貼片元器件焊接

貼片元器件焊接第一頁，共六十九頁，2022年，8月28日主要內(nèi)容1.貼片的發(fā)展歷史2.貼片元件的種類及結(jié)構(gòu)3.貼片工藝4.貼片焊接的意義5.貼片的焊接方法和焊接設(shè)備第二頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片元器件的出現(xiàn)隨著科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品微型化就要求電子元器件微型化，就逐步出現(xiàn)了貼片元器件。貼片元器件在電子產(chǎn)品中的比例不斷增長，超過38%，所以我們有必要了解和掌握貼片技術(shù)的焊接方法。第三頁，共六十九頁，2022年，8月28日第四頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片元器件的優(yōu)點貼片元器件，體積小，占用PCB版面少，元器件之間布線距離短，高頻性能好，縮小設(shè)備體積，尤其便于便攜式手持設(shè)備。第五頁，共六十九頁，2022年，8月28日第六頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片元件的種類及結(jié)構(gòu)一貼片電阻：就是片式固定電阻器，從ChipFixedResistor直接翻譯過來的，俗稱貼片電阻(SMDResistor),是金屬玻璃鈾電阻器中的一種。是將金屬粉和玻璃鈾粉混合，采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上制成的電阻器。特點耐潮濕，高溫，溫度系數(shù)小。第七頁，共六十九頁，2022年，8月28日第八頁，共六十九頁，2022年，8月28日第九頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片電阻的特性

體積小，重量輕；適應(yīng)再流焊與波峰焊；電性能穩(wěn)定，可靠性高；裝配成本低，并與自動裝貼設(shè)備匹配；機(jī)械強(qiáng)度高、高頻特性優(yōu)越。第十頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片電阻封裝與功率的關(guān)系封裝額定功率最大工作電壓(V)020106031/20W/25040210051/16W/50060316081/16W1/10W50080520121/10W1/8W150120632161/8W1/4W200121032251/4W1/3W200181248321/2W/200201050251/2W3/4W200251264321W/200注：電壓=√功率x電阻值(P=V2/R)或最大工作電壓兩者中的較小值第十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片電阻的命名方法1、5%精度的命名：RS-05K102JT2、1％精度的命名：RS-05K1002FTR－表示電阻S－表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。第十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日05－表示尺寸(英寸)：02表示0402、03表示0603、05表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示2010、12表示2512。K－表示溫度系數(shù)為100PPM,102－5％精度阻值表示法：前兩位表示有效數(shù)字，第三位表示有多少個零，基本單位是Ω，102＝1000Ω＝1KΩ。1002是1％阻值表示法：前三位表示有效數(shù)字，第四位表示有多少個零，基本單位是Ω，1002＝10000Ω＝10KΩ。J－表示精度為5％、F－表示精度為1％。T－表示編帶包裝第十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日1矩形片式電阻器第十四頁，共六十九頁，2022年，8月28日

