第2章-電子產(chǎn)品裝配工藝

第2章電子產(chǎn)品裝配工藝

常用電子工具2.1手工焊接工藝2.2電子裝配工藝基礎2.3技能訓練3.42.1常用電子工具

電子裝配及檢測維修過程中，常用的電子工具有螺絲刀、尖嘴鉗、斜口鉗、扳手、電筆等電子電工通用工具，還有電烙鐵、鑷子、針頭、吸錫器、無感螺絲刀、熱風槍、熱熔膠槍等電子專用工具，其中最重要的是焊接用的電烙鐵。

通用工具使用簡單，這里不再敘述，只介紹常用的電子專用工具。常用的電子專用工具如圖2.1所示。

圖2.1常用的電子專用工具

2.1.1電烙鐵1．常用電烙鐵（1）外熱式電烙鐵（2）內熱式電烙鐵（3）恒溫電烙鐵（4）吸錫電烙鐵

2．電烙鐵的選用

①在印刷線路板上焊接小型電子元器件，如小電阻、小電容、集成電路、晶體管及怕熱的元器件等時，一般選用20W內熱式或25W～30W外熱式電烙鐵，其烙鐵頭溫度大約為350℃，不易損壞元器件。

②在印刷線路板上焊接較大的元器件，如顯像管管座、開關變壓器、行輸出變壓器、大電解電容器的引腳時，一般選用35W～50W內熱式電烙鐵或45W～75W外熱式電烙鐵，其烙鐵頭溫度大約為400℃，能很快地加熱和熔化焊點，因為焊接時間較短，熱量傳遞不遠，對器件影響較小。

③在金屬底盤上焊接地線和大型元器件時，一般應選用75W以上內熱式電烙鐵或100W以上外熱式電烙鐵。

④烙鐵頭的形狀要與焊接處的焊點密度、焊點形狀、大小及被焊元器件的要求相符合，常見烙鐵頭的外形及應用見表2.1。

尖錐形和鑿形烙鐵頭角度較大、熱量比較集中、降溫較慢，可用于一般焊接；斜面烙鐵頭表面積較大、傳熱快，可用于焊點密度不高的單面板焊接。

圓錐形烙鐵頭可用于焊點密度較高的雙面板和怕熱的小型元器件焊接；彎形烙鐵頭一般用在功率較大的外熱式電烙鐵上，用于焊接較大的元器件。

烙鐵頭的熱容量主要由烙鐵頭質量和材料決定，一般烙鐵頭體積越大熱容量越大，選取烙鐵頭的熱容量要恰當。

熱容量大的烙鐵頭，儲存的熱量越多，焊接時溫度降低越少，焊接溫度波動越小，但溫度恢復時間相對越長。

2.1.2其他輔助工具

1．烙鐵架2．鑷子3．吸錫器

4．排錫管5．捅針6．無感螺絲刀7．熱風槍2.2手工焊接工藝焊接一般分為熔焊、釬焊和接觸焊3大類，焊接電子元器件時常使用的錫焊屬于釬焊的一種。

焊接中，被焊接的金屬材料叫做母材或焊件；能熔入2種或2種以上的焊件，使之成為一個整體的易熔金屬或合金叫做焊料。

錫焊中，印刷線路板的銅膜和元器件引腳為焊件，焊錫為焊料。釬焊是用比被焊接的金屬材料（母材）熔點低的金屬材料作為釬料（即焊料），通過加熱使釬料熔化成液態(tài)，讓釬料潤濕母材和填充工件接口間隙而使母材連接在一起的焊接方法。

釬焊中，加熱的溫度要高于焊料的熔點、低于母材的熔點。根據(jù)焊接溫度的不同，可把釬焊分為2大類：焊接加熱溫度低于450℃的稱為軟釬焊，高于450℃的稱為硬釬焊。錫焊屬于軟釬焊，在電子產(chǎn)品裝配中被廣泛應用，下面介紹錫焊的基本知識。

