第2章-电子产品装配工艺

第2章电子产品装配工艺

常用电子工具2.1手工焊接工艺2.2电子装配工艺基础2.3技能训练3.42.1常用电子工具

电子装配及检测维修过程中，常用的电子工具有螺丝刀、尖嘴钳、斜口钳、扳手、电笔等电子电工通用工具，还有电烙铁、镊子、针头、吸锡器、无感螺丝刀、热风枪、热熔胶枪等电子专用工具，其中最重要的是焊接用的电烙铁。

通用工具使用简单，这里不再叙述，只介绍常用的电子专用工具。常用的电子专用工具如图2.1所示。

图2.1常用的电子专用工具

2.1.1电烙铁1．常用电烙铁（1）外热式电烙铁（2）内热式电烙铁（3）恒温电烙铁（4）吸锡电烙铁

2．电烙铁的选用

①在印刷线路板上焊接小型电子元器件，如小电阻、小电容、集成电路、晶体管及怕热的元器件等时，一般选用20W内热式或25W～30W外热式电烙铁，其烙铁头温度大约为350℃，不易损坏元器件。

②在印刷线路板上焊接较大的元器件，如显像管管座、开关变压器、行输出变压器、大电解电容器的引脚时，一般选用35W～50W内热式电烙铁或45W～75W外热式电烙铁，其烙铁头温度大约为400℃，能很快地加热和熔化焊点，因为焊接时间较短，热量传递不远，对器件影响较小。

③在金属底盘上焊接地线和大型元器件时，一般应选用75W以上内热式电烙铁或100W以上外热式电烙铁。

④烙铁头的形状要与焊接处的焊点密度、焊点形状、大小及被焊元器件的要求相符合，常见烙铁头的外形及应用见表2.1。

尖锥形和凿形烙铁头角度较大、热量比较集中、降温较慢，可用于一般焊接；斜面烙铁头表面积较大、传热快，可用于焊点密度不高的单面板焊接。

圆锥形烙铁头可用于焊点密度较高的双面板和怕热的小型元器件焊接；弯形烙铁头一般用在功率较大的外热式电烙铁上，用于焊接较大的元器件。

烙铁头的热容量主要由烙铁头质量和材料决定，一般烙铁头体积越大热容量越大，选取烙铁头的热容量要恰当。

热容量大的烙铁头，储存的热量越多，焊接时温度降低越少，焊接温度波动越小，但温度恢复时间相对越长。

2.1.2其他辅助工具

1．烙铁架2．镊子3．吸锡器

4．排锡管5．捅针6．无感螺丝刀7．热风枪2.2手工焊接工艺焊接一般分为熔焊、钎焊和接触焊3大类，焊接电子元器件时常使用的锡焊属于钎焊的一种。

焊接中，被焊接的金属材料叫做母材或焊件；能熔入2种或2种以上的焊件，使之成为一个整体的易熔金属或合金叫做焊料。

锡焊中，印刷线路板的铜膜和元器件引脚为焊件，焊锡为焊料。钎焊是用比被焊接的金属材料（母材）熔点低的金属材料作为钎料（即焊料），通过加热使钎料熔化成液态，让钎料润湿母材和填充工件接口间隙而使母材连接在一起的焊接方法。

钎焊中，加热的温度要高于焊料的熔点、低于母材的熔点。根据焊接温度的不同，可把钎焊分为2大类：焊接加热温度低于450℃的称为软钎焊，高于450℃的称为硬钎焊。锡焊属于软钎焊，在电子产品装配中被广泛应用，下面介绍锡焊的基本知识。

