电子元件装联工艺

1．偏口钳
• 一般用途：主要用于剪切导线，尤其适合用来 剪除网绕后元器件多余的引线。 • 剪线时，要使钳头朝下，在不变动方向时可用 另一只手遮挡，防止剪下的线头飞出伤眼。
2．剪刀
• 一般用途：有普通剪刀和剪切金属线材 用剪刀两种 。
4.1.4 紧固工具
• • • • • 1．一字形螺钉旋具 2. 十字形螺钉旋具 3. 自动螺钉旋具 4. 机动螺钉旋具 5. 螺母旋具
1．一字形螺钉旋具
• 一般用途：这种旋具用来旋转一字槽螺钉 • 通常取旋具刃口的厚度为螺钉槽宽度的0.75～ 0.8
2. 十字形螺钉旋具
• 一般用途：这种旋 具适用于旋转十字 槽螺钉 • 十字形螺钉旋具的 端头分四种槽型：1 号槽型适用于２ mm～2.5mm螺钉， 2号槽型适用于３ mm～5mm螺钉，3 号槽型适用于 5.5mm～8mm螺钉， 4号槽型适用于 10mm～12mm螺钉。
• 利用热 传导进 行焊接 • 焊接时 对其它 元器件 不产生 热效应， 损坏性 小。
激光
• 利用激 光进行 焊接。 • 焊接时 对其它 元器件 不产生 热效应， 损坏性 小。
光束
• 利用红外 线高温光 点焊接。 • 比激光焊 接成本低。 • 焊接时对 其它元器 件不产生 热效应， 损坏性小。
热气流
４．焊料的施加方法
• 焊料的施加方法可根据焊点的大小及被焊件的 多少而定
•当被焊件经过加热达到一定 温度时，先给①点少量焊料， 可加快烙铁与被焊件的热传导 •当几个被焊件温度都达到了 焊料熔化的温度时，应立即将 焊锡丝加到②点，即距电烙铁 加热部位最远的地方，直到焊 料润湿整个焊点时便可撤去焊 锡丝。
（b）加热被焊件
（c）熔化焊料
（d）移开焊锡丝
（e）移开烙铁
4.3.2 焊接的操作要领
１．焊前准备 ２．焊剂的用量要合适 ３．焊接的温度和时间要掌握好 ４．焊料的施加方法 ５．焊接时手要扶稳 ６．焊点的重焊 ７．焊接时，接触位置的掌握 ８．焊接后的处理 ９．片式元件的手工焊接
１．焊前准备 • （１）工具。视被焊物的大小，准备好 电烙铁、镊子、剪刀、斜口钳、尖嘴钳、 焊剂等。 • （２）焊接前要将元器件引线刮净，最 好是先挂锡再焊。对被焊物表面的氧化 物、锈斑、油污、灰尘、杂质等要清理 干净。
5．半自动电烙铁
• 工作原理：按 动扳机，带动 枪内齿轮转动， 借助于齿轮和 焊接丝之间的 摩擦力，把焊 接丝向前推进， 焊锡丝能过导 向嘴到达烙铁 头尖端，从而 实现半自动送 料。
4.1.2 钳口工具
• • • • 1．尖嘴钳 2．平嘴钳 3．圆嘴钳 4．镊子
1.尖嘴钳
• 一般用途：焊点上网绕导线和元器件引 线，以及元器件引线成形、布线等。
5. 螺母旋具
• 一般用途：用于装卸六角螺母，使用方 法与螺钉旋具相同。
4.2 常用设备
• • • • • 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 普通浸锡炉 波峰焊接机 自动插件机 烫印机 表面安装工艺装备
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4.2.1 普通浸锡炉
• 普通浸锡炉是在一般锡 锅的基础上加焊锡滚动 装置和温度调节装置构 成的 。 • 可用于对元器件引线、 导线端头、焊片等进行 浸锡，也适用于小批量 印制板的焊接。
半打弯式的焊点形状
与引线浸润不好
与印制板浸润不好
正确焊点
虚焊
3．手工烙铁锡焊的基本步骤
• 手工烙铁焊接时，一般应按以下五个步 骤进行（简称五步焊接操作法）。 • （1） 准备。 • （2） 加热被焊件。 • （3） 熔化焊料。 • （4） 移开焊锡丝。 • （5） 移开烙铁。
五步焊接操作法
（a）准备
烙铁头与引线接触而 与铜箔不接触
烙铁头与铜箔接触而 与引线不接触
烙铁头与引线和铜箔 同时接触
不正确的接触
正确的接触
８．焊接后的处理 • 当焊接结束后，应将焊点周围的焊剂清 洗干净，并检查电路有无漏焊、错焊、 虚焊等现象。可用镊子将每个元件拉一 拉，看有无松动现象。
• 通过热气 喷嘴加热 焊接。 • 焊接时对 其它元器 件不产生 热效应， 损坏性小。
3．贴片机
