、標(biāo)稱(chēng)值、極性等特征符合裝配圖要求；n位置正確：元器件端頭或引腳與焊盤(pán)圖形盡量對(duì)齊居中。偏移不應(yīng)超出元器件端頭或引腳寬度的25%；n壓力適當(dāng)：貼裝壓力要適當(dāng)，應(yīng)至少保證元器件焊端或引腳厚度的1/2部分浸入焊膏；n焊膏擠出量控制：焊膏擠出焊盤(pán)應(yīng)小于0.2mm，細(xì)間距器件

19、應(yīng)小于0.1mm；n元器件貼裝方法：手工貼裝 自動(dòng)貼裝 3.2 元器件表面安裝（SMT） 3.2 元器件表面安裝（SMT） 3.3 元器件混合安裝（元器件混合安裝（MMT） 元器件混合安裝是目前大多數(shù)電子產(chǎn)品采用的主要組裝工藝。混合安裝的關(guān)鍵是根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)和設(shè)備配制情況，安排合理可行的工藝流程具體操作工藝按通孔插裝和表面安裝的工藝要求進(jìn)行。 3.3 元器件混合安裝（元器件混合安裝（MMT） 4 4 焊接工藝4.1 焊接機(jī)理分析 4.1.1焊接過(guò)程分解 4.1 焊接機(jī)理分析4.1.2焊點(diǎn)形成條件n焊料的潤(rùn)濕和潤(rùn)濕力nSnPb+Cu Cu6Sn5/Cu3Sn +Pb n金屬間化合物（合金層/IM

20、C）生成的條件： 潤(rùn)濕力 表面張力 （潤(rùn)濕）； 潤(rùn)濕角（接觸角） 90（20-30為良好潤(rùn)濕）； 金屬間的相互擴(kuò)散（溫度、時(shí)間）； 被焊金屬與焊料之間的親和力； 清潔的接觸表面（清洗）。 4.2 焊接材料4.2.1 焊料分類(lèi) n有鉛焊料：S-Sn60PbAA S-Sn63PbAA（GB 3131-2001）n無(wú)鉛焊料（SnAg、SnAgCu、SnCu、SnZn等）n共晶焊料配比：Sn61.9%、Pb38.1%n4.2 焊接材料4.2.2焊料的特性要求 n其熔點(diǎn)比母材的熔點(diǎn)低；n與被焊金屬有良好的親和性；n焊料具有良好的機(jī)械性能；n焊料和被焊金屬經(jīng)反應(yīng)后不產(chǎn)生脆化相及脆性金屬化合物；n有良好的導(dǎo)

21、電性；n作為柔軟合金能吸收部分熱應(yīng)力；n適合自動(dòng)化生產(chǎn)。4.2 焊接材料4.2.3 焊劑n焊劑分類(lèi)： 按活性等級(jí)分為R型，RMA型和RA型（GB9491）n焊劑的化學(xué)作用 4C19H29COOH + Cu2O 2Cu(OCOC19H29)2 + H2O 2C19H29COOH + CuO Cu(OCOC19H29)2 + H2O 2C17H35COOH + CuO Cu(OCOC17H35)2 + H2O Cu2O + 2HCl CuCl2 + Cu + H2O SnO + HCl SnCl2 + Sn + H2On焊劑的物理作用（1）降低焊料的表面張力，提高焊料潤(rùn)濕能力；（2）改善手工焊接的

22、熱傳導(dǎo)；4.2 焊接材料4.2.4 焊劑的特性要求n具有一定的化學(xué)活性；n具有良好的熱穩(wěn)定性；n對(duì)焊料的擴(kuò)展具有一定的促進(jìn)作用；n對(duì)焊料的和被焊金屬潤(rùn)濕性良好；n焊劑殘?jiān)鼘?duì)元器件和基板腐蝕性小；n具有良好的清洗性；4.2 焊接材料4.2.5 焊劑的特性參數(shù)（摘自GB9491）類(lèi)型類(lèi)型R型型RMA型型RA型型鹵素含量不應(yīng)使鉻酸銀試紙顏色呈白色或淡黃色0.1%0.1%0.5%銅鏡腐蝕性基本無(wú)變化銅箔不應(yīng)有穿透性腐蝕-擴(kuò)展率（%）758085絕緣電阻1X10121X10111X1010水萃取液電阻率（.cm）1X105 1X105 5X104干燥度焊劑殘留物表面無(wú)粘性，表面白色粉末狀殘留物容易去除4

23、.2 焊接材料4.2.6 SnAgCu 焊料與SnPb（共晶）焊料性能對(duì)比4.2 焊接材料4.2.7 IPC標(biāo)準(zhǔn)中焊劑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)nIPC-J-004 焊接助焊劑的要求nIPC-J-005 焊膏的技術(shù)要求nIPC-J-006 電子焊接使用的電子級(jí)焊料合金和助焊劑及無(wú)助焊劑的固態(tài)焊料n電子產(chǎn)品的焊接主要有手工焊接、波峰焊接和再流焊接三種方法。下面主要講述SMT再流焊接的質(zhì)量分析。4.3 SMT再流焊接工藝4.3.1 典型再流焊接溫度曲線 有鉛再流焊接溫度曲線4.3 SMT再流焊接工藝 無(wú)鉛再流焊接溫度曲線4.3 SMT再流焊接工藝4.3.2 有鉛再流焊接曲線與無(wú)鉛再流焊接曲線的比較 4.3 SMT再

24、流焊接工藝4.3.3 再流焊接曲線設(shè)置的依據(jù)n根據(jù)使用焊膏的溫度曲線設(shè)置；n根據(jù)PCB板的材料、厚度、層數(shù)、尺寸大小設(shè)置；n根據(jù)組裝元器件的密度、大小及有無(wú)BGA、CSP等特殊元器件設(shè)置；n根據(jù)設(shè)備具體情況設(shè)置（加熱區(qū)長(zhǎng)度、爐子結(jié)構(gòu)、熱傳導(dǎo)方式等）；n根據(jù)溫度傳感器的實(shí)際位置確定各溫區(qū)的溫度；4.3 SMT再流焊接工藝4.3.4 再流焊接設(shè)備的質(zhì)量要求n溫控精度：0.10.2；n傳送帶橫向溫差要求5以下；n傳送帶寬度要滿足最大PCB尺寸要求；n加熱區(qū)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，加熱區(qū)數(shù)量越多，越容易調(diào)整和控制溫度；n上下加熱區(qū)應(yīng)獨(dú)立控溫，以便調(diào)整和控制；n最高加熱溫度一般為300350；n傳送帶平穩(wěn)（振動(dòng)會(huì)造成

