電子工藝課件

電子工藝設計及技術(shù)主講人：徐素娟單位：沈飛集團概述目前，我們根據(jù)電子學原理制成的設備、裝置、儀表儀器等統(tǒng)稱為電子設備。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子設備亦趨現(xiàn)代化，正廣泛應用于人類生活的各個領域。電子設備有比較突出的幾個特點：1.電子設備具有短、小、輕、薄等特點。2.電子設備使用非常廣泛。3.可靠性高，4.還有其更重要的特點就是，整個電子設備的精度要求很高?！肮に嚲褪菍＠瑢＠褪琴Y本”第一章安全用電安全用電技術(shù)是研究如何預防用電事故及保障人身、設備安全的一門技術(shù)。（一）觸電對人體的傷害有電擊和電傷兩類。1．電擊：電擊是指電流通過人體內(nèi)部,影響心臟和神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織損傷及至死亡觸電事故。2．電傷：電傷是指電流的熱效應、化學效應或機械效應等對人體造成的危害。（二）觸電對人體的危害程度起決定作用的是通過人體電流的大小和通電時間。（三）安全用電主要有三個方面:供電系統(tǒng)的安全、用電設備的安全及人身安全。（四）安全用電

1．安全制度：2．安全措施：

3．安全操作:4．安全產(chǎn)品：所有電子產(chǎn)品都應該通過國家安全檢驗權(quán)威部門（即中國電工產(chǎn)品認證委員會“CCEE”檢測)第二章常用電子器件的識別2.1電阻器1.電阻器分為固定電阻器和可變電阻器（電位器）兩大類。2．電阻器阻值表示方法：直標法、色環(huán)表示法3．常用電阻器的功率通常電阻器的額定功率應高于電路中的實際值1.5-2倍以上。4．極限電壓電阻器兩端電壓增加到一定數(shù)值時，會發(fā)出電擊穿現(xiàn)象，使電阻損壞.常用電阻器功率與極限電壓:0.25W

250V;0.5W

500V;1～2W

750V5．電位器電位器是一種可調(diào)節(jié)電阻器，其中兩個為固定端,一個活動端。當電位器用作電位調(diào)節(jié)（分壓）時，稱為電位器，它是一個四端元件。電位器作為可調(diào)電阻器使用時，是一個二端元件。2.2電容器電容器是一種儲能元件,在電路中主要起耦合、旁路、濾波等作用。1．電容器的分類固定電容器型號一般由四部分組成。

