第3章電子工業(yè)常用材料和工具

1、高等教育出版社高等教育出版社電子產(chǎn)品制造工藝電子產(chǎn)品制造工藝第二版配套課件第二版配套課件1 13.1 3.1 常用導(dǎo)線與絕緣材料常用導(dǎo)線與絕緣材料 導(dǎo)線導(dǎo)線 導(dǎo)線是能夠?qū)щ姷慕饘倬€，是電能和電磁信導(dǎo)線是能夠?qū)щ姷慕饘倬€，是電能和電磁信號的傳輸載體。號的傳輸載體。 （1）導(dǎo)線材料）導(dǎo)線材料 導(dǎo)線分類導(dǎo)線分類 可分成裸線、電磁線、絕緣電線電纜和通可分成裸線、電磁線、絕緣電線電纜和通信電纜四類信電纜四類 。2 2裸線：指沒有絕緣層的單股或多股導(dǎo)線，大部分作裸線：指沒有絕緣層的單股或多股導(dǎo)線，大部分作為電線電纜的線芯，少部分直接用在電子產(chǎn)品中連為電線電纜的線芯，少部分直接用在電子產(chǎn)品中連接電路。接電路

2、。 電磁線：有絕緣層的導(dǎo)線，絕緣方式有表面涂漆或電磁線：有絕緣層的導(dǎo)線，絕緣方式有表面涂漆或外纏紗、絲、薄膜等，一般用來繞制電感類產(chǎn)品的外纏紗、絲、薄膜等，一般用來繞制電感類產(chǎn)品的繞組，所以也叫做繞組線、漆包線。繞組，所以也叫做繞組線、漆包線。 絕緣電線電纜：包括固定敷設(shè)電線、絕緣軟電線和絕緣電線電纜：包括固定敷設(shè)電線、絕緣軟電線和屏蔽線，用做電子產(chǎn)品的電氣連接。屏蔽線，用做電子產(chǎn)品的電氣連接。 通信電纜：包括用在電信系統(tǒng)中的電信電纜和高頻通信電纜：包括用在電信系統(tǒng)中的電信電纜和高頻電纜。電纜。 3 3 導(dǎo)線的構(gòu)成材料導(dǎo)線的構(gòu)成材料 導(dǎo)線一般由導(dǎo)體芯線和絕緣體外皮組成。導(dǎo)線一般由導(dǎo)體芯線和絕緣

3、體外皮組成。 a. 導(dǎo)體材料導(dǎo)體材料 主要有銅線和鋁線。主要有銅線和鋁線。純銅線的表面很容易氧化，一般導(dǎo)線是在銅純銅線的表面很容易氧化，一般導(dǎo)線是在銅線表面鍍耐氧化金屬。線表面鍍耐氧化金屬。 如：如：普通導(dǎo)線普通導(dǎo)線鍍錫能提高可焊性；鍍錫能提高可焊性； 高頻用導(dǎo)線高頻用導(dǎo)線鍍銀能提高電性能；鍍銀能提高電性能；耐熱導(dǎo)線耐熱導(dǎo)線鍍鎳能提高耐熱性能；鍍鎳能提高耐熱性能； 線徑：用導(dǎo)線直徑的毫米（線徑：用導(dǎo)線直徑的毫米（mm）數(shù)表示線的規(guī)格）數(shù)表示線的規(guī)格4 4b. b. 絕緣外皮材料絕緣外皮材料 絕緣外皮除了電氣絕緣外，還有增強(qiáng)導(dǎo)線機(jī)絕緣外皮除了電氣絕緣外，還有增強(qiáng)導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度、保護(hù)導(dǎo)線不受外界環(huán)境

4、腐蝕的作用。械強(qiáng)度、保護(hù)導(dǎo)線不受外界環(huán)境腐蝕的作用。 導(dǎo)線絕緣外皮的材料主要有：塑料類（聚氯導(dǎo)線絕緣外皮的材料主要有：塑料類（聚氯乙烯、聚四氟乙烯等）、橡膠類、纖維類（棉、乙烯、聚四氟乙烯等）、橡膠類、纖維類（棉、化纖等）、涂料類（聚脂、聚乙烯漆）?；w等）、涂料類（聚脂、聚乙烯漆）。 常見的塑料導(dǎo)線、橡皮導(dǎo)線、紗包線、漆包常見的塑料導(dǎo)線、橡皮導(dǎo)線、紗包線、漆包線等。線等。 5 5（2） 安裝導(dǎo)線、屏蔽線安裝導(dǎo)線、屏蔽線 6 6選擇使用安裝導(dǎo)線，要注意以下幾點：選擇使用安裝導(dǎo)線，要注意以下幾點： a. 安全載流量安全載流量 截面積（mm2） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.

5、8 載流量（A） 4 6 8 10 12 14 17 截面積截面積（mm2） 1.01.54.06.08.010.0載流量載流量（A） 202545567085銅芯導(dǎo)線的安全載流量（銅芯導(dǎo)線的安全載流量（25） 7 7選擇使用安裝導(dǎo)線，要注意以下幾點：選擇使用安裝導(dǎo)線，要注意以下幾點： a. 安全載流量安全載流量 截面積（mm2） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 載流量（A） 4 6 8 10 12 14 17 截面積（mm2） 1.01.54.06.08.010.0載流量（A） 202545567085銅芯導(dǎo)線的安全載流量（銅芯導(dǎo)線的安全載流量（25） 8 8b. 最

