电子组装工艺(焊接)课件.ppt

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1、电子组装工艺,研发中心经理,焊接技术,第一部分,课程内容：,电子产品的焊接技术,了解焊接金属工件的常用方法；了解锡焊技术与其他几种焊接方法的共同点和不同点；掌握锡焊的基本理论；掌握锡焊操作的基本方法；在动手焊接之前打好理论基础。,目的：,第一节 绪论：各种焊接技术介绍第二节 锡焊的理想焊点形状，焊接机理第三节 润湿和接触角第四节 锡焊的4个工艺要素第五节 焊点的质量要求，焊点缺陷及产生原因第六节 各种手工焊接方式，元器件安装要求第七节 实习中焊接技能训练的内容第八节 拆焊技术第九节 浸焊与波峰焊第十节 表面安装技术,1 绪论：各种焊接技术介绍1.1 普通电弧焊：利用电弧产生的高达3000至60

2、00的高温来焊接。在药皮焊条和母材之间产生电弧，利用电弧热融化焊条和母材的焊接方法。焊条外层覆盖焊药，遇热融化，具有使电弧稳定、形成溶渣、脱氧、精炼等作用。主要用于厚度3mm以上的黑色金属。1.2 氩弧焊：电弧焊的一种，可焊接各种黑色和有色金属，可焊接1mm 厚的较薄工件。1.3 气焊：不用电，火焰温度2500左右，可焊薄工件。1.4 电阻点焊：无需焊料，焊接处平整，只能焊较薄件。1.5 钎焊：只熔化焊料不熔化母材的焊接叫钎焊。焊接温度在500 以上叫硬钎焊，500 以下叫软钎焊。锡焊属于软钎焊。,普通电弧焊,电焊条,焊接处温度：1300 以上,氩弧焊示意图(也可用其它的保护气体)（氩弧焊是电

3、弧焊的一种，可焊较薄、较活泼的工件）,熔极氩弧焊(焊丝作电极且在焊接中熔化),非熔极氩弧焊（钨材料做电极）,气焊示意图(所用气体：乙炔气+氧气),氧气阀,乙炔阀,焊接处温度：1300 以上,电阻点焊(每次只能焊一个点，故简称点焊),上部铜电极,加压通电,被焊物,熔核,下部铜电极,加压通电,焊接处温度：1300 以上,点焊无需焊料,手工锡焊示意图,印刷电路板,焊点,元件,普通内热电烙铁,带助焊剂的1.2mm焊锡丝。熔点183,焊盘,焊接处温度：210230,各种焊接的共同点：焊接时产生新的合金，靠新的合金将工件连接起来。各种焊接的不同点：普通电弧焊、氩弧焊、气焊和电阻点焊，它们的焊接温度都很高，

4、在焊接时焊料与母材(即工件)一同熔化产生新的较厚的合金；但锡焊由于其焊接温度低(210230)，焊接是在不熔化工件的情况下产生很薄的合金层。,锡焊由于焊接温度低、导电性好、机械特性优良、易于操作等特性被广泛用于电子产品的装联中。但由于是在低温下产生合金，因此对工件材料非常挑剔，常用材料只有镀金件、镀银件、铜，其次是镀锡铁质件。镀金件:键盘金手指；要求很高的贴片PCB焊盘。化学沉金：要求较高的贴片PCB焊盘。紫铜(即纯铜)：电路板上的铜箔。铜合金(黄铜、锡青铜等)：IC引脚、簧片。镀锡铁质件：分离元件引脚(阻容、二极管等)。,锡焊方式分为如下几种：,锡焊,手工焊浸焊波峰焊回流焊或称再流焊,2 锡

5、焊的理想焊点形状、锡焊机理 2.1 插件元件焊点要求：焊点呈等腰三角形，两腰略呈凹月形；接触角为2545(焊点高度h约为焊点直径D的0.6倍,h0.6D)；焊点表面要光滑；引脚露头约11.5mm；焊点要基本布满焊盘。,D,h,11.5mm,电路板,焊点,元件,实际焊点的形状,2.2 贴装元件理想焊点,h,T,1、焊点表面呈凹月形，表面光滑。2、焊点高度h=1/2T 1T。,贴装元件理想焊点(续),翼形引线IC 的焊点,片式元件的焊点,对于贴片元器件，其安装位置和焊点要求大都遵循1/2允差原则。另外，翼形引脚的共面性允许一个引脚厚。,锡焊是金属之间连接的一种方法。通过焊接材料和工件之间原子或分子

6、的相互扩散作用，形成合金层(0.52.2m)，使两种金属间形成一种永久的牢固结合。下图的“焊接处”在下一个图片中将其放大，可以清楚地看到合金层情况。,2.3 锡焊的焊接原理,电路板,元件引脚,焊接处,SOP封装IC,焊点内部微观的铜锡合金层示意图,铜锡合金层,铜质元件腿,PCB上的焊盘,焊锡,放大,焊接时的原子扩散过程,(1)183,(2)183左右,(3)210230,(3)280350,焊接时的原子扩散过程说明1.焊接前室内温度25-30-这时，引脚、焊锡和 焊盘均为固态，彼此之间没有连接；2.温度达到焊锡熔点温度180183-这时，引脚、焊锡和焊盘之间由于熔化焊锡的表面张力粘结在一起；3

