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文档简介

焊接基本知识焊料(1)焊料的作用:把被焊物连接起来,对电路来说构成一个通路。(2)焊料具备的条件:①焊料的熔点要低于被焊物件。②易于被焊工件连成一体,具备有一定的抗压能力。③有良好的导电性能。④有较快的结晶速度。(3)常用焊料的种类:①锡铅焊料。在锡焊工艺中常用的是锡与铅,以不同比例熔合形成的锡铅合金焊料,具有一系列锡和铅不具备的特点:②共晶焊锡。锡铅含量为:锡是61.9%、铅是38.1%,称为共晶合金。它的熔点最低,为183°C,是锡铅焊料中性能最好的一种,它有如下特点:(4)常见焊料的形状在手工电烙铁焊接中,一般使用管状焊锡丝。它是将焊锡制成管状,在其内部充加了助焊剂。助焊剂常用添加一定活化剂的优质松香。焊料一般是含锡量为60%~65%的锡铅焊料,焊锡丝直径从0.3mm到2.8mm左右都有,常规的有0.5、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0mm。按照锡丝是否为空心来分,有实芯和药芯两种。顾名思义实芯的就是焊锡丝中间没有空隙,就是锡丝本身;药芯的是指锡丝中间是空的,然后填充了松香以帮助焊接。标准型的松香含量是2.2%。按照锡丝中铜和银的含量,有405、305和0507,其含义见表所示。常见焊锡丝型号型号 Ag含量 Cu含量405 4% 0.5%305 3% 0.5%0507 0.5% 0.7%

焊锡丝中含有少量的银(Ag)和铜(Cu)是为了降低合金的熔化温度,增加焊点的机械性能。

2.助焊剂(1)助焊剂的作用①除去氧化膜。助焊剂中的氯化物、酸类同氧化物发生还原反应,从而出去氧化物膜,是金属与焊料之间结合良好。②防止加热时氧化。助焊剂在熔化后,悬浮在焊料表面,形成隔离层,故防止了焊接面的氧化。③减小表面张力。增加了焊料流动性,有助于焊料浸润。④使焊点美观。合适的助焊剂能够整理焊点形状,保持焊点表面光泽。

(2)助焊剂应具备的条件①熔点低于焊料。在焊料熔化之前,助焊剂就应熔化。②表面张力、粘度、比重均应小于焊料。助焊剂表面张力必须小于焊料,因为它要先于焊料在金属表面扩散浸润。③残渣容易清除。助焊剂或多或少都带有酸性,如不清除,就会腐蚀母材,同时也影响美观。④不能腐蚀母材。酸性强的助焊剂,不仅清除氧化层,而且还会腐蚀母材金属,成为发生二次故障的潜在原因。⑤不会产生有毒气体和臭味。从安全卫生角度讲,应避免使用毒性强或会产生臭味的化学物质。

(3)常用助焊剂在电子产品中,使用的最多、最普遍的是以松香为主体的树脂系列助焊剂。松香助焊剂属于天然产物。目前,在使用过程中通常用将松香溶于酒精中制成“松香水”,松香同酒精的比例一般为1:3。也可以根据使用经验增减,但不能过浓。否则流动性能变差。(4)使用助焊剂的注意事项常用的松香助焊剂在超过60°C时,绝缘性能会下降,焊接后的残渣对发热元器件有较大的危害,所以要在焊接后清除助焊剂残渣留物,另外,存放时间过长的助焊剂不宜使用。因为助焊剂存放时间过长时,其成分为发生变化,活性变差,影响焊接质量。

3.阻焊剂在焊接时,尤其是在浸焊和波峰焊中,为提高焊接质量,需采用耐高温的阻焊涂料,使焊料只在需要的焊点上进行焊接,而把不需要的焊接的部位保护起来,起到一定的阻焊作用,这种阻焊涂料称为阻焊剂。(1)阻焊剂的主要功能防止桥接、拉尖、短路以及虚焊等情况的发生,提高焊接质量,减小印制电路板的返修率。印制电路板板面被阻焊剂所涂覆,焊接时受到的热冲击小,降低了印制电路板的温度,是板面不易起泡、分层。同时也起到了保护元器件和集成电路的作用。③除了焊盘外,其他部分均不上锡,节省了大量的焊料。④使用带有颜色的阻焊剂,如深绿色和浅绿色等,可使印制电路板的板面显得整洁美观。按成膜材料不同可分为热固化型阻焊剂、紫外线光固化型阻焊剂和电子辐射光固化型阻焊剂。(2)常用的阻焊剂常用的阻焊剂是紫外线光固化型阻焊剂,呈深绿色或浅绿色。(二)常见焊接工具电烙铁是手工焊接时使用的主要工具。合理选择、使用电烙铁是保证焊接质量的基础。在手工焊接中,电烙铁提供了保证焊接所需的足够的温度:一是使焊料得以融化;二是给被焊焊盘和元件脚加热到焊接温度。

1.电烙铁的分类(1)按加热方式分类:电烙铁可分为直热式、感应式、气体燃烧式等多种。目前最尝使用的是单一焊接用的直热式电烙铁,它又分为内热式和外热式两种。(2)按功率分:电烙铁可分为20W、30W、35W、45W、50W、75W、100W、150W、200W、300W等多种.(3)按功能分:电烙铁可分为单用式、两用式、恒温式、吸锡式等。

2.电烙铁的选用电烙铁在选用时重点考虑加热形式、功率大小及烙铁头形式。普通电烙铁的分类:(1)加热形式选择内热式和外热式的选择。相同功率情况下,内热式电烙铁比外热式电烙铁的温度高。如图所示。

(2)电烙铁功率的选择焊接小瓦数的阻容元件、晶体管、集成电路、印制电路板的焊盘或塑料导线时,宜采用30~45W的外热式或20W的内热式电烙铁。应用中选用20W的内热式电烙铁最好。焊接一般结构产品的焊点,如线环、线爪、散热片、接地焊片等时,宜采用75~100W的电烙铁。对与大型焊点,如金属机架接片、焊片等,宜采用100~200W的电烙铁。

(3)烙铁头形状的选择烙铁头可以加工成不同形状。凿式和尖锥形烙铁头的角度比较大时,热量比较集中,温度下降较慢,适用于焊接一般焊点。当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电路板焊点。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。

对于有镀层的烙铁头,一般不要锉或打磨。因为镀层的目的就是保护烙铁头不易腐蚀。(4)恒温电烙铁从温度的控制方法来看,一般的电烙铁可以分为非受控输出和可受控输出两种。顾名思义,这种区分方法是从输出温度是否可控的角度出发的。由于不可控温度的输出在很多精密设备的焊接中并不是很适用,渐渐的从电子产品的焊接工厂退出了。而可控温的电烙铁,同时又增加了ESD防护的功能,成为了电子产品手工焊接领域的主流。图示就是一款可控温,带ESD防护的电烙铁的图片。(5)吸焊器吸焊器是专门对多余焊锡进行清除的用具。