6、高耐壓和絕緣性能最高耐壓和絕緣性能 導(dǎo)線標(biāo)志的試驗電壓，是表示導(dǎo)線加電導(dǎo)線標(biāo)志的試驗電壓，是表示導(dǎo)線加電1分鐘分鐘不發(fā)生放電現(xiàn)象的耐壓特性。不發(fā)生放電現(xiàn)象的耐壓特性。實際使用中，工作電壓應(yīng)該大約為試驗電壓實際使用中，工作電壓應(yīng)該大約為試驗電壓的的1/31/5。 c. 導(dǎo)線顏色導(dǎo)線顏色 9 9選擇安裝導(dǎo)線顏色的一般習(xí)慣選擇安裝導(dǎo)線顏色的一般習(xí)慣 電路種類 導(dǎo)線顏色 A相 紅 B相 綠 三相交流電路 C相 藍(lán) 零線或中性線 淡藍(lán) 安全接地 綠底黃紋 一般交流電路 白 灰 接地線路 綠 綠底黃紋 紅 棕 直流線路 GND 黑 紫 青 白底青紋 10103.1.2 絕緣材料 絕緣材料的主要性能及選擇絕

7、緣材料的主要性能及選擇 抗電強(qiáng)度 機(jī)械強(qiáng)度 耐熱等級 級別代號最高溫度/主要絕緣材料Y90未浸漬的棉紗、絲、紙等制品A105上述材料經(jīng)浸漬E120有機(jī)薄膜、有機(jī)瓷漆B130用樹脂粘合或浸漬的云母、玻璃纖維、石棉F155用相應(yīng)樹脂粘合或浸漬的無機(jī)材料H180耐熱有機(jī)硅、樹脂、漆或其它浸漬的無機(jī)物C200硅塑料、聚氟乙烯、聚酰亞胺及與玻璃、云母、陶瓷等材料的組合1111常用絕緣材料常用絕緣材料 薄型絕緣材料。主要應(yīng)用于包扎、襯墊、護(hù)套等。絕緣紙：常用的有電容器紙、青殼紙、銅板紙等。絕緣布：常用的有黃臘布、黃臘綢、玻璃漆布等。有機(jī)薄膜：常用的有聚脂、聚酰亞胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯薄膜。粘帶：上述有機(jī)

8、薄膜涂上膠粘劑就成為各種絕緣粘帶，俗稱塑料膠帶。塑料套管：除絕緣布套管外，大量用在電子裝配中的是塑料套管，即用聚氯乙烯為主料制成各種規(guī)格、各種顏色的套管。 絕緣漆。使用最多的地方是浸漬電器線圈和表面覆蓋。 熱塑性絕緣材料。 熱固性層壓材料。 云母制品。云母是具有良好的耐熱、傳熱、絕緣性能的脆性材料。 橡膠制品。橡膠在較大的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的彈性、電絕緣性、耐熱、耐寒和耐腐蝕性，是傳統(tǒng)的絕緣材料，用途非常廣泛。12123.2 焊接材料焊接材料焊接材料包括焊料（Solder）和焊劑（又叫助焊劑） 13133.2.1 焊料焊料焊料是易熔金屬，它的熔點低于被焊金屬。焊料熔化時，將被焊接的兩種相同或不

9、同的金屬結(jié)合處填滿，待冷卻凝固后，把被焊金屬連接到一起，形成導(dǎo)電性能良好的整體。一般要求焊料具有熔點低、凝固快的特點，熔融時應(yīng)該有較好的潤濕性和流動性，凝固后要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。按照組成的成分，有錫鉛焊料、銀焊料、銅焊料等多種。傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品裝配焊接中，主要使用鉛錫焊料，一般俗稱為焊錫。 1414錫錫（SnSn）是一種質(zhì)軟低熔點的金屬，熔點為）是一種質(zhì)軟低熔點的金屬，熔點為232232，純錫較，純錫較貴，質(zhì)脆而機(jī)械性能差；在常溫下，錫的抗氧化性強(qiáng)。錫貴，質(zhì)脆而機(jī)械性能差；在常溫下，錫的抗氧化性強(qiáng)。錫容易同多數(shù)金屬形成金屬化合物。容易同多數(shù)金屬形成金屬化合物。 鉛鉛（PbPb）是一種淺青白色的軟

10、金屬，熔點為）是一種淺青白色的軟金屬，熔點為327327，機(jī)械性，機(jī)械性能也很差。鉛的塑性好，有較高的抗氧化性和抗腐蝕性。能也很差。鉛的塑性好，有較高的抗氧化性和抗腐蝕性。鉛屬于對人體有害的重金屬。鉛屬于對人體有害的重金屬。1515（1） 鉛錫合金鉛錫合金 鉛錫焊料具有一系列鉛和錫所不具備的優(yōu)點：鉛錫焊料具有一系列鉛和錫所不具備的優(yōu)點： 熔點低，低于鉛和錫的熔點，有利于焊接；熔點低，低于鉛和錫的熔點，有利于焊接； 機(jī)械強(qiáng)度高，合金的各種機(jī)械強(qiáng)度均優(yōu)于純機(jī)械強(qiáng)度高，合金的各種機(jī)械強(qiáng)度均優(yōu)于純錫和鉛；錫和鉛； 表面張力小、粘度下降，增大了液態(tài)流動性，表面張力小、粘度下降，增大了液態(tài)流動性，有利于在

11、焊接時形成可靠接頭；有利于在焊接時形成可靠接頭； 抗氧化性好，鉛的抗氧化性優(yōu)點在合金中繼抗氧化性好，鉛的抗氧化性優(yōu)點在合金中繼續(xù)保持，使焊料在熔化時減少氧化量。續(xù)保持，使焊料在熔化時減少氧化量。1616（2） 鉛錫合金狀態(tài)圖鉛錫合金狀態(tài)圖 共晶點共晶點1717（3） 共晶焊錫共晶焊錫 上圖中在共晶點所對于的對應(yīng)合金成分為上圖中在共晶點所對于的對應(yīng)合金成分為Pb-38.1、Sn-61.9的鉛錫合金稱為共晶焊錫，的鉛錫合金稱為共晶焊錫，它的熔點最低，只有它的熔點最低，只有182，是鉛錫焊料中性，是鉛錫焊料中性能最好的一種。能最好的一種。 1818雜質(zhì) 雜雜質(zhì)質(zhì)對對焊焊錫錫性性能能的的影影響響 銅