7、.达到化学扩散反应的温度210230-化学反应使引脚、焊锡和焊盘之间形成介质化合物，实现持久焊接；4.温度达到280350或更高-形成的介质化合物太多，会使机械强度下降。,3.1 润湿的概念,木板,水,毛刷,左图：水刷到木板上后浸润到木板表层内，这个现象称水润湿了木板。,右图：若熔化的焊锡能溜平在铜箔上，就称焊锡润湿焊盘，润湿焊盘就标志着焊锡渗透到了焊盘表层内。,电路板基板,铜箔焊盘,焊锡,焊锡丝,3.2 润湿和接触角(锡焊的两个专业名词),焊盘,焊锡,PCB板,润湿良好，接触角小 不需另加助焊剂,(b)润湿不良，接触角大 需另加助焊剂,(a),(b),4 形成良好焊点的4个工艺要素1、工件金

8、属材料应具有良好的可焊性。2、正确地选择焊料和助焊剂。3、正确地使用工具。4、采用正确的操作方法和焊接步骤。,4.1 工件金属材料应具有良好的可焊性 工件的可焊性包括两个方面：一方面是材料本身，可被锡焊接的材料有镀金件、镀银件、紫铜(用于电路板的铜箔，集成电路引脚等)、镀锡的铁质材料(大多分离元器件的引脚)。另一方面是工件表面要清洁，表面无氧化(镀银件和紫铜件容易氧化)。有氧化时要清除氧化层，涂上适量助焊剂后再焊接。,4.2 正确选择焊料和助焊剂4.2.1 焊料 焊料单指焊锡。理论上焊料和助焊剂是分开的，但实际使用时它们往往是混在一起的。通常焊料包含两者。不过单纯的助焊剂不叫焊料，只能叫助焊剂

9、。助焊剂是在焊接时除去工件表面氧化层帮助形成合金的一种含有松香和氯化物的溶剂或膏剂。,焊锡条焊锡膏焊锡丝,水清洗焊锡丝免清洗焊锡丝松香型焊锡丝,焊料,当前我国内地大量使用的是铅锡焊料（即铅37%与锡63%共熔形成的合金），它具有一系列铅和锡不具备的优点：(1)熔点低(183)。铅锡合金熔点均低于铅和锡的熔点（更是低于其他无铅焊料的熔点），利于焊接。(2)机械强度高，抗氧化。(3)表面张力小，增大了液态流动性，有利于焊接时形成可靠焊点。,铅锡焊料含有铅，众所周知铅是对人体有害的重金属，因此我们操作时应戴手套或操作后洗手，避免食入。另外，使用中要注意自我保护，比如：不吸入烟气；不用力拉扯焊锡丝；焊

10、接完工后要及时洗手等。焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的，如果操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。一般来说烙铁离开鼻子的距离应该不小于30cm，通常以40cm左右为宜。,各种焊料,焊锡丝,焊锡条,焊锡膏,锡条的应用场合之一：-波峰焊 锡条放入锡炉熔化，通过高温泵打出锡峰。,助焊剂发泡管,预热90120,锡炉,高温泵,传送链,锡峰,冷却,波峰焊接机外观,锡条的应用场合之二：-浸焊锡条放入锡炉熔化，人工将电路板放入炉中焊接。,锡 炉,熔化的锡,焊锡膏使用场合：回流焊焊接使用，用网板将锡膏刮涂到电路板的焊盘上。,台式丝网印刷机,刮板,网板,网板,锡膏,SMT印刷焊膏用的网板如下图,

11、手动插装、贴片线,XWA-1225八温区回流焊炉,T,t,230,20S,焊锡丝的应用场合：手工焊接。,焊锡丝,使用焊锡丝的注意事项水清洗助焊剂焊锡丝：助焊剂的酸性较大，焊接后必须 尽快用5060的去离子水清洗。免清洗助焊剂焊锡丝：焊接后可不清洗，但电稳定性不 如清洗的板子；产品使用几年后电路板还会有氧化的迹 象。松香型焊锡丝：焊接后电稳定性较好，电路板不会氧化，但焊接操作不当(焊接时间过长)时板面较脏(有黑点)。在电子产品的维修中常用松香型焊锡丝。焊锡丝直径有0.5、0.8、1.2等多种规格。,4.2.2 溶液型助焊剂 助焊剂通常是以松香为主要成分的混合物，是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。