CC23單位:1F=103mF=106μF=109nF=1012pF第四部分數(shù)字表示產(chǎn)品序號第三部分數(shù)字或字母表示外形，結(jié)構(gòu)等分類，2為管形第二部分字母表示介質(zhì)材料，C為高頻陶瓷第一部分用C表示電容2．電容器電容量的表示方法（1）直接標示法a（2）文字符號法b（3）數(shù)碼表示法c（4）色碼表示法d3．電容器的額定電壓電容器中在允許環(huán)境溫度范圍內(nèi)能夠長期施加的最大電壓的有效值稱為額定電壓。一般又叫耐壓。4．電解電容器電解電容器是一種具有正負極性的電容器。5．可變電容器與微調(diào)電容器2.3電感器電感器又稱為電感線圈，在諧振、耦合、濾波等電路中應用很廣。常用的電感器有用于調(diào)頻調(diào)幅收音機、電視接收機、通訊接收機等電子設備中的振蕩線圈，其電感量可以通過調(diào)節(jié)磁帽而改變。有用作電壓變換的電源變壓器，有用于收音機電路中阻抗匹配的輸入變壓器和輸出變壓器。2.4半導體分立器件半導體分立器件包括二極管、三極管（即晶體管）及半導體特殊器件。1．半導體分立器件的分類及型號命名法。2．半導體二極管半導體二極管是具有單向?qū)щ娞匦缘脑骷?．半導體三極管（晶體管）半導體三極管（晶體管）是電子設備的關鍵器件之一。對信號具有放大、開關控制的作用，也用于振蕩、調(diào)制等。4．半導體分立器件的判別（1）外觀（色碼）判別（2）用萬用表判別第三章電子組裝設備與組裝生產(chǎn)線3.1電子工業(yè)生產(chǎn)中的焊接印刷版準備元器件準備元器件安裝涂覆助焊劑預熱焊接冷卻清洗一般自動焊接工藝流程：自動焊接流動焊接再流焊接THT工藝常用設備：浸焊機、波峰焊機SMT時代焊接方法浸焊——最早浸焊機工作原理：讓插好元器件的印制電路板水平接觸熔融的鉛錫焊料，是整塊電路板上的全部元器件同時完成焊接。操作工藝要點：焊料溫度控制；均勻涂覆；同時完成；避免夾渣焊；及時補充焊料。浸焊機種類：普通浸焊機、超聲波浸焊機波峰焊工作原理：利用焊錫槽內(nèi)的機械式或電磁式離心泵，將熔融焊料壓向噴嘴，形成一股向上平穩(wěn)噴涌的焊料波峰并源源不斷的從噴嘴溢出。裝有元器件的印制電路板以平面直線勻速運動的方式通過焊料波峰，在焊接面上形成浸潤焊點而完成焊接。比浸焊機優(yōu)點：減少焊料浪費；減輕翹曲變形；使焊料成分均勻；提高焊點質(zhì)量。調(diào)整工藝因素：在波峰焊機工作過程中對焊料、助焊劑、焊料添加劑的監(jiān)測波峰焊機種類：按波形單峰、雙峰、三峰、復合峰雙波峰焊機焊料波形選擇焊與選擇性波峰焊設備波峰焊溫度曲線：清潔度高、不容易殘留氧化物、個性化焊接參數(shù)設定預熱焊接冷卻再流焊——主要應用于表面組裝元器件的焊接工藝：核心環(huán)節(jié)是利用外部熱源加熱，使焊料熔化而再次流動浸潤，完成電路板的焊接適合自動化生產(chǎn)的電子裝配技術(shù)，是SMT電路板組裝技術(shù)的主流一般流程：印制板準備焊膏準備元器件準備印刷焊膏貼裝元器件再流焊測試整形、修理清洗、烘干工藝特點：元件受到熱沖擊小、控制焊料量焊接質(zhì)量好、自定位效應、商品化焊錫膏無雜質(zhì)、可以用局部加熱熱源、工藝簡單返修工作量小。溫區(qū)預熱區(qū)：升溫區(qū)、保溫區(qū)、快速升溫區(qū)焊接區(qū)（再流區(qū)）冷卻區(qū)工藝要求：設置合理溫度曲線方向垂直嚴防傳送帶振動實行首件檢查制再流焊爐：由爐體、上下加熱源、PCB傳送裝置、空氣循環(huán)裝置、冷卻裝置、排風裝置、溫度控制裝置以及計算機控制系統(tǒng)組成。設備種類：紅外線輻射再流焊影響品質(zhì)因素：溫度曲線、錫膏成分設備傳送帶振動過大工藝本身導致（冷焊、錫珠、連焊、裂紋）影響焊膏印刷——焊膏、模板、印刷新一代設備及工藝：紅外線熱風再流焊機簡易紅外線再流焊機充氮氣的再流焊機通孔再流焊工藝無鉛再流焊工藝性能比較：再流焊各種加熱方法的主要優(yōu)缺點SMT電路板維修工作站維修工作站實際是一個小型化的貼片機和焊接設備的組合裝置SMT維修工作站：備有與元器件規(guī)格相配的紅外線加熱爐、電熱工具或熱風焊槍，不僅可以拆焊需更換元器件，還能熔融焊料，把新貼裝的元器件焊接上去。3.2SMT電路板組裝工藝方案與組裝設備SMT印刷組裝焊接的典型設備：錫膏印刷機、貼片機、再流焊爐等SMT印制板的組裝結(jié)構(gòu)及裝焊工藝流程三種SMT組裝結(jié)構(gòu)：1.全部采用SMT工藝2.單面或雙面混合組裝3.頂面插裝，底面貼裝，兩面分別組裝SMT印制板再流焊工藝流程SMT印制板波峰焊工藝流程針對SMT組裝結(jié)構(gòu)制定的工藝流程完整的SMT組裝工藝流程錫膏涂覆工藝和錫膏印刷機再流焊工藝焊料供給方法：焊膏法預覆焊料法預形成焊料法注射涂覆印刷涂覆錫膏印刷機及其結(jié)構(gòu)：印刷錫膏或貼片膠組成：夾持PCB基板的工作臺印刷頭系統(tǒng)漏印模板（或絲網(wǎng)）及其固定機構(gòu)為保證印刷精度而配置的其他選件印刷涂覆法的模板及絲網(wǎng)：直接印刷非接觸式印刷——采用剛性材料加工的金屬漏印模板——采用柔性材料絲網(wǎng)或金屬掩模漏印模板印刷法的基本原理：印刷機的主要技術(shù)指標：最大印刷面積印刷精度重復精度印刷速度絲網(wǎng)印刷涂覆法的基本原理：SMT元器件貼片工藝和貼片機貼片機的工作方式和類型：自動貼片機的主要結(jié)構(gòu)：包括設備本體、片狀元器件供給系統(tǒng)、電路板傳送與定位裝置、貼裝頭及其驅(qū)動定位裝置、貼片工具（吸嘴）、計算機控制系統(tǒng)等。貼片機的主要指標：精度速度適應性貼片精度分辨率重復精度貼裝周期貼裝率生產(chǎn)量能貼裝的元器件種類貼片機能夠容納供料器的數(shù)目和種類貼裝面積貼片機的調(diào)整貼片機工序?qū)N裝元器件的要求：特征標記符合要求；焊端或引腳1/2浸入焊膏，焊膏擠出量小于0.2/0.1mm；焊端或引腳盡量與焊盤圖形對齊、居中。元器件貼裝偏差與貼片壓力：矩形元器件小封裝晶體管（SOT）——引腳必須全部在焊盤上小封裝集成電路（SOIC）——引腳寬度3/4在焊盤上四邊扁平封裝器件和超小型器件（QFP包括PLCC）——寬、長3/4在焊盤上BGA器件——最大偏移量小于焊球半徑元器件貼片壓力——要適合手工貼裝SMT元器件：——手工貼片手工貼片之前涂抹助焊劑和焊膏采用手工貼片工具貼放SMT元器件貼裝元器件以后用手工、半自動或自動的方法進行焊接在手工貼片前必須保證焊盤清潔SMT涂覆貼片膠工藝和點膠機涂覆貼片膠的方法：點滴法、注射法、貼片膠印刷法貼片膠的固化：用電熱烘箱或紅外線輻射；