3.电子产品装接常用的五金工具电子产品装接常用的五金工具有尖嘴钳、斜口钳、扁嘴钳、钢丝钳、镊子、螺钉旋具、剥线钳等。

5S基本知识

5S是指整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE),又被称为“五常法则”或“五常法”。

5S起源于日本,是指在生产现场中对人员、机器、材料、方法等生产要素进行有效的管理,这是日本企业独特的一种管理办法。根据企业进一步发展的需要,有的企业在原来5S的基础上又增加了安全(Safety),即形成了“6S”;有的企业再增加了节约(Save),形成了“7S”;也有的企业加上习惯化(Shiukanka)、服务(Service)及坚持(Shikoku),形成了“10S”,有的企业甚至推行“12S”,但是万变不离其宗,都是从“5S”里衍生出来的。

5S现场管理法:整理将工作场所任何东西区分为有必要的与不必要的;把必要的东西与不必要的东西明确地、严格地区分开来;不必要的东西要尽快处理掉。

目的:

腾出空间,空间活用防止误用、误送塑造清爽的工作场所生产过程中经常有一些残余物料、待修品、待返品、报废品等滞留在现场,既占据了地方又阻碍生产,包括一些已无法使用的工夹具、量具、机器设备,如果不及时清除,会使现场变得凌乱。生产现场摆放不要的物品是一种浪费:即使宽敞的工作场所,将越变窄小。棚架、橱柜等被杂物占据而减少使用价值。增加了寻找工具、零件等物品的困难,浪费时间。物品杂乱无章的摆放,增加盘点的困难,成本核算失准。注意点:

要有决心,不必要的物品应断然地加以处置。

实施要领:

自己的工作场所(范围)全面检查,包括看得到和看不到的制定「要」和「不要」的判别基准将不要物品清除出工作场所对需要的物品调查使用频度,决定日常用量及放置位置制订废弃物处理方法每日自我检查常用的方法:使用频率法价值分析法定点拍照法红牌作战法看板管理法等等

5S现场管理法:整顿对整理之后留在现场的必要的物品分门别类放置,排列整齐。明确数量,并进行有效地标识。

目的:

工作场所一目了然整整齐齐的工作环境消除找寻物品的时间消除过多的积压物品

注意点:

这是提高效率的基础。

实施要领:

前一步骤整理的工作要落实流程布置,确定放置场所规定放置方法、明确数量划线定位场所、物品标识整顿的“3要素”:场所、方法、标识放置场所:物品的放置场所原则上要100%设定物品的保管要定点、定容、定量生产线附近只能放真正需要的物品放置方法:易取不超出所规定的范围在放置方法上多下工夫标识方法:放置场所和物品原则上一对一表示现物的表示和放置场所的表示某些表示方法全公司要统一在表示方法上多下工夫整顿的"3定"原则:定点、定容、定量定点:放在哪里合适(具备必要的存放条件,方便取用、还原放置的一个或若干个固定的区域)定容:用什么容器、颜色(可以是不同意义上的容器、器皿类的物件,如:筐、桶、箱篓等,也可以是车、特殊存放平台甚至是一个固定的存储空间等均可当作容器看待)定量:规定合适的数量(对存储的物件在量上规定上下限,或直接定量,方便将其推广为容器类的看板使用,一举两得)

常用方法:引线法形迹法标识法固定容器法红牌作战法定置管理法颜色管理法看板管理法

5S现场管理法:清洁将工作场所清扫干净。保持工作场所干净、亮丽的环境。

目的:

消除赃污,保持职场内干干净净、明明亮亮稳定品质减少工业伤害注意点:责任化、制度化。

实施要领:

建立清扫责任区(室内、外)执行例行扫除,清理脏污调查污染源,予以杜绝或隔离建立清扫基准,作为规范注意点:责任化、制度化。

实施要领:

建立清扫责任区(室内、外)执行例行扫除,清理脏污调查污染源,予以杜绝或隔离建立清扫基准,作为规范

5S现场管理法:清扫将上面的3S实施的做法制度化、规范化,并贯彻执行及维持结果。

目的:维持上面3S的成果

注意点:制度化,定期检查。

实施要领:

落实前面3S工作制订考评方法制订奖惩制度,加强执行高阶主管经常带头巡查,以表重视

5S现场管理法:素养通过晨会等手段,提高全员文明礼貌水准。培养每位成员养成良好的习惯,并遵守规则做事。开展5S容易,但长时间的维持必须靠素养的提升。

目的:

培养具有好习惯、遵守规则的员工提高员工文明礼貌水准营造团体精神

注意点:长期坚持,才能养成良好的习惯。

实施要领:

制订服装、仪容、识别证标准制订共同遵守的有关规则、规定制订礼仪守则教育训练(新进人员强化5S教育、实践推动各种精神提升活动(晨会、礼貌运动等)

PTH焊接工艺

1.手工焊接的操作要领(1)焊接姿势焊接时应保持正确的姿势。一般烙铁头的顶端距操作者鼻尖部位至少要保持20cm以上,通常为40cm,以免助焊剂受热挥发出的有害化学气体进入人体。同时要挺胸端坐,并要保持室内空气流通。(2)电烙铁的握法电烙铁一般有正握法、反握法、执笔法三种握法,如图所示。a)正握法b)反握法c)笔握法正握法适用于中等功率电烙铁或带弯头电烙铁的操作。反握法动作稳定,长时间操作不易疲劳,适用于大功率电烙铁的操作。执笔法对用于小功率电烙铁在操作台上焊接印制电路板上的元器件等焊件。(3)焊锡丝的拿法根据连续锡钎焊和断续锡钎焊的不同焊锡丝的拿法分为两种。连续锡丝拿法断续锡丝法(4)连续锡丝拿法。连续锡丝拿法是用拇指和食指握住焊锡丝,其他三手指配合拇指和食指把焊锡丝连续向前送进。它适用于成卷(筒)焊锡丝的手法焊接。(5)断续锡丝拿法。断续锡丝拿法是用拇指、食指和中指夹住焊锡丝,采用这种拿法,焊锡丝不能连续向前送进。它适用于小段焊锡丝的手工焊接。

2.手工焊接的操作步骤焊接操作一般分为准备施焊、加热焊件、熔化焊料、移开焊锡丝、移开电烙铁五步,称为“五步法”,如图所示。a)准备

b)加热

c)熔化

d)撤丝e)撤烙铁(1)准备施焊将焊接所需材料、工具准备好,如焊锡丝、松香助焊剂、电烙铁及烙铁架等。焊接前对烙铁头进行检查,查看其是否能正常吃锡。(2)加热焊件加热焊件就是将预上锡的烙铁头放在焊点上,使焊件的温度上升。烙铁头放在焊点上时应注意,其位置应能同时加热焊件与铜箔,并要尽可能加大与焊件的接触面,以缩短加热时间,保护铜箔不被烫坏。(3)熔化焊料待焊件加热到一定温度后,将焊锡丝放到焊件和铜箔的交界面上(注意不要放到烙铁头上),是焊锡丝熔化并浸润焊点。(4)移开焊锡当焊点上的焊锡已将焊点浸湿时,要及时撤离焊锡丝,以保证焊锡不会太多,焊点不出现堆锡现象,从而获得较好的焊点。(5)移开电烙铁移开焊锡丝后,待焊锡全部润湿焊点,并且松香助焊剂还未完全挥发时,就要及时、迅速掌握不好,则会影响焊点的质量和外观。完成这五步后,焊料尚未完全凝固以前,不能移开焊件之间的位置,因为焊料未凝固时,如果相对位置被改变,就会产生假焊现象。有时也采用三步法焊接,即将上述步骤(2)、(3)合为一步,(4)、(5)合为一步。3.焊点质量的基本要求(1)电气接触良好。良好的焊点应该具有可靠的电气连接性能,不允许出现虚焊、桥接等现象。(2)机械强度可靠。保证使用过程中,不会因为正常的振动而导致焊点脱落。(3)外观美观。焊点应明亮、清洁、平滑,焊锡量适中并呈裙状拉开,焊锡与焊件之间没有明显的分界。焊点不应有毛刺和空隙。