25、位移、冷焊、立碑等缺陷）；n應(yīng)具備溫度曲線測(cè)試功能；4.3 SMT再流焊接工藝4.3.5 再流焊接的焊點(diǎn)質(zhì)量要求4.3 SMT再流焊接工藝4.3.5 再流焊接的焊點(diǎn)質(zhì)量要求 4.3 SMT再流焊接工藝4.3.5 再流焊接的焊點(diǎn)質(zhì)量要求4.4 SMT的檢驗(yàn)4.4.1 安裝前的檢驗(yàn)nSMD/SMC檢驗(yàn)（外觀質(zhì)量）nPCB檢驗(yàn)n材料復(fù)驗(yàn)（焊膏、貼片膠、清洗劑等）4.4 SMT的檢驗(yàn)4.4.2 印刷工序的檢驗(yàn)n施加焊膏的均勻性和一致性n印刷圖形與焊盤(pán)圖形的一致性；n印刷圖形是否清晰，相鄰焊盤(pán)之間是否有粘連現(xiàn)象；n焊膏覆蓋在每個(gè)焊盤(pán)上面積是否超過(guò)75%；n印刷后是否塌陷，邊緣是否整齊一致，錯(cuò)位是否在0.

26、1 0.2mm；4.4 SMT的檢驗(yàn)4.4.3 貼裝工序的檢驗(yàn)n元器件是否正確；n貼裝位置是否正確（偏差是否符合要求）；n元器件焊接部位浸入焊膏厚度后是否超過(guò)50%；4.4 SMT的檢驗(yàn)4.4.4 焊接工序的檢驗(yàn)n焊點(diǎn)表面光滑，潤(rùn)濕良好，潤(rùn)濕角（）90；n焊料量適當(dāng)，焊點(diǎn)形狀呈半月?tīng)?；n焊點(diǎn)高度符合標(biāo)準(zhǔn)要求；nPCA表面無(wú)錫珠和焊劑殘留物；n元器件無(wú)立碑、橋連、虛焊、位移等缺陷；n焊點(diǎn)內(nèi)部空洞面積小于25%。4.4 SMT的檢驗(yàn)4.4.5 檢驗(yàn)方法n目視檢驗(yàn)（借助放大鏡，顯微鏡）；n自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）；nX射線檢測(cè)4.4 SMT的檢驗(yàn)4.4.6 典型焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)金相圖4.4 SMT的檢驗(yàn)4

27、.4.6 典型焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)金相圖4.4 SMT的檢驗(yàn)4.4.7 BGA焊點(diǎn)中氣泡（1）小型空洞：廣泛存在于焊點(diǎn)中，通常情況下對(duì)焊點(diǎn) 可靠性不會(huì)造成影響。（2）平面微小孔：主要位于和PCB的接觸面，影響焊點(diǎn) 長(zhǎng)期可靠性。（3）收縮空洞：主要發(fā)生在無(wú)鉛焊接過(guò)程中，通常情況 下對(duì)可靠性不會(huì)造成影響。（4）微孔空洞：位于通孔部位，尺寸過(guò)大容易造成可靠 性下降；（5）IMC小型空洞：位于IMC層，通常情況下由于溫度 循環(huán)導(dǎo)致，影響焊點(diǎn)的長(zhǎng)期可靠性；（6）針孔空洞：IMC層附近的小型空洞，通常由于PCB 制作時(shí)導(dǎo)致，在數(shù)量較多的情況下容易造成可靠性 下降。4.5 手工焊接工藝4.5.1 工藝流程 4.5

28、手工焊接工藝4.5.2 手工焊接工藝參數(shù)分析（1）焊接溫度與潤(rùn)濕性 4.5 手工焊接工藝4.5.2 手工焊接工藝參數(shù)分析（2）焊接溫度與結(jié)合強(qiáng)度 4.5 手工焊接工藝4.5.2 手工焊接工藝參數(shù)分析（3）加熱時(shí)間與潤(rùn)濕性 4.5 手工焊接工藝4.5.3 PCA的手工焊接（1）焊接溫度n焊接溫度=焊料熔點(diǎn)（183）+40 223 ；n烙鐵頭部溫度=焊接溫度+（60100）283320 ；n通孔插裝元器件焊接時(shí)烙鐵頭部溫度：280330 ；nSMC焊接時(shí)，烙鐵頭部溫度： 260280 ；nSMD焊接時(shí)，烙鐵頭部溫度： 280320 ；n無(wú)鉛元器件手工焊接時(shí)，烙鐵頭部溫度： 340 360 ；（2）

29、焊接時(shí)間： 2 3s（3）烙鐵頭壓力： 維持一定壓力，使熱量迅速傳遞給焊接部位。4.5 手工焊接工藝4.5.4 手工焊接質(zhì)量控制n產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性要符合焊接操作的空間要求；n重視焊接準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制；n正確合理選擇焊接工具和材料；n嚴(yán)格執(zhí)行操作工藝規(guī)程，貫徹焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)；n加強(qiáng)操作人員的技能培訓(xùn)和上崗考核制度；n堅(jiān)持自檢、互檢、專(zhuān)檢的三級(jí)檢驗(yàn)制度。4.6 有鉛/無(wú)鉛元器件混合焊接工藝4.6.1 背景4.6.2 SnAgCu 焊料與SnPb（共晶）焊料性能對(duì)比4.6 有鉛/無(wú)鉛元器件混合焊接工藝4.6.3 無(wú)鉛焊接存在的問(wèn)題n無(wú)鉛焊料（焊劑）的選擇和應(yīng)用；n元器件焊端（引腳）表面鍍層的處理；n