• 贴片机是片式元件自动安装装置，是一 种由微电脑控制的对片式元件实现自动 检选、贴放的精密设备，又称为自动元 件拾放机、贴装机、表面组装机、表面 安装机等。
贴片机外形与结构 • 外形
贴片机外形与结构 • 结构
3. 自动螺钉旋具
• 一般用途：这种旋具用于大批量生产中，效率 较高，但使用者劳动强度较大 。 • 自动螺钉旋具适用于紧固头部带槽的各种螺钉 • 有同旋、顺旋和倒旋三种动作。
4. 机动螺钉旋具
• 一般用途：具有电动 和风动两种类型，广 泛用于流水生产线上 小规格螺钉的装卸。 • 机动螺钉旋具设有限 力装置，使用中超过 规定扭矩时会自动打 滑。这对在塑料安装 件上装卸螺钉极为有 利。
• 适用于混装 SMT焊接 • 生产效率高 • 易桥接,漏 焊 • AP承受焊 料冲剂 • SMD需预先 固定
喷射式波峰焊
• 适用于混装 SMT焊接 • 生产效率高 • 易桥接,漏焊 • AP承受焊料 冲剂 • SMD需预先 固定 • 适于细线焊 接
汽泡波峰焊 • 漏焊率低, 仅2%
2．再流焊接机 • 特点:再流焊接是精密焊接，热应力小， 适用于全表面贴装元件的焊接。 • 常用的再流焊接技术有： 用于整件再流焊的红外线再流焊(应用 最多) 气相再流焊 热板再流焊
红外/热风再流焊接机
红外线炉
• 由红外线 辐射加热 • 适合于不 需要部分 加热的场 合，可大 指生产
气相炉
• 利用惰性 气体的汽 化加热。 • 适合于不 需要部分 加热的场 合，可大 指生产
热板（加热板）
• 利用芯板 的热传导 加热 • 适合于不 需要部分 加热的场 合，可大 指生产
专用加热工具
２．焊剂的用量要合适 • 使用焊剂时，必须根据被焊件的面积大 小和表面状态而适量施用。 • 用量过少则影响焊接质量 • 用料过多时，焊剂残渣将会腐蚀零件， 并使线路的绝缘性能变差。
３．焊接的温度和时间要掌握好
• 温度过低，焊锡流动性差，很容易凝固，形成 虚焊。 • 温度过高，将使焊锡流淌，焊点不易存锡，焊 剂分解速度加快，使金属表面加速氧化，并导 致印制电路板上的焊盘脱落。 • 特别值得注意的是，当使用天然松香助焊剂时， 锡焊温度过高，很容易氧化脱羧产生炭化而造 成虚焊。 • 总的原则是被焊件是否完全被焊料所润湿的情 况而定。通常情况下，烙铁头与焊点接触时间 是以使焊点光亮、圆滑为适宜。
• 使用外热式电烙铁时应注意如下事项：
(1) 装配时必须用有三线的电源插头。 (2)及时加以修整的烙铁头，及时挂锡。 (3)使用过程中不能任意敲击，应轻拿轻放。 (4)使用一段时间后，应及时将烙铁头取出， 去掉氧化物再重新装配使用。
• 2．内热式电烙铁
1.组成：由陶瓷内热式烙铁芯（发热器件）、连接杆、烙 铁头、弹簧夹、手柄等组成。 2.结构：烙铁芯子是采用极细的镍铬电阻丝绕在瓷管上制 成的，在外面套上耐高温绝缘管。烙铁头的一端是空心的， 它套在芯子外面，用弹簧来紧固。由于发热芯子装在烙铁 头里面，故称为内热式电烙铁。
贴片机的分类
• 按贴片机的贴装速度及所贴装元件种类，可 分为下述三类： • (1)高速贴片机——适合贴装矩形或圆柱形的 片式元件。 • (2)低速高精度贴片机——适合贴装SOP形集 成电路、小型封装芯片载体及无引线陶瓷封 装芯片载体等。 • (3)多功能贴片机——既可贴装常规片式元件， 又可贴各种芯片载体。
2.平嘴钳
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• 一般用途：拉直裸导线，将较粗的导线及较粗 的元器件引线成形。在焊接晶体管及热敏元件 时，可用平嘴钳夹住管脚引线，以便于散热。
3.圆嘴钳
• 一般用途：可以方便地将导线端头、元 器件的引线弯绕成圆环形，安装在螺钉 及其他部位上。
4．镊子
• 一般用途：夹持物体
4.1.3 剪切工具
• 1．偏口钳 • 2．剪刀
• 按照贴片机贴装方式又可分为同时式、顺序式 与流水线式：
• 新一代的多功能贴片机还有线路板识别摄像机 和元件识别摄像机，采用彩色显示器，实现 人—机对话，也称为光学视觉系统。
4.３ 焊接工艺
• • • • 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 焊接的基本知识 焊接的操作要领 拆焊 自动焊接