4.手工焊接的工艺要求(1)要保持烙铁头清洁,不要有杂物。(2)要采用正确的加热方式,接触面尽量大。(3)焊料、助焊剂的用量要适中,焊接的温度和时间要掌握好。(4)电烙铁撤离的方法要掌握好。烙铁头的撤离方向与焊料留存量的。(5)焊点凝固过程中不要移动焊件,否则焊点松动而造成虚焊。(6)焊接后焊点要清洗干净,不要留存杂质。多孔板焊接练习取镀锡铜丝若干,剪裁成2厘米长的段,在多孔板上做焊接练习元器件识别与检测一、电阻器(一)固定电阻器

1.固定电阻器的单位电阻器在使用中常用的单位有:欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)和吉欧(GΩ)等,其换算关系为:1GΩ=103MΩ=106kΩ=109Ω。额定功率是电阻器长期安全使用所能承受的最大消耗功率的数值。常用电阻功率为1/8W,1/4W,1/2W,1W。功率越大,电阻体积也相应大一些。

2.常见固定电阻器结构特点与命名方法

(1)常见固定电阻器的结构特点①碳膜电阻②金属膜电阻③线绕电阻④金属玻璃釉电阻⑤实芯电阻⑥合成碳膜电阻

⑦电阻排(集成电阻)

(2)电阻器的命名方法根据部颁标准规定,国产电阻器和电位器的型号由四部分组成:第一部分:主称(用字母R表示);第二部分:材料(用字母表示);第三部分:产品分类(一般用数字或字母表示);第四部分:生产序号(用数字表示)。

电阻器型号中各部分的意义第一部分第二部分第三部分第四部分用字母表示主称用字母表示材料用字母或数字表示特征用数字表示序号符号意义符号意义符号意义意义R电阻器THPUCIJYSNXRGM碳膜合成膜硼碳膜硅碳膜沉积膜玻璃釉膜金属膜氧化膜有机实芯无机实芯线绕热敏光敏压敏1234578GTXLWD普通普通超高频高阻高温精密高压高功率可调小型测量用微调多圈额定功率阻值允许误差精度等级例如:RJ73—精密金属膜电阻器。

3.固定电阻器的标称值与允许偏差标注在电阻体上的标准值称为电阻器的标称值。但是,电阻器的实际值往往与标称值不完全相符,即存在一定的误差,如果误差在允许的范围内,该电阻器是合格器件。按规定,电阻器的标称阻值应符合阻值系列中的数值。目前电阻的数值有三大系列E6、E12、E24,电阻器的标称值应是表1.2所列数值的10n,其中n为正整数、负整数或零。常用电阻器标称阻值系列系列允许误差电阻器的标称值E24Ⅰ级(1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1E12Ⅱ级(1.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.87.8E6Ⅲ级(1.01.51.82.23.34.76.8

电阻器的标称值和偏差在电阻体上标注的方法有以下几种:(1)直标法——是将主要参数直接在元件表面上的标注方法,这种方法主要用于体积较大的元器件。(2)文字符号法——将主要参数用文字符号和数字有规律的组合来表示的方法。标称值中常用符号是:R、K、M等,允许偏差中常用符号为:允许偏差中的常用符号文字符号WBCDFGJKMNR偏差(%)±0.05±0.1±0.2±0.5±1±2±5±10±20±30+100-10例如,2R2K—→(2.2±0.22)Ω;R33J—→(0.33±0.165)Ω。(3)数码法——

是用三位数码来表示电阻值的方法,其允许偏差通常用字母符号表示。识别方法是,从左到右第一、二位为有效数值,第三位为乘数(即零的个数),单位为Ω,常用于贴片元件。

例如:103K—→标称值为:10kΩ,允许偏差为:K。

222J—→标称值为:2.2kΩ,允许偏差为:J。

(4)色标法——

是用不同的颜色点或环来表示电阻器的标称阻值和允许误差的方法。色标法的电阻器有四色环标注和五色环标注两种。四色环用于普通电阻器,由左向右排列,用前两环表示有效数字,第三环表示乘数,第四环表示允许偏差。五色环用于精密电阻器,用前三环表示有效数字,第四环表示乘数,第五环表示允许偏差,单位为Ω。固定电阻器的色环标志读数识别如图所示,单位为Ω。第一位数字第二位数字倍乘数允许误差第一位数字第二位数字第三位数字倍乘数允许误差例:四个色环依次是红、紫、橙、银:27kΩ±10%例:五个色环依次是棕、紫、绿、银、棕:1.75Ω±1%电阻器色标符号意义颜色有效数字第一位有效数字第二位倍乘数允许误差棕11101±1红22102±2橙33103黄44104绿55105±0.5蓝66106±0.25紫77107±0.1灰88108+20-50白99109-黑00100-金--10-1±5银--10-2±10无色---±20(二)可变电阻器

1.常见可变电阻器实物和结构特点(1)敏感元器件——使用不同材料及工艺制造的半导体电阻,具有对温度、光照度、湿度、压力、磁通量、气体浓度等非电物理量敏感的性质,这类电阻叫做敏感电阻。(2)熔断电阻(水泥电阻)——常用陶瓷或白水泥封装,内有热熔性电阻丝,当工作功率超过其额定功率时,会在规定的时间内熔断,主要起保护其他电路的作用。

(3)线绕电位器——是用合金电阻线在绝缘骨架上绕制成电阻体,中心抽头的簧片在电阻丝上滑动而形成。(4)合成碳膜电位器——是在绝缘基体上涂覆一层合成碳膜,经加温聚合后形成碳膜片,再与其他零件组合而成。(5)有机实芯电位器——是由导电材料与有机填料、热固性树脂配制成电阻粉,在基座上经过热压处理而成。(6)多圈电位器——属于精密电位器,调整阻值需使转轴旋转多圈(可多达40圈),因而精度高。

2.常见可变电阻器电路符号和内部结构常见可变电阻器电路符号如图所示。a)一般符号b)可调电阻器c)带开关的电位器d)光敏电阻器e)热敏电阻器

3.常见可变电阻器(电位器)的分类和命名方法电位器的分类方式有很多种,常见有按材料、结构、阻值变化规律等分类。

电位器的型号由四部分组成:第一部分:电位器代号(用字母W表示),第二部分:材料(用字母表示),第三部分:类别代号(用字母表示),第四部分:序号(用数字表示)。电位器的材料代号及表示的意义见表所示。电位器的材料代号及表示意义代号HSNIXJYDFP材料合成碳膜有机实芯无机实芯玻璃釉膜线绕金属膜氧化膜导电塑料复合膜硼碳膜例如:WXD3——多圈线绕电位器;