30、無(wú)鉛化PCB的設(shè)計(jì)和制造；n元器件和PCB的耐高溫性能；n有鉛/無(wú)鉛混裝工藝的協(xié)調(diào)和處理；n無(wú)鉛焊接質(zhì)量的驗(yàn)收及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。4.6 有鉛/無(wú)鉛元器件混合焊接工藝4.6.4 有鉛/無(wú)鉛元器件混裝工藝探討n通過(guò)工藝試驗(yàn)，掌握無(wú)鉛焊接工藝；n無(wú)鉛元器件的有鉛化處理；n有鉛工藝焊接無(wú)鉛元器件；n設(shè)備焊接與手工焊接相結(jié)合解決混裝工藝；n做好無(wú)鉛焊接工藝的管理。5.1 清洗劑n表面張力：表面張力越小，其潤(rùn)濕能力越好；n密度與沸點(diǎn)：密度越大的清洗液不易揮發(fā)，對(duì)降低成本，減輕對(duì)環(huán)境污染有好處。沸點(diǎn)高的清洗液安全性好，對(duì)提高清洗效果有利。n溶解能力：溶解能力（KB值）越大的清洗劑溶解焊劑等殘留物的能力越大；n最低

31、限制值（TLV）：人體與清洗劑接觸時(shí)能承受的最高限量值（安全指標(biāo)），以PPM表示；n臭氧層破壞系數(shù)（ODP）；n經(jīng)濟(jì)性、操作性和安全性； 5 5 清洗工藝5.2 清洗方法n手工清洗n超聲波清洗n氣相清洗n水清洗和半水清洗 5.3 清潔度檢測(cè)（GB/T4677印制板測(cè)試方法）5.3.1 目視檢查n一級(jí)電子產(chǎn)品：表面允許有少量不影響外觀的殘留物情況存在，且殘留物不覆蓋測(cè)試點(diǎn)；n二級(jí)電子產(chǎn)品：表面應(yīng)無(wú)明顯殘留物存在，并應(yīng)不覆蓋測(cè)試點(diǎn)；n三級(jí)電子產(chǎn)品：表面應(yīng)無(wú)殘留物存在。 5.3 清潔度檢測(cè)（GB/T4677印制板測(cè)試方法）5.3.2 表面離子殘留物測(cè)試（按GB/T4677-2002第10章）n一級(jí)電

32、子產(chǎn)品：離子殘留物含量不大于10.0g（NaCl）/ cm2n二級(jí)電子產(chǎn)品：離子殘留物含量不大于5.0g（NaCl）/ cm2 n三級(jí)電子產(chǎn)品：離子殘留物含量不大于1.56g（NaCl）/ cm25.3 清潔度檢測(cè)（GB/T4677印制板測(cè)試方法）5.3.3 助焊劑殘留物測(cè)試（按GJB5807-2006附錄A）n一級(jí)電子產(chǎn)品：助焊劑殘留物總量不大于200g/ cm2n二級(jí)電子產(chǎn)品：助焊劑殘留物總量不大于100g/ cm2n三級(jí)電子產(chǎn)品：助焊劑殘留物總量不大于40g/ cm25.3 清潔度檢測(cè)（GB/T4677印制板測(cè)試方法）5.3.4 表面絕緣電阻測(cè)量 n按GB/T4677-2006標(biāo)準(zhǔn)的6.

33、4.1條規(guī)定方法測(cè)量n 一、二、三級(jí)電子產(chǎn)品的表面絕緣電阻均不應(yīng)小于100M5.4 相關(guān)清洗標(biāo)準(zhǔn)nIPC-CH-65 印制板及組件清洗指南nIPC-SC-60 焊接后溶劑清洗手冊(cè)nIPC-SA-61 焊接后半水溶劑清洗手冊(cè)nIPC-AC-62 焊接后水溶劑清洗手冊(cè)nIPC-TR-583 離子污染清潔度測(cè)試nGJB5807-2006 軍用印制板組裝件焊后清洗要求 6 壓接工藝技術(shù) 壓接是通過(guò)壓力使導(dǎo)體間形成永久性電連接的一種工藝方法。 壓接被現(xiàn)代軍工、民用產(chǎn)品廣泛采用，是因?yàn)閴航舆B接機(jī)電性能好，耐環(huán)境應(yīng)力能力強(qiáng)，可在高溫、超低溫、振動(dòng)、沖擊等惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期工作；無(wú)污染，壓接質(zhì)量由工具保證，質(zhì)量控

34、制方便，可靠性高，壓接連接的失效率比普通烙鐵焊低一個(gè)數(shù)量級(jí)；壓接還可用于各種無(wú)法焊接的特殊材料導(dǎo)線，也可在高空、井下、火工品現(xiàn)場(chǎng)等無(wú)電熱源和禁用電熱工具的特殊環(huán)境下進(jìn)行可靠電連接；壓接工藝簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不但適用于軍工，同樣也適用于民用。 上世紀(jì)80年代初，我國(guó)航天系統(tǒng)首先在地空型號(hào)產(chǎn)品中大量使用壓接，取得了良好的效果，同時(shí)也推動(dòng)了航天壓接技術(shù)的發(fā)展和使用?，F(xiàn)在航天產(chǎn)品都不同程度地采用了壓接，在提高系統(tǒng)可靠性、解決各種技術(shù)難題等方面都起到了重要作用。如：在超低溫環(huán)境下工作的接點(diǎn)不能使用錫焊，采用壓接則可以滿足使用要求；在禁用電熱工具的火工品現(xiàn)場(chǎng)，采用壓接連接，操作既安全又可靠。由于環(huán)境和