(1)結(jié)構(gòu)及外形尺寸

矩形片狀電阻器有兩種類型，即厚膜片狀電阻器（RN)和薄膜片狀電阻器(RK)。目前常用的是厚膜片狀電阻器。矩形片狀電阻器的結(jié)構(gòu)如圖所示。

矩形片狀電阻器結(jié)構(gòu)示意圖

第十五頁，共六十九頁，2022年，8月28日薄膜電阻是在基板上噴射一層鎳鉻合金制成的，具有性能穩(wěn)定，組織精度高的特點。厚膜電阻是在高純度的三氧化二鋁基板上一層二氧化釕漿料，經(jīng)過燒結(jié)光刻而成的。性能相當(dāng)優(yōu)良，在目前的實際應(yīng)用中最為廣泛。第十六頁，共六十九頁，2022年，8月28日2圓柱形電阻器(1)外形圓柱形電阻器金屬電極無引腳端面元件，簡稱為MELF,下圖為該電阻器的外觀從外形上看該電阻器為圓柱形密封的結(jié)構(gòu)，兩端壓有金屬帽電極，電阻器采用色碼表示法標(biāo)注于電阻器的圓柱體表面，目前圓柱形主要有碳膜(ERD)，高性能金屬膜（ERO）和跨接用0Ω電阻器3種第十七頁，共六十九頁，2022年，8月28日（2）圓柱形電阻的結(jié)構(gòu)基體：圓柱形一般都采用高鋁瓷棒作為基體?；w表面要求清潔，并要具有一定的粗糙度，以提高電阻膜和基體間的結(jié)和力。電阻膜：電阻膜覆于基體的表面。端電極：在被膜好的瓷棒基體兩端壓裝上金屬帽，作為電阻器的電極。螺紋槽：對裝有金屬帽的被膜瓷棒基體進(jìn)行阻值分類后，需要通過刻螺紋槽的方法來調(diào)整電阻器的阻值。耐熱漆：耐熱漆涂于電阻體的表面，主要作用是絕緣、防潮耐熱沖擊。標(biāo)識色環(huán):圓柱形電阻器與引線電阻器的色環(huán)標(biāo)注的方法相同，采用5環(huán)表示法。

第十八頁，共六十九頁，2022年，8月28日3小型固定電阻陣列小型固定陣列電阻實際上就是將幾個單獨的電阻，按照一定的配置要求連接成一個組合與元件。按結(jié)構(gòu)的不同可分為小型扁平封裝型電阻陣列、芯片功率型電阻陣列、芯片載體型電阻陣列和芯片陣列型電阻網(wǎng)絡(luò)4種。（1）小型扁平封裝型電阻陣列是將用厚膜或薄膜的方法制作在氧化鋁基板上，經(jīng)內(nèi)部連接并與外引出端焊接后，模塑封裝而制成的。具有耐濕性好，機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)特點第十九頁，共六十九頁，2022年，8月28日第二十頁，共六十九頁，2022年，8月28日（2）芯片功率電阻陣列芯片功率電阻陣列一般是用氮化鉭薄膜或厚膜復(fù)合電阻元件，這種電阻陣列精度高，功率大，常用功率電路。(3)芯片載體型電阻陣列芯片載體型電阻陣列是將電阻芯片貼于載體基板上，基板的4個側(cè)面都有焊腳，并且同過塑料或陶瓷封裝而形成的。這種電阻陣列由于精度高，因此常用在復(fù)雜電路中。見下圖：

第二十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日（4）芯片陣列電阻網(wǎng)路芯片陣列電阻網(wǎng)絡(luò)是將多個電阻元件按照陣列排列，制作在氧化鋁陶瓷基片上，并在基板的兩側(cè)印刷燒結(jié)電極而制成的，外形如下圖：第二十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日二貼片電容

第二十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日第二十四頁，共六十九頁，2022年，8月28日第二十五頁，共六十九頁，2022年，8月28日作用：應(yīng)用于電源電路，實現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲能的作用；應(yīng)用于信號電路，主要完成耦合、振蕩/同步及時間常數(shù)的作用。第二十六頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片電容的分類

貼片式電容有貼片式陶瓷電容、貼片式鉭電容、貼片式鋁電解電容、有機(jī)薄膜片式電容器、云母片式電容器。第二十七頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片電容的特點貼片式鉭電容的特點是壽命長、耐高溫、準(zhǔn)確度高、濾高頻改波性能極好，不過容量較小、價格也比鋁電容貴，而且耐電壓及電流能力相對較弱。它被應(yīng)用于小容量的低頻濾波電路中。第二十八頁，共六十九頁，2022年，8月28日1多層片式瓷介電容器簡稱MLC。第二十九頁，共六十九頁，2022年，8月28日（2）結(jié)構(gòu)多層片式瓷介電容器通常是無引線矩形結(jié)構(gòu)。它是將白金、鈀或銀的漿料印刷在陶瓷膜片上，采用交替層疊的形式燒結(jié)成一個整體，根據(jù)電容量的需要，以并聯(lián)的方式與兩端面的電極連接。第三十頁，共六十九頁，2022年，8月28日2鉭電解片式電容器鉭電解片式電容器簡稱為鉭電容。其外形如下圖所示。這種電容器的單位體積容量最大，容量超過0.33uF的表面安裝元件通常都采用鉭電解片式電容器。這種電容器的電解質(zhì)響應(yīng)速度快，因此在需要高速運算處理的大規(guī)模集成電路中應(yīng)用最為廣泛。第三十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日3鋁電解片式電容器（1）外形