在黏合劑中混合添加一種硬化劑；

采用紫外線輻射固化貼片膠。裝配流程中的貼片膠涂覆工序：涂覆貼片膠的技術(shù)要求：光固型貼片膠應從元器件的下面露出一半；熱固性貼片膠可以完全被元器件覆蓋。貼片膠滴的大小和膠量，要根據(jù)元器件的尺寸和質(zhì)量來確定，以保證足夠的粘接強度——控制膠滴的大小和高度與SMT焊接有關的檢測設備與工藝方法自動光學檢測設備（AOI）：設計規(guī)則檢測（DRC）、圖形識別AOI最常見位置在再流焊之后X射線檢測設備（AXI）：技術(shù)指標種類：X射線傳輸（2D）測試系統(tǒng)X射線斷面測試或三維（3D）測試系統(tǒng)X射線和ICT結(jié)合的檢測系統(tǒng)飛針測試儀：是一種高精度的移動探針測試設備工作原理：在固定的測試架上的印制板兩側(cè)，用快速移動的成對探針同時移動到同一位置上，測量電路的連接狀態(tài)（電阻）。采用真值比較定位算法，時時監(jiān)控，以文字和圖形提示，提供質(zhì)量參數(shù)清洗工藝、清洗設備、和免清洗焊接方法清洗工藝和清洗設備：免清洗助焊劑機械式和超聲波式殘留污垢種類：顆粒性殘留污物——采用高壓噴射或超聲波等機械方式清除極性殘留污物非極性殘留污物使用溶劑在清洗設備中去除溶劑的種類和選擇：極性溶劑——如酒精、水等非極性溶劑——氯化物和氟化物溶劑清洗設備：在線式（大批量生產(chǎn)）、批量式（小批量生產(chǎn)）水溶液清洗：清洗設備中一般使用軟化水免清洗焊接技術(shù)：惰性氣體焊接技術(shù)、反應氣氛焊接技術(shù)SMT生產(chǎn)線的設備組合與計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）中、小型SMT自動生產(chǎn)流水線設備配置電子產(chǎn)品的計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）示例設計工程、管理工程、生產(chǎn)工程連接3.3SMT工藝品質(zhì)分析SMT的工藝品質(zhì)，