35、可靠性要求，飛船上的電連接器全部要求壓接。目前航天系統(tǒng)使用的還是普通型壓接，隨著技術(shù)的發(fā)展還會(huì)提出各種特殊壓接的使用要求。6.1 壓接機(jī)理 6 壓接工藝技術(shù)壓接機(jī)理從圖可以看出，通過(guò)適當(dāng)加壓，使被壓接材料產(chǎn)生變形，實(shí)現(xiàn)壓接連接，確定最佳壓接量是保證壓接質(zhì)量的關(guān)鍵。6.2 特性曲線 壓接連接的最佳壓接量要通過(guò)試驗(yàn)并繪制壓接特性曲線圖來(lái)確定，從下面的特性曲線圖可以得出：1）正確的壓接量：最佳壓接量應(yīng)是耐拉力最大值所對(duì)應(yīng)的壓接量。為了避免因產(chǎn)品制造誤差而造成過(guò)分壓接，壓接量的設(shè)計(jì)值應(yīng)定在壓接量最佳值的左側(cè)。2）正確壓接判定：雖然耐拉力不是電連接接點(diǎn)的主要使用指標(biāo)，但通過(guò)測(cè)量耐拉力的大小來(lái)判定壓接是否

36、正確，要比測(cè)量導(dǎo)電率方便、準(zhǔn)確，也能保證導(dǎo)電率。需要特別指出的是：壓接連接耐拉力不僅是判定是否正確的最重要的指標(biāo)，也是壓接件、壓接工具，從技術(shù)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)檢驗(yàn)到產(chǎn)品交收的最主要的技術(shù)指標(biāo)，而且還是壓接全過(guò)程質(zhì)量控制從頭至尾都必須控制的重要質(zhì)量指標(biāo)。壓接特性曲線6.3基本使用形式壓接連接件n 壓接主要是用于導(dǎo)線的連接，即在導(dǎo)線的端頭用壓接法連接一個(gè)轉(zhuǎn)接件，轉(zhuǎn)接的另一端可用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟB接到導(dǎo)線需要連接的接點(diǎn)上，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的連接。這個(gè)轉(zhuǎn)接件統(tǒng)稱(chēng)壓接件。由壓接件和導(dǎo)線組成的連接組件稱(chēng)為壓接連接件，也是壓接連接的基本使用形式。 6.4壓接件 壓接件的品種多樣，但任何壓接端子都由壓接部分（壓線筒）和外接部

37、分組成。外接部分分類(lèi)壓接件名稱(chēng)及代號(hào)常用結(jié)構(gòu)形式及代號(hào)外接部分尺寸系列及標(biāo)稱(chēng)特點(diǎn)外接部分品種結(jié)構(gòu)代號(hào)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)插接式（圖a、圖b）電連接器接觸件圓形插針、插孔尺寸系列（按AWG線規(guī)）：28、26、24、23、22、20、16、14、12、10、8、6、4、2、0、2/0、4/0使用方便GJB1216扁平快接端子（普通型）P插套 T插片 P按插片寬厚（mm）；2.8-0.5、2.8-0.8、4.8-0.5、4.8-0.8、6.3-0.8、9.5-1.2（IEC標(biāo)準(zhǔn)系列）PT型、PP型QJ2288螺接式（圖c）端子D舌片：O型 OU型 U同公制螺紋系列（mm）：2、2.5、3、3.5、4、5、6、

38、8、10、12O型可靠U型方便OD型、UD型GJB2647/118QJ1721.118壓接式（圖d）中間接頭Z壓接式外接端的結(jié)構(gòu)、代號(hào)、系列、標(biāo)稱(chēng)同壓接部分兩端呀線筒相連接的結(jié)構(gòu)可分為：有導(dǎo)線限位器無(wú)觀察窗口（H型）、有導(dǎo)線限位器有觀察窗口（E型）、兩壓線筒合一（D型）、兩壓線筒合一且一端封閉（M型）E型可靠H型簡(jiǎn)單D型最簡(jiǎn)M型閉端HZ型、EZ型、DZ型、MZ型GJB2647/118QJ172.118滑接式（圖e）電刷略6.4壓接件中間接頭壓線筒連接結(jié)構(gòu)不同種類(lèi)外接部分的壓接件 壓接件的技術(shù)性能要求參見(jiàn)相關(guān)壓接件標(biāo)準(zhǔn)：GJB1216、GJB2647、QJ1746、QJ2288，其中GJB264

39、7是壓接端子接頭總規(guī)范， 由于這兩類(lèi)壓接件本身的特點(diǎn)，11項(xiàng)性能要求全部是對(duì)壓線筒的要求，也是典型的壓線筒的技術(shù)要求。11項(xiàng)要求中耐拉力試驗(yàn)是各類(lèi)檢驗(yàn)必須進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，也是壓接件驗(yàn)收必須進(jìn)行的唯一一項(xiàng)性能試驗(yàn)項(xiàng)目。（注意：在航天軍品中常用的，帶抗振絕緣支撐壓線筒的各種壓接件，在做耐拉力試驗(yàn)時(shí)，必須使抗振絕緣支撐在試驗(yàn)中不起作用。）6.5 常用壓接工具1）手動(dòng)和手控 手動(dòng)工具的動(dòng)力源是人力，一般只能用于6.5mm2以下小截面導(dǎo)線的壓接，壓接大截面導(dǎo)線則要用油壓或機(jī)械步進(jìn)式手動(dòng)工具。為減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度可采用氣動(dòng)或電動(dòng)工具，大批量生產(chǎn)時(shí)則可采用半自動(dòng)、自動(dòng)工具。 自動(dòng)工具如果在開(kāi)始工作前經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)

40、證導(dǎo)線、壓接件、壓接工具三者配套正確，壓接工具工作正常，然后才開(kāi)始生產(chǎn)。生產(chǎn)結(jié)束，再經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證工具正常，這就可以保證這期間壓接的所有壓接連接件都正確。而手控工具由于是人工操作，這就難免會(huì)發(fā)生各種人為的偶然性失誤，所以手控工具的可靠性要低一些。這就要求對(duì)手控工具的壓接有更嚴(yán)格的全過(guò)程質(zhì)量控制，同時(shí)要求壓接工具在結(jié)構(gòu)上采取措施最大限度地防止因手控而引起的各種人為的偶然性失誤。2）工具基體 傳力機(jī)構(gòu) 工具基體主要是傳力機(jī)構(gòu)，傳遞、放大壓接力。不同壓接工具傳力機(jī)構(gòu)相差很大。簡(jiǎn)易手鉗（d）傳力比約1：5；普通手鉗（b）傳力比約1：20；結(jié)構(gòu)合理的單手操作手鉗（c）傳力比可達(dá)1：100，使用輕便、靈活。