WIW101——玻璃釉膜螺杆驱动预调类电位器。

4.电位器的标称阻值和允许偏差标称阻值是指电位器两个固定端的阻值,其规定的标称值与电阻器规定中的标称值的E6,E12系列相同。允许偏差有下列几种:±20%、±10%、±5%、±2%、±1%、±0.l%等。(三)电阻器的质量判别1.固定电阻的质量判别采用模拟万用表测量:(1)连接表笔。(2)机械调零。(3)将万用表置于“Ω”挡,确定正确的量程,进行“Ω校零”;(4)测量过程。(5)读数。将“Ω刻度线”上读数×量程,即得被测电阻器的阻值。(6)将所测结果与标称值进行比较,只要在偏差范围内,即为合格电阻器。采用数字万用表测量电阻时,将红表笔插在“VΩHZ”插孔,黑表笔插在“COM”插孔。挡位开关打到相应量程,可直接从数码显示处读得测量值。2.电位器的质量判断在检查电位器时,先转动手柄,手感是否平滑,开关是否灵活,电位器内接触点和电阻体有否摩擦声,如有则质量不好。(1)电位器标称阻值的测量。用万用表的欧姆挡测1、3两端,其读数应为电位器的标称值。指针不动或阻值相差很大,则表明电位器已损坏或质量不合格。(2)检查电位器的活动臂与电阻片接触是否良好。3.用万用表测量电阻阻值时应注意:(1)应使用万用表的欧姆档测量,用欧姆档测量时模拟万用表的黑表笔为“+”,而数字万用表的红表笔为“+”。(2)用模拟万用表测量前,首先要对欧姆档进行调零。当不能调到零点时表示电池不足,应更换电池。选择量程时应尽可能让指针指在表盘的中部,以提高准确度。(3)为了提高测量精度,应根据被测电阻器标称值大小来选择量程。由于电阻刻度的非线性,中间一段分度较为精细,因此应使指针指示尽可能在电阻刻度的中段位置,即全刻度的20%~80%范围,以使测量更准确。(4)测量电阻,特别是大电阻时,千万不能用手抓着电阻的两端进行测量,否则会影响测量的精度。(5)在电路中测量电阻时,不允许带电测量,且应断开电阻的一端,防止其它元件的并联影响,如电路中有电容时,应将电容放电后再测量。二、电容器(一)固定电容器

1.常见固定电容器实物和结构特点电子产品中,电容器也是必不可少基本元件之一,它是由两个相互靠近的导体和中间所夹的一层绝缘介质组成。电容器文字符号用“C”表示,是一种储能元件,常用于谐振、耦合、隔直、交流旁路等电路中。常见固定电容器的结构特点:(1)纸介电容器(2)涤纶电容器(3)云母电容器(4)铝电解电容器(5)钽电解电容器(6)瓷介电容器

2.固定电容器的单位和符号电容器在使用中常用的单位有:法拉(F)、毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,其换算关系为:1F=103mF=106μF=109nF=1012pF。实际常用的是微法(μF)和皮法(pF)两个单位。

3.电容器的分类和命名方法电容器的命名方法一般有四部分组成,即主称、材料、分类和序号等。(1)电容器材料代号及其意义电容器材料代号及其含义符号含义符号含义符号含义符号C高频瓷介B聚苯乙烯Q漆膜AT低频瓷介BB聚丙烯Z纸介NY云母F聚四氟乙烯J金属化纸介GI玻璃釉L涤纶H复合介质O玻璃膜S聚碳酸酯D铝电解(4)电容器特性分类中数字及字母意义数字1234567瓷介圆片管型叠片独石穿心支柱云母非密封密封有机非密封密封电解筒式烧结粉液体烧结粉固体无极性字母DXYMWJC含义低压小型高压密封微调金属化穿心

4.电容器的标称容值与允许偏差电容器标称容值、允许偏差与电阻器相同,具体规定可参见前面相应的内容,其标注方法也与电阻器一样有如下几种:(1)直标法(2)文字符号法例如,6n8—→6800pF;2μ2—→2.2μF;p82—→0.82pF。其表示方法如图所示。(3)数码法:例如,102—→1000pF;339—→3.3pF;103—→0.01μF;224—→0.22μF。其表示方法如图(c)所示。

(4)色标法

5.电容器的耐压电容器的耐压是指在规定的温度范围内能长期可靠地工作所能承受的最大直流电。它的大小与介质厚度、种类有关。该参数一般都直接标记在电容器上,以便选用。若未标注耐压者,一般为63V。但要注意,当电容器工作在交流电路时,交流电压峰值不得超过额定直流工作电压。电容器常用的额定直流工作电压有:6.3V、10V、16V、25V、63V、100V、160V、250V、400V、630V、1kV、1.6kV、2.5kV等。

6.电容器的工作温度范围电容器必须在指定的工作温度范围内才能稳定工作。一般的电解电容器都直接标出它的上限工作温度,如85℃或105℃等。(三)电容器的检测

1.用模拟万用表检测电容器主要故障是:击穿、短路、断路、漏电容量减小、变质失效(多数是电解电容器年久干枯而失效)及破损(瓷介微调电容较易发生)等。电容器的检测方法是:首先观察外表应完好无损,表面无裂口、污垢和腐蚀;标志(特别是电解电容器极性)应清晰;引出电极无折伤、刻损。然后用电表进行检测,通常用万用表的欧姆挡,具体方法如下:(1)测试漏电电阻:用万用表的电阻挡(R×100或R×1K挡),将表笔接触电容器的两引线。刚搭上时,表头指针将发生摆动,然后再逐渐返回趋向R=∞处,这就是电容器充放电现象(对0.1μF以下电容观察不到此现象)。指针稳定后所指示的值即漏电电阻。一般电容器的漏电电阻很大,为几百至几千兆欧。检测时,如果表头指针指到或靠近欧姆零点,说明电容器内部短路;若表针不动,始终指向R=∞处,则说明电容器内部开路或失效。

(2)电解电容器的极性检测:电解电容器正、负极性是不允许接错的,当极性标记无法辩认时,可根据正向联接时漏电电阻大、反向联接时漏电电阻小的特点来检测判断。交换表笔前后二次测量漏电电阻,测出电阻值大的一次时,黑表笔接触的是正极,因为黑表笔与万用表内电池的正极相接。2、用数字万用表检测数字万用表电容挡的使用非常简单。将数字万用表的量程开关置于所需电容量程挡(2nF~20μF),然后将被测电容器插入电容测试口,读取显示器上显示的数字便是电容器的电容值。

三、电感器电感器又称电感线圈,是利用自感作用的元件,在电路中起调谐、振荡、滤波、阻波、延迟、补偿等作用。变压器实质上也是电感器。

1.常见线圈类电感器的单位与电路符号电感器在使用中常用的单位有:亨利(H)、毫亨(mH)、微亨(μH)等,其换算关系为:1H=103mH=106μH。实际中常用的是微亨(μH)这个单位。线圈类电感器在电子产品中的电路符号如图所示。2.常见电感器的命名方法国产电感器的命名一般由四个部分组成,主称—→用字母表示,L/表示线圈,ZL/表示阻流圈;特征—→用字母表示,G/表示高频;型式—→用字母表示,X/表示小型;区别代号—→用字母A、B、C……表示。比如,LGX—→表示小型高频电感线圈。

3.电感器的主要参数(1)标称电感量和偏差电感器电感量标记方法有直标法、文字符号法、数码表示法、色标法,与电阻器、电容器标称值标记方法一样,只是单位不同。(2)品质因数(Q值)品质因数是指线圈在某一频率下工作时,所表现出的感抗与线圈的总损耗电阻的比值,其中损耗电阻包括直流电阻、高频电阻、介质损耗电阻。