2.2.1锡焊原理1．润湿2．扩散3．冶金结合

2.2.2焊锡与焊剂1．焊锡（1）共晶焊锡

（2）共晶焊锡的优点①降低焊锡的熔点②减小焊锡的表面张力③增强焊锡的抗氧化能力④提高焊锡的机械强度

2．焊剂（1）松香焊剂

（2）助焊剂在焊接中的作用①辅助热传导②去除氧化物③增强浸润能力④防止再氧化⑤使焊点美观

3．生成合金层的基本条件（1）被焊材料的可焊性要好（2）焊料要合格（3）焊剂要合适（4）被焊金属的表面要清洁（5）焊接的温度和时间要恰当

2.2.3电烙铁的使用方法1．电烙铁的握法（1）反握法（2）正握法（3）握笔法

2．焊锡丝的拿法

3．手工焊接操作步骤①准备施焊②加热焊件③送入焊丝④移开焊丝⑤移开电烙铁

4．焊接要求及注意事项（1）烙铁头的处理（2）焊接时间的掌握（3）烙铁头长度的调整

（4）焊锡量的掌握（5）引脚表面处理（6）电烙铁的放置（7）焊接时不要对焊件施压（8）助焊剂量的掌握

5．焊点的质量检查（1）虚焊（2）气泡（3）裂缝（4）拉尖

（5）松动（6）焊锡过少（7）焊锡过多（8）不对称

（9）浸润不良（10）冷焊（11）短路（桥接或连焊）（12）偏位

6．拆焊与重焊（1）拆焊方法①分点拆焊法②集中拆焊法③剪断拆焊法

（2）拆焊措施①吸锡器拆焊法②排锡管拆焊法③吸锡材料拆焊法④专用工具拆焊法⑤毛刷拆焊法

（3）元器件重新焊接①疏通焊盘通孔②引脚去锡③焊上元器件2.3电子装配工艺基础2.3.1电子产品生产工序1．电子产品的工厂生产工序一般电子产品的生产过程，主要包含4个工序：准备→PCB插装→PCB调试→整机组装。各工序之间的关系可用图2.8表示。

图2.8电子产品生产主要工序

2．电子产品的手工安装工序电子产品的手工安装与电子厂生产在工序上有相似之处，但在具体操作上有较大的区别。手工安装也可以分为4个过程：准备→PCB插装→整机组装→PCB调试。

2.3.2导线的加工与焊接1．导线的加工（1）剪裁（2）剥头（3）捻头

（4）搪锡①锡锅搪锡②电烙铁搪锡

2．导线的焊接（1）绕焊焊接法（2）钩焊焊接法（3）搭焊焊接法（4）插焊焊接法（5）管状焊件焊接法

2.3.3元器件引线加工1．元器件引线成型要求①元器件引线应该按安装位置的通孔距离、工作环境等实际做成需要的形状，有引线成型工艺文件时按照文件要求操作。

②径向引线元器件一般采用立式成型形状，轴向引线元器件一般采用卧式成型形状，但在密度较高的印刷线路板上，轴向引线元器件可以采用立式成型形状。

③元器件引线根部到弯曲起点之间的最小距离不小于2mm，弯曲半径应等于或大于2倍引线直径。

④在操作SSD（静电敏感器件）时，所用工具、工作环境及操作人员应采取防静电措施。

⑤成型过程中不应造成元器件引线折断、封装破裂、密封损坏等现象，也不应使引线与元器件内部连接断开。

⑥引线成型时应该使安装后元器件的标记（用色码或字符标注的数值、精度等）朝上或朝着易于辨认的方向，并注意标记的读数方向一致（从左到右或从上到下）。

⑦使用手工或自动成型设备时，允许有弯脚过程中工具支承力产生的平滑划迹，但不能有较深痕迹，更不能留下毛刺、尖峰。

图2.15、图2.16、图2.17所示分别是立式安装元器件、卧式安装元器件和圆形外壳元器件引线的成型形状。

图中，引线有半圆弧形弯折的成型是为了元器件离电路板有2～5mm的间隔，主要用于双面板或有利于电路工作时散热；引线有绕环的成型是为了延长引线，多用于焊接时怕热和易破损的元器件；引线没有半圆弧和绕环的元器件为紧贴印刷线路板安装。

图2.15元器件的立式成型形状

图2.16元器件的卧式成型形状

图2.17圆形外壳元器件的成型形状

2．元器件引线成型常用方法（1）通用电子工具成型（2）专用模具成型（3）专用工具成型（4）引线成型机成型

2.3.4元器件在印刷线路板上的安装1．元器件的安装方式元器件通常有立式、卧式和贴片3种安装方式，如图2.22所示。

图2.22元器件的安装方式

2．元器件安装的技术要求

3．元器件的安装方法（1）一般元器件的安装方法（2）小功率晶体管的安装方法

（3）集成电路的安装方法（4）导线的安装方法（5）大型元器件和功率元器件的安装方法

2.3.5浸焊和波峰焊1．浸焊浸焊有手工浸焊和自动浸焊2种。

（1）手工浸焊①锡槽准备②印刷线路板准备③手工浸锡

④冷却印刷线路板⑤切脚⑥二次浸锡⑦质量检查

（2）自动浸焊

2．波峰焊

波峰焊（wavesoldering）是将熔化的软钎焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有电子元器件的印刷线路板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印刷线路板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。

波峰焊已经是一种很成熟的电子焊接工艺技术，目前主要用于通孔插装组件和混合组装方式中的插装组件的焊接。

（1）波峰焊机的组成①助焊剂喷涂装置②预加热装置③波峰焊锡槽

④空气循环冷却装置⑤密封室控制装置⑥热风刀⑦气刀

（2）波峰焊接工艺过程

（3）波峰焊机操作要点