12、強(qiáng)度增大，熔點上升，0.2就會生成不熔性化合物；粘性增大，焊接印制電路板時出現(xiàn)橋接和拉尖。 鋅 盡管含量微小，也會降低焊料的流動性，使焊料失去光澤；焊接印制電路板時出現(xiàn)橋接和拉尖。 鋁 盡管含量很小，也會降低焊料的流動性，使焊料失去光澤；特別是腐蝕性增強(qiáng)，癥狀很像鋅的影響。 金 機(jī)械強(qiáng)度降低，焊點呈白色。 銻 抗拉強(qiáng)度增大，但變脆，電阻大，降低流動性；為增加硬度，有時可添加4。 鉍 硬而脆，熔點下降，光澤變差。為增強(qiáng)耐寒性，需要時可加入微量。 砷 焊料表面變黑，流動性降低。 鐵 量很少就飽和，難熔入焊料中，帶磁性；熔點上升，難于焊接。 1919四、助焊劑四、助焊劑（1 1） 助焊劑的作用助焊劑

13、的作用 去除氧化膜去除氧化膜 防止氧化防止氧化 減小表面張力減小表面張力 使焊點美觀使焊點美觀（2 2） 助焊劑的分類助焊劑的分類2020正磷酸（H3PO4） 鹽酸（HCl） 酸 氟酸 無機(jī)系列 鹽 氯化物（ZnCl2、NH4Cl、SnCl2等） 有機(jī)酸（硬脂酸、乳酸、油酸、氨基酸等） 有機(jī)鹵素（鹽酸苯胺等） 有機(jī)系列 胺基酰胺、尿素、CO(NH4)2 、乙二胺等 松香 活化松香 助 焊 劑 松香系列 氧化松香 助焊劑的分類及主要成分助焊劑的分類及主要成分 2121無機(jī)焊劑的活性最強(qiáng)無機(jī)焊劑的活性最強(qiáng) ，能除去金屬表面的氧化，能除去金屬表面的氧化膜膜 ，但同時有強(qiáng)腐蝕作用，一般不能在焊接電，但

14、同時有強(qiáng)腐蝕作用，一般不能在焊接電子產(chǎn)品中使用。子產(chǎn)品中使用。 有機(jī)焊劑的活性次于氯化物，有較好的助焊作有機(jī)焊劑的活性次于氯化物，有較好的助焊作用，但是也有一定腐蝕性，殘渣不易清理，且用，但是也有一定腐蝕性，殘渣不易清理，且揮發(fā)物對操作者有害。揮發(fā)物對操作者有害。 說明：說明：2222松香焊劑主要成分是松香，松香加熱到松香焊劑主要成分是松香，松香加熱到70以以上時開始呈液態(tài)，此時有一定的化學(xué)活性，呈上時開始呈液態(tài)，此時有一定的化學(xué)活性，呈現(xiàn)較弱的酸性，可與金屬表面的氧化物發(fā)生化現(xiàn)較弱的酸性，可與金屬表面的氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；學(xué)反應(yīng)； 冷卻后松香又變成穩(wěn)定的固體，無冷卻后松香又變成穩(wěn)定的固體，無

15、腐蝕性，絕緣性強(qiáng)。腐蝕性，絕緣性強(qiáng)。 2323免清洗助焊劑免清洗助焊劑免清洗助焊劑是目前電子工業(yè)普遍采用的一種助免清洗助焊劑是目前電子工業(yè)普遍采用的一種助焊劑，其優(yōu)點是殘留物少（焊劑，其優(yōu)點是殘留物少（2-5%2-5%），不需清洗，），不需清洗，絕緣電阻大，使用方便。絕緣電阻大，使用方便。24243.2.33.2.3膏狀焊料膏狀焊料用再流焊設(shè)備焊接SMT電路板要使用膏狀焊料。膏狀焊料俗稱焊膏或焊錫膏，由于當(dāng)前焊料的主要成分是鉛錫合金，故也稱鉛錫焊膏（無鉛焊接的焊膏為“無鉛焊膏”）。焊膏應(yīng)該有足夠的粘性，可以把SMT元器件粘附在印制電路板上，直到再流焊完成。2525 焊粉焊粉是合金粉末，是焊膏的

16、主要成分。焊粉是把合金材料在惰性氣體（如氬氣）中用噴吹法或高速離心法生產(chǎn)的，并儲存在氮?dú)庵斜苊庋趸：阜鄣暮辖鸾M分、顆粒形狀和尺寸，對焊膏的特性和焊接的質(zhì)量（焊點的潤濕、高度和可靠性）產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響。2626表表3.15 對不同粒度等級的焊粉的質(zhì)量要求對不同粒度等級的焊粉的質(zhì)量要求型號多于80%的顆 粒 尺 寸/m應(yīng)少于1%的大顆粒尺寸/m應(yīng)少于10%的微 顆 粒 尺 寸/m1型75105150753型2045454型2038382727表表3.16 焊膏中助焊劑的主要成分及其作用焊膏中助焊劑的主要成分及其作用成分主要材料作用樹脂松香、合成樹脂等凈化焊接面，提高潤濕性粘 合劑松香、松香脂、聚

17、丁烯等提供貼裝元器件所需的焊膏粘性活 化劑胺、苯胺、聯(lián)胺鹵化鹽、硬脂酸等凈化焊接面溶劑甘油、乙醇類、酮類等 調(diào)節(jié)焊膏的工藝特性其它觸變劑、界面活性劑、消光劑等調(diào)節(jié)焊膏的工藝特性，防止分散和塌邊2828常用焊錫膏及選擇依據(jù)使用方式名稱化學(xué)活性等級適用范圍絲網(wǎng)印刷 無鹵素焊錫膏R航天及軍用電子設(shè)備絲網(wǎng)印刷 輕度活化焊錫膏RMA軍用及專用電子設(shè)備絲網(wǎng)印刷 活化松香焊錫膏RA民用消費(fèi)產(chǎn)品及電子設(shè)備絲網(wǎng)印刷 常溫保存焊錫膏RMA專用電子設(shè)備定量分配器定量分配器用焊錫膏RMA定量分配器滴涂2929焊膏管理與使用的注意事項焊膏管理與使用的注意事項 焊膏通常應(yīng)該保存在510的低溫環(huán)境下，可以儲存在電冰箱的冷藏

