電子元器件的可靠性安裝

1、.可靠性技術(shù)資料電子元器件的可靠性安裝：.；第 PAGE 5頁(yè) HYPERLINK : ： 82425288 ： 824133109.7 電子元器件的可靠性安裝 在整機(jī)系統(tǒng)中安裝電子元器件時(shí)，假設(shè)采用方法不當(dāng)或者操作不慎，容易給器件帶來機(jī)械損傷或熱損傷，從而對(duì)器件的可靠性呵斥危害。因此，必需采用正確的安裝方法。9.7.1 引線成形與切斷 在將電子元器件往印制板等載體上安裝時(shí)，通常預(yù)先要將其引線成形或切斷。這時(shí)，引線假設(shè)被加以過高的應(yīng)力，器件就會(huì)遭到機(jī)械損傷，并嚴(yán)重影響其可靠性。例如，器件管座與引線之間相對(duì)遭到強(qiáng)拉力的作用，能夠會(huì)呵斥器件內(nèi)引線與鍵合點(diǎn)之間的斷線，或者封裝根部產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致密封性下

2、降。 在引線成形或切斷時(shí)，應(yīng)留意以下要點(diǎn)： (1)彎曲或切斷引線時(shí)，應(yīng)運(yùn)用專門的佳句固定彎曲處和器件管座之間的引線，不要拿著管座彎曲，如圖9.45所示。運(yùn)用模具大量成形時(shí)，要留意所設(shè)計(jì)的固定引線的夾具不應(yīng)對(duì)器件本身施加應(yīng)力，而且，夾具與引線的接觸面應(yīng)平滑，以免損傷引線鍍層。圖9.45 引線彎曲方法 (2)引線彎曲點(diǎn)應(yīng)與管座之間堅(jiān)持一定的間隔 t。當(dāng)引線被彎曲為直角時(shí)，t 3mm；當(dāng)引線彎曲角小于90時(shí)，t1.5mm。對(duì)于小型玻璃封裝二極管，引線彎曲處間隔 管身根部應(yīng)在5mm以上，否那么易呵斥外引線根部斷裂或玻殼裂紋。 (3)彎曲引線時(shí)，彎曲的角度不要超越最終成形的彎曲角度。不要反復(fù)彎曲引線。不

3、要在引線較厚的方向彎曲引線，如對(duì)扁平外形的引線不能進(jìn)展橫向彎折。 (4)不要沿引線軸向施加過大了的拉伸應(yīng)力。有關(guān)規(guī)范規(guī)定，沿引線引出方向無沖擊地施加0.227kg的拉力，至少堅(jiān)持30秒鐘，不應(yīng)產(chǎn)生任何缺陷。實(shí)踐安裝操作時(shí)，所加應(yīng)力不能超越這個(gè)限制。 (5)彎曲夾具接觸引線的部分應(yīng)為半徑大于0.5mm的園角，以防止運(yùn)用它彎曲引線時(shí)損壞引線的鍍層。9.7.2 在印制電路板上安裝器件 往往印制電路板上安裝電子元器件時(shí)，必需留意不要使器件在插入時(shí)或插入后遭到過大的應(yīng)力作用，主要應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：(1)印制板上器件安裝孔的間距應(yīng)與器件本身的引線間距一樣參見圖9.46。當(dāng)安裝孔間距與器件引線原始間距不一致時(shí)

4、，應(yīng)先將引線成型后再插入印制板，不要強(qiáng)行插入。器件引線直徑與金屬化孔配合的直徑間隙普通以0.20.4mm為理想，引薦運(yùn)用的器件引線直徑與金屬化孔孔徑的配合關(guān)系見表9.8。圖9.46 引線間距與安裝孔之間的配合情況表9.8 引薦運(yùn)用的器件引線直徑與金屬化孔孔徑的配合關(guān)系元器件引線直徑d (mm)金屬化孔孔徑D (mm)0.50.80.50.60.90.60.71.00.70.91.20.91.11.4，1.6 (2)由于元器件引線與印制板及焊點(diǎn)資料的熱膨脹系數(shù)不一致，在溫度循環(huán)變化或高溫條件下會(huì)引入機(jī)械應(yīng)力，有能夠?qū)е潞更c(diǎn)的拉裂、印制線的翹起、元器件破裂和短路等問題，所以，引線成形和安裝在印制板