3鋁電解片式電容器（1)外形：鋁電解片式電容器按照封裝形式不同樹脂和金屬封裝兩大類。其外殼上深色標(biāo)記代表負(fù)極，容量值和耐壓值均標(biāo)在外殼上。外形如下圖所示：第三十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日(2）結(jié)構(gòu)鋁電解片式電容器是將高純度的鋁箔經(jīng)過電解腐蝕高倍率的附著面，然后在弱酸性溶液中進(jìn)行陽極氧化，形成電解質(zhì)薄膜（陽極箔）。用同樣的方法，將低純度的鋁箔經(jīng)過電解腐蝕高倍率的附著面，作為陰極箔，然后將電解紙陽極箔和陰極箔之間卷繞成電容器芯子，經(jīng)電解液浸透，最后用密封橡膠把芯子卷邊封口并用耐熱性環(huán)氧樹脂或鋁殼封裝。第三十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日（4）有機(jī)薄膜片式電容器有機(jī)薄膜片式電容器聚酯(PET)、聚丙烯(PP)薄膜作為電解質(zhì)的一種電容器。外形如下圖所示

第三十四頁，共六十九頁，2022年，8月28日（5）云母片式電容器云母片式電容器是采用云母作為電解質(zhì)的一類電容器。是將銀漿料印刷在云母片上，然后經(jīng)過疊層、熱壓形成電容體，最后在電容體的兩端完成電容體的連接。由于這種電容器的耐熱性好，損耗低且精度高，易制成小電容，特別適合于高頻電路中使用。第三十五頁，共六十九頁，2022年，8月28日三貼片電感器第三十六頁，共六十九頁，2022年，8月28日第三十七頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片電感器的分類：按照結(jié)構(gòu)和制作工藝的不同，可以分為線繞片式電感器、多層型和卷繞型3類。1線繞片式電感器

第三十八頁，共六十九頁，2022年，8月28日

線繞片式電感器是目前使用最多的一種電感器，其結(jié)構(gòu)是將特殊的細(xì)導(dǎo)線（線圈)纏繞在高性能、小尺寸的磁芯上（低電感時用陶瓷做磁芯，高電感時用氧化鐵作為磁芯），再加上外電極，然后在外表面涂敷環(huán)氧樹脂后用模塑殼體封裝而成的。2多層片式電感器多層片式電感器是由鐵氧體漿料和導(dǎo)電高漿料交替印刷疊層后，高溫?zé)Y(jié)形成具有閉合磁路的整體，最后再用模塑殼體封裝。具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點，其外形圖如下所示：第三十九頁，共六十九頁，2022年，8月28日第四十頁，共六十九頁，2022年，8月28日3卷繞型片式電感器卷繞片式電感器柔性鐵氧體的薄片上印刷導(dǎo)體漿料，然后卷成圓柱體，燒結(jié)成一個整體，最后加上端電極?？偨Y(jié)：特點和應(yīng)用：1、表面貼裝高功率電感。2、具有小型化，高品質(zhì)，高能量儲存和低電阻之特性。3、主要應(yīng)用在電腦顯示板卡，筆記本電腦，脈沖記憶程序設(shè)計，以及DC-DC轉(zhuǎn)換器上。4、可提供卷軸包裝適用于表面自動貼第四十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日特性：1.平底表面適合表面貼裝。2、優(yōu)異的端面強(qiáng)度良好之焊錫性。3、具有較高Q值，低阻抗之特點。4.低漏磁，低直電阻，耐大電流之特點。5.可提供編帶包裝，便于自動化裝配第四十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日四貼片二極管特點：體積小、耗電量低、使用壽命長、高亮度、環(huán)保、堅固耐用牢靠、適合量產(chǎn)、反應(yīng)快，防震、節(jié)能、高解析度、耐震、可設(shè)計等優(yōu)點。第四十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日第四十四頁，共六十九頁，2022年，8月28日分辨貼片發(fā)光二極管極性方法

