电子设备制造工艺——第三章 制造电子产品的常用材料和工具

1、电子产品制造技术，讲师陈小勇，第三章制造电子产品的常用材料和手工工具，常用引线和绝缘材料制造印刷电路板的材料铜板焊接材料及其他常用材料SMT工艺的生产材料电子产品组装常用金属手工工具焊接手工工具，3、3.1.1引线，引线是可导电的金属线， 电能和电磁信号的传输载体(1)导线材料、导线分类可分为裸线、电磁线、绝缘电线电缆和电信电缆4种。4、裸线：指无绝缘层的一根或多根导线，大部分作为电线电缆的线芯，至少部分用于直接把电路连接到电子产品上。 电磁线：有绝缘层的导线、绝缘方式有表面喷涂和外卷线、线、薄膜等，一般用于卷绕电感量系产品的绕线，因此也称为绕线、漆包线。 5、绝缘电线电缆：包括固定敷设电线、

2、绝缘软电线和屏蔽线，用于电子产品的电气连接。 电信电缆：包括电信系统使用的电信电缆和射频波电缆。 导线的构成材料，导线一般由导线芯线和绝缘体外皮组成。 a .导体材料，主要有铜线和铝线。 纯铜线的表面容易氧化，像导线一样在铜线表面镀有抗氧化金属。 例如，射频波用引线银镀层能够提高电气性能的一般引线的镀锡，通过对能够提高焊接性的耐热引线实施镀镍，能够提高耐热性能，除了7、b .绝缘外皮材料、绝缘外皮为电绝缘之外，引线的机械导线绝缘外皮的材料主要有塑料类(聚氯乙烯、聚四拉夫领氟乙烯等)、橡胶类、纤维类(棉、化纤等)、涂料类(聚酯类化合物、聚乙烯管涂料)。 常见的有塑料查询密码、橡胶查询密码、丝线包

3、丝、漆包线等。8、(2)安装引线、屏蔽线、9、常用安装引线、表1、10、表2、11、表3、12、线号制：以引线的粗细排列成一定的编号，线号越大，其线径越小，英美等国家采用线号制。 线径制：以合十礼径毫米(mm )数表示合十礼山羊男同性恋，中国采用线径制。 14、b .最高耐压和绝缘性能、引线标记的试验电压是表示即使对引线通电1分钟也不发生放电现象的耐压特性。 在实际使用中，工作电压应该是试验电压的约1/3-1/5。 c .引线的颜色、15、引线的颜色的一般习惯、16、d .作业环境条件、室温和电子产品的框体内部空间的温度超过引线绝缘层的耐热温度，机械力作用于要不得引线(特别是电源线)的情况下，

4、考虑其机械强度。 为便于接线操作，选择17、(3)电磁射线、常用电磁射线的型号、特征及用途、表1、18、表2、常用电磁射线的型号、特征及用途、19、20、(5)电源柔性查询密码、电源查询密码的载货量大于机箱内查询密码的安全系数。 (2)考虑到气候变迁，应该能承受弯曲和移动。 需要一盏茶的机械强度。 21、(6)高压电缆、高压电缆一般采用绝缘耐压性能好的聚乙烯管和阻燃性聚乙烯管作为绝缘层，而且耐压越高，绝缘层越厚。 有机薄膜，包括耐压与绝缘层厚度的关系，22，3.1.2绝缘材料，(1)绝缘材料的主要性能和选择，耐电气强度，机械强度，耐热级，23，绝缘材料的耐热级，24绝缘布； 粘结录音带； 塑料

5、套管，绝缘涂料，热塑性绝缘材料。、热固性层合板材料、云母制品、橡胶制品、印刷电路板的制造材料需要铜板、26、准备制作电路板的铜板、27、人工切断铜板、28、人工切断铜板、29、32、需要铜板的基板、酚醛树脂基板和酚纸化学基铜板， 使酚醛树脂浸渍到绝缘纸或棉纤维板中，在两面放入无碱玻璃布，就可以制成酚醛树脂层叠基板。 环氧树酯基板和环氧玻璃布对准铜板，用环氧树酯浸渍纤维纸或无碱玻璃布并热压的环氧树酯层叠基板，电气性能和机械性能良好。 33、聚四拉夫领氟乙烯基板和聚四拉夫领氟乙烯板砖布瞄准铜板，在无碱玻璃布中浸渍聚四拉夫领氟乙烯分散乳浊液并热压而成的层叠基板，是绝缘性高、耐高温的新材料。 34、铜

6、箔、铜箔是制造铜板的重要材料，需要高导电率和良好的焊接性。 铜箔表面无伤痕、砂眼、皱纹，金属纯度在99.8%以上，厚度误差在5m以下。 原电子工业部的部授权标准规定：铜箔厚度的标称系列为18m、25m、35m、50m、70m和105m。 现在普遍使用的是35m厚的铜箔。 35、胶粘剂、铜箔能否牢固地附着于基板，胶粘剂是重要因素。 铜板的剥离强度主要取决于胶粘剂的性能。 常用的铜板胶粘剂有酚醛树脂、环氧树酯、聚四拉夫领氟乙烯、聚酰亚胺等。 36、3.2.2一些常用铜板的性能特点，37、表2、焊接材料、39、3.2.2焊接的基础知识、焊接分类和特征焊接一般分为3种：焊接、接触焊接和钎焊焊接是指在焊