5、上時(shí)，應(yīng)采取消除熱應(yīng)力的措施。 軸向引線的柱形元器件如二極管、電阻、電容等，在搭焊和插焊時(shí)，引線程度應(yīng)留有不短于3mm的熱應(yīng)變余量，詳細(xì)方法參見圖9.47，其中對(duì)于安裝密度較大的印制板組件，可采用預(yù)先折彎帶圓弧或環(huán)形構(gòu)造，以便到達(dá)較大的熱應(yīng)變余量，如圖9.47(b)和(c)所示。(a) (b) (c) 圖9.47 消除熱應(yīng)力的二極管安裝方法三極管的安裝也應(yīng)采取相應(yīng)措施。圖9.48給出了幾種晶體三極管在印制板上的安裝方式，圖(a)為引線直接穿過印制板，未留余量，故效果較差；圖(b)在管座與印制板之間留有適當(dāng)間隙，有利于消除熱應(yīng)變影響，但會(huì)減弱器件經(jīng)過印制板的散熱作用，對(duì)小功率管效果較好；圖(c)

6、在圖(b)的根底上添加了導(dǎo)熱襯墊或在間隙內(nèi)填充導(dǎo)熱化合物，改善了散熱效果；圖(d)為倒裝型，圖(e)為側(cè)彎安裝型，二者均有較大的熱應(yīng)變余量，效果較好。(a) (b) (c) (d) (e)圖9.48 消除熱應(yīng)力的晶體三極管安裝方法雙列直插封裝集成電路的引線很硬，很難留出熱應(yīng)變余量，可將電路外殼用導(dǎo)熱資料粘接到印制板或印制板上的導(dǎo)熱條上。這種導(dǎo)熱資料應(yīng)具有一定的彈性，在溫度循環(huán)變化時(shí)，產(chǎn)生彈性伸縮，從而緩和熱不匹配應(yīng)力對(duì)器件的影響。為了到達(dá)較好的效果，粘結(jié)劑的厚度應(yīng)控制適當(dāng)，普通在0.10.3mm之間。雙列直插器件的安裝方式通常有圖9.49所示的幾種，其中圖 (a) 無熱應(yīng)變余量，效果差；圖(b

7、)采用彈性導(dǎo)熱資料，效果較好；圖(c)留有小間隙釋放應(yīng)變，對(duì)小功率器件較適宜；圖(d)是圖(b)和圖(c)兩種方法的綜合運(yùn)用。(a) (b) (c) (d) 圖9.49 消除熱應(yīng)力的雙列直插器件安裝方法 (3)應(yīng)經(jīng)過輕按器件使之插入印制板，不要用鉗子等工具強(qiáng)拉引線插入。 (4)器件固定在印制板后，不要再進(jìn)展有能夠引入機(jī)械應(yīng)力的裝配，如安裝散熱片等。 (5)安裝后的器件要處于自然形狀，不得遭到拉、壓、扭等應(yīng)力。在保證散熱的前提下，安裝高度應(yīng)盡能夠的低。9.7.3 焊接 焊接是電子元器件安裝過程中對(duì)器件可靠性影響甚大的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，應(yīng)留意以下要點(diǎn)。 1. 防過熱 引線浸錫和焊接器件時(shí)，在保證不產(chǎn)生

8、虛焊的前提下，應(yīng)盡能夠降低焊錫溫度和縮短焊接時(shí)間。通常規(guī)范規(guī)定的電子元器件耐焊接熱實(shí)驗(yàn)條件是距管殼1.01.5mm，處引線溫度為2605繼續(xù)101s，或者35010繼續(xù)3.50.5。因此，焊錫溫度為260時(shí)，焊接或浸錫時(shí)間不要超越10s；焊錫溫度為350時(shí)，不要超越3s。對(duì)于混合電路，烙鐵鐵頭的溫度應(yīng)低于245，焊接時(shí)間在10s以內(nèi)；假設(shè)烙鐵頭的溫度為245400，焊接時(shí)間應(yīng)限制在5s以內(nèi)。 焊接溫度過高導(dǎo)致的破壞主要反映在芯片與管座之間的鍵合資料上。一方名，芯片鍵合資料本身所耐溫度降低，通常遠(yuǎn)低于芯片可耐溫度；另一方面，芯片鍵合資料與芯片和管座之間的熱膨脹系數(shù)不一致，溫度的猛烈變化會(huì)在不同資