12、焊接是电子装配中的主要工艺过程，助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度。它防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能。助焊剂性能的优劣直接影响到电子产品的质量。,助焊剂分为水清洗、免清洗和松香型三种。在手动焊接中多采用松香助焊剂(松香助焊剂可自制，按松香:无水酒精=1:31:4浸泡溶解即可)。水清洗助焊剂中除去工件表面氧化层的主要物质是氯化物(比如氯化锌)，松香成分较少，它较另外两种含有较多的酸性，因此焊接后必须尽快清洗(最多不要超过20小时)。免清洗和松香型助焊剂焊接后可以不清洗，但免清洗焊剂焊接的板子时间长后还是会有所腐蚀。印制电路板在制

13、作过程中表层涂有助焊剂，所以在组装过程中可以不单独使用助焊剂。,4.3 正确地使用工具,4.3.1、普通电烙铁的结构：烙铁头、烙铁芯、卡箍、手柄、接线柱、接地线、电源线、紧固螺丝等。,典型电烙铁的结构,4.3.2 电烙铁的分类,按加热能源分类：市电加热、电池供电加热、气体燃烧加热。按发热元件位置又可分为：内热式、外热式。按控温方式分为：普通、恒温烙铁和可调恒温焊台。按功率分：20W、30W、35W300W等。,4.3.3 各种烙铁介绍（1）长寿命外热式烙铁头电烙铁 功率一般为30W，圆锥头，主要用于片式元件(片阻片容)的焊接。,功率有：20W、30W和35W特点：轻、小、价低，但易氧化。主要用

14、于插件元件焊接。,(2)普通内热式电烙铁,（3）外热式电烙铁 主要用于焊接热容量较大的工件。,(4)温控式恒 温焊台,50100W23椭圆截面头,主要用于焊接贴装IC,(5)热风拔焊台,功率：250w300W,主要用于拆卸贴装器件用,4.3.4 烙铁头的形状及选用,圆斜面(马蹄形),小马蹄形,圆锥形(尖头),主要用于插件元件焊接(配合1.2mm焊锡丝),主要用于焊接贴片IC(比如QFP)(配合0.50.8mm焊锡丝),主要用于焊接片式元件以及对贴片IC 的焊脚做个别焊接或修整(配合0.5或0.8mm焊锡丝),4mm,2mm,4.3.5 烙铁头的材料,一、对烙铁头材料的要求（1）焊接面能够容易吃

15、锡(或称容易上锡)；（2）抗氧化要好。二、烙铁头的材料（1）紫铜。普通内热烙铁头是这种材料。优点是容易吃锡，缺点是容易氧化和被锡腐蚀，要经常修整。（2）抗氧化烙铁头。这种烙铁头抗氧化性能好，使用寿命长。但由于各制造商工艺水平的差异致使烙铁头质量相差很大，有1元或2元就可买一只的很难用。好的抗氧化烙铁头要几十甚至上百元才能买一只。这种烙铁头的材料是：无氧铜+铁电镀层。无氧铜OFC，是英语“Oxygen Free Copper”的缩写，无氧铜是纯度为99.995%的金属铜。,4.3.6 烙铁的选用(1)由于内热式电烙铁具有升温较快、热效率高、体积小、重量轻、价格便宜等特点，在一般电子产品的焊接中经

16、常用到。但是它不能恒温，因此功率宜限制在2035W。(2)对温度比较敏感的电子元件要用恒温烙铁焊接。对焊接温度和静电防护要求特别严的地方应采用温控式恒温焊台焊接。(3)选用合适的烙铁头。烙铁头的形状要适应被焊工件表面的要求和产品的装配密度，烙铁头的直径约为焊盘直径的1.22倍为宜。烙铁头焊接面应事先上锡。,4.3.7 电烙铁的使用与保养（1）电烙铁在使用之前应用万用表的欧姆档测量其电阻值。正常20W内热式电烙体芯的阻值为2.4千欧姆。若测得电阻值为零，则说明电烙铁内部短路；若电阻为无穷大则说明电烙铁内部断路。另外，还要测一下电源插头与烙铁金属外壳的绝缘电阻，应为无穷大。（2）新烙铁刃口表面已镀

17、有一层锡，通电加热后涂上少量松香助焊剂(或松香)，待烙铁头上的焊剂冒烟时，即上焊锡，使烙铁头的刃口镀上一层较厚的锡(也不能太多，看上去不能有锡滴的感觉)，这时烙铁头就可以使用了。,（3）使用电烙铁要配置烙铁架，一般放置在工作台右前方。在使用烙铁过程中注意轻拿轻放，用后一定要稳妥放于烙铁架上，并注意导线等物不要碰烙铁头，这样既安全，又可适当散热，防止烙铁头过快腐蚀。对已腐蚀和氧化的烙铁头,应按新烙铁的要求重新上锡。（4）每次使用后等电烙铁冷却后才能放回抽屉，防止烫坏电源线，引起触电危险。（5）普通烙铁头使用一段时间后会出现凹槽或豁口，此时应及时用锉刀修整，否则会影响焊点质量。经过多次修整已较短的