7、接中将焊接接头加热到熔融状态，不施加压力例如电弧焊接、瓦斯气体焊接等。 接触焊接在焊接过程中需要一种对焊接构件施加压力(加热或非加热)来完成焊接的方法。 例如，超声波熔接、脉冲焊接、摩擦焊接等。 40、将熔点比被钎焊钎料低的金属材料作为钎料，将钎料和钎料加热到比钎料的熔点高且比被钎料的熔点低的温度，用液状钎料浸湿被钎料，与被钎料相互扩散连接。 钎焊根据使用的钎料的熔点，可以分为钎焊和钎焊。 (450oc )电子产品的安装工序中所说的“焊接”是焊接的一种，主要以锡、金属铅等易熔合金材料作为焊接使用，所以通称“焊接”。 41、焊接反应历程1、(1)浸润过程中熔化的焊料在被焊接金属表面均匀、平滑、连

8、续且牢固地附着合金的过程称为母材表面的焊料浸润。 润湿的程度主要由焊锡表面的清洁级和焊锡的表面张力决定。 金属表面看起来比较光滑，但在显微镜下看，有无数的凹凸、晶界和伤痕，沿着它们表面的凹凸和伤痕在毛细作用下浸润扩散，所以应该让焊锡流动。 流动的过程一般是松香在前面除去氧化膜，焊料在其后，因此润湿基本上是熔融的焊料沿着物体表面横向流动。 42、焊接的反应历程2、润湿性的好坏用润湿角表示，a)90无润湿性b)=90润湿性不良c)90润湿性好，43、(2)扩散过程几乎润湿性和云同步，焊锡和金属表面分子相互扩散，在接触面上形成310um厚的合金层，例如用锡铅焊锡对铜材料进行焊锡锡铅焊料中的金属铅仅与

9、表面扩散有关，锡和铜原子相互扩散，这是由不同的金属性质决定的选择性扩散。 这是因为，通过该扩散作用，在两者的界面形成新的合金，焊锡与焊锡牢固地结合。焊接的反应历程3、44、合金层、一个好的焊垫，具有良好的机械性能使零配件牢固地固定在PCB基板上的优良的导电性能，45、焊接要素、焊接母材的可焊接部位必须漂亮地焊接手工工具的焊接无损音频压缩编码温度(焊接最适温度为2505C )的时间(一般IC，晶体管焊接) 必须具备其他零配件的焊接时间为4-5S )正确的作业方法，46，3.3.2焊锡，焊锡将2种以上的金属面熔化形成整体金属的合金全部焊锡。 根据其构成成分，可分为锡铅焊锡、银焊锡、铜焊锡。 根据熔

10、点，焊锡可以进一步分为软焊锡(熔点450以下)和硬焊锡(熔点450以上)。 电子安装中常用的锡铅焊料，47、锡(Sn )是质软的低熔点金属，熔点为232，纯锡高，质脆机械性能差，常温下锡耐氧化性强。 锡容易与许多金属形成金属化合物。 金属铅(Pb )是一种浅蓝白软金属，熔点为327，机械性能差。 金属铅塑性好，具有较高的抗氧化性和耐腐蚀性。 金属铅是对人体有害的重金属。 48、(1)金属铅锡合金、铅焊锡具有一系列金属铅和锡所没有的优点：熔点低，比金属铅和锡的熔点低，有利于焊接的机械强度高，合金的各种机械强度比纯锡和金属铅优良，表面张力小，黏性系数低，液状流变性增大，在焊接时形成可靠的接头49、

11、(2)金属铅锡合金状态图，上图中对应于共晶点的合金成分为Pb-38.1、Sn-61.9的金属铅锡合金称为共晶焊料，其熔点最低，为183，是焊锡中性能最好的一种。 50、51、常用焊锡：一般焊锡的成分和用途，表1、52、表2、53、电子产品生产中常用的低温焊锡，54、常用焊锡1、焊锡线焊锡合十礼是管状的，由焊锡制成，在焊锡管中卷入固体焊锡。 像焊剂一样以特级松香为基材，添加规定的活性剂。 熔点因锡铅成分而异。 防氧化焊料在锡铅合金中加入少量的活性金属，保护焊料不要继续氧化。 这种焊料适用于浸渍和波峰焊料。 55、常用焊锡2、焊锡膏是表面贴装技术的重要安装材料，由焊锡粉、有机物和溶剂组成，能够制作