第四章 电子装联工艺
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 常用工具 常用设备 焊接工艺 表面安装技术 其它连接工艺
4.1 常用工具
• • • • 4.1.1 焊接工具 4.1.2 钳口工具 4.1.3 剪切工具 4.1.4 紧固工具
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4.1.1 焊接工具
• 1.外热式电烙铁
1.组成 由烙铁头、烙铁心、外壳、手柄、电源线和 插头等部分组成。 2.结构 电阻丝绕在薄云母片绝缘的圆筒上，组成烙 铁心，烙铁头安装在烙铁心里面，电阻丝通电后产生 的热量传送到烙铁头上，使烙铁头温度升高
3.恒温电烙铁 • 如果需要控制不同的温度只需要更换烙 铁头即可。因不同温度的烙铁头，装有 不同规格的强磁性体传感器，其居里点 不同，失磁温度各异。烙铁头的工作温 度可在260℃~450℃内任意选取。
4．吸锡电烙铁
• 结构：烙铁体、烙铁头、橡皮囊和支架等几部 分组成。 • 使用方法：使用时先缩紧橡皮囊，然后将烙铁 头的空心口子对准焊点，稍微用力。待焊锡熔 化的放松橡皮囊，焊锡就被吸入烙铁头内；移 开烙铁头，再按下橡皮囊，焊锡便被挤出。
• 铬铁头外形
凿式和尖锥形烙铁头的角度较大时，热量比较集中，温度下降较慢，适用于 焊接一般焊点。 烙铁头的角度较小时，温度下降快，适用于焊接对温度比较敏感的元器件。
斜面烙铁头，由于表面大，传热较快，适用于焊接布线不很拥挤的单面印制 板焊接点。
圆锥形烙铁头适用于焊接高密度的线头、小孔及小而怕热的元器件。
• 表面安装使用的波峰焊是在传统波峰焊 的基础上进行重大革新，以适应高密度 组装的需要。主要改进在波峰上，有双 峰、峰、喷身式峰和气泡峰等新型波峰， 形成湍流波，以提高渗透性。
双峰波峰焊 • 适用于混装 SMT焊接 • 生产效率高 • 易桥接,漏焊 • AP承受焊料 冲剂 • SMD需预先 固定
Ω波峰焊
内热式电烙铁 注意事项： • 不能敲击 • 不要用钳子夹连接杆 • 擦拭烙铁头要用浸水海棉或湿布 • 长寿命烙铁头不得用砂纸或砂布打磨烙 铁头
3.恒温电烙铁
• 恒温电烙铁有电控和磁控两种。 • 电控是用热电偶作为传感元件来检测和控制烙 铁头温度。 • 磁控恒温电烙铁是在烙铁头上装一个强磁性体 传感器，用于吸附磁性开关（控制加热器开关） 中的永久磁铁来控制温度。
５．焊接时手要扶稳 • 在焊接过程中，特别是在焊锡凝固过程 中不能晃动被焊元器件引线，否则将造 成虚焊。
６．焊点的重焊 • 当焊点一次焊接不成功或上锡量不够时， 便要重新焊接。重新焊接时，必须待上 次的焊锡一同熔化并熔为一体时才能把 烙铁移开。
７．焊接时，接触位置的掌握
• 烙铁头与引线和铜箔同时接触，这是正确的焊 接加热法。
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4.3.1 焊接的基本知识
1.锡焊的条件 （1）被焊件必须是具有可焊性。 （2）被焊金属表面应保持清洁。
（3）使用合适的助焊剂。
（4）具有适当的焊接温度。 （5）具有合适的焊接时间。
2．锡焊的要求 （１）焊点机械强度要足够。 （２）焊接可靠，保证导电性能。 （３）焊点表面要光滑、清洁。
直插式焊点形状
4.2.4 烫印机
• 烫印机是用来烫印 金箔的加工设备。 • 烫印可分平版烫印、 凸版烫印、滚烫和 周边烫印等方式。 平版烫印、凸版烫 印和滚烫适用于较 小的塑料件。周边 烫印适用于大面积 烫印。
4.2.5 表面安装工艺装备
• 1．表面安装使用的波峰焊接机 • 2．再流焊接机 • 3．贴片机
1．表面安装使用的波峰焊接机
4.2.2 波峰焊接机
• 圆周式
4.2.2 波峰焊接机
• 直线式
4.2.2 波峰焊接机
• 波峰焊接机通常由涂助焊剂装置、预热 装置、焊料槽、冷却风扇和传送装置等 部分组成，其结构形式有圆周式和直线 式两种 。
4.2.3 自动插件机
• 由微处理器按待 插装在印制板上 的插装元件事先 编程，通过机械 手和与其联动机 构，将规定的电 子元器件插入并 固定在印制板预 制孔中。