18、烙铁头，应及时调换，否则烙铁头温度会过高。下面是普通烙铁头的修整和镀锡示意图:,修整前应先将烙断电,烙铁头冷却后再行修整.修整要用较细的锉刀，将烙铁头修整到自己要求的形状，必要时还要用砂纸打磨光滑。多次修整后烙铁头会变短，这样烙铁头温度会过高，以致烫坏焊接的元器件，因此，遇到这样的情况要及时更换烙铁头。,！烙铁头修整后要及时镀锡。,松香,焊锡,PCB板,烙铁头,!抗氧化烙铁头不允许修整。,4.3.8 其它辅助工具,斜口钳,维修用钩针,尖嘴钳,轴向元件成型示意图(元件1N4733A、1N4744A）,4.4 采用正确的操作方法和焊接步骤4.4.1 焊接操作姿势(1)电烙铁拿法有三种，如下图所示：

19、,(1)电烙铁拿法有三种。反握法动作稳定，长时间操作不宜疲劳，适于大功率烙铁的操作。正握法适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在操作台上焊印制板等焊件时多采用握笔法。,(2)焊锡丝的拿法一般有两种，如下图所示:,4.4.2 插件元件焊接步骤-五步法,(1)准备施焊,(2)加热焊件,(3)熔化焊料,(4)移走焊锡,(5)移走烙铁,(1)准备施焊。准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的是烙铁头部要保持干净，即可以沾上焊锡（俗称吃锡）。(2)加热焊件。将烙铁接触焊接点，注意首先要保持烙铁加热焊件各部分，例如印制板上引线和焊盘都使之受热，其次要注意让烙铁头的扁平部分（较大部分）接触热容量较大的焊件，

20、烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件，以保持焊件均匀受热。(3)熔化焊料。当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。(4)移走焊锡。当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。(5)移走烙铁。当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大致45的方向。,作为一种初学者掌握手工锡焊技术的训练方法，五步操作法是卓有成效的。同时应注意以下事项：(1)掌握好焊接的温度和时间。(2)掌握好力度。(3)要预热或预焊后再送焊锡丝焊接。(4)加热要靠焊锡桥。(5)焊锡量要合适。下面就其中的部分内容作一些说明：,(1)掌握好焊接的温度和时间。在保证焊料润湿焊件形成标准焊点的前提

21、下焊接时间越短越好。下面是手工焊接理想温度曲线。,常温,210230,升温,焊接,自然冷却,25秒,183,t,T,注意:测温是在PCB焊接处设置探头测试的(比如波峰焊不是直接测波峰的锡温)。要得到良好的焊点，要有良好的温度曲线来保证！手工焊接的实际温度曲线如下：,常温,210230,25秒,183,t,T,用铅锡焊料焊接涉及三个温度:铅锡焊料熔点温度(183)、烙铁头温度(普通烙铁约280400)、焊接处温度(210230)。另外，焊盘的布置要注意。,焊盘两端走线均匀或热容量相当。焊盘与铜箔间以“米”字或“十”字形连接。在PCB设计时必须考虑后续加工的工艺性。,(2)掌握好力度。用烙铁对焊点

22、加力是错误的，会造成被焊件的损伤，例如电位器、开关、接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上，加力的结果容易造成元件失效。(3)加热要靠焊锡桥。所谓的焊锡桥就是烙铁头焊接面上附带的 焊锡。焊接面带有焊锡的烙铁才符合焊接要求。,4.4.3 贴片元器件焊接方法 a.贴片电阻、电容、电感和二极管等 先在一个焊盘上涂上助焊剂并用尖头烙铁上锡，然后放上元件用圆锥形烙铁头就着焊盘上的焊锡将元件大致焊接固定，在元件的另一端涂上助焊剂后用焊锡丝和尖头烙铁焊好，回过头再焊好第一个焊点。b.翼形引线IC的焊接 先在一个对角的(两个)焊盘上涂上助焊剂后用圆锥形烙铁头上一层锡，然后放上器件涂助焊剂，就着焊盘上的焊锡将器

23、件大致焊接固定，检查各引脚对齐后在所有引脚处涂上助焊剂，用小马蹄形烙铁头吃上适量的锡，然后顺着引脚方向拉焊。最后用放大镜检查焊点情况(能有体式显微镜就更好了)。,a.片式元件手工焊接过程,b.贴片元器件手工焊接过程,IC,助焊剂,1、将IC放到电路板对应焊盘上，并在 所有引脚和焊盘上涂上助焊剂。,2、焊IC角上的 一条引脚。,3、再焊对角的一条引脚。,4、用检视设备检查IC引脚与焊盘对齐情况,立体显微镜(体式显微镜),5、拖焊所有引脚 焊锡丝与烙铁同 步移动。,烙铁运动方向,焊锡丝,5 焊点的质量要求，焊点的缺陷及产生原因5.1 焊点的质量要求 1、电气性能良好。2、具有一定的机械强度。3、焊