18、室內(nèi)。超過了使用期限的焊膏，不能再用于生產(chǎn)正式產(chǎn)品。 一般應(yīng)該在使用前至少2小時從冰箱中取出焊膏，待焊膏達(dá)到室溫后，才能打開焊膏容器的蓋子，以免焊膏在解凍過程中凝結(jié)水汽。假如有條件使用焊膏攪拌機(jī)，焊膏回到室溫只需要15分鐘。3030 觀察錫膏，如果表面變硬或有助焊劑析出，必須進(jìn)行特殊處理，否則不能使用；如果焊錫膏的表面完好，則要用不銹鋼棒攪拌均勻以后再使用。如果焊錫膏的粘度大而不能順利通過印刷模板的網(wǎng)孔或定量滴涂分配器，應(yīng)該適當(dāng)加入所使用錫膏的專用稀釋劑，稀釋并充分?jǐn)嚢枰院笤儆谩?使用時取出焊膏后，應(yīng)及時蓋好容器蓋，避免助焊劑揮發(fā)。 涂敷焊膏和貼裝元器件時，操作者應(yīng)該戴手套，避免污染電路板。3

19、131 把焊膏涂敷到印制板上的關(guān)鍵是，要保證焊膏能準(zhǔn)確地涂覆到元器件的焊盤上。如果涂敷不準(zhǔn)確，必須擦洗掉焊膏再重新涂敷。擦洗免清洗焊膏不得使用酒精。 印好焊膏的電路板要及時貼裝元器件，盡可能在4小時內(nèi)完成再流焊。 免清洗焊膏原則上不允許回收使用，如果印刷涂敷的間隔超過1小時，必須把焊膏從模板上取下來并存放到當(dāng)天使用的單獨(dú)容器里，不要將回收的錫膏放回原容器。 完成再流焊的電路板，需要清洗的應(yīng)該在當(dāng)天完成清洗，防止焊錫膏的殘留物對電路板產(chǎn)生腐蝕。3232(4.)無鉛焊料無鉛焊料 1） 鉛及其化合物帶來的污染鉛及其化合物帶來的污染 2） 無鉛焊接工藝的提出無鉛焊接工藝的提出 日本首先研制出無鉛焊料日

20、本首先研制出無鉛焊料 ，立法規(guī)定有鉛焊接，立法規(guī)定有鉛焊接的終止期限為的終止期限為2003年年底，從年年底，從2004年開始將不允年開始將不允許含鉛電子產(chǎn)品進(jìn)口；許含鉛電子產(chǎn)品進(jìn)口；歐盟也決定在歐盟也決定在2006年在電子產(chǎn)品中限制使用包括年在電子產(chǎn)品中限制使用包括鉛在內(nèi)的有害物質(zhì)。鉛在內(nèi)的有害物質(zhì)。 返回33333） 無鉛焊料的研究與推廣無鉛焊料的研究與推廣 對無鉛焊料的理想化技術(shù)要求如下：對無鉛焊料的理想化技術(shù)要求如下： 無毒性無毒性 性能好性能好 兼容性好兼容性好 材料成本低材料成本低 無鉛錫絲3434無鉛波峰焊設(shè)備無鉛波峰焊設(shè)備3535 最有可能替代鉛錫焊料的無毒合金是以錫最有可能替代

21、鉛錫焊料的無毒合金是以錫（Sn）為主，添加銀（）為主，添加銀（Ag）、鋅（）、鋅（Zn）、銅）、銅（Cu）、銻（）、銻（Sb）、鉍（）、鉍（Bi）、銦（）、銦（In）等金）等金屬元素。屬元素。無鉛焊料的可能選擇方案：無鉛焊料的可能選擇方案： Sn-Ag 系焊料 Sn-Zn 系焊料 Sn-Bi 系焊料 36364） 無鉛焊料引發(fā)的新課題無鉛焊料引發(fā)的新課題 元器件問題元器件問題 印制電路板問題印制電路板問題 助焊劑問題助焊劑問題 焊接設(shè)備問題焊接設(shè)備問題 工藝流程中的問題工藝流程中的問題 廢料回收問題廢料回收問題 37373.2.5 SMT所用的粘合劑所用的粘合劑（紅（紅膠）膠） 粘合劑在電子產(chǎn)

22、品中的應(yīng)用已經(jīng)有了長久的歷史，但它作為在焊接前把元器件固定在電路基板上的一種手段，卻是SMT技術(shù)創(chuàng)造的新方法。3838貼片膠的基本樹脂特性固化方法環(huán)氧樹脂熱敏感，必須低溫儲存才能保持使用壽命（下6個月，常溫下3個月），溫度升高使壽命縮短，時，壽命和質(zhì)量迅速下降；固化溫度較低，固化速度慢，時間長；粘接強(qiáng)度高，電氣特性優(yōu)良；高速點膠性能不好。單 一 熱 固化丙烯酸脂性能穩(wěn)定，不必特殊低溫儲存，常溫下使用壽命12個月；固化溫度較高，但固化速度快，時間短；粘接強(qiáng)度和電氣特性一般；高速點膠性能優(yōu)良。雙重固化：紫外光+熱表表3.19 SMT工藝常用貼片膠的構(gòu)成工藝常用貼片膠的構(gòu)成與固化方法與固化方法393

