《电子产品装联技术》PPT课件.ppt

第4章电子产品装联技术 4 1紧固件连接技术 4 1 1螺装技术螺装技术就是用螺钉 螺栓 螺母等紧固件 把各种零 部件或元器件连接起来的连接方式 属于可拆卸的连接方式 并在电子设备的装配中被广泛采用 螺纹连接的优点是连接可靠 装拆方便 可方便地表示出零部件的相对位置 但是应力比较集中 在振动或冲击严重的情况下 螺纹容易松动 比较常见的紧固件有螺钉 螺母 螺栓 螺柱 垫圈 铆钉 销钉等 1 螺钉螺钉的结构和适用范围 图4 1所示是电子装配常用的各种螺钉 这些螺钉在结构上有一字槽与十字槽两种 由于十字槽具有对中性好 安装时螺丝刀不易划出的优点 使用日益广泛 十字槽半沉头螺钉十字槽球面中柱螺钉半沉头螺钉半圆头螺钉沉头螺钉球面圆柱头螺钉圆柱头螺钉圆柱头内六角螺钉球面大圆柱头螺钉半沉头自攻螺钉沉头自攻螺钉平圆头自攻螺钉锥端紧定螺钉凹端紧定螺钉平端紧定螺钉柱端紧定螺钉图4 1电子装配常用的各种螺钉 当需要连接面平整时 要选用沉头螺钉 选择的沉头大小合适时 可以使螺钉与平面保持同高 并且使连接件较准确定位 自攻螺钉适用于薄铁板与塑料件之间的连接 它的特点是不需要在连接件上攻螺纹 2 螺母螺母具有内螺纹 配合螺钉或螺栓紧固零部件 典型的结构如图4 2所示 其名称主要是根据螺母的外形命名 规格用M3 M4 M5 等标识 即M3螺母应与M3螺钉或螺栓配合使用 六角螺母配合六角螺栓应用最普遍 六角槽形螺母用在振动 变载荷等易松动处 配以开口销 防止松动 六角扁螺母在防松装置中用作副螺母 用以承受剪力或用于位置要求紧凑的连接处 蝶形螺母通常用于需经常拆开和受力不大处 小圆螺母多为细牙螺纹 常用于直径较大的连接 一般配用圆螺母止动垫圈 以防止连接松动 六角厚螺母用于常拆卸的连接 小圆螺母带槽圆螺母盖形螺母 六角扁螺母 六角槽形螺母 滚花扁螺母 蝶形螺母 滚花高螺母 图6 2常用螺母的种类 嵌装圆螺母 3 螺栓螺栓是通过与螺母配合进行零部件的紧固 典型的结构如图4 3所示 六角头螺栓大半圆头方颈螺栓等长双头螺栓图6 3螺栓的结构六角螺栓用于重要的 装配精度高的以及受较大冲击 振动或变载荷的地方 双头螺栓 柱 多用于被连接件太厚不便使用螺栓连接或因拆卸频繁不宜使用螺钉连接的地方 4 垫圈 垫圈的种类如图4 4所示 平垫圈圆螺母止动垫圈弹簧垫圈单耳止动垫圈内齿弹性垫圈波形弹性垫圈外齿弹性鞍形弹性垫圈图4 4垫圈的种类 4 1 2铆装技术 铆装就是用铆钉等紧固件 把各种零部件或元器件连接起来的连接方式 目前 在小部分零部件及产品中仍然在使用 电子装配中所用铆钉主要有空心铆钉 实心铆钉和螺母铆钉几类 其结构如图4 5所示 实心铆钉主要由铜或铝合金制成 主要用于连接不需拆卸的两种材料 螺母铆钉一般用铜合金制作 主要用于机壳 机箱制作中 空心铆钉一般由黄铜或紫铜制成 是电子制作中使用较多的一种电气连接铆钉 半圆头实心铆钉沉头实心铆钉半沉头实心铆钉平锥头实心铆钉扁圆头半空心铆钉空心铆钉图4 5常用铆钉的种类 介绍一下空心铆钉的铆装步骤 步骤一 根据被连接件的情况选择合适长度和直径的空心铆钉 步骤二 将空心铆钉穿过铆接板材的铆钉孔 如图4 6所示 直径大于10mm的钢铆钉需要加热到1000 1100 步骤三 使用压紧冲将铆接板材压紧 使空心铆钉帽紧贴铆接板材 如图4 7所示 步骤四 用左手将涨孔冲放在空心铆钉的尾端 涨孔冲的光滑锥面部分伸入空心铆钉 注意保持空心铆钉和涨孔冲的中心轴线重合 与铆接板材垂直 如图4 8所示 右手使用榔头捶打涨孔冲 步骤五 右手使用榔头捶打涨完的铆钉 如图4 9所示 空心铆钉的尾管挤压下成型 图4 6穿过铆接板材的铆钉孔图4 7压紧图4 8借助涨孔冲涨管图4 9捶击成型空心铆钉的尾管受涨变形 变成圆环状铆钉头 紧紧扣住被铆板材 如图4 10所示 若击打力度 