2.2.1錫焊原理1．潤濕2．擴散3．冶金結合

2.2.2焊錫與焊劑1．焊錫（1）共晶焊錫

（2）共晶焊錫的優(yōu)點①降低焊錫的熔點②減小焊錫的表面張力③增強焊錫的抗氧化能力④提高焊錫的機械強度

2．焊劑（1）松香焊劑

（2）助焊劑在焊接中的作用①輔助熱傳導②去除氧化物③增強浸潤能力④防止再氧化⑤使焊點美觀

3．生成合金層的基本條件（1）被焊材料的可焊性要好（2）焊料要合格（3）焊劑要合適（4）被焊金屬的表面要清潔（5）焊接的溫度和時間要恰當

2.2.3電烙鐵的使用方法1．電烙鐵的握法（1）反握法（2）正握法（3）握筆法

2．焊錫絲的拿法

3．手工焊接操作步驟①準備施焊②加熱焊件③送入焊絲④移開焊絲⑤移開電烙鐵

4．焊接要求及注意事項（1）烙鐵頭的處理（2）焊接時間的掌握（3）烙鐵頭長度的調整

（4）焊錫量的掌握（5）引腳表面處理（6）電烙鐵的放置（7）焊接時不要對焊件施壓（8）助焊劑量的掌握

5．焊點的質量檢查（1）虛焊（2）氣泡（3）裂縫（4）拉尖

（5）松動（6）焊錫過少（7）焊錫過多（8）不對稱

（9）浸潤不良（10）冷焊（11）短路（橋接或連焊）（12）偏位

6．拆焊與重焊（1）拆焊方法①分點拆焊法②集中拆焊法③剪斷拆焊法

（2）拆焊措施①吸錫器拆焊法②排錫管拆焊法③吸錫材料拆焊法④專用工具拆焊法⑤毛刷拆焊法

（3）元器件重新焊接①疏通焊盤通孔②引腳去錫③焊上元器件2.3電子裝配工藝基礎2.3.1電子產(chǎn)品生產(chǎn)工序1．電子產(chǎn)品的工廠生產(chǎn)工序一般電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，主要包含4個工序：準備→PCB插裝→PCB調試→整機組裝。各工序之間的關系可用圖2.8表示。

圖2.8電子產(chǎn)品生產(chǎn)主要工序

2．電子產(chǎn)品的手工安裝工序電子產(chǎn)品的手工安裝與電子廠生產(chǎn)在工序上有相似之處，但在具體操作上有較大的區(qū)別。手工安裝也可以分為4個過程：準備→PCB插裝→整機組裝→PCB調試。

2.3.2導線的加工與焊接1．導線的加工（1）剪裁（2）剝頭（3）捻頭

（4）搪錫①錫鍋搪錫②電烙鐵搪錫

2．導線的焊接（1）繞焊焊接法（2）鉤焊焊接法（3）搭焊焊接法（4）插焊焊接法（5）管狀焊件焊接法

2.3.3元器件引線加工1．元器件引線成型要求①元器件引線應該按安裝位置的通孔距離、工作環(huán)境等實際做成需要的形狀，有引線成型工藝文件時按照文件要求操作。

②徑向引線元器件一般采用立式成型形狀，軸向引線元器件一般采用臥式成型形狀，但在密度較高的印刷線路板上，軸向引線元器件可以采用立式成型形狀。

③元器件引線根部到彎曲起點之間的最小距離不小于2mm，彎曲半徑應等于或大于2倍引線直徑。

④在操作SSD（靜電敏感器件）時，所用工具、工作環(huán)境及操作人員應采取防靜電措施。

⑤成型過程中不應造成元器件引線折斷、封裝破裂、密封損壞等現(xiàn)象，也不應使引線與元器件內部連接斷開。

⑥引線成型時應該使安裝后元器件的標記（用色碼或字符標注的數(shù)值、精度等）朝上或朝著易于辨認的方向，并注意標記的讀數(shù)方向一致（從左到右或從上到下）。

⑦使用手工或自動成型設備時，允許有彎腳過程中工具支承力產(chǎn)生的平滑劃跡，但不能有較深痕跡，更不能留下毛刺、尖峰。

圖2.15、圖2.16、圖2.17所示分別是立式安裝元器件、臥式安裝元器件和圓形外殼元器件引線的成型形狀。

圖中，引線有半圓弧形彎折的成型是為了元器件離電路板有2～5mm的間隔，主要用于雙面板或有利于電路工作時散熱；引線有繞環(huán)的成型是為了延長引線，多用于焊接時怕熱和易破損的元器件；引線沒有半圓弧和繞環(huán)的元器件為緊貼印刷線路板安裝。

圖2.15元器件的立式成型形狀

圖2.16元器件的臥式成型形狀

圖2.17圓形外殼元器件的成型形狀

2．元器件引線成型常用方法（1）通用電子工具成型（2）專用模具成型（3）專用工具成型（4）引線成型機成型

2.3.4元器件在印刷線路板上的安裝1．元器件的安裝方式元器件通常有立式、臥式和貼片3種安裝方式，如圖2.22所示。

圖2.22元器件的安裝方式

2．元器件安裝的技術要求

3．元器件的安裝方法（1）一般元器件的安裝方法（2）小功率晶體管的安裝方法

（3）集成電路的安裝方法（4）導線的安裝方法（5）大型元器件和功率元器件的安裝方法

2.3.5浸焊和波峰焊1．浸焊浸焊有手工浸焊和自動浸焊2種。

（1）手工浸焊①錫槽準備②印刷線路板準備③手工浸錫

④冷卻印刷線路板⑤切腳⑥二次浸錫⑦質量檢查

（2）自動浸焊

2．波峰焊

波峰焊（wavesoldering）是將熔化的軟釬焊料，經(jīng)電動泵或電磁泵噴流成設計要求的焊料波峰，使預先裝有電子元器件的印刷線路板通過焊料波峰，實現(xiàn)元器件焊端或引腳與印刷線路板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。

波峰焊已經(jīng)是一種很成熟的電子焊接工藝技術，目前主要用于通孔插裝組件和混合組裝方式中的插裝組件的焊接。

（1）波峰焊機的組成①助焊劑噴涂裝置②預加熱裝置③波峰焊錫槽

④空氣循環(huán)冷卻裝置⑤密封室控制裝置⑥熱風刀⑦氣刀

（2）波峰焊接工藝過程

（3）波峰焊機操作要點