41、質(zhì)量保證機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 為了防止手動(dòng)壓接工具因操作者用力不同造成壓接量不一致，手動(dòng)壓接工具必須有壓接全周期控制機(jī)構(gòu)。壓接工具的壓?；驂侯^，一旦從開(kāi)啟狀態(tài)開(kāi)始?jí)航?，壓接全周期控制機(jī)構(gòu)就控制工具不能返回，只能繼續(xù)壓接，直至壓?；驂侯^閉合到規(guī)定的壓接量，壓接周期完成，控制機(jī)構(gòu)釋放，工具手柄、壓?；驂侯^才能重新開(kāi)啟。 限位器 包括壓接件限位器和導(dǎo)線限位器，確保壓接件在壓接工具內(nèi)定位正確，導(dǎo)線在壓線筒內(nèi)定位正確。 色標(biāo) 為了方便導(dǎo)線、壓接件、壓接工具正確配套，特別是防止手控工具生產(chǎn)過(guò)程中因錯(cuò)用工具、壓接件造成壓接失誤，要求模壓式壓接工具應(yīng)有和它配套的壓接見(jiàn)相一致的色標(biāo)標(biāo)識(shí)。色標(biāo)是壓模規(guī)格的標(biāo)識(shí)，可標(biāo)在壓

42、模上，也可標(biāo)在工具體上。6.6 壓接過(guò)程的質(zhì)量控制（GJB5020） 壓接全過(guò)程：從人員培訓(xùn)、準(zhǔn)備導(dǎo)線、壓接件、壓接工具、壓接工藝，進(jìn)行壓接動(dòng)作并形成壓接連接件的過(guò)程到最終檢驗(yàn)完成的過(guò)程。n 首先，壓接連接件必須經(jīng)壓接才能形成，其質(zhì)量必然和壓接全過(guò)程有關(guān)，全過(guò)程中的任何失誤都會(huì)影響到壓接連接件的質(zhì)量。n 其次，壓接操作過(guò)程具有“一壓定質(zhì)量”的特點(diǎn)，過(guò)程中不能測(cè)量再加工，不能返修。n 第三，作為壓接產(chǎn)品的壓接連接件，它們的真實(shí)質(zhì)量狀況是無(wú)法知曉的，因?yàn)閴航舆B接的主要技術(shù)指標(biāo)是耐拉力，這是一項(xiàng)破壞性試驗(yàn)，不可能在正式產(chǎn)品上進(jìn)行試驗(yàn)，只能通過(guò)在相同工藝條件下壓接的試樣來(lái)間接測(cè)得。 6.7 壓接連接件

43、的質(zhì)量檢查 n航天電子設(shè)備必須能在高溫、高濕、振動(dòng)、沖擊、工業(yè)大氣、電磁干擾等惡劣環(huán)境中正常工作。對(duì)于這種在惡劣環(huán)境下工作的電子設(shè)備，必須采取各種特殊技術(shù)措施，也就是通常所說(shuō)的防護(hù)加固技術(shù)。防護(hù)加固技術(shù)主要解決在結(jié)構(gòu)和電子設(shè)計(jì)和組裝工藝方面的熱設(shè)計(jì)、抗振、三防措施以及抗電磁干擾的措施和互連的可靠性等問(wèn)題。合理地選用材料、有針對(duì)性地采取防護(hù)措施，改善電子產(chǎn)品儲(chǔ)存、使用的環(huán)境，以確保產(chǎn)品的使用性能。本文將重點(diǎn)介紹電子設(shè)備中的印制板組裝中的防護(hù)加固有關(guān)工藝措施。這些措施也可以用于整機(jī)的防護(hù)加固，以提高電子設(shè)備的抗惡劣環(huán)境的性能。7 電子產(chǎn)品防護(hù)與加固工藝 電子設(shè)備的氣候防護(hù)加固又稱(chēng)三防防護(hù)措施。當(dāng)產(chǎn)

44、品的工作和儲(chǔ)存環(huán)境，滿足不了保證產(chǎn)品的元器件和材料的性能要求或處于臨界狀態(tài)時(shí)，就要采取環(huán)境防護(hù)措施。三防措施主要包括：采用三防的結(jié)構(gòu)和防護(hù)工藝；采用耐腐蝕的材料保護(hù)層；改善設(shè)備的使用環(huán)境；使用能防止腐蝕介質(zhì)接觸材料表面的密封、包裝等技術(shù)。7.1 防護(hù)與加固的的工藝措施7.1.1防護(hù)材料n防護(hù)材料分為金屬材料和非金屬材料兩大類(lèi)： A 金屬材料：采用耐腐蝕的金屬材料，如：鈦合金、不銹鋼及經(jīng)防腐處理的鋁合金等；用耐腐蝕的金屬鍍覆（如鍍金、銠、鉻、鎳等）或者采取鈍化或陽(yáng)極化的表面處理；采用適當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒?，降低或消除材料加工中的殘余?yīng)力，也可以提高材料的耐腐蝕性。 B 非金屬材料：采用抗霉菌和低吸濕性

45、的材料，耐臭氧和抗老化的橡膠及彈性材料，選擇不揮發(fā)腐蝕性氣體，并與金屬無(wú)接觸腐蝕的材料。所采用的材料都應(yīng)能與電子產(chǎn)品保持材料的相容性。7.1.2 降低和改善環(huán)境的嚴(yán)酷程度nA 采取適當(dāng)措施，降低和改善產(chǎn)品的工作和儲(chǔ)存環(huán)境的嚴(yán)酷程度。通常采用：抽空或排除污染氣體，對(duì)產(chǎn)品充惰性氣體進(jìn)行密封處理；采取隔熱或冷卻措施，防止過(guò)熱引起材料老化變質(zhì)；外加緩蝕、防霉殺菌等輔助防護(hù)劑改善環(huán)境；還可以利用過(guò)濾干燥等方法排除濕氣、消除塵埃和污染。nB 防護(hù)包裝：為防止產(chǎn)品在運(yùn)輸儲(chǔ)存過(guò)程中受到損害，應(yīng)合理選擇包裝的等級(jí)和進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)，確定包裝的種類(lèi)和方法，如機(jī)械防護(hù)、包裝、防水包裝、防潮包裝、防銹、防霉等包裝方式。