23、93.3 焊接工具3.3.1 3.3.1 電烙鐵分類及結(jié)構(gòu)電烙鐵分類及結(jié)構(gòu) 按加熱方式分類：有直熱式、感應(yīng)式等；按加熱方式分類：有直熱式、感應(yīng)式等； 從功能分：有單用式、兩用式、調(diào)溫式、恒溫式等。從功能分：有單用式、兩用式、調(diào)溫式、恒溫式等。 按烙鐵功率分類：有按烙鐵功率分類：有20W20W、30W30W、500W500W等；等； 4040（1） 直熱式電烙鐵直熱式電烙鐵 內(nèi)熱式電烙鐵內(nèi)熱式電烙鐵 4141特點：發(fā)熱快、體積小、重量輕和耗電低特點：發(fā)熱快、體積小、重量輕和耗電低4242外熱式電烙鐵外熱式電烙鐵 4343外熱直立式電烙鐵的規(guī)格按功率分有外熱直立式電烙鐵的規(guī)格按功率分有30W、45

24、W、75W、100W、200W、300W等等 4444（4） 調(diào)溫式電烙鐵調(diào)溫式電烙鐵 4545溫溫控控電電烙烙鐵鐵烙鐵架烙鐵架清潔海綿清潔海綿烙鐵架基座烙鐵架基座電線電線發(fā)熱器指示燈發(fā)熱器指示燈控溫旋鈕控溫旋鈕校準(zhǔn)旋鈕校準(zhǔn)旋鈕電源開關(guān)電源開關(guān)烙鐵頭烙鐵頭烙鐵手柄烙鐵手柄主機(jī)主機(jī)4646特點：恒溫裝置特點：恒溫裝置在烙鐵本體內(nèi)，在烙鐵本體內(nèi)，核心是裝在烙鐵核心是裝在烙鐵頭上的強(qiáng)磁體傳頭上的強(qiáng)磁體傳感器。感器。 恒溫式電烙鐵恒溫式電烙鐵 ：4747（5） 電烙鐵的合理使用電烙鐵的合理使用 焊接對象及工作性質(zhì) 烙鐵頭溫度（） 選用烙鐵 一般印制電路板、 安裝導(dǎo)線 300400 20W 內(nèi)熱式、30

25、W 外熱式、恒溫式 集成電路 300400 20W 內(nèi)熱式、恒溫式 焊 片 、 電 位 器 、28W 電阻、大電解電容器、 大功率管 350450 3550W 內(nèi)熱式、恒溫式 5075W 外熱式 8W 以上大電阻、 2mm 以上導(dǎo)線 400550 100W 內(nèi)熱式、150200W 外熱式 匯流排、金屬版等 500630 300W 外熱式 維修、 調(diào)試一般電子產(chǎn)品 20W 內(nèi)熱式、恒溫式、感應(yīng)式、儲能式、兩用式 48482. 烙鐵頭的形狀與修整烙鐵頭的形狀與修整 （1） 烙鐵頭的形狀烙鐵頭的形狀 過小合適合適過大選擇合適的烙鐵頭選擇合適的烙鐵頭: :返回4949B B型型/LB/LB型（圓錐形）

26、型（圓錐形）特點：特點：應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：B B型烙鐵頭無方向性，整個烙鐵頭前端均可進(jìn)行焊接型烙鐵頭無方向性，整個烙鐵頭前端均可進(jìn)行焊接。B B型適合一般焊接，無論大小型適合一般焊接，無論大小焊點，都可使用焊點，都可使用B B型烙鐵頭。型烙鐵頭。LBLB型是型是B B型的一種，形狀修長，型的一種，形狀修長，能在焊點周圍有較高之元件或能在焊點周圍有較高之元件或焊接空間狹窄的焊接環(huán)境中靈焊接空間狹窄的焊接環(huán)境中靈活操作。活操作。5050D型型/LD型型特點：特點：用扁平部份進(jìn)行焊接。適用范圍：適合需要多錫量的焊接，例如焊接面積大、端子粗、焊墊大的焊接環(huán)境。5151I 型型特點特點：烙鐵頭尖端幼細(xì)

27、。適用范圍：適用范圍：適合精細(xì)之焊接，焊接空間狹小的情況，也可以修正焊接芯片時產(chǎn)生的錫橋。5252C 型型/CF 型（斜切型（斜切直直柱形）柱形）特點特點：用烙鐵頭前端斜面部份進(jìn)行焊接，適合需要多錫量的焊接。適用范圍適用范圍：型烙鐵頭應(yīng)用范圍與D型烙鐵頭相似，例如焊接面積大，粗端子，焊墊大的情況適用 。53533.4 3.4 印制板（敷銅板）印制板（敷銅板）覆銅板的組成覆銅板的組成 單面板單面板 5454雙面板雙面板5555 覆銅板的基板覆銅板的基板 酚醛樹脂基板和酚醛紙基覆銅板酚醛樹脂基板和酚醛紙基覆銅板 用酚醛樹脂浸漬絕緣紙或棉纖維板，兩面加用酚醛樹脂浸漬絕緣紙或棉纖維板，兩面加無堿玻璃布

28、，就能制成酚醛樹脂層壓基板。無堿玻璃布，就能制成酚醛樹脂層壓基板。 環(huán)氧樹脂基板和環(huán)氧玻璃布覆銅板環(huán)氧樹脂基板和環(huán)氧玻璃布覆銅板 纖維紙或無堿玻璃布用環(huán)氧樹脂浸漬后熱纖維紙或無堿玻璃布用環(huán)氧樹脂浸漬后熱壓而成的環(huán)氧樹脂層壓基板，電氣性能和壓而成的環(huán)氧樹脂層壓基板，電氣性能和機(jī)械性能良好。機(jī)械性能良好。 5656 聚四氟乙烯基板和聚四氟乙烯玻璃布覆銅板聚四氟乙烯基板和聚四氟乙烯玻璃布覆銅板 用無堿玻璃布浸漬聚四氟乙烯分散乳液后用無堿玻璃布浸漬聚四氟乙烯分散乳液后熱壓制成的層壓基板，是一種高度絕緣、熱壓制成的層壓基板，是一種高度絕緣、耐高溫的新型材料。耐高溫的新型材料。 5757 銅箔銅箔 銅箔是