led的封裝是透明的，透過外殼可以看到里面的接觸電極的形狀是不一樣的，正極是大方塊，負(fù)極是小圓點。數(shù)字萬用表有測點路通斷的那一項，圖標(biāo)是一個二極管和小喇叭。當(dāng)萬用表紅線接在led正極，黑線接在led負(fù)極上時，led會被點亮。第四十五頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片工藝表面安裝技術(shù)，簡稱SMT，作為新一代電子裝聯(lián)技術(shù)已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，SMT產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耐振動、抗沖擊，高頻特性好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。SMT在電路板裝聯(lián)工藝中已占據(jù)了領(lǐng)先地位。第四十六頁，共六十九頁，2022年，8月28日典型的表面貼裝工藝分為三步：施加焊錫膏貼裝元器件回流焊接第四十七頁，共六十九頁，2022年，8月28日回流焊接

首先PCB進(jìn)入140℃～160℃的預(yù)熱溫區(qū)時，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉，同時，焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件焊端和引腳，焊膏軟化、塌落，覆蓋了焊盤，將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離；并使表貼元件得到充分的預(yù)熱，接著進(jìn)入焊接區(qū)時，溫度以每秒2－3℃國際標(biāo)準(zhǔn)升溫速率迅速上升使焊膏達(dá)到熔化狀態(tài)，液態(tài)焊錫在PCB的焊盤、元器件焊端和引腳潤濕、擴(kuò)散、漫流和回流混合在焊接界面上生成金屬化合物，形成焊錫接點；最后PCB進(jìn)入冷卻區(qū)使焊點凝固。第四十八頁，共六十九頁，2022年，8月28日回流焊機(jī)

回流焊機(jī)也叫再流焊機(jī)，是伴隨微型化電子產(chǎn)品的出現(xiàn)而發(fā)展起來的焊接技術(shù)，主要應(yīng)用于各類表面組裝元器件的焊接。預(yù)先在電路板的焊盤上涂上適量和適當(dāng)形式的焊錫膏，再把SMT元器件貼放到相應(yīng)的位置；焊錫膏具有一定粘性，使元器件固定；然后讓貼裝好元器件的電路板進(jìn)入再流焊設(shè)備。第四十九頁，共六十九頁，2022年，8月28日手工焊接的意義手工焊接雖然已難于勝任現(xiàn)代化的生產(chǎn)，但仍有廣泛的應(yīng)用，比如電路板的調(diào)試和維修，焊接質(zhì)量的好壞也直接影響到維修效果。它在電路板的生產(chǎn)制造過程中的地位是非常重要的、必不可少的。第五十頁，共六十九頁，2022年，8月28日焊接工具介紹電子元器件的焊接工具主要是電烙鐵。輔助工具有:尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、鑷子和螺絲刀。