46、7.1.3 氣候防護(hù)加固工藝在電子產(chǎn)品中主要的氣候環(huán)境防護(hù)工藝措施有以下幾種：A 防潮濕 潮濕的環(huán)境會(huì)降低PCA的表面絕緣電阻，并能加速由于鹽霧或不同電位差的金屬接觸的電偶腐蝕，引起金屬銹蝕；在溫度適宜時(shí)，還會(huì)加速霉菌的繁殖；柔軟材料吸收濕氣在低溫下凍結(jié)會(huì)變硬變脆。必須采取綜合措施防止潮濕氣體的影響，常用的防潮方法有：采用排水或空氣循環(huán)的方法消除工作環(huán)境的濕氣，干燥過(guò)濾空氣。應(yīng)用保護(hù)層或耐腐蝕的材料，或?qū)Σ牧线M(jìn)行憎水處理改變親水性，降低產(chǎn)品的吸水性。用環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂等封裝元器件或元器件與外殼之間的空間或引線孔的孔隙。用高強(qiáng)度的絕緣性能好的浸漬材料來(lái)填充某些絕緣材料及各種線圈中的空隙、小孔

47、和毛細(xì)管等。對(duì)儲(chǔ)存的元器件、零部件或半成品應(yīng)用塑料袋密封包裝。在采用這些防護(hù)措施時(shí)，應(yīng)注意防止可能出現(xiàn)的不良效果，如：密封時(shí)應(yīng)防止將潮氣封在包裝內(nèi)，這樣反而會(huì)加重濕氣的影響。 7.1.3 氣候防護(hù)加固工藝 B 防鹽霧 在電子設(shè)備中，鹽霧和濕氣的凝聚，會(huì)形成強(qiáng)電解液，引起金屬電化學(xué)腐蝕。腐蝕性氣體是由塑料和有機(jī)物分解而產(chǎn)生的氣體。 大氣中的腐蝕性物質(zhì)，例如，工業(yè)污染物硝酸鹽和硫酸鹽，推進(jìn)劑腐蝕性氣體或液體，焊劑等，都可以引起化學(xué)腐蝕。常用的防護(hù)措施有： 消除液體通道，在金屬表面與液體表面之間設(shè)置油漆之類(lèi)的阻擋層。 減少陽(yáng)、陰極電位差，在陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)鍍覆能減少電位差的金屬層。 在金屬表面生成一層

48、氧化膜，如不銹鋼和鋁表面緊密的氧化層可防止金屬腐蝕。7.1.3 氣候防護(hù)加固工藝 C 防霉菌 防霉菌的主要措施有： 選擇不長(zhǎng)霉的材料和采用防霉劑處理零部件或設(shè)備。 設(shè)備、部件密封，并放進(jìn)干燥劑，保持內(nèi)部空氣干燥。 在密封前，元器件、材料用足夠強(qiáng)度的紫外線輻射，防止和抑殺霉菌。 溫度是腐蝕和長(zhǎng)霉的條件，幾乎所有材料的物理特性都隨溫度的變化而變化。所以對(duì)各類(lèi)電子產(chǎn)品和零部件，在儲(chǔ)存安裝和使用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品材料的性能要求采取適當(dāng)?shù)姆椒ń禎窕蛏郎亍?.2防熱工藝措施 由于電子組件密度的提高，印制板組裝件單位面積的功率增大，整機(jī)體積又趨向小型化，所以電子產(chǎn)品工作后的溫度升高是不容忽視的問(wèn)題。為了減小

49、溫度變化對(duì)產(chǎn)品的影響，使產(chǎn)品能保持適當(dāng)?shù)臏厣?，并能在較寬的溫度范圍內(nèi)可靠地工作，對(duì)電子產(chǎn)品的熱設(shè)計(jì)和防熱工藝措施，必須引起重視。 除了設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，在元器件參數(shù)的選擇，布局、布線及整機(jī)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行認(rèn)真的熱設(shè)計(jì)以外，在組裝工藝中也必須采取適當(dāng)措施，以保證有較好的散熱效果，達(dá)到熱設(shè)計(jì)的目的。通常采用以下工業(yè)措施： 1. 對(duì)發(fā)熱元器件的安裝（如電阻器）其引線盡可能短一些，功率大于0.5W的電阻，不應(yīng)使元件體貼板安裝，應(yīng)與板面保持一定間隙以利于空氣流動(dòng)對(duì)流散熱。 2. 大功率晶體管采用散熱器散熱時(shí)，在管子與散熱器之間的絕緣墊片的兩面涂上硅脂或絕緣導(dǎo)熱脂，以減少散熱器與管殼之間的接觸熱阻，不同的絕緣墊片

50、在涂上硅脂后期熱阻會(huì)明顯下降百分之五十左右。 3. 散熱器與大功率管散熱接觸面，應(yīng)加工得平整光滑，在安裝前應(yīng)清潔處理，以保證盡量小的接觸熱阻。 4. 安裝變壓器等發(fā)熱器件時(shí)，應(yīng)使鐵芯與支架、支架與固定面接觸良好，減少熱阻。 5. 變壓器的表面應(yīng)涂覆無(wú)光澤黑漆，金屬散熱器表面應(yīng)氧化發(fā)黑處理，增強(qiáng)輻射散熱能力。 6. 大功率元器件可直接安裝在散熱器上，散熱器墊片厚度應(yīng)大于0.5mm。7.2防熱工藝措施7.2防熱工藝措施7. 在采用印制板上大的銅箔面積或外加銅導(dǎo)熱條或鋁基板散熱時(shí)，可用導(dǎo)熱絕緣膠直接將元器件粘到這些散熱面上。8. 當(dāng)采用機(jī)箱散熱時(shí)，由設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)備工作時(shí)的熱分布狀態(tài)，建立模型，通過(guò)熱分