29、制造覆銅板的關(guān)鍵材料，必須有較高銅箔是制造覆銅板的關(guān)鍵材料，必須有較高的導(dǎo)電率及良好的焊接性。的導(dǎo)電率及良好的焊接性。 銅箔表面不得有劃痕、砂眼和皺折，金屬純銅箔表面不得有劃痕、砂眼和皺折，金屬純度不低于度不低于99.8%，厚度誤差不大于，厚度誤差不大于5m。 原電子工業(yè)部的部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：銅箔厚度的標(biāo)原電子工業(yè)部的部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：銅箔厚度的標(biāo)稱系列為稱系列為18m、25m、35m、50m、70m和和105m。目前普遍使用的是目前普遍使用的是35m厚度的銅箔。厚度的銅箔。 5858 圖3.19 表面銅厚測試儀5959印制板上銅箔重量與銅箔厚度的關(guān)系按照英制體系計算，用印制板上單位面積銅箔的重量來表

30、示銅箔的平均厚度：1OZ（1盎司，28.35g）重量的銅箔貼在1 Inch2（平方英尺）的面積上，厚度大約是35m。換算成公制：銅箔的重量除以銅的密度和表面積即為銅箔厚度T，已知銅的密度為8.9g/cm3，則 所以，英制中常用1OZ表示35m的銅箔厚度。6060 粘合劑粘合劑 銅箔能否牢固地附著在基板上，粘合劑是重銅箔能否牢固地附著在基板上，粘合劑是重要因素。覆銅板的抗剝強(qiáng)度主要取決于粘合要因素。覆銅板的抗剝強(qiáng)度主要取決于粘合劑的性能。劑的性能。常用的覆銅板粘合劑有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、常用的覆銅板粘合劑有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯和聚酰亞胺等。聚四氟乙烯和聚酰亞胺等。 61613.43.4

31、.1.2 覆銅板的生產(chǎn)覆銅板的生產(chǎn)工藝流程工藝流程使零價銅氧化為二價氧化銅或一價氧化亞銅，可以提高銅箔與基板的粘合力。銅箔氧化后在其粗糙面上膠，然后放入烘箱使膠預(yù)固化。玻璃布（或纖維紙）預(yù)先浸漬樹脂并烘烤，讓樹脂也處于半固化狀態(tài)。當(dāng)膠處于半固化狀態(tài)時，將銅箔與玻璃布（或纖維紙）對貼，根據(jù)基板厚度要求選擇玻璃布（或纖維紙）層的數(shù)量，按尺寸剪切后進(jìn)行壓制。壓制過程中使用蒸汽或電加熱，使半固化的粘結(jié)劑徹底固化，銅箔與基板牢固地粘合成一體，冷卻后即為覆銅板。62623.43.4.2 覆銅板的指標(biāo)與特點覆銅板的指標(biāo)與特點覆銅板的非電技術(shù)指標(biāo) 抗剝強(qiáng)度 翹曲度 抗彎強(qiáng)度 耐浸焊性（耐熱性、耐焊性） 阻燃性

32、63632. 幾種常用覆銅板的性能特點幾種常用覆銅板的性能特點 品種 標(biāo)稱厚度（mm） 銅箔厚度（m） 性能特點 典型應(yīng)用 酚醛紙基 覆銅板 1.0,1.5,2.0,2.5, 3.0,3.2,6.4 5070 價格低， 易吸水， 不耐高溫， 阻燃性差 中、低檔消費(fèi)類電子產(chǎn)品，如收音機(jī)、錄音機(jī)等 環(huán)氧紙基 覆銅板 同上 3570 價格高于酚醛紙基板， 機(jī)械強(qiáng)度、 耐高溫和耐潮濕較好 工作環(huán)境好的儀 器 儀 表 和中、高檔消費(fèi)類電子產(chǎn)品 表表1返回6464品種 標(biāo)稱厚度 銅箔厚度 性能特點 典型應(yīng)用 環(huán)氧玻璃布 覆銅板 0.2,0.3,0.5,1.0,1.5,2.0,3.0,5.0,6.4 (mm

33、) 3550 (m) 價格較高，基板性能優(yōu)于酚醛紙板且透明 工業(yè)裝備或計算機(jī)等高檔電子產(chǎn)品 聚四氟乙烯 玻璃布覆銅板 0.25,0.3,0.5,0.8,1.0,1.5, 2.0 (mm) 3550 (m) 價格高，介電性能好，耐高溫，耐腐蝕 超 高 頻 （ 微波） 、 航空航天和軍工產(chǎn)品 聚酰亞胺 覆銅板 0.2,0.5,0.8,1.2,1.6,2.0 (mm) 35 (m) 重量輕，用于制造繞性印制電路板 工業(yè)裝備或消費(fèi) 類 電 子 產(chǎn)品， 如計算機(jī)、儀器儀表等 表265653.4.2.33.4.2.3金屬芯印制板金屬芯印制板金屬芯印制板，就是用一塊厚度適當(dāng)?shù)慕饘侔宕姝h(huán)氧玻璃布基板，經(jīng)過特

34、殊處理以后，電路導(dǎo)線在金屬板兩面相互連通，而與金屬板本身高度絕緣。金屬芯印制板的優(yōu)點是散熱性能好，尺寸穩(wěn)定；所用金屬材料具有電磁屏蔽作用，可以防止信號之間相互干擾；并且制造成本也比較低。 圖3.21 金屬芯印制板材的制造工藝流程66663.5.1 3.5.1 電子產(chǎn)品與印制電路板的電子產(chǎn)品與印制電路板的性能等級性能等級在有關(guān)的IPC標(biāo)準(zhǔn)中建立了三個通用的產(chǎn)品等級(class) 第一等級 通用電子產(chǎn)品包括消費(fèi)產(chǎn)品、某些計算機(jī)和計算機(jī)外圍設(shè)備，以及適合于那些可靠性要求不高、外觀不重要的電子產(chǎn)品。 第二等級 專用服務(wù)電子產(chǎn)品包括那些要求高性能和長壽命的通信設(shè)備、復(fù)雜的商業(yè)機(jī)器、儀器和軍用設(shè)備，并且希

