第3章电子工业常用材料和工具
栏目:电子工业机械 发布时间:2020-10-30 03:36

  第3章 电子工业常用资料和器械_中职中专_职业训导_训导专区。第3章 电子工业常用资料和器械 1 上等训导出书社 《电子产物制作工艺》第二版配套课件 3.1 常用导线.导线 导线是也许导电的金属线,是电能和电磁信 号的传输载体。 (1)导线章 电子工业常用资料和器械 1 上等训导出书社 《电子产物制作工艺》第二版配套课件 3.1 常用导线.导线 导线是也许导电的金属线,是电能和电磁信 号的传输载体。 (1)导线资料 ①导线分类 可分成裸线、电磁线、绝缘电线电缆和通 信电缆四类 。 2 裸线:指没有绝缘层的单股或众股导线,大个别作 为电线电缆的线芯,少个别直接用正在电子产物中连 接电道。 电磁线:有绝缘层的导线,绝缘格式有外貌涂漆或 外缠纱、丝、薄膜等,凡是用来绕制电感类产物的 绕组,因此也叫做绕组线、漆包线。 绝缘电线电缆:搜罗固定敷设电线、绝缘软电线和 樊篱线,用做电子产物的电气毗连。 通讯电缆:搜罗用正在电信编制中的电信电缆和高频 电缆。 3 ② 导线的组成资料 导线凡是由导体芯线和绝缘体外皮构成。 a. 导体资料 紧要有铜线和铝线。 纯铜线的外貌很容易氧化,凡是导线是正在铜 线外貌镀耐氧化金属。 如: ?平凡导线——镀锡能降低可焊性; ?高频用导线——镀银能降低电职能; ?耐热导线——镀镍能降低耐热职能; 线径:用导线直径的毫米(mm)数体现线 ? b. 绝缘外皮资料 绝缘外皮除了电断气缘外,另有加强导线机 械强度、护卫导线不受外界处境腐化的效力。 导线绝缘外皮的资料紧要有:塑料类(聚氯 乙烯、聚四氟乙烯等)、橡胶类、纤维类(棉、 化纤等)、涂料类(聚脂、聚乙烯漆)。 常睹的塑料导线、橡皮导线) 安置导线 抉择应用安置导线,要小心以下几点: a. 平和载流量 铜芯导线 0.8 (mm2) 载流量 4 6 8 10 12 14 17 (A) 截面积 1.0 1.5 4.0 6.0 8.0 10.0 (mm2) 载流量 (A) 20 25 45 56 70 85 7 抉择应用安置导线,要小心以下几点: a. 平和载流量 铜芯导线 0.8 (mm2) 载流量 (A) 4 6 8 10 12 14 17 截面积 1.0 1.5 4.0 6.0 8.0 10.0 (mm2) 载流量 (A) 20 25 45 56 70 85 8 b. 最高耐压和绝缘职能 导线符号的试验电压,是体现导线分钟 不发作放电征象的耐压性情。 本质应用中,劳动电压该当大约为试验电压 的1/3~1/5。 c. 导线 抉择安置导线颜色的凡是习俗 电道品种 导线颜色 A相 红 B相 绿 三结交流电道 C相 蓝 零线或中性线 淡蓝 平和接地 绿底黄纹 凡是调换电道 ①白 ②灰 接地线道 ①绿 ②绿底黄纹 + ①红 ②棕 直流线道 GND ①黑 ②紫 - ①青 ②白底青纹 10 3.1.2 绝缘资料 绝缘资料的紧要职能及抉择 ⑴ 抗电强度 ⑵ 刻板强度 ⑶ 耐热等第 级别代 最高温度 紧要绝缘资料 号 /℃ Y 90 未浸渍的棉纱、丝、纸等成品 A 105 上述资料经浸渍 E 120 有机薄膜、有机瓷漆 B 130 用树脂粘合或浸渍的云母、玻璃纤维、石棉 F 155 用相应树脂粘合或浸渍的无机资料 H 180 耐热有机硅、树脂、漆或其它浸渍的无机物 C >200 硅塑料、聚氟乙烯、聚酰亚胺及与玻璃、云1母1 、 陶瓷等资料的组合 常用绝缘资料 ⑴ 薄型绝缘资料。紧要利用于包扎、衬垫、护套等。 绝缘纸:常用的有电容器纸、青壳纸、铜板纸等。 