51、析計(jì)算后，確定采用機(jī)箱的類(lèi)型（密封型、通風(fēng)型和強(qiáng)制風(fēng)冷型機(jī)箱），在組裝工藝上，應(yīng)注意在布置線束、電纜或較高的元器件時(shí)，不要遮擋冷卻通風(fēng)通道，以免影響冷卻效果。 7.3防力學(xué)應(yīng)力措施 航天電子產(chǎn)品在運(yùn)輸、使用過(guò)程中難免會(huì)遇到?jīng)_擊、振動(dòng)和噪聲等力學(xué)應(yīng)力環(huán)境，一般是通過(guò)對(duì)環(huán)境因素引起的偏移和機(jī)械應(yīng)力進(jìn)行分析，來(lái)確定對(duì)沖擊和振動(dòng)的保護(hù)措施。假如沖擊和振動(dòng)等環(huán)境因素，在設(shè)備和材料內(nèi)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力小于材料所允許的安全工作應(yīng)力，就不需要采用直接的保護(hù)措施；假如應(yīng)力超過(guò)了安全值，則需要采取糾正措施，如提高強(qiáng)度，減少慣性和撓矩效應(yīng)，以及增加支撐裝置等。 對(duì)于沖擊、振動(dòng)和噪聲這類(lèi)力學(xué)環(huán)境，一般采用如下防護(hù)措施：

52、7.3.1防護(hù)設(shè)計(jì)n消源設(shè)計(jì)：即消除或減弱沖擊源、振動(dòng)源和聲源。n隔離設(shè)計(jì)：為了降低振源設(shè)備對(duì)周?chē)渌O(shè)備的影響，將振源隔離開(kāi)來(lái)（稱(chēng)為主動(dòng)隔離）；或?qū)⑿枰勒鸬脑O(shè)備與支撐隔離開(kāi)來(lái)（稱(chēng)為被動(dòng)隔離）。 沖擊隔離應(yīng)使被隔離設(shè)備的自然頻率高于它所承受的任何振動(dòng)頻率，隔離裝置應(yīng)具有較硬的彈簧，并要求彈性件具有較高的自然頻率。 采用隔離措施，必須充分了解真實(shí)環(huán)境和組件結(jié)構(gòu)的特性，選用合適的隔離器。當(dāng)震源頻率低于隔離器固有頻率時(shí)，隔振器不起作用；當(dāng)震源頻率與隔振器頻率相等或相近時(shí)，則隔振器共振，反而起放大作用引起更嚴(yán)重的后果。降低隔振器共振幅度的唯一辦法是增大阻尼，包括增加隔振器的阻尼和在隔振系統(tǒng)中附加阻尼

53、的辦法。如采用硅樹(shù)脂、硅橡膠之類(lèi)材料阻尼，但阻尼又不能過(guò)大，否則又會(huì)增加抑制共振的能力而喪失減振性能。 n減振設(shè)計(jì)：常用的減振裝置有：阻尼減振、動(dòng)力減振、摩擦減振和沖擊減振等方式。7.3.1防護(hù)設(shè)計(jì)n抗振設(shè)計(jì)：隨著元器件固有抗振性能的提高，對(duì)電子設(shè)備不采用減振和隔離裝置的剛性化抗振技術(shù)的應(yīng)用日趨普遍。在進(jìn)行剛性化抗振設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)考慮以下通用要求：n弄清設(shè)備內(nèi)局部環(huán)境，改變安裝位置，對(duì)振動(dòng)和噪聲敏感的部件，安裝在局部環(huán)境較好的位置。n設(shè)法降低印制板上的振動(dòng)響應(yīng)，除采用約束阻尼處理技術(shù)外，還可以通過(guò)改變印制板的尺寸、安裝方式以及元器件在板上的布局來(lái)改善印制板上的振動(dòng)環(huán)境。n設(shè)備的框架、印制板和插

54、頭（或插座）等采取加固安裝，并防止緊固件松動(dòng)。 7.3.2工藝措施n除以上設(shè)計(jì)防護(hù)措施外，在工藝上還可以采取以下措施以提高整機(jī)的防振效果:1. 為提高分立元器件的安裝剛性，盡量縮短元器件引線的長(zhǎng)度，盡可能做到貼板安裝、焊接；并用環(huán)氧樹(shù)脂或聚氨酯膠等將元件體固封在印制板上。對(duì)于每根引線承重大于7g的器件，應(yīng)采用綁扎、夾緊等加固措施。2. 集成電路一般要貼板安裝，降低安裝的高度。3. 對(duì)惡劣力學(xué)環(huán)境中使用的印制板組裝件應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用硅橡膠之類(lèi)材料灌封，將元器件固定。 7.4 印制板組裝件的防護(hù)加固n印制板組裝件（PCA）的防護(hù)目的是使PCA在工作或儲(chǔ)存期間，能抗惡劣環(huán)境對(duì)電子元器件的影響，同時(shí)元

55、器件通過(guò)涂層與底板粘接后能增加機(jī)械強(qiáng)度、絕緣性能，和可靠性性能，達(dá)到長(zhǎng)時(shí)期的防護(hù)加固作用。n根據(jù)電子產(chǎn)品的應(yīng)用及環(huán)境要求，國(guó)內(nèi)外將電子產(chǎn)品分成三類(lèi)：消費(fèi)類(lèi)（一般電子產(chǎn)品）；工業(yè)類(lèi)（計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備）；高可靠類(lèi)（航天航空等軍用產(chǎn)品）。為確保高可靠類(lèi)產(chǎn)品正常工作，必須對(duì)該類(lèi)電子進(jìn)行保護(hù)涂覆。7.5對(duì)涂料的要求保護(hù)涂料（敷形涂料）屬于特種涂料之一，具有以下要求：1.有較好的電性能、防潮性能、具有抗霉性和耐鹽霧性，以及較好的物理機(jī)械性能。2.涂料應(yīng)當(dāng)是聚合型的，涂料和溶劑應(yīng)是無(wú)害的，不會(huì)引起PCB、金屬鍍層、錫鉛焊料元器件表面變色、起皺和溶蝕。3.涂層應(yīng)是無(wú)色透明（允許加附加物發(fā)熒光）不掩蓋或減弱元器