35、望這些設(shè)備不間斷服務(wù)，但允許偶爾的故障。 第三等級 高可靠性電子產(chǎn)品包括那些關(guān)鍵的商業(yè)與軍事產(chǎn)品設(shè)備，要求高度可靠性，因故障停機(jī)是不允許的。3.5 印制電路板基礎(chǔ)知識印制電路板基礎(chǔ)知識67673.5.2 印制電路板的結(jié)構(gòu)與組成印制電路板的種類和特點印制電路板的種類和特點 單面印制電路板 雙面印制電路板 多層印制電路板 柔性印制板 平面印制電路板印制電路板的印制導(dǎo)線嵌入絕緣基板，與基板表面平齊。一般情況下在印制導(dǎo)線上都電鍍一層耐磨金屬層，通常用于轉(zhuǎn)換開關(guān)、電子計算機(jī)的鍵盤等6868 圖3.22 印制板的基本構(gòu)成與焊點的形成6969 頂層布線層（TOP LAYER） 底層布線層（BOMTTOM L

36、AYER） 通孔層（MULTI LAYER） 鉆孔定位層（DRILL GUIDE） 鉆孔描述層（DRILL DRAWING） 頂層/底層阻焊層（TOP/BOTTOM SOLDER） 頂層/底層絲印層（TOP/BOTTOM OVERLAY）： 機(jī)械層（MECHANICAL LAYERS）：印制板機(jī)械加工層，可作為機(jī)械尺寸標(biāo)注或者特殊用途 中間信號層（MID LAYERS）：多用于多層板的中間層布線。也可作為特殊用途層，但是必須在同層標(biāo)識清楚其用途。 內(nèi)電層（INTERNAL PLANES）：用于多層板。 禁止布線層（KEEPOUT LAYER）：禁止布線層，也可以用做PCB機(jī)械外形，但當(dāng)MECH

37、ANICAL LAYER1已經(jīng)用來標(biāo)識外形層時，不得使用禁止布線層。 頂層/底層錫膏層（TOP/BOTTOM PASTE）：印制電路板各層的定義及描述70707171 圖3.24 “郵票板”幾塊印制板的拼板7272 圖3.25 印制板通過插座對外連接(金手指)7373印制板對外連接方式的選擇印制板對外連接方式的選擇 導(dǎo)線焊接方式 圖3.26 對外引線的焊點應(yīng)該靠近板邊 圖3.27 線路板對外引線焊接方式圖3.28 用緊固件將引線固定在板上7474 插接件連接 圖3.29 提高印制板插座對外連接的可靠性 圖3.30 插針式接插件與印制板的連接75753.5.3 3.5.3 印制電路板上的焊盤及導(dǎo)

38、線印制電路板上的焊盤及導(dǎo)線1、焊盤（1）假設(shè)插孔的直徑為do，元器件引腳的直徑為dI，do應(yīng)比dI大0.2mm左右 焊盤的外徑 在單面板上，焊盤的外徑一般應(yīng)當(dāng)比引腳插孔的直徑大1.3mm以上 在雙面電路板上，由于焊錫在金屬化孔內(nèi)也形成浸潤，提高了焊接的可靠性，所以焊盤直徑可以比單面板的略小一些。 孔金屬化 雙面印制板兩面的導(dǎo)線或焊盤需要連通時，可以通過金屬化孔實現(xiàn)。7676 圖3.31 各種形式的焊盤7777大面積銅箔上的焊盤對于特別寬的印制導(dǎo)線和為了減少干擾而采用的大面積接地覆銅上，要把焊盤的形狀做成“十字花形”的特殊處理（俗稱熱焊盤，Thermal），如圖3.31(g)所示。這是出于保證焊

39、接質(zhì)量的考慮。因為大面積銅箔的熱容量大而需要長時間加熱、熱量散發(fā)快而容易造成虛焊，在焊接時受熱量過多會引起銅箔鼓漲或翹起。78783 3.5 5.3.23.2 印制導(dǎo)線印制導(dǎo)線 印制導(dǎo)線的寬度與載流能力的關(guān)系溫升102030銅箔厚度（OZ/m）0.5/17.51/352/700.5/17.51/352/700.5/17.51/352/70印制導(dǎo)線寬度（mil）承載最大電流（A）100.51.01.40.61.21.60.71.52.2150.71.21.60.81.32.41.01.63.0200.71.32.11.01.73.01.22.43.6250.91.72.51.22.23.31.5

40、2.84.0301.11.93.01.42.54.01.73.25.0501.52.64.02.03.66.02.64.47.3752.03.55.72.84.57.83.56.010.01002.64.26.93.56.09.94.37.512.52004.27.011.56.010.011.07.513.020.52505.08.312.37.212.320.09.015.024.5表表3.23.23 印制導(dǎo)線載流容量印制導(dǎo)線載流容量7979印制板上導(dǎo)線載流能力的計算一直缺乏權(quán)威的技術(shù)方法和公式，經(jīng)驗豐富CAD工程師依靠經(jīng)驗?zāi)茏龀霰容^準(zhǔn)確的判斷，一般10mil（0.254mm）線寬可以載流

41、1A。8080印制導(dǎo)線的間距導(dǎo)線之間距離的確定，應(yīng)當(dāng)考慮在最壞的工作條件下，導(dǎo)線之間的的要求。印制導(dǎo)線越短，間距越大，則絕緣電阻按比例增加。實驗證明，導(dǎo)線之間的距離在60mil（1.5mm）時，絕緣電阻超過10M，允許的工作電壓可達(dá)到300V以上；間距為40mil（1mm）時，允許電壓為200V。現(xiàn)在，電子產(chǎn)品的印制板普遍涂覆了阻焊層，導(dǎo)線間實際絕緣電阻和擊穿電壓都更高了。8181 圖3.32 印制導(dǎo)線的走向與形狀 印制導(dǎo)線的走向不能有急劇的拐彎和尖角，拐角不得小于90。這是因為很小的內(nèi)角在制板時難于腐蝕，而在過尖的外角處，銅箔容易剝離或翹起。 導(dǎo)線通過兩個焊盤之間而不與它們連通的時候，應(yīng)該與