绝缘布:常用的有黄腊布、黄腊绸、玻璃漆布等。 有机薄膜:常用的有聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯薄 膜。 粘带:上述有机薄膜涂上胶粘剂就成为各式绝缘粘带,俗称塑料 胶带。 塑料套管:除绝缘布套管外,洪量用正在电子安装中的是塑料套管 ,即用聚氯乙烯为主料制成各式规格、各式颜色的套管。 ⑵ 绝缘漆。应用最众的地方是浸渍电器线圈和外貌掩盖。 ⑶ 热塑性绝缘资料。 ⑷ 热固性层压资料。 ⑸ 云母成品。云母是具有杰出的耐热、传热、绝缘职能的脆性材 料。 ⑹ 橡胶成品。橡胶正在较大的温度界限内具有良好的弹性、电绝缘 性、耐热、耐寒和耐腐化性,是守旧的绝缘资料,用处极度寻常12 。 3.2 焊接资料 焊接资料搜罗焊料(Solder)和 焊剂(又叫助焊剂) 13 3.2.1 焊料 焊料是易熔金属,它的熔点低于被焊金属。焊料 熔化时,将被焊接的两种好像或差异的金属勾结 处填满,待冷却固结后,把被焊金属毗连到沿道 ,酿成导电职能杰出的集体。凡是恳求焊料具有 熔点低、固结速的特征,熔融时该当有较好的润 湿性和活动性,固结后要有足够的刻板强度。按 照构成的因素,有锡铅焊料、银焊料、铜焊料等 众种。守旧的电子产物安装焊接中,紧要应用铅 锡焊料,凡是俗称为焊锡。 14 锡(Sn)是一种质软低熔点的金属,熔点为232℃,纯锡较 贵,质脆而刻板职能差;正在常温下,锡的抗氧化性强。锡 容易同无数金属酿成金属化合物。 铅(Pb)是一种浅青白色的软金属,熔点为327℃,刻板性 能也很差。铅的塑性好,有较高的抗氧化性和抗腐化性。 铅属于对人体无益的重金属。 15 (1) 铅锡合金 铅锡焊料具有一系列铅和锡所不具备的长处: ? 熔点低,低于铅和锡的熔点,有利于焊接; ? 刻板强度高,合金的各式刻板强度均优于纯 锡和铅; ? 外貌张力小、粘度降低,增大了液态活动性, 有利于正在焊接时酿成牢靠接头; ? 抗氧化性好,铅的抗氧化性长处正在合金中继 续依旧,使焊料正在熔化时淘汰氧化量。 16 (2) 铅锡合金形态图 共晶点 17 (3) 共晶焊锡 上图中正在共晶点所对付的对应合金因素为Pb38.1%、Sn-61.9%的铅锡合金称为共晶焊锡, 它的熔点最低,唯有182℃,是铅锡焊料中性 能最好的一种。 18 杂质 铜 锌 铝 金 锑 铋 砷 铁 杂质对焊锡职能的影响 强度增大,熔点上升,0.2%就会天生不熔性化合物;粘性增 大,焊接印制电道板时呈现桥接和拉尖。 虽然含量轻细,也会下降焊料的活动性,使焊料失落光泽;焊 接印制电道板时呈现桥接和拉尖。 虽然含量很小,也会下降焊料的活动性,使焊料失落光泽;特 别是腐化性加强,症状很像锌的影响。 刻板强度下降,焊点呈白色。 抗拉强度增大,但变脆,电阻大,下降活动性;为补充硬度, 有时可增加≤4%。 硬而脆,熔点降低,光泽变差。为加强耐寒性,必要时可列入 微量。 焊料外貌变黑,活动性下降。 量很少就饱和,难熔入焊料中,带磁性;熔点上升,难于焊接19。 四、助焊剂 (1) 助焊剂的效力 ? 去除氧化膜 ? 抗御氧化 ? 减小外貌张力 ? 使焊点颜面 (2) 助焊剂的分类 20 助焊剂的分类及紧要因素 正磷酸(H3PO4) 酸 盐酸(HCl) 无机系列 氟酸 助 焊 盐 氯化物(ZnCl2、NH4Cl、SnCl2 等) 有机酸(硬脂酸、乳酸、油酸、氨基酸等) 剂 有机系列 有机卤素(盐酸苯胺等) 胺基酰胺、尿素、CO(NH4)2 、乙二胺等 松香 松香系列 活化松香 氧化松香 21 证明: 无机焊剂的活性最强 ,能除去金属外貌的氧化 膜 ,但同时有强腐化效力,凡是不行正在焊接电 子产物中应用。 