Q值越高,回路损耗越小,所以一般情况下都采用提高Q值的方法来提高线圈的品质因数。(3)电感器直流电阻所有电感器都有一定的直流电阻。阻值越小,回路损耗越小。该阻值是用万用表判断电感好坏的一个重要依据。(4)分布电容线圈的匝与匝之间,线圈与铁芯之间都存在电容,这种电容均称为分布电容。频率越高,分布电容影响就越严重,Q值会急速下降。可以通过改变电感线圈绕制的方法来减少分布电容,如使用蜂房式绕制或间段绕制。(5)额定电流电感线圈中允许通过的最大电流。四、二极管(一)普通二极管晶体二极管是用半导体材料制成的具有单向导电特性的二端元件,简称二极管。在电路中广泛用于整流、检波、开关等用途,其文字符号用“VD”表示。

1.国内二极管命名方法我国对半导体元器件的型号进行统一命名。第一部分:用数字2代表二极管;第二部分:用字母代表二极管材料与极性;第三部分:用字母代表二极管类别;第四部分:用数字代表生产序号;第五部分:用字母作区别代号。二极管型号中第二、三部分含义第2部分第3部分A-N型锗材料P-普通管C-变容管B-P型锗材料Z-整流管S-隧道管C-N型硅材料K-开关管V-微波管D-P型硅材料W-稳压管N-阻尼管E-化合物L-整流堆U-光电管

例如:2AP9——

为N型锗材料普通检波二极管,“9”表示序号;2CZ55A——

为N型硅材料整流二极管,“55”表示序号;2CK71B——

为N型硅材料开关二极管,“71”表示序号;2CW15——N型硅材料的稳压二极管,“15”表示序号。

2.常见晶体二极管的分类(1)按外观的不同较常见的有玻壳二极管、塑封二极管、金属壳二极管、大功率螺栓状金属壳二极管、微型二极管、片状二极管等。(2)按制造材料的不同有硅管和锗管两类。两者区别为:锗管正向压降比硅管小(锗管为0.2~0.3V,硅管为0.6~0.8V);锗管的反向漏电流比硅管大(锗管几百微安,硅管小于1μA);锗管的PN结可承受的温度比硅管低(锗管约为100℃,硅管约为200℃)。

(3)按制造工艺的不同有点接触型二极管和面接触型二极管。(4)按功能与用途的不同可分为一般二极管和特殊二极管两大类。其中的一般二极管包括检波二极管、整流二极管、开关二极管等。没有特别说明时,晶体二极管即指一般二极管。

3.晶体二极管的特点(1)单向导电特性晶体二极管的特点是具有单向导电特性。一般情况下只允许电流从正极流向负极,而不允许电流从负极流向正极(即正向导通,反向截止)。(2)非线性特性晶体二极管是非线性半导体器件,电流正向通过二极管时,要在PN结上产生管压降UVD。锗二极管的正向管压降约为0.3V;硅二极管的正向管压降约为0.7V。另外,硅二极管的反向漏电流比锗二极管小得多。

(二)特殊二极管二极管按功能与用途的不同,可分为一般二极管和特殊二极管两大类。其中的特殊二极管主要有稳压二极管、敏感二极管(磁敏二极管、温度效应二极管、压敏二极管等)、变容二极管、发光二极管、光电二极管、激光二极管等。1.二极管识读与检测(1)一般二极管的极性直观识别二极管的极性标识有很多种。如二极管两端形状不同,平头一端为正极,圆头一端为负极。有的在二极管的一端印上一道色环,该端就是负极。一般二极管极性直观识别如图所示。

(2)一般二极管极性判别①将万用表置于“Ω”档,选择R×100Ω或R×1kΩ档量程。②将万用表的两表笔分别接触二极管的两脚,测得第一次电阻值。③交换万用表的两表笔,测得第二次电阻值。④阻值较小的一次,黑表笔接触的一端是二极管正极,具体如图1.26所示。模拟万用表检测二极管a)正向电阻的测量b)反向电阻的测量(3)稳压二极管的极性直观识别与检测稳压二极管的一端印着一道色环,该端就是负极。稳压二极管的检测:①将万用表置于“Ω”档,选择R×1kΩ档量程。②极性和好坏的判断与普通二极管所使用的方法一样。③将万用表置于“Ω”档,选择R×10kΩ量程,测量稳压二极管的反向电阻。(4)稳压二极管与普通二极管的判别①将万用表置于“Ω”档,选择R×10kΩ档量程。②测量稳压二极管与普通二极管的反向电阻值,对于稳压二极管,若表内叠层电池电压高于稳压管稳压值时,其反向电阻则变得较小,因为此时稳压管已被击穿;对于普通二极管阻值一般为∞。③有电阻值者为稳压二极管,无电阻值(即∞)者为普通二极管。(5)发光二极管极性直观识别发光二极管两引脚中,较长的是正极,较短的是负极。对于透明或半透明塑料封装的发光二极管,可以观察它的内部电极的形状,正极的内电极较小,负极的内电极较大。发光二极管示意图a)观察引脚b)观察电极(7)发光二极管的检测①将万用表置于“Ω”档,选择R×10kΩ档量程。②测量发光二极管的正向电阻R正应很小,有的会发出微弱光来。③测量发光二极管的反向电阻R反应为∞。④符合上述条件则为合格器件。五、晶体三极管与场效应管(一)晶体三极管半导体三极管是具有两个PN结且呈背对背排列的三端器件,简称三极管,其三个引脚分别叫集电极(C)、基极(B)和发射极(E)。在电子产品中广泛用来构成放大和开关等电路,其文字符号用“VT”表示。

1.国产晶体三极管的命名方法国产三极管的命名由五个部分组成。第一部分表示晶体管的电极数,用“3”表示晶体管;第二部分用字母表示材料和极性;第三部分用字母表示类别和特征;第四部分用数字或字母表示序号;第五部分表示规格(可缺)。其中第二、三部分含义见表所示。晶体管命名方法的第2、3部分含义第2部分第3部分A-PNP,锗材料X-低频小功率管T-匝流管B-NPN,锗材料G-高频小功率管J-结型场效应管C-PNP,硅材料D-低频大功率管O-MOS场效应管D-NPN,硅材料A-高频大功率管U-光电管E-化合物K-开关管

2.晶体三极管的分类①按材料可分为——

锗三极管、硅三极管;②按结构可分为——

点接触型和面结合型;③按PN结组合可分为——NPN三极管、PNP三极管;④按工作频率可分为——

高频管(ƒT≥3MHz)、低频管(ƒT<3MHz);⑤按功率可分为——

大功率管(PC>1W)、中功率管(PC=0.7~1W)、小功率管(PC<0.7W)。

3.三极管的主要参数①电流放大系数(β)②极间反向电流(Icbo、Iceo)③输入/输出电阻(rbe、rce)④截止频率(ƒα)⑤特征频率(ƒT)⑥击穿电压(U(BR)EBO、U(BR)CEO、U(BR)CBO)⑦集电极最大允许耗散功率(PCM)