24、点上的焊料要适量。4、焊点表面清洁、光亮且均匀。5、焊点表面不应有毛刺和空隙。,5.2 焊点的常见缺陷及产生原因（1）桥接：桥接是指焊锡将相邻的印制导线连接起来。焊盘间距设计不当、焊接时间过长、焊锡温度过高、烙铁撤离角度不当造成的。（2）拉尖：焊点出现尖端或毛刺。原因是焊料过多、助焊剂少、焊接时间过长、烙铁撤离角度不当。（3）埋头：元件引脚不是焊接后剪腿，而是先剪了腿焊接。,（4）锡量过多：焊料面呈凸形。主要是焊料撤离过迟。（5）铜箔翘起或剥离：铜箔从印制电路板上翘起，甚至脱落。主要原因是焊接温度过高，焊接时间过长、焊盘上金属镀层不良。（6）不对称。主要是焊料流动性差、助焊剂不足或质量差、加热

25、不足。,（7）汽泡和针孔：引线根部有喷火式焊料隆起，内部藏有空洞，目测或低倍放大镜可见有孔。主要是引线与焊盘孔间隙大、引线浸润性不良、焊接时间长，孔内空气膨胀。（8）焊锡过多的从过孔流出：焊锡从过孔流出。主要原因是过孔太大、引线过细、焊料过多、加热时间过长、焊接温过高。（9）焊料过少：焊接面积小于焊盘的80，焊料未形成平滑的过渡面。主要是焊锡流动性差或焊丝撤离过早、助焊剂不足、焊接时间太短。,（10）虚焊：焊锡与元器件引线或与铜箔之间有明显黑色界线，焊锡向界线凹陷。原因是印制板和元器件引线未清洁好、助焊剂质量差、加热不够充分、焊料中杂质过多。（11）过热：焊点发白，无金属光泽，表面较粗糙，呈霜

26、斑或颗粒状。主要是烙铁功率过大，加热时间过长、焊接温度过高过热。（12）标准焊点，不是缺陷。放在这作为参考。,6 手工焊接方式和元器件安装的技术要求6.1 手工焊接方式1、绕焊：将被焊接元件的引脚或导线绕在接点上进行焊接，其焊接强度最高。2、搭焊：引线或导线搭于接点进行焊接。用于易调整或改焊的临时焊点。3、插焊：将引线或导线插入孔型接点中进行焊接，用于元器件带有引线、电路板有相应插孔的印制板焊接。4、贴焊：贴片元器件的焊接。,6.2 元器件安装的技术要求元器件安装应遵循先小后大、先低后高、先轻后重、先里后外、先易后难、先一般后特殊元器件的基本原则。对于孔间距与板间距不匹配的器件或功率器件应保留

27、适当长的引线。一般要求离电路板面26mm。焊接面的元件腿，焊接后再按规定长度剪掉。,7 实习中焊接技能训练内容,1.CPU邦定板焊接电阻、电容、晶振、二 极管(每人一块)；2.了解热压斑马纸的方法;3.分组进行主电路板流水插装、焊接；4.电路板连接(平均每人一套);5.贴片元器件的手工焊接(平均每人一套).,8 拆焊技术1、拆焊的原则（1）不损坏拆除的元器件、导线、原焊接部位的结构件。（2）拆焊时不可损坏印刷电路板的焊盘与印制导线。（3）对已判断为损坏的元器件，可先行将引线剪断，再行拆除。这样可减少其他损伤的可能性。（4）在拆焊过程中，应尽量避免拆动其他元器件，如确实需要，要做好复原工作。2、

28、拆焊工具 电烙铁、镊子、钩针、吸锡器、热风拆焊台。根据需要进行选用。3、拆焊的操作要点（1）严格控制加热的温度和时间。（2）拆焊时不要用力过猛。,9 浸焊与波峰焊,一、浸焊浸焊是让插好元器件的印制电路板水平接触浸焊设备中熔融的铅锡焊料，使整块电路板上的全部元器件同时完成焊接。自动焊接工艺流程图,二、波峰焊 波峰焊（Wave Soldering）是利用焊锡槽内的机械式或电磁式离心泵，将熔融焊料压向喷嘴，形成一股向上平稳喷涌的焊料波峰，并源源不断地从喷嘴中溢出。装有元器件的印制电路板以直线平面运动的方式通过焊料波峰，在焊接面上形成浸润焊点而完成焊接。波峰焊用于印制板装联已有20多年的历史，现在已成

29、为一种非常成熟的电子装联工艺技术，目前主要用于通孔插装组件和采用混合组装方式的表面组件的焊接。,1、波峰焊工艺流程 单机式波峰焊工艺流程 元器件引线成型印制板贴阻焊胶带(视需要)插装元器件印制板装入焊机夹具涂覆助焊剂预热波峰焊冷却取下印制板撕掉阻焊胶带检验补焊清洗检验放入专用运输箱。,2、波峰焊原理 当完成点(或印刷)胶、贴装、胶固化、插装通孔元器件的印制板从波峰焊机的入口端随传送带向前运行，通过焊剂发泡(或喷雾)槽时，印制板下表面的焊盘、所有元器件端头和引脚表面被均匀地涂覆上一层薄薄的焊剂。随着传送带运行，印制板进入预热区，焊剂中的溶剂被挥发掉，焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化，印制板焊盘