有机焊剂的活性次于氯化物,有较好的助焊作 用,然则也有必然腐化性,残渣不易算帐,且 挥发物对操作家无益。 22 松香焊剂紧要因素是松香,松香加热到70℃以 上时起先呈液态,此时有必然的化学活性,呈 现较弱的酸性,可与金属外貌的氧化物发作化 学响应; 冷却后松香又形成安靖的固体,无 腐化性,绝缘性强。 23 免洗刷助焊剂 ? 免洗刷助焊剂是目前电子工业广泛采用的一种助 焊剂,其长处是残留物少(2-5%),不需洗刷, 绝缘电阻大,应用简单。 24 3.2.3膏状焊料 ? 用再流焊修造焊接SMT电道板要应用膏状焊料。膏 状焊料俗称焊膏或焊锡膏,因为目今焊料的紧要因素 是铅锡合金,故也称铅锡焊膏(无铅焊接的焊膏为 “无铅焊膏”)。焊膏该当有足够的粘性,能够把 SMT元器件粘附正在印制电道板上,直到再流焊告竣。 25 ⑴ 焊粉 ? 焊粉是合金粉末,是焊膏的紧要因素。焊粉是把合金 资料正在惰性气体(如氩气)顶用喷吹法或高速离心法 出产的,并贮存正在氮气中避免氧化。焊粉的合金组分、 颗粒形态和尺寸,对焊膏的性情和焊接的质地(焊点 的润湿、高度和牢靠性)形成要害性的影响。 26 外3.15 对差异粒度等第的焊粉的质地恳求 型 众 于 80% 的 应少于1%的 应少于10%的 号 颗 粒 尺 寸 大颗粒尺寸 微颗粒尺寸 /μm /μm /μm 1 75~105 型 150 2 45~75 75 型 3 20~45 45 20 型 4 20~38 38 型 27 外3.16 焊膏中助焊剂的紧要因素及其效力 因素 紧要资料 效力 树脂 松香、合成树脂等 净化焊接面,降低润湿性 粘 合 松香、松香脂、聚丁烯 供给贴装元器件所需的焊 剂等 膏粘性 活 化 胺、苯胺、联胺卤化盐、净化焊接面 剂 硬脂酸等 溶剂 甘油、乙醇类、酮类等 调治焊膏的工艺性情 其它 触变剂、界面活性剂、 调治焊膏的工艺性情,防 消光剂等 止阔别和塌边 28 常用焊锡膏及抉择凭借 应用格式 名称 化学活 性等第 合用界限 丝网印刷 无卤素焊锡膏 R 航天及军用电子设 备 丝网印刷 轻 度 活 化 焊 锡 RMA 军用及专用电子设 膏 备 丝网印刷 活 化 松 香 焊 锡 RA 膏 民用消费产物及电 子修造 丝网印刷 常 温 保 存 焊 锡 RMA 专用电子修造 膏 定量分拨 定 量 分 配 器 用 RMA 定量分拨器滴涂 器 焊锡膏 29 焊膏统制与应用的小心事项 ? ⑴ 焊膏经常该当保全正在5~10℃的低温处境 下,能够贮存正在电冰箱的冷藏室内。越过了 应用刻期的焊膏,不行再用于出产正式产物。 ? ⑵ 凡是该当正在应用前起码2小时从冰箱中取 出焊膏,待焊膏抵达室温后,才干掀开焊膏 容器的盖子,省得焊膏正在解冻进程中冻结水 汽。倘使有条目应用焊膏搅拌机,焊膏回到 室温只必要15分钟。 30 ? ⑶ 参观锡膏,若是外貌变硬或有助焊剂析出, 必需实行格外解决,不然不行应用;若是焊 锡膏的外貌无缺,则要用不锈钢棒搅拌平均 此后再应用。若是焊锡膏的粘度大而不行顺 利通过印刷模板的网孔或定量滴涂分拨器, 该当合意列入所应用锡膏的专用稀释剂,稀 释并敷裕搅拌此后再用。 ? ⑷ 应用时取出焊膏后,应实时盖好容器盖, 避免助焊剂挥发。 ? ⑸ 涂敷焊膏和贴装元器件时,操作家该当戴 手套,避免污染电道板。 31 ? ⑹ 把焊膏涂敷到印制板上的要害是,要保障焊膏能 确实地涂覆到元器件的焊盘上。若是涂敷不确实,必 须擦洗掉焊膏再从新涂敷。擦洗免洗刷焊膏不得应用 酒精。 ? ⑺ 印好焊膏的电道板要实时贴装元器件,尽大概正在4 小时内告竣再流焊。 ? ⑻ 免洗刷焊膏准绳上不批准接纳应用,若是印刷涂 敷的间隔越过1小时,必需把焊膏从模板上取下来并 存放到当天应用的只身容器里,不要将接纳的锡膏放 回原容器。 ? ⑼ 告竣再流焊的电道板,必要洗刷的该当正在当天完 成洗刷,抗御焊锡膏的残留物对电道板形成腐化。 32 (4.)无铅焊料返回 1) 铅及其化合物带来的污染 2) 无铅焊接工艺的提出 日本最先研制出无铅焊料 ,立法划定有铅焊接 的终止刻期为2003年年合,从2004年起先将不允 许含铅电子产物进口; 欧盟也断定正在2006年正在电子产物中限度应用搜罗 铅正在内的无益物质。 33 3) 无铅焊料的琢磨与推行 ① 对无铅焊料的理念化工夫恳求如下: ·无毒性 ·职能好 ·兼容性好 ·资料本钱低 无铅锡丝 34 无铅波峰焊修造 35 ② 最有大概替换铅锡焊料的无毒合金是以锡 ( Sn ) 为 主 , 添 加 银 ( Ag ) 、 锌 ( Zn ) 、 铜 (Cu)、锑(Sb)、铋(Bi)、铟(In)等金 属元素。 无铅焊料的大概抉择计划: ? Sn-Ag 系焊料 ? Sn-Zn 系焊料 ? Sn-Bi 系焊料 36 4) 无铅焊料激励的新课题 ① 元器件题目 ② 印制电道板题目 ③ 助焊剂题目 ④ 焊接修造题目 ⑤ 工艺流程中的题目 ⑥ 废物接纳题目 37 3.2.5 SMT所用的粘合剂(红 胶) 粘合剂正在电子产物中的利用曾经有了 久远的史乘,但它举动正在焊接前把元器件 固定正在电道基板上的一种法子,却是SMT 工夫创设的新手法。 38 外3.19 SMT工艺常用贴片胶的组成 与固化手法 贴片胶的根基 性情 固化手法 树脂 热敏锐,必需低温贮存才干依旧应用寿 命(下6个月,常温下3个月),温度升 环氧树脂 高使寿命缩短,时,寿命和质地迟缓下 降; 简单热固 固化温度较低,固化速率慢,时辰长; 化 粘接强度高,电气性情良好; 高速点胶职能欠好。 丙烯酸脂 职能安靖,不必格外低温贮存,常温下 应用寿命12个月; 固化温度较高,但固化速率速,时辰短;双 重 固 化 : 粘接强度和电气性情凡是; 高速点胶职能良好。 紫外光+热 39 3.3 焊接器械 3.3.1 电烙铁分类及构造 按加热格式分类:有直热式、感觉式等; 从效用分:有单用式、两用式、调温式、恒温式等。 按烙铁功率分类:有20W、30W、…、500W等; 40 (1) 直热式电烙铁 ① 内热式电烙铁 41 特征:发烧速、体积小、重量轻和耗电低 42 ②外热式电烙铁 43 外热直立式电烙铁的规格按功率分有30W、45W、 75W、100W、200W、300W等 44 (4) 调温式电烙铁 45 烙铁手柄 明净海绵 烙铁头 烙铁架 烙铁架基座 温 发烧器指示灯 控 控温旋钮 主机 电 烙 铁 电线 校准旋钮 电源开合 46 恒温式电烙铁 : 特征:恒温装配 正在烙铁本体内, 重点是装正在烙铁 头上的强磁体传 感器。 47 (5) 电烙铁的合理应用 焊接对象及劳动性 烙铁头温 选用烙铁 质 度(℃) 凡是印制电道板、安 300~400 20W 内热式、30W 外热式、 装导线W 内热式、恒温式 焊 片 、 电 位 器 、 350~450 35~50W 内热式、恒温式 2~8W 电 阻 、 大 电 50~75W 外热式 解电容器、大功率管 8W 以上大电阻、φ 400~550 100W 内热式、150~200W 外 2mm 以上导线 热式 汇流排、金属版等 500~630 300W 外热式 维修、调试凡是电子 产物 20W 内热式、恒温式、感觉 式、储能式、两用式 48 2. 