9、料之間構(gòu)成很大的熱不匹配應(yīng)力，容易導(dǎo)致鍵合強(qiáng)度下降、接觸電阻添加或者密封性劣化。 焊接二極管時(shí)，溫度應(yīng)更低些。對(duì)于金屬封裝或玻殼封裝二極管，芯片是用低溫鉛錫合金熔點(diǎn)為200左右焊接到金屬管座或管腳上，而且芯片緊挨管腳根部，假設(shè)焊接時(shí)引線溫度過高，有能夠使鉛錫合金熔化，并在鉛錫合金外表生長(zhǎng)一層氧化層，導(dǎo)致芯片鍵合電阻添加，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使焊料溢出構(gòu)成金屬球多余物，引起瞬時(shí)短路，或者呵斥引線根部玻璃開裂，導(dǎo)致密封性失效。 2. 防靜電 焊接時(shí)應(yīng)運(yùn)用松香系列中的中性防焊劑，不要運(yùn)用氯化物等酸性或堿性助焊劑焊油或焊膏，以防止腐蝕引線。松香助焊劑的普通配方為：20松香末，78純乙醇，2三乙醇胺混合而成。 焊

10、接完成后殘留的助焊劑應(yīng)進(jìn)展充分清洗。清洗時(shí)，先用化學(xué)溶劑如無水乙醇溶去助焊劑，然后再去除多余的溶劑和化學(xué)反響產(chǎn)物，但要留意不要損壞器件外貌和標(biāo)志。要仔細(xì)選擇化學(xué)溶劑，對(duì)于塑封器件，最好不用三氯乙烯作溶劑，由于其殘留物對(duì)塑封資料有溶解作用。最好不要運(yùn)用超聲清洗方法，以免將應(yīng)力加到器件上，如必需采用，應(yīng)將器件固定在不直接受振蕩器施力的位置上，而清洗時(shí)間不應(yīng)超越30秒，并應(yīng)仔細(xì)選擇清洗條件，以便使加到器件主體的應(yīng)力減至最小。為防止器件諧振，清洗時(shí)所加頻率普通為2829kHz，輸出功率15W/次。 3防潮氣作用 對(duì)于塑封器件，在高濕度場(chǎng)所運(yùn)輸、儲(chǔ)存或運(yùn)用時(shí)，不可防止的要吸濕。假設(shè)吸濕過多，那么實(shí)踐焊接

11、時(shí)，水急劇氣化，構(gòu)成的應(yīng)力會(huì)使樹脂/引線構(gòu)造面分別，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生封裝裂紋。因此，在實(shí)踐焊接前最好進(jìn)展烘干，條件可選為125，條件可選為125，1624小時(shí)。9.7.4 器件在整機(jī)系統(tǒng)中的規(guī)劃 電子元器件在整機(jī)系統(tǒng)中的規(guī)劃設(shè)計(jì)，應(yīng)使器件所處的位置不易出現(xiàn)高溫、強(qiáng)靜電和多塵埃等不利環(huán)境，詳細(xì)應(yīng)留意以下幾點(diǎn)： (1)應(yīng)使器件遠(yuǎn)離易出現(xiàn)高溫的部件或者高耗能的元器件，如大型電阻器和散熱器等。假設(shè)難以避開發(fā)熱元件，可以采用隔熱屏蔽板罩，也可思索通風(fēng)冷卻或沿空氣流動(dòng)的方向安裝散熱器。 (2)應(yīng)使器件遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)、變壓器等易出現(xiàn)高壓、高頻和浪涌干擾的設(shè)備，以免由于各種感應(yīng)或靜電使器件受損。 (3)器件的位置不要

12、安排在設(shè)備中的高壓電路附近或設(shè)備的下部。在這種地方，容易吸附或積累灰塵和異物，灰塵會(huì)使器件絕緣性能惡化而產(chǎn)生漏電，焊錫屑、電鍍屑等導(dǎo)電異物那么可使印制板的布線間或器件的引線間短路而產(chǎn)生誤動(dòng)作。 (4)發(fā)熱量大的器件應(yīng)盡能夠接近容易散熱的外表如金屬機(jī)殼的內(nèi)外表，金屬底座及金屬支架等安裝，并與外表之間有良好的接觸熱傳導(dǎo)。例如，電源部分的大功率管和整流橋堆屬于發(fā)熱大的器件，最好直接安裝在機(jī)殼上，以加大散熱面積。在印制板的規(guī)劃中，功率較大的晶體管周圍的板面上應(yīng)留有更多的敷銅層，以提高底板的散熱才干。 (5)盡量縮短高頻元器件之間的連線，以便減少它們之間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能離得太近，輸入和輸出器件盡能夠遠(yuǎn)離。 (6