30、、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物被清除；同时，印制板和元器件得到充分预热。,印制板继续向前运行，印制板的底面首先通过第一个熔融的焊料波。第一个焊料波是乱波(振动波或紊流波)，将焊料打到印制板的底面所有的焊盘、元器件焊端和引脚上；熔融的焊料在经过焊剂净化的金属表面上进行浸润和扩散。之后，印制板的底面通过第二个熔融的焊料波，第二个焊料波是平滑波，平滑波将引脚及焊端之间的连桥分开，并去除拉尖(冰柱)等焊接缺陷。当印制板继续向前运行离开第二个焊料波后，自然降温冷却形成焊点，即完成焊接。,波峰焊接流程:波峰焊接示意图,进板,出板,冷却,预热,助焊剂喷涂,波峰焊接,也称SMT（Surface

31、Mounted Technology）技术，是将表面贴装元器件贴、焊到印刷电路板表面规定位置上的安装焊接技术。所用的印刷电路板无需钻孔。具体工艺流程图如下：,10 表面安装技术,印刷(或点胶),贴装,固化,回流焊接,清洗,检测,返修,组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右。一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%60%，重量减轻60%80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。,一、SMT的特点,电子产品追求小型化，以前使

32、用的穿孔插件元件已无法缩小。电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件。产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力。电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用。电子科技革命势在必行，追逐国际潮流。,二、为什么要用SMT,印刷：其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为印刷机（锡膏印刷机），位于SMT生产线的最前端。点胶：因现在所用的电路板大多是双面贴片，为防止二次回炉时投入面的元件因锡膏再次熔化而脱落，故在投入面加装点胶机，它是将胶水

33、滴到PCB的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。有时由于客户要求产出面也需要点胶，而现在很多小工厂都不用点胶机，若投入面元件较大时用人工点胶。,三、SMT基本工艺构成要素,贴装：其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中印刷机的后面。固化：其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。回流焊接：其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT生产线中贴片机的后

34、面。,清洗：其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。检测：其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、飞针测试仪、自动光学检测（AOI）、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。返修：其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。,电子元器件的识别,第二部分,课程内容：,电子元器件的识别、选用,掌握常用元器件的识别方法；为电路板装配做好准备。,目的：,第一节

35、电阻器第二节 电容器第三节 电感器和变压器第四节 半导体分立元器件第五节 晶体和晶振,第一节 电阻器,一、电阻器的分类 电阻器的种类很多，通常有固定电阻器、可变电阻器和热敏电阻器之分。作为传感器用的电阻器有：光敏、热敏、压敏、气敏、力敏、磁敏等电阻器。,1、固定电阻器 固定电阻器可用于分流或分压，其阻值固定不变。（1）碳膜电阻器。碳膜电阻器阻值稳定性好、噪音小、价格便宜，用途最广的通用电阻器。它可制成122M。碳膜电阻器的外形与结构如下图。,（2）金属膜电阻器。金属膜电阻器噪音小、频率特性好、温度稳定性好、价格高，用于精密仪器。它可制成122M。金属膜电阻器的外形与结构如下图。,膜式电阻(碳膜

36、和金属膜)内部结构,2、可变电阻器 可变电阻器的阻值是可以调节的，也称为电位器，主要用于调节电压或电流。（1）半固定可变电阻器。主要有阻值随温度而变化的热敏电阻和碳膜电位器，热敏电阻价格高，稳定好。碳膜电位器价格便宜，稳定性欠佳。半固定可变电阻器的外形与结构如下图。,（2）碳膜可变电阻。碳膜可变电阻温度稳定性好、价格便宜。主要有双连、双重、带开关等各种类型。碳膜可变电阻的外形与结构如下图。,旋转式,（3）线绕式可变电阻。线绕式可变电阻温度稳定性好、噪音小，不适用于频率特性较高的交流电。适用于大功率，它可制成数欧数千欧。线绕式可变电阻的外形与结构如下图。,二、电阻器的标识 标识的内容有：电阻材料

37、、电阻值、精度、功率和温度系数等。,1、插件电阻的标称及识别方法 电阻器的标称电阻值和偏差一般都直接标在电阻体上，其表示方法有三种：直标法、文字符号法和色标法。主要方法是色标法。（1）直标法。直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻表面直接标出标称阻值，如图所示，其允许偏差直接用百分数表示。,（2）文字符号法。文字符号法是用阿拉伯数字和字母符号两者有规律地组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示(具体表示方法见下一页图片)。标识举例说明如下：1R5J表示1.5；2K2J或2.2KJ表示2200；4K7J表示4700；5M1J表示5.1M；150RJ表示150；10RK表示10。,不同精度等级