42、它們保持最大而相等的間距；同樣，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的距離也應(yīng)當(dāng)均勻地相等并且保持最大。 導(dǎo)線與焊盤的連接處的過渡也要圓滑，避免出現(xiàn)小尖角。 焊盤之間導(dǎo)線的連接：當(dāng)焊盤之間的中心距小于一個焊盤的外徑D時，導(dǎo)線的寬度可以和焊盤的直徑相同；如果焊盤之間的中心距比D大時，則應(yīng)減小導(dǎo)線的寬度；如果一條導(dǎo)線上有三個以上焊盤，它們之間的距離應(yīng)該大于2D。82823.5.4 印制電路板加工與組裝的文件要求一般，需轉(zhuǎn)交專業(yè)制版廠家的的技術(shù)文件包括： 可同時由EDA軟件輸出的GERBER文件（RS-274-X格式）和鉆孔文件。鉆孔文件要區(qū)分金屬化孔、非金屬化孔（對裝配孔，要特別說明為非金屬化孔）和異形孔的位置。 外形

43、尺寸與公差圖（包括定位孔尺寸及位置要求）。 說明文件應(yīng)標(biāo)明加工工藝要求，如基板厚度、層數(shù)、銅箔厚度，是否拼板等。對絲印油墨材料、顏色以及阻焊層材料厚度，如有特殊要求，也應(yīng)加以說明。8383印制電路板的評價角度 準(zhǔn)確性 可靠性 工藝性 經(jīng)濟(jì)性84843.6 SMT工藝對印制電路板的要求圖3.33 SMC裝焊圖示與傳統(tǒng)的THT（插裝工藝）相比較，采用SMT工藝的電路板上，元器件的體積更小而組裝密度更大，對焊盤的精度和焊接的質(zhì)量要求更高。所以，在PCB設(shè)計時，要更加重視“可制造性”和“可靠性”要求，對焊盤和元器件布局做出相應(yīng)的處理，在設(shè)計階段就充分考慮產(chǎn)品的組裝質(zhì)量。85853.6.1 SMT3.6

44、.1 SMT印制板的設(shè)計要求印制板的設(shè)計要求3.6.1.1 3.6.1.1 選用選用SMTSMT基板的原則基板的原則根據(jù)SMD的組裝形式，對SMT基板的性能有以下幾點要求： 外觀要求 熱膨脹系數(shù) 導(dǎo)熱系數(shù) 耐熱性。 銅箔的粘合強(qiáng)度。 彎曲強(qiáng)度 SMT印制板的翹曲度 電性能 基板厚度種類指標(biāo)要求圖示上翹曲0.5mm下翹曲1.2mm8686組裝形式示意圖特征(a)單面全部貼裝SMD，采用再流焊(b)雙面全部貼裝SMD，采用再流焊(c)單面混裝，既有SMD又有THC，先用再流焊，后用波峰焊(d)A面插裝THC，B面僅貼裝簡單SMD，全部采用波峰焊(e)A面混裝，采用再流焊；B面僅貼裝簡單SMD，采用

45、波峰焊8787SMTSMT印制板的形狀、結(jié)構(gòu)與定位要求印制板的形狀、結(jié)構(gòu)與定位要求 形狀 工藝邊（夾持邊、傳送邊）寬度一般為5mm（不小于3.8mm），在此范圍內(nèi)不允許布放元器件和焊盤、通孔、走線 機(jī)械定位孔 光學(xué)定位基準(zhǔn)點8888 圖3.37 光學(xué)定位基準(zhǔn)圖形及在印制板上的設(shè)置8989光學(xué)定位基準(zhǔn)點主要有兩個作用： 在SMT生產(chǎn)中，錫膏印刷機(jī)、貼片機(jī)都會以MARK點為基準(zhǔn)，計算印刷錫膏焊盤的位置或貼裝元件的位置，光學(xué)基準(zhǔn)點為設(shè)備提供工作時的公共測量依據(jù)。對于SMT設(shè)備來說，沒有MARK點就無法準(zhǔn)確定位。另外，BGA以及一些引腳密集的器件，在貼裝時還要根據(jù)專用的MARK點再一次精確定位。 識別

46、產(chǎn)品的種類。9090 圖3.38 印制板拼板的V形槽和郵票孔91913.6.2 SMT印制板上元器件的布局與放置 元器件在印制板上盡可能均勻排放，避免輕重不均。離板邊3mm內(nèi)不能布線，離邊5mm內(nèi)不能放置元器件。 考慮維修時方便拆卸，元器件間距不得太小。 大質(zhì)量的元器件熱容量較大，如果布局過于集中，再流焊時容易造成局部溫度低而導(dǎo)致假焊；大型器件周邊要留一定的維修空隙（保證返修設(shè)備加熱頭能夠進(jìn)行操作）。9292 大功率器件應(yīng)均勻地放置在印制板邊緣或機(jī)箱內(nèi)的通風(fēng)位置上，把大功率器件分散開，可以避免電路工作時印制板上局部過熱產(chǎn)生應(yīng)力，影響焊點的可靠性。 采用如表3.100圖(c)所示單面混裝時，應(yīng)把貼裝和插裝元器件放置在A面；采用如表3.100圖(d)所示雙面波峰焊混裝時，應(yīng)把大的貼裝和插裝元器件布放在A面，并且兩面的大器件要盡量錯開放置；采用如表3.100圖(e)所示A面再流焊、B面波峰焊混裝時，應(yīng)把大的貼裝和插裝元器件布放在A面（再流焊面），把適合于波峰焊的矩形、圓柱形片式元件和較小的SO器件（引腳數(shù)小于28，引腳間距1mm以上）布放在B面（波峰焊板面）。波峰焊板面上不能安放四邊有引腳的器件，如QFP、PLCC等。9393 波峰焊板面上的元器件，封裝必須能承受較高的焊接溫度并是全密封型的。 貴重的元器件不要放置在