4.常用小功率三极管介绍

9000系列和8050、8550系列

5晶体三极管的检测(1)三极管基极(B)和类型的判别①将万用表置于“Ω”档,选择R×1kΩ档量程。②假定三极管某一引脚为基极(B)且用“黑表笔”去接触它不动,“红表笔”去分别接触余下两脚,测得两个电阻值。③如果两次电阻值都很小,则“黑表笔”接触的引脚是—→基极(B)。④通过万用表的“黑表笔”而找到基极(B)的三极管是—→NPN型。如果假定三次还没有找到基极(B)时,就交换表笔,方法同上。(2)三极管集电极(C)的判别①将万用表置于“Ω”档,选择R×10kΩ档量程。②若被测三极管为NPN型,假定三极管剩下两脚中一只引脚为集电极(C)。③用“黑表笔”去接触它,当然另一引脚就有“红表笔”接触。④在“黑表笔”与基极(B)之间加一个人体电阻(R人)。⑤若万用表指针偏转角度较大的,则“黑表笔”接触的引脚是—→集电极(C)。(3)三极管质量判别①将万用表置于“Ω”档,选择R×1kΩ档量程。②判断B-E和B-C极的好坏,可参考普通二极管好坏判别方法。③将万用表置于“Ω”档,选择R×10kΩ档量程。④测量C-E漏电电阻,对于NPN(PNP)型三极管黑(红)表笔接C极,红(黑)表笔接E极,B极悬空,RCE阻值越大越好。(4)三极管的放大倍数的测试①将数字万用表的档位置于hFE档。②将被测三极管插入相应类型的插孔。③读取显示器上的数值,便是β值。

电子元器件的手工焊接工艺

一、元器件预处理

(一)通孔元器件的准备工艺

元器件装配到印制电路板之前,一般都要进行加工处理,即对元器件进行引线成形,然后进行插装。良好的成形及插装工艺,可使产品稳定,达到整齐、美观的效果。

为了便于安装和焊接元器件,在安装前,要根据元器件安装位置的特点及技术要求,预先把元器件引线弯曲成一定的形状,并进行搪锡处理。

1.元器件引线成形预加工处理。元器件引线在成形前必须进行预加工处理,包括引线的校直、表面清洁及搪锡三个步骤。预加工处理的要求是引线处理后,不允许有伤痕,镀锡层均匀,表面光滑,无毛刺和焊剂残留物。引线成形的基本要求:引线成形工艺就是根据焊点之间的距离,将引线做成需要的形状,目的是使它能迅速而准确地插入孔内。各种引线成形方式如图所示。元器件引线成形的技术要求:①引线成形后,元器件本体不应产生破裂,表面封装不应损坏,引线弯曲部分不允许出现模印裂纹。②引线成形后其标称值应处于查看方便的位置,一般应位于元器件的上表面或外表面。元器件引线成形的方法:①使用专用工具和成形模具、成形机。②手工成形用尖嘴钳或镊子。

2.元器件引线的搪锡长期暴露于空气中的元器件的引线表面有氧化物,为提高其可焊性,必须作搪锡处理。元器件引线在搪锡前可用刮刀或砂纸去除元器件引线的氧化层。注意不要刮伤和折断引线。对于扁平封装的集成电路,不能使用刮刀,而只能用绘图橡皮轻擦清除氧化层,并应先成形,后搪锡。二、手工焊接PTH元器件(一)通孔插装电子元器件的安装工艺

1.元器件的插装形式元器件的插装形式可分为卧式插装、垂直插装、倒立插装、嵌入插装和横向插装。(1)卧式插装卧式插装是将元器件紧贴在印制电路板的板面水平放置,元器件与印制电路板之间的距离可视具体要求而定。卧式插装又分为贴板安装和悬空安装。①贴板安装。如图所示,元器件贴紧印制电路板板面且安装距离小于1mm,如为金属外壳则应加垫,适用于防振产品。

②悬空安装。如图所示,距印制电路板板面有一定高度,安装距离一般在3~8cm,适用于发热元器件的安装。卧式插装的优点是元器件的重心低,比较牢固稳定,振动时不易脱落,更换时比较方便。由于元器件是水平放置,故节约了垂直空间。(2)垂直插装如图所示,垂直安装是垂直于印制电路板的安装,也叫立式插装,适用于安装密度较高的场合,但重量大且引线细的元器件不宜采用。垂直插装的优点是插装密度大,占用印制电路板的面积小,插装与拆卸都比较方便。(3)倒立插装与嵌入插装(埋头安装)如图所示,这两种插装形式一般情况下应用不多,是为了特殊的需要而采用的插装形式(如高频电路中为减少元器件引脚带来的天线作用)。嵌入插装除为了降低高度外,更主要的是提高元器件的防振能力和加强牢靠度。(4)横向插装如图所示,它是将元器件先垂直插入印制电路板,然后将其朝水平方向弯曲。该插装形式适用于具有一定高度限制的元器件,以降低高度。

2.典型件的安装(1)二极管的安装可采用立式或卧式插装形式。(2)晶体管的安装晶体管的安装以立式插装最为普遍,在特殊情况下也有采用横向或倒立插装的。不论采用哪一种插装形式,其引线都不能保留得太长,以防止焊接时过热而损坏晶体管。对于一些大功率自然带散热片的塑封晶体管,为提高其使用功率,往往需要再加一块散热板。安装散热板时,一定要让散热板与晶体管的自带散热片有可靠的接触,使之顺利散热,如下图所示。三段稳压器的安装与中功率晶体管的安装相同。(二)通孔插装电子元器件的手工焊接工艺(1)焊接前的准备①焊接前要将被焊元器件的引线进行清洁和预挂锡。②清洁印制电路板的表面,主要是除去氧化层,检查焊盘和印制导线是否有缺陷和短路点等的问题。同时还要检查烙铁头能否吃锡,如果吃锡不良,应进行去氧化层和预挂锡工作。③熟悉相关印制电路板的装配图,并按图样检查所有元器件的型号、规格及数量是否符合图样的要求。(2)装接顺序元器件装接的顺序原则上是先低后高、先轻后重、先耐热后不耐热。一般的装接顺序依次是电阻器、电容器、二极管、晶体管、集成电路、大功率管等。

(3)常见元器件的焊接①电阻器的焊接。按图样要求将电阻器插入规定位置,插入孔位时要注意,字符标注的电阻器的标称值要向上(卧式)或向外(立式),色码电阻器的色环顺序应朝一个方向,以方便读取。插装时可按图样标号顺序装入,也可按单元电路装入,依具体情况而定,然后就可对电阻器进行焊接。②电容器的焊接。将电容器按图样要求装入规定位置,并注意电解电容的正、负极不能接错,电容器上的标称值要易看可见。可先装玻璃釉电容器、金属膜电容器、瓷介电容器,最后装电解电容器。③二极管的焊接。将二极管辨认正、负极后按要求装入规定位置,型号及标记要向上或向外。对于立式插装二极管,焊接其较短的引线时要注意焊接时间,不要超过2s,以避免温升过高而损坏二极管。三、焊点质量与缺陷分析(一)焊点质量要求焊接结束后,要用带照明灯的2~5倍放大镜,对焊点进行外观检查。焊点质量的好坏,将直接影响整机的性能指标。对焊点的基本质量要求有下列几个方面:

1.电气接触良好。良好的焊点应该具有可靠的电气连接性能,不允许出现虚焊、桥接等现象。

2.机械强度可靠。保证使用过程中,不会因为正常的振动而导致焊点脱落。

3.外观美观。焊点应明亮、清洁、平滑,焊锡量适中并呈裙状拉开,焊锡与焊件之间没有明显的分界。焊点不应有毛刺和空隙。(二)焊接缺陷分析焊点会存在虚焊(假焊)、拉尖、桥接、堆焊、空洞、浮焊、球焊、印制电路板铜箔起翘、焊盘脱落等缺陷。虚焊指焊锡简单地依附在被焊件的表面上,没有与被焊件的金属紧密结合,形成金属合金的现象,如图所示。从外形上看,虚焊的焊点好像是焊接良好的,但实际上是松动的,或电阻很大甚至没有连接。造成虚焊的主要原因是:焊接面氧化或有杂质,焊锡质量差,助焊剂性能不好或用量不当,焊接温度掌握不当,焊接结束但焊锡尚未凝固时被焊件移动等。2.拉尖拉尖是指焊点表面有尖角、毛刺的现象,如图所示。造成拉尖的主要原因是焊接时间过长是焊料粘性增加、烙铁头离开焊点的方向不对、电烙铁离开焊点太慢、焊料质量不好、焊料中杂质太多、焊接时的温度过低等。拉尖造成的后果是外观不佳、易造成桥接现象。对于高压电路,有时会出现尖端放电的现象。

3.桥接桥接是指焊料将印制电路板中相邻的印制电路板中相邻的印制导线及焊盘连接起来的现象,如图所示。造成桥接的主要原因是焊锡用量过多、电烙铁使用或撤离方向不当。桥接造成的后果是导致产品出现电气短路,有可能是相关电路的元器件损坏。4.堆焊堆焊是指焊点的焊料过多,外形轮廓不清,甚至根本看不出焊点的形状,而焊料又没有布满被焊物引线和焊盘,如图所示。造成堆焊的原因是焊料太多,或者是焊件时的温度过低,焊料没有完全熔化,焊点加热不均匀,以及焊盘、引线不能润湿等。

堆焊示意图空洞示意图空洞是由于焊盘的插件孔太大、焊料不足,致使焊料没有全部填满印制电路板插件孔而形成。除上述原因以外,如印制电路板焊盘插件孔位置偏离了焊盘中点,或插件孔周围焊盘氧化、赃物、预处理不良也可能形成空洞。四、手工拆焊在调试或维修电子产品过程中,经常需要将焊接在印制电路板上的元器件拆卸下来,这个拆卸的过程就是拆焊,有时也称为解焊。拆焊比焊接困难得多,若掌握不好,将会损坏元器件或印制电路板。(一)手工拆焊的常用工具和材料普通电烙铁、镊子、吸锡器、吸锡电烙铁及吸锡材料等。(二)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

3.吸去拆焊点上的焊料(三)手工拆焊方法常用的拆焊方法有分点拆焊法、集中拆焊法和断线拆焊法。

1.分点拆焊法逐个对焊点进行拆除,具体方法如图所示。将印制电路板竖起来夹住,一边用电烙铁加热待拆元器件的焊点,一边用镊子或尖嘴钳夹住元器件引线轻轻拉出。重焊时需要锥子将插件孔在加热熔化焊锡的情况下扎通。

2.集中拆焊法同时对多个焊点进行拆除,可采用多种工具进行拆除。(1)选用医用空心针头拆焊。具体方法:一边用电烙铁熔化焊点,一边把针头套在被焊的元器件引线上,直至焊点熔化后,将针头迅速插入印制电路板的插件孔内,是元器件的引线与印制电路板的焊盘脱开。(2)选用气囊吸锡器拆焊。将被拆的焊点加热,

医用空心针拆焊

气囊吸锡器拆焊(2)选用气囊吸锡器拆焊。将被拆的焊点加热,是焊料熔化,再把气囊吸锡器挤瘪,将吸嘴对准熔化的焊料,然后放松气囊吸锡器,焊料就被吸进气囊吸锡器内。(3)选用铜编织线拆焊。将铜编织线的部分吃上松香助焊剂,然后放在要拆焊的焊点上,再把电烙铁放在铜编织线上加热焊点,待焊点上的焊料熔化后,就被铜编织线吸去。若焊点上的焊料一次没有被吸完,则可进行第二次、第三次,直至吸完。铜编织线吸满焊料后,就不能再用,需要把已吸满焊料的部分剪去。(4)选用吸锡电烙铁拆焊。吸锡电烙铁是一种专用于拆焊的电烙铁,它能在对焊点加热的同时,把锡吸入内腔,从而完成拆焊。

五、手工焊接练习

1、电阻、电容、电感

2、二极管、三极管3、接插件贴片元器件的手工焊接一、手工焊接SMD元器件(一)焊接材料焊锡丝更细,一般使用直径0.5~0.8mm的活性焊锡丝,也可以使用膏状焊料(焊锡膏);但要使用腐蚀性小,无残渣的免清洗助焊剂。(二)焊接工具

SMD元器件对温度比较敏感,维修时必须注意温度不能超过390℃,因此,手工焊接与维修SMD元器件常选用恒温电烙铁。除了恒温还具有ESD保护功能。17/8/22(三)焊接方法1.焊接两端SMC元器件(电阻、电容、二极管)先在一个焊盘上镀锡后,烙铁不要离开焊盘,保持焊锡处于熔融状态,用镊子夹着元器件放到焊盘上,先焊好一个焊端,再焊接另一个焊端。

另一种焊接方法是,先在焊盘上涂敷助焊剂,并在基板上点一滴不干胶,再用镊子将元器件粘放在预定的位置上,先焊好一脚,后焊接其他引脚。

2、焊接QFP封装的集成电路先把芯片放在预定的位置,用少量焊锡焊住芯片角上的3个引脚,使芯片被准确地固定,然后给其他引脚均匀涂上助焊剂,逐个焊牢。焊接时,如果引脚间发生焊锡粘连现象,可在粘连处涂抹少许助焊剂,用烙铁尖轻轻沿引脚向外刮抹。3、焊接SOT晶体管、SO、SOL封装的集成电路先焊住两个对角,然后逐个焊接其他引脚。二、焊点质量检查

SMD焊接缺陷主要包括焊点开路、焊点桥接、锡裂、焊盘翘起、引脚弯曲、极性错误、焊点紊乱、拉尖、元件错误、胶水污染、焊锡过多、焊锡球、元件侧立、位置偏移过大、不润湿/半润湿、针孔/吹孔、不共面等情况。以下是几种不良焊点图。焊点开路焊点桥接焊点锡裂引脚弯曲焊盘翘起三、返修用专用加热头拆焊仅使用电烙铁拆焊SMC/SMD器件是很困难的,只能拆焊两端元件或引脚数目少的器件,如电阻、电容、二极管、晶体管等。想要拆焊晶体管和集成电路,要使用专用加热头。

1.长条加热头用于拆焊翼形引脚的SO、SOL封装的集成电路。操作见图所示。将加热头放在集成电路的一排引脚上,来回移动加热头,待整排引脚上的焊锡都熔化并被吸锡铜网吸走,引脚与电路板之间没有焊锡后,用专门旋具或镊子将集成电路单侧撬离电路板。同样方法拆焊芯片的另一排引脚,集成电路即可取下。