38、的符号标示法,S,+50/-20%,（3）色标法。色标法是用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。其中又有4环和5环之分，4环电阻误差比5环电阻要大，一般用于普通电子产品上，而5环电阻一般都是金属氧化膜电阻，主要用于精密设备或仪器上。用色环表示阻值及误差是插件电阻主要标识法。色环的组成方式见下图,不同颜色表示的数值见下一张图片。,基 数 环两道或三道表示的整数,10的幂次环 一道环,误差环 一道环,+,+,电阻色码系统,2 2 100 5%,对应电阻值：22100(15%)=22(15%),4 7 0 103 1%,对应电阻值：470103(11%)=470(11%)k,四环电阻

39、,五环电阻,E24系列值 电阻值不是连续分布的，它遵循E24系列，E24系列值给出了电阻、电容及电感参数值的基数部分(两位)，取值共24个，具体分布如下,注：1、E96系列的分布值有96个，而且取值是 三位，但不用于色标。2、表示精度的主要记住四个：1%(棕)，2%(红)；5%(金)，10%(银)。,2、贴片电阻值标示 贴片电阻值采用数字直标和数字与字母编码两种表示法。数字直标：前两位数表示电阻基数(整数)，后一位表示基数要乘的10的次幂，最后单位。数字与字母编码表示：采用E96系列代码表规定标识法。具体见后面的数字编码和字母代码表。,124,12C,数字直标法,数字与字母编码法,12104,

40、130102,例如：代号为10A的阻值是124100 代号为61B的阻值是422101,E96,三、识别电阻值及其精度练习:(由实物到数值),33102=3.3k 5%,10 0000=100kJ,330 0000=3.3M 1%,47k 1%,不可能出现,910 0000 2%,识别电阻值及其精度练习:(由数值到实物色环),51104=510k 5%,10105=1M J,330 0000=3.3M 1%,68k 1%,360 1%,910 0000 1%,识别电阻值及其精度练习:(由数值到实物色环),5.1 5%,1 1%,判断电阻阻值的方法:1、从误差环着手：常用误差环的颜色是有限的，对

41、于五环电阻有棕、红两种颜色；对于四环电阻有金、银两种颜色。另外，误差环与其他环的距离相对较大，环的宽度较宽。2、根据E24系列的数值着手。3、根据电阻值的范围。4、用数字万用表实际测量。,第二节 电容器,一、电容器的分类1、固定电容器：其符号是铝电解电容器钽电解电容器瓷介电容器纸介电容器云母电容器薄膜电容器,22u50v,负极标识,引线长短区别,_,+,铝电解电容器,2、可变电容器 其符号是固体介质可变电容器空气介质电容器微调电容器,二、电容器的标识 标识的主要内容有：介质材料、电容量、精度、额定电压和温度系数等。标识的方法与电阻一样有直标法、文字符号法和色标法。与电阻不同的是：其主要标识方法

42、是直标法。,1、直标法 将标称容量及偏差值直接标在电容体上，如103、104，0.047F5%。不标单位的整数表示法单位是“pF”,不标单位的小数表示法单位是“F”。,10105pFCT4型陶瓷电容,0.047uF/5%CBB型金属化聚丙烯,10104pF 10103pF 20pF CT1型陶瓷电容,.047J250,2、文字符号法 将容量的整数部分写在容量单位标识符号的前面，容量的小数部分写在容量单位标识符号的后面，如2.2pF写为2p2，6800pF写为6n8。3、色标法 电容器色标法原则上与电阻器色标法相同。色标法表示的电容单位为pF。,举例：CL11-6800pFJ-400V涤纶膜电容

43、器,或,三、电容器的选用根据电路要求合理选用型号。一般电源滤波、去耦电路可选用铝电解电容器；在低频耦合、旁路电路选用纸介和电解电容器；在高频电路和高压电路中，应选用云母电容器和瓷介电容器；调谐电路中可选用固体介质可变电容器。根据线路板的安装要求选用一定形状的电容器。要保证选用的电容能够满足安装需要。选用电解电容器时，要考虑其极性要求。电压通常要降额使用(比如按1/2额定电压用)。,第三节 电感器和变压器,一、电感线圈的分类1、固定电感器：将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成电感线圈。单位有亨利、毫亨和微亨，其符号是 固定电感器高频天线线圈偏转线圈,色标电感,2、可调电感器在线圈中插入磁芯

44、和铜芯在线圈中安装一滑动接点将两个线圈串联均匀改变两线圈之间的位置,二、电感器的标识方法直标法。在固定电感器的外壳上直接用文字标出电感器的电感量、偏差和直流最大工作电流等主要参数。色标法。在电感器的外壳上涂以各种 不同颜色的环来表明主要参数。数字 与颜色的对应关系与色环电阻相同，单位是H。数码法。标称电感值采用三位数字表示，前两位数字表示电感值的有效数字，第三位数字表示O的个数，小数点用R表示，单位是H。,三、变压器 变压器是利用多个电感线圈产生互感作用的元件。变压器在电路中起变压、耦合、匹配、选频等作用。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈

45、，其余的绕组叫次级线圈。低频变压器中频变压器高频变压器,第四节 半导体分立器件,一、二极管1、常见二极管正、负性判别及其性能检测：1）从封装外壳上的标记识别正、负性：如右图，有两种标记法，更多地采用下面那一种。2）用数字万用表判断正负极性和检测性能好坏:用万用表的“”档进行测试，内部原理为1mA恒流下测电压，因此显示器显示值为电压，能测试的最高电压为2V，2V以上显示“1”表示超限。二极管的正向电压约为0.6V，反向电压肯定大于2V，因此将显示1。,+,-,用数字万用表测试极性和判断性能好坏之图示：,VDC,586,1,2、常见二极管及电路符号整流、检波二极管 稳压二极管发光二极管光电二极管双

46、向触发二极管变容二极管,二、三极管1、晶体三极管（1）外形及电路符号：,（2）用数字万用表判断晶体管管型、电极及质量好坏：管型判断:用“”档判断是PNP还是NPN，并确定基极(b)电极。,VDC,NPN,1,2,3,PNP,652,654,（2）用数字万用表判断晶体管管型、电极及质量好坏：管型判断:用“”档判断是PNP还是NPN，并确定基极(b)电极。,VDC,NPN,1,2,3,PNP,1,1,测量hFE值并判断另外两个电极：将万用表的功能量程开关置于hFE位置。在对应管型的一组插孔正确的插入基极，另外两极顺势插入EC孔中，读取hFE值；然后将晶体管拔出C、E引脚交换位置再插入，读取hFE值

47、。比较两次读取的hFE值，从明显较大的一次引脚所在的位置就可确定晶体管C、E电极。同时可得hFE值。,PNP,E C B E,E C B E,NPN,hFE,（3）关于三极管的三个区1、三极管三个工作区域放大、截止和饱和。,Ib=0,三、晶闸管晶闸管实际上是一个硅可控整流器，是在一块硅片上制作4个导电区，形成3个PN结的三端器件。,半导体防雷管是晶闸管的一种，下面是实习产品中用到的防雷管STPA200的特性曲线：,V,200V,260V,4V,50A,300mA,2A,STPA200,第五节 晶体(crystal)和晶振(crystal oscillator),晶体也叫晶体谐振器(习惯上也混淆

48、地称晶振)。晶振是晶体振荡器的简称，它的是结构是晶体+反相放大器。,晶体,晶振,1、晶体谐振器的内部结构,二氧化矽晶片,管脚,金属外壳,2、晶体的内部等效电路及频率vs阻抗特性曲线,并联谐振区,感性,容性,符号,等效电路,频率vs 感抗特性曲线,X,f,fp,fs,0,C,3、晶体的谐振频率 晶体的总电抗如下式所示：1 2LC-1 C0+C-2LC C0,X,晶体可等效成LC谐振器，分别令分子和分母等于零就可分别得到LC谐振器的串联和并联两个谐振频率。LC谐振时的一个表征是XC=XL。因此能够比较容易的记住LC 电路串联谐振时阻抗趋于0；并联谐振时阻抗趋于无穷大。,4、晶体振荡器的工作原理图,

49、C,C,Vdd,晶体,晶体振 荡器,out,5、晶振的负载电容(1)与其说是晶振的负载 不如说是放大器的负载 电容，实际上就是放大 器的负载。(2)电容量大小的选择：,out,电容量的大小以输出曲线(out)形状来决定，电容大则输出幅度变小，电容小则输出幅度大，输出幅度应在70%VddVdd之间，且不能变形。,(3)放大器(驱动器)有最小(输出)驱动功率指标,晶振有一个激励功率指标。驱动器的最小功率应大于晶振起振所需的激励功率。如果功率不匹配或负载电容选择不合适，可能造成晶振不起振。(4)晶体在焊接时的温度控制:焊接与一般元器件相同,要注意的是金属外壳的晶体在焊接过程中壳体的温度不要大于150

50、,对于塑封贴片晶体允许通过回流焊机焊接。,插件晶体,塑封贴片晶振,6、技术参数,标称频率：温度频差：工作温度：调整频差(晶体适用)：等效电阻(晶体适用)：负载电容(晶体适用)：静 电 容(晶体适用)：激励功率(晶体适用)：供电电压(晶振适用)：供电电流(晶振适用)：,附录1：实习中遇到的部分有极性元件的极性标示元件名称 元件实体 对应PCB上丝印,发光二极管,整流二极管,稳压二极管,实习中遇到的部分有极性元件的极性标示(续)元件名称 元件实体 对应PCB上丝印,电解电容,TO-92三极管,E,B,C,E,B,C,卧倒,立插,100uF16V,实习中遇到的部分有极性元件的极性标示(续)元件名称