56、件上的鑒別標(biāo)志和色碼；涂層應(yīng)光滑、連續(xù)、均一，不應(yīng)有氣泡、針孔、起皺、龜裂、脫層現(xiàn)象。4.有良好的工藝性，可采用浸涂、噴涂、刷涂等工藝，表干時(shí)間快。 根據(jù)上述要求，選擇一個(gè)新品種的保護(hù)涂料必須按規(guī)定的程序，采用例行試驗(yàn)方法，優(yōu)選綜合性能好的涂料，并通過(guò)認(rèn)證后才能應(yīng)用。 7.6保護(hù)涂覆的分類(lèi)綜合國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)涂覆可分以下幾類(lèi)： AR-丙烯酸樹(shù)脂 ER-環(huán)氧樹(shù)脂 SR-有機(jī)硅樹(shù)脂 UR-聚氨基甲酸酯樹(shù)脂 XY-聚對(duì)二甲苯樹(shù)脂（汽相沉積） FC-氟碳樹(shù)脂推薦的保護(hù)涂料：7.7 涂覆材料的選擇nAR型（丙烯酸樹(shù)脂）有良好的電性能，工藝性好，適用于室內(nèi)應(yīng)用的產(chǎn)品，可浸涂、噴涂和刷涂。n ER型（環(huán)氧樹(shù)脂

57、）有良好電性能和優(yōu)良的附著力，工藝性良好，但由于聚合時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力，對(duì)一些易脆元件需特殊保護(hù)，可浸涂、噴涂和刷涂。n SR型（有機(jī)硅樹(shù)脂）電性能優(yōu)良，損耗和介質(zhì)系數(shù)值比其他類(lèi)涂料低，防潮性好，適用于高頻電路PCA涂覆，也適用高溫下工作的PCA涂覆，可浸涂、噴涂和刷涂。n UR型（聚氨基甲酸酯樹(shù)脂）在要求耐濕熱性和耐鹽霧腐蝕環(huán)境中使用。雙組分，可浸涂、噴涂和刷涂。兩個(gè)組分配合之后的使用期限控制在30分鐘以內(nèi)。n XY型（聚對(duì)二甲苯樹(shù)脂）系由環(huán)二體對(duì)二甲苯，在特定的真空設(shè)備中，汽相沉積聚合，具有極薄的薄膜形式被覆于組件和PCA上。膜厚通常612m。適用高頻組件。n 高頻涂料GPSF-9203，GPSF

58、-8301是改性聚丁二烯涂料，高頻性能好，適用于高頻PCA涂覆。7.8典型工藝技術(shù)7.8.1工藝流程：7.8.2 工藝流程說(shuō)明：清洗清洗：在電路組件的制造過(guò)程中，從PCA上的電路圖形直到電子元器件的組裝，不可避免地要經(jīng)過(guò)多次清洗工藝，特別是對(duì)高密度組件的PCA，控制潔凈度等級(jí)關(guān)系到組件的長(zhǎng)期使用的可靠性，所以清洗是PCB保護(hù)涂覆中最重要的工序。 清潔度的檢測(cè)是個(gè)十分復(fù)雜、細(xì)致的工作，需根據(jù)清洗工藝設(shè)計(jì)，設(shè)備和PCB污染程度等各方面綜合考慮，找出切合實(shí)際的測(cè)試方法，對(duì)產(chǎn)品清洗質(zhì)量進(jìn)行控制。保護(hù)保護(hù)：凡不準(zhǔn)涂的部位，都需要局部保護(hù)。局部保護(hù)的器件圖紙上應(yīng)標(biāo)明；而另一些器件則屬操作者應(yīng)當(dāng)掌握的，例如

59、印制插頭、微調(diào)磁芯、微調(diào)電容、電位器等凡不準(zhǔn)涂覆的部位，必須保證不上漆。通常采用專(zhuān)用夾具，高粘性保護(hù)膜等，在選用保護(hù)膠帶（保護(hù)膜等）時(shí)，必須保證在清洗時(shí)不溶膠，經(jīng)受驅(qū)潮，聚合之后，膠帶上的膠不轉(zhuǎn)移到被保護(hù)器件上，通常的辦法是對(duì)所選用的保護(hù)膠帶進(jìn)行試驗(yàn)后，再用到產(chǎn)品上。 對(duì)某些可調(diào)元件，為避免漆霧的污染，可在適當(dāng)?shù)牟课煌可嫌|變性的硅脂加以保護(hù)，但必須是在清潔之后，并保證不污染其他該涂漆的部位，因硅脂與通常的涂料不相容，使漆膜成不連續(xù)的缺陷。 進(jìn)行局部保護(hù)的PCA，需經(jīng)專(zhuān)人檢查認(rèn)可后，方能進(jìn)入下道工序。尤其是當(dāng)選用噴涂工藝時(shí)，更要嚴(yán)格每道工序之間的質(zhì)檢。7.8.2 工藝流程說(shuō)明：預(yù)烘預(yù)烘：經(jīng)清洗，

60、局部保護(hù)的PCB組裝件，在涂覆之前必須進(jìn)行預(yù)烘，驅(qū)潮。一般烘箱溫度為50C，烘干時(shí)間與環(huán)境相對(duì)濕度有關(guān)，濕度在60%以下烘4小時(shí)，濕度每增加10%，預(yù)烘時(shí)間增加1小時(shí)。配料配料：根據(jù)工藝要求配制規(guī)定粘度的涂料，將涂料攪拌在一起，并測(cè)定和調(diào)整好粘度，在排除氣泡后待用。涂覆涂覆：針對(duì)不同的產(chǎn)品，選用不同的涂覆工藝是確保PCA質(zhì)量的關(guān)鍵。常用的涂覆工藝是浸涂，噴涂和刷涂三種。而對(duì)XY型聚對(duì)二甲苯，必須采用在真空室內(nèi)汽相沉積工藝。 1.浸涂 浸涂工藝可以得到最好的涂覆效果，因?yàn)樗梢允共考季鶆虻赝扛采希蛊崮こ蔀橐粋€(gè)連續(xù)的，不間斷的整體。 浸涂工藝的關(guān)鍵是調(diào)整好涂料的粘度和控制提起的速度。速度太快會(huì)