12、糊剂，用丝网、数字大板块或点糊机印刷，涂于印刷基板上。 含银焊料通过在锡铅焊料中添加0.52.0的银，可以减少电镀银材料中银在焊料中的溶解量，降低焊料的熔点。 56、3.3无损音频压缩编码；(1)无损音频压缩编码的作用，去除氧化膜，防止氧化，减少表面张力，使焊点美观；(2)无损音频压缩编码的分类，下表、57、无损音频压缩编码的分类和主要成分；58、有机无损音频压缩编码的活性仅次于氯化物，虽然有良好的焊接辅助作用，但也有一定的腐食性说明：59、松香无损音频压缩编码的主要成分是松香，松香加热到70以上时开始变成液态，此时具有一定的化学活性，呈现弱的酸性，与金属表面的氧化物发生化学反应，蒸发制冷后的

13、松香又成为稳定的固体，没有腐食性，绝缘性强。 用60、2.3.4雪花膏焊锡、回流焊接设备焊接SMT电路基板使用雪花膏焊锡。 膏状焊料通称焊料膏，焊料膏由焊锡粉和膏状无损音频压缩编码组成。 焊锡膏，61，(1)焊锡粉和无损音频压缩编码，焊锡粉，焊锡粉是合金粉末，是焊锡膏的主要成分。 焊粉是将合金材料在氩瓦斯气体等惰性瓦斯气体中通过吹法或高速离心法制造，储存在氮瓦斯气体中避免氧化。 焊粉的合金成分、粒子形状和尺寸对焊膏的特性和焊接质量(焊膏的润湿、高度和可靠性)有重要影响。62、理想的焊粉应该是粒度一致的球状粒子，国内外销售的焊粉粒度有150目、200目、250目、350目和400目等几种。 注：

14、粒度用于描述颗粒物质的粗细，原本指网格每英寸长度有多少个网格(目数)，目数越多，网格越小，能通过的粒子越小。 63、常用焊锡粉的金属成分对温度特性及焊锡膏用途的影响、表1、64、表2、常用焊锡粉的金属成分对温度特性及焊锡膏用途的影响、65、对粒度水平不同的焊锡粉的质量要求、66、无损音频压缩编码的化学活性为惰性(r， 松香无损音频压缩编码-Rosin flux )、中活性(RMA，Middle Activated )和全活性(RA，Activated )三个阶段。 在印刷基板上涂布焊锡膏时，无损音频压缩编码将影响焊锡膏的图案的形状、厚度和崩塌度。 一般来说，用数字大板块印刷的焊锡膏的无损音频压

15、缩编码含量在10%以下。 粘贴零配件时，无损音频压缩编码会影响黏性系数，无损音频压缩编码含量越高，黏性系数越小。 注意，在68、回流焊接过程中，无损音频压缩编码决定着焊料膏的润湿性、焊料点的形状及焊球的飞散程度。 焊接完成后，无损音频压缩编码残留物的性质决定采用免清洗、不可清洗、溶剂清洗或水洗工艺。 无清洗焊锡膏内的无损音频压缩编码含量不得超过10%。 无损音频压缩编码的成分会影响焊锡膏的储存寿命。 69、钎焊膏中的无损音频压缩编码的主要成分及其作用、70、(2)钎焊膏的组成和技术要求、钎焊膏是用合金焊锡粉末和触变性无损音频压缩编码均匀混合的乳液。 对组成：71、焊膏的技术要求：合金成分尽量达

16、到共晶温度特性。 在储存期间中，焊锡膏的性质不变，合金焊锡粉和无损音频压缩编码没有层叠。 焊膏的黏性系数满足工艺要求，具有良好的触变性。 触变性是指胶体物质在外力的作用下使黏性系数变化的特性。 72、焊锡中的合金焊锡粉的粒子均匀，微粉少，无损音频压缩编码的融合气化时不破裂，再流焊时的湿润性好，保证焊锡球的飞散少。 应用不同方法对焊锡膏的黏性系数要求，73，(3)常用焊锡膏和选择依据，市售焊锡膏的种类和适用范围，74，选择根据：电子产品本身的价值和用途，应选择焊锡膏的等级。 根据产品的生产工艺、印刷电路板的制板工艺和零配件情况确定焊锡膏的合金成分：最常用的焊锡膏合金成分为Sn63Pb37和Sn6

17、2Pb36Ag2，在焊锡端或引线上使用金、残奥铑银厚膜电极或焊接性差的零配件75、根据对印刷电路板清洁级的要求及焊接后的清洗工艺选择焊锡膏：在采用溶剂清洗工艺的情况下，在采用选择溶剂型焊锡膏的水清洗工艺的情况下，在采用选择水溶性焊锡膏的清洗工艺的情况下， 请选择不含卤素和强腐食性化合物的无清洗焊锡膏。对BGA、CSP封装进行焊接的IC集成电路，芯片的焊盘难以清洗，应该选择高品质的含无清洗银的焊锡膏。 76、根据印刷电路板和零配件的库存时间和表面氧化程度选择不同的活性焊锡膏。 一般的SMT产品焊接，采用活性RMA级的焊锡膏，可靠性高，宇宙航行和军工电子产品，r级活性的焊锡膏可以选择印刷电路板和零配件的保管时间长，表面氧化严重，故采用RA级活性的焊锡膏，焊接后进行清洗。 77、根据电路板的组装密度选择不同合金焊粉粒度的焊膏，将窄间距焊盘和引线电路板焊接，采用粒度3型(20-45m )