角度不正确 铆钉头呈梅花状或是歪斜 凹陷 缺口和明显的开裂 都会影响铆装的质量 好不佳不佳图4 10成型的铆钉头 4 2粘接技术 粘接也称胶接 是近几年来发展起来的一种新的连接工艺 特别是对异型材料的连接 例如金属 陶瓷 玻璃等之间的连接是焊接和铆接所不能达到的 在电子仪器和设备维修过程中也常常用到粘接 形成良好粘接的三要素是 选择适宜的粘剂 处理好粘接表面和选择正确的固化方法 4 2 1粘合剂简介 粘合剂品种较多 在商品粘合剂中往往只注明粘合剂的可用范围 但在具体工程中 粘接部位往往要考虑到具体条件 如受力情况 工作温度 工作环境等 要根据这些条件选用合适的粘合剂 例如 金属与金属的粘接可用的粘合剂 在市场上约有数十种 1 常用粘合剂 1 快速粘合剂 2 环氧类粘合剂 3 酚醛 聚乙烯醇缩水醇类 4 耐低温胶 聚氨酯粘合剂 5 耐高温胶 聚酸亚胺粘合剂 2 电子工业专用胶 1 导电胶 两类 结构型 树脂本身就具有导电性 添加型 绝缘的树脂中加入金属导电粉末 2 导磁胶 胶粘剂中加入一定磁性材料 使胶粘剂具有导磁性 3 热熔胶 室温下为固态 加热后为熔融态 即可粘接工件 4 光敏胶 树脂类胶粘剂中加入光敏剂 稳定剂构成 由光照会引发固化 4 2 2粘合机理与粘接工艺 1 粘合机理由于物体之间存在分子 原子间作用力 种类不同的两种材料紧密靠在一起时 可以产生粘合 或称粘附 作用 这种粘合作用可分为本征粘合和机械粘合两种 本征粘合表现为粘合剂与被粘工件表面之间分子的吸引力 机械粘合则表现为粘合剂渗入被粘工件表面作用的理解 也可以认为机械粘合是扩大了本征粘合接触面的粘合作用 这种作用类似于锡焊的作用 为了实现粘合剂与工件表面的充分接触 必须要求粘合面清洁 因此 粘接的质量与粘合面的表面处理紧密相关 2 粘接工艺又称胶接工艺 是利用胶粘剂把被粘物连接成整体的操作工艺 粘接是连续的面际连接 可以减少应力集中 保证被粘物的强度 提高结构件的疲劳寿命 粘接特别适用于不同材质 不同厚度 尤其是超薄材料和复杂结构件的连接 粘接技术已成为20世纪70年代以来的重要连接技术之一 与机械连接和焊接一起 在国民经济各个领域中发挥着重要的作用 3 粘接工艺过程粘接的一般工艺过程是 施工前的准备 基材表面处理 配胶 涂胶与晾置 对合 加压 静置固化 或加热固化 清理检查 4 3导线连接技术 4 3 1导线简介1 导线的分类在电子工业中 常用的连接导线有电线和电缆两大类 它们又可分为裸线 电磁线 绝缘电线电缆 通信电缆等 电线是由一根或几根柔软的导线组成 外面包以轻软的护层 电缆是由一根或几根绝缘包导线组成 外面再包以金属或橡皮制的坚韧外层 裸线是没有绝缘层的电线 常用有单股或多股铜线 镀锡铜线 电阻合金线等 电磁线是有涂漆或包缠纤维绝缘层的铜线 电磁线主要用做电机 变压器 电感器件及电子仪表的绕组等 绝缘电线电缆一般由导电的线芯 绝缘层和保护层组成 线芯有单芯 二芯 三芯和多芯 如图6 11所示 1 镀锡铜线芯1 铜线芯1 铜线芯2 聚氯乙烯绝缘2 橡皮绝缘2 橡皮绝缘3 聚氯乙烯薄膜绕包3 橡皮护套3 橡皮护套4 聚氯乙烯护套4 镀锡铜线编织 a 聚氯乙烯安装电缆 b 橡皮软电缆 c 橡皮安装屏蔽电缆图4 11绝缘电线电缆种类 通信电缆包括电信系统中的各种通信电缆 射频电缆 电话线及广播线等 如图4 12所示 1 铜线芯1 铜线芯1 铜线芯2 聚氯乙烯绝缘2 聚氯乙烯绝缘2 聚氯乙烯绝缘3 聚氯乙烯薄膜绕包3 铜线编织4 镀锡铜线编织4 聚氯乙烯护套5 聚氯乙烯护套 a 广播电缆 b 扁平电视电缆 c 同轴射频电缆图4 12通信电缆种类 电线型号命名 绝缘电线型号命名 首字母 分类代号 A 安装线 B 固定敷设 F 飞机用低压 R 日用电器用软线第二个字母 绝缘 V 聚氯乙烯 F 氟塑料 Y 聚乙烯 X 橡皮第三个字母 