電烙鐵：分為外熱式和內(nèi)熱式二種外熱式電烙鐵（功率大）

內(nèi)熱式電烙鐵（發(fā)熱快）第五十一頁，共六十九頁，2022年，8月28日烙鐵頭的形狀第五十二頁，共六十九頁，2022年，8月28日焊接握電烙鐵的方法手工焊接握電烙鐵的方法,有正握、反握及握筆式三種。焊接元器件及維修電路板時以握筆式較為方便。第五十三頁，共六十九頁，2022年，8月28日電烙鐵的使用：1.焊接印制電路板元件時般選用25W的外熱式或2OW的內(nèi)熱式電烙鐵2.裝配時必須用有三線的電源插頭3.烙鐵頭一般用紫銅制作4.電烙鐵在使用一段時間后，應(yīng)及時將烙鐵頭取出，去掉氧化物再重新配使用第五十四頁，共六十九頁，2022年，8月28日焊接材料和助焊劑焊接材料：主要是焊錫絲助焊劑的種類：焊錫膏、焊油和松香助焊劑的作用：幫助焊接第五十五頁，共六十九頁，2022年，8月28日1.被焊件必須是具有可焊性?？珊感砸簿褪强山櫺?，它是指被焊接的金屬材料與焊錫在適當(dāng)?shù)臏囟群椭竸┳饔孟滦纬闪己媒Y(jié)合的性能。在金屬材料中、金、銀、銅的可焊性較好，其中銅應(yīng)用最廣，鐵、鎳次之，鋁的可焊性最差。2.被焊金屬表面應(yīng)保持清潔。氧化物和粉塵、油污等會妨礙焊料浸潤被焊金屬表面。在焊接前可用機(jī)械或化學(xué)方法清除這些雜物。錫焊的條件第五十六頁，共六十九頁，2022年，8月28日3.使用合適的助焊劑。使用時必須根據(jù)被焊件的材料性質(zhì)、表面狀況和焊接方法來選取。4.具有適當(dāng)?shù)暮附訙囟?。溫度過低，則難于焊接，造成虛焊。溫度過高會加速助焊劑的分解，使焊料性能下降，還會導(dǎo)致印制板上的焊盤脫落。5.具有合適的焊接時間。應(yīng)根據(jù)被焊件的形狀、大小和性質(zhì)等來確定焊接時間。過長易損壞焊接部位及元器件，過短則達(dá)不到焊接要求。第五十七頁，共六十九頁，2022年，8月28日錫焊的要求1.焊點機(jī)械強(qiáng)度要足夠。因此要求焊點要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。用把被焊元器件的引線端子打彎后再焊接的方法可增加機(jī)械強(qiáng)度。２.焊接可靠，保證導(dǎo)電性能。為使焊點有良好的導(dǎo)電性能，必須防止虛焊，虛焊是指焊料與被焊物表面沒有形成合金結(jié)構(gòu)，只是簡單地依附在被焊金屬的表面上，如下圖所示:第五十八頁，共六十九頁，2022年，8月28日3.焊點上焊料應(yīng)適當(dāng)。過少機(jī)械強(qiáng)度不夠、過多浪費焊料、并容易造成焊點短路。4.焊點表面應(yīng)有良好的光澤。主要跟使用溫度和助焊劑有關(guān)。5.焊點要光滑、無毛刺和空隙。6.焊點表面應(yīng)清潔。錫焊的要求(續(xù))第五十九頁，共六十九頁，2022年，8月28日貼片元件焊接方法1、點膠，元件放平，否則腳少元件（比如貼片電阻）熱漲冷縮，會把電阻的一頭拉斷，很難發(fā)現(xiàn)。

1）使用貼片紅膠固定元件

2）把松香調(diào)稀固定元件，成本低2、管腳少的元件點焊：

需要用比較尖的烙鐵頭對著每個引腳焊接。先焊一個腳。3、管腳多的元件（比如芯片）拖焊：

1）目視將芯片的引腳和焊盤精確對準(zhǔn)，目視難分辨時還可以放到放大鏡下觀察有沒有對準(zhǔn)。電烙鐵上少量焊錫并定位芯片(不用考慮引腳粘連問題)，定為兩個點即可(注意：不是相鄰的兩個引腳)。

2）將脫脂棉團(tuán)成若干小團(tuán)，大小比IC的體積略小。如果比芯片大了焊接的時候棉團(tuán)會礙事。

第六十頁，共六十九頁，2022年，8月28日3）用毛刷將適量的松香水涂于引腳或線路板上，并將一個酒精棉球放于芯片上，使棉球與芯片的表面充分接觸以利于芯片散熱。4）適當(dāng)傾斜線路板。在芯片引腳未固定那邊，用電烙鐵拉動焊錫球沿芯片的引腳從上到下慢慢滾下，同時用鑷子輕輕按酒精棉球，讓芯片的核心保持散熱；滾到頭的時候?qū)㈦娎予F提起，不讓焊錫球粘到周圍的焊盤上。5）把線路板弄干凈。6）放到放大鏡下觀察有沒有虛焊和粘焊的，可