2.S型、L型加热头头部较窄的S型加热头,配合相应的固定基座,可以用来拆焊SOT晶体管。头部较宽的L型加热头,配合相应的固定基座,可以用来拆焊SO、SOL封装的集成电路。四、任务实施 (一)SMT组件的手工组装及返修练习设备与器材:恒温电烙铁、热风枪、焊锡丝(KISTERSn63Pb37,线径φ0.4)、SMD实训板、元器件若干、斜口钳、镊子、放大镜、显微镜。内容:

1、电阻CHIP1206的手工焊接2、电阻CHIP0603的手工焊接3、电阻CHIP0402的手工焊接

4、电容CHIP1206的手工焊接

5、电容CHIP0603的手工焊接6、电容CHIP0402的手工焊接7、MELF二极管的手工焊接8、SOL的手工焊接

安装位置安装定位焊点质量评分电阻CHIP1206

电阻CHIP0603

电阻CHIP0402

电容CHIP1206

电容CHIP0603

电容CHIP0402

MELF二极管

SOL器件

SOT器件

总分

集成电路封的装与焊接17/8/22一、集成电路封装知识所谓集成电路IC(IntegratedCircuit),是在一块极小的硅晶片上,利用半导体工艺制作许多晶体二极管、三极管、电阻、电容以及连接线,形成结构上紧密联系且具有特定功能的整体电路。封装主要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。

具体封装形式如下:(1)

SIP/DIP封装

(2)

SOP/SOIC封装

(3)

PLCC封装

(4)

TQFP封装

(5)

PQFP封装

(6)

TSOP封装

(7)

BGA封装

a)b)c)d)e)f)g)h)i)集成块封装形式a)SIP

b)DIP

c)SOPd)TSSOP

e)PLCCf)TQFP

g)PQFP中h)TSOPi)BGA二、集成电路封装辨认器材:各种集成电路。内容:根据所学知识,识读各集成电路封装和引脚。序号配件图号封装类型引脚数引脚间距1IC12IC23IC34IC45IC56IC67IC78IC8三、集成电路的焊接贴片式集成电路的引脚数量多、间距窄、硬度小,如果焊接温度不当,极易造成引脚焊锡短路、虚焊或印制线路铜箔脱离印制板等故障。拆卸贴片式集成电路时,可将调温烙铁温度调至260℃左右,用烙铁头配合吸锡器将集成电路引脚焊锡全部吸除后,用尖嘴镊子轻轻插入集成电路底部,一边用烙铁加热,一边用镊子逐个轻轻提起集成电路引脚,使集成电路引脚逐渐与印制板脱离。用镊子提起集成电路时一定要随烙铁加热的部位同步进行,防止操之过急将线路板损坏。换入新集成电路前要将原集成电路留下的焊锡全部清除,保证焊盘的平整清洁。然后将待焊集成电路引脚用细砂纸打磨清洁,均匀搪锡,再将待焊集成电路脚位对准印制板相应焊点,焊接时用手轻压在集成电路表面,防止集成电路移动,另一只手操作电烙铁蘸适量焊锡将集成电路四角的引脚与线路板焊接固定后,再次检查确认集成电路型号与方向,正确后正式焊接,将烙铁温度调节在250℃左右,一只手持烙铁给集成电路引脚加热,另一只手将焊锡丝送往加热引脚焊接,直至全部引脚加热焊接完毕,最后仔细检查和排除引脚短路和虚焊,待焊点自然冷却后,用毛刷蘸无水酒精再次清洁线路板和焊点,防止遗留焊渣。检修模块电路板故障前,宜先用毛刷蘸无水酒精清理印制板,清除板上灰尘、焊渣等杂物,并观察原电路板是否存在虚焊或焊渣短路等现象,以及早发现故障点,节省检修时间。四、焊接QFP封装的集成电路1、QFP器件焊接工艺先把芯片放在预定的位置,用少量焊锡焊住芯片角上的3个引脚,使芯片被准确地固定,然后给其他引脚均匀涂上助焊剂,逐个焊牢。如图所示。焊接时,如果引脚间发生焊锡粘连现象,可在粘连处涂抹少许助焊剂,用烙铁尖轻轻沿引脚向外刮抹。有经验的技术工人会采用H型烙铁头进行“拖焊”,即沿着芯片的引脚,把烙铁头快速向后拖,能达到很好的效果。2、QFP集成电路拆焊头根据芯片的大小和引脚数目,选择不同规格的加热头。用热风枪拆焊热风枪主要是使用电加热体加热空气,用气泵将加热的热空气从风口排出来加热被焊元件的设备。常用在解焊表面焊接的IC类元件和小贴片元件的焊接/解焊过程中。值得注意的是热风枪在使用过程中,要对元器件均匀加热,防止元件局部受热而损坏元件或电路板。同时,热风枪在工作时和停止工作后的一段时间内,风口的温度比较高,要注意安全。不能将塑料类的工具和热风枪同时使用。用热风工作台拆焊SMC/SMD元器件很容易操作,比使用电烙铁方便许多,能够拆焊的元器件种类也更多。热风筒可以装配各种专用的热风嘴,用于拆卸不同尺寸、不同封装方式的芯片。五、集成电路焊接练习静电的危害与防护一、静电基本知识(一)静电静电就是静止的电荷。静电的产生是由于电子在外力的作用下,从一个物体转移到另一个物体或者是受外界磁场的影响而产生的极化现象。静电产生的原因有:摩擦、碰撞、剥离;静电感应;电容改变;压电效应;电磁辐射感应等。我们在日常生活可以感觉得到的静电现象,如冬天穿毛衣时所产生的噼啪声,冬天在地毯上行走及接触把手时的触电感,以及大自然中的闪电现象。(二)静电放电来源在一般工作场所到处都有静电源,这些静电源可归为材料,人员及环境三大类。

1.材料方面,例如塑料袋、纸皮等。

2.人员方面包括身体、衣服、动作等。

3.环境方面包括地板、工作台、座椅等。17/8/22(三)静电放电(ESD)静电放电(ElectroStaticDischarge),简称ESD。指具有不同静电势的两个物体之间的静电转移。是静电场的能量积累到一定程度后,击穿介质放电的现象。物质之间相互作用(如摩擦、接触、感应、传导)而引起的物质获得或失去电子,失去电平衡而带电荷,电荷的积累就使得物质表面带上静电,当电荷积累到足够的强度时,电荷将可能泄放,造成其周围的物质被击穿,从而得到新的电平衡。这种静电电荷的快速中和称为静电放电,实验结论,当静电电压为3KV左右时,由静电放电造成瞬间冲击的电击,人体会有明显的电击感。电击的感觉程度决定于电流大小、时间长短、电流种类,以及人体当时的健康状况、精神面貌等。人体静电放电的能量在一定程度上取决于人体电容的大小,人体电容与人体的位置,人体姿势、鞋、地面等因素。静电损伤照片如图1.55所示。(四)ESD对电子设备造成的破坏

ESD在电子设备中时有发生,在静电放电过程中,将产生潜在的破坏电压、电流和电磁场。ESD产生强大的尖峰脉冲电流,包含丰富的高频成分,其最高频率甚至可能超过1GHz。这些高频脉冲使得PCB板上的走线变成非常有效的接收天线,使得感应出高电平的噪声。

ESD对电路的干扰一是静电放电电流直接通过电路造成

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