护套 V 聚氯乙烯 H 橡胶套 B 编制套 L 蜡克例如 AVR表示安装用聚氯乙烯软线 BVR表示固定敷设的聚氯乙烯软线 4 3 2导线连接工艺 对于印制板外的元器件与元器件 元器件与印制板 印制板与印制板之间的电气连接基本上都采用导线与电缆连接的方式 在印制板上的 飞线 和有特殊要求的信号线等也采用导线或电缆进行连接 导线 电缆的连接通常通过焊接 压接 绕接等方式进行连接 现在也有采用软印制线代替导线进行连接 1 导线的焊接 1 常用连接导线 在电子电路中常使用的导线有三类 单股导线 多股导线 屏蔽线 2 导线的焊前处理 导线的焊接前要除去其末端的绝缘层 剥绝缘层可以用普通工具或专用工具 在工厂的大规模生产中使用专用机械给导线剥绝缘层 在检查和维修过程中 一般可用剥线钳或简易剥线器给导线剥绝缘层 2 压接与其他连接方法相比 压接有其特殊的优点 温度适应性强 耐高温也耐低温 连接机械强度高 无腐蚀 电气接触良好 在导线的连接中应用最多 压接通常是将导线压到接线端子中 在外力的作用下使端子变形挤压导线 形成紧密接触 3 绕接绕接是将一端剥去绝缘皮的单股实心导线 插入绕接枪的导线槽中 打开开关后 绕接枪高速旋转 将导线绕到带棱角 棱形 方形或矩形 的接线柱上 与锡焊相比绕接可靠性高 无虚 假焊 接触电阻小 无污染 无腐蚀 无热损伤 成本低 最大的限制就是导线必须是单芯线 接线柱必须是带有棱角的特殊形状 4 4印制连接技术 印制导线连接法是元器件间通过印制板的焊接盘把元器件焊接 固定 在印制板上 利用印制导线进行连接 目前 电子产品的大部分元器件都是采用这种连接方式进行连接 但对体积过大 质量过重以及有特殊要求的元器件 则不能采用这种方式 因为 印制板的支撑力有限 面积有限 为了受振动 冲击的影响 保证连接质量 对较大的元器件 有必要考虑固定措施 4 4 1印制连接的特点 1 印制电路板互连电子元器件和机电部件都有电接点 为了实现它们的电气连通 必须用导体将两个接点连接起来 在电子设备组装中 把两个分立接点之间的电气连通称为互连 电子设备必须按照电原理图互连 才能实现预定的功能 2 印制电路板的特点印制电路板具有以下特点 1 印制电路板可以实现电路中各个元器件的电气连接 代替复杂的布线 减少了传统方式下的接工作量 降低了线路的差错率 减少了连接时间 简化了电子产品的装配 焊接 调试工作 降低了产品成本 提高了劳动生产率 2 布线密度高 缩小了整机体积 有利于电子产品的小型化 3 印制电路板具有良好的产品一致性 它可发采用标准化设计 有利于提高电子产品的质量和可靠性 也有利于在生产过程中实现机械化和自动化 4 可以使整块经过装配调试的印制电路板作为一个备件 便于电子整机产品的的互换与维修 由于印制电路板具有以上优点 所以印制电路板在电子产品的生产制造中得到了广泛的应用 3 印制电路板的焊接印制电路板的焊接在整个电子产品制造中处于核心的地位 掌握印制板的焊接是至关重要的 可以按照下列方法进行操作 1 对印制板和元器件进行检查 2 对电路板焊接的注意事项 焊接印制板 除了要遵循锡焊要领外 还需特别注意 一般应选内热式20 35W或调温式 烙铁的温度不超过300 为宜 4 印制电路板的对外连接印制电路板对外的连接有多种形式 可根据整机结构要求而确定 一般采用以下两种方法 1 用导线互连将需要对外连接点 先用印制导线引到印制电路板的一端 导线应从被焊点的背面穿入焊接孔 见图4 13 对于有特殊需要接 如高频高压 外导线时 应根据需要在合适的位置引出 不应与其它导线一起走线 以避免相互干扰 如图4 14为高频屏蔽导线的外接方法 图4 13导线互联图图4 14高频导线的外连方法 2 印制电路板接插式互连 1 簧片式插头与插座 在印制电路板的一端制成插头 以便插入有接触簧片的插座中去 见图4 15 图4 1