烙铁头的形态与修整 返回 (1) 烙铁头的形态 抉择合意的烙铁头: 过小 合意 过大 49 B型/LB型(圆锥形) 特征:B型烙铁头无宗旨性,整体烙铁头前端均可实行焊接。 利用界限: B型适合凡是焊接,无论巨细 焊点,都可应用B型烙铁头。 LB型是B型的一种,形态悠长, 能正在焊点边际有较高之元件或 焊接空间狭隘的焊接处境中灵 活操作。 50 D型/LD型 特征:用扁平部份实行焊 接。 合用界限: 适合必要众锡量的焊接,比如焊接面积 大、端子粗、焊垫大的焊接处境。 51 I型 特征:烙铁头尖端小细。 合用界限: 适合紧密之焊接,焊接空间忐忑的情形, 也能够校正焊接芯片时形成的锡桥。 52 C 型/CF 型(斜切直柱形) 特征:用烙铁 头前端斜面部 份实行焊接, 适合必要众锡 量的焊接。 合用界限: C型烙铁头利用界限与D型烙铁头近似,例 如焊接面积大,粗端子,焊垫大的情形适 用。 53 3.4 印制板(敷铜板) 1. 覆铜板的构成 单面板 54 双面板 55 ⑴ 覆铜板的基板 ① 酚醛树脂基板和酚醛纸基覆铜板 用酚醛树脂浸渍绝缘纸或棉纤维板,两面加 无碱玻璃布,就能制成酚醛树脂层压基板。 ② 环氧树脂基板和环氧玻璃布覆铜板 纤维纸或无碱玻璃布用环氧树脂浸渍后热 压而成的环氧树脂层压基板,电气职能和 刻板职能杰出。 56 ③ 聚四氟乙烯基板和聚四氟乙烯玻璃布覆铜板 用无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯阔别乳液后 热压制成的层压基板,是一种高度绝缘、 耐高温的新型资料。 57 ⑵ 铜箔 铜箔是制作覆铜板的要害资料,必需有较高 的导电率及杰出的焊接性。 铜箔外貌不得有划痕、砂眼和皱折,金属纯 度不低于99.8%,厚度差错不大于±5μm。 原电子工业部的部颁圭表划定:铜箔厚度的标 称系列为18μm、25μm、35μm、50μm、70μm 和105μm。 目前广泛应用的是35μm厚度的铜箔。 58 图3.19 外貌铜厚测试仪 59 印制板上铜箔重量与铜箔厚度的合联 遵照英制编制推算,用印制板上单元面积铜箔的重量来 外箔示贴铜正在箔1 的 In平ch均2(厚平度方:英1O尺Z)(的1盎面司积,上≈,28厚.3度5g大)约重是量3的5μ铜m 。 换算成公制:铜箔的重量除以铜的密度和外貌积即为铜 箔厚度T,已知铜的密度为8.9g/cm3,则 因此,英制中常用1OZ体现35μm的铜箔厚度。 60 ⑶ 粘合剂 铜箔能否稳定地附着正在基板上,粘合剂是重 要要素。覆铜板的抗剥强度紧要取决于粘合 剂的职能。 常用的覆铜板粘合剂有酚醛树脂、环氧树脂、 聚四氟乙烯和聚酰亚胺等。 61 3.4.1.2 覆铜板的出产工艺流程 使零价铜氧化为二价氧化铜或一价氧化亚铜,能够降低铜箔 与基板的粘协力。铜箔氧化后正在其粗劣面上胶,然后放入烘 箱使胶预固化。玻璃布(或纤维纸)预先浸渍树脂并烘烤, 让树脂也处于半固化形态。当胶处于半固化形态时,将铜箔 与玻璃布(或纤维纸)对贴,遵照基板厚度恳求抉择玻璃布 (或纤维纸)层的数目,按尺寸剪切后实行压制。压制进程 中应用蒸汽或电加热,使半固化的粘结剂彻底固化,铜箔与 基板稳定地粘合成一体,冷却后即为覆铜板。 62 3.4.2 覆铜板的目标与特征 覆铜板的非电工夫目标 ⑴ 抗剥强度 ⑵ 翘曲度 ⑶ 抗弯强度 ⑷ 耐浸焊性(耐热性、耐焊性) ⑸ 阻燃性 63 2. 几种常用覆铜板的职能特征 返回 外1 种类 标称厚 铜箔厚度 职能特征 范例利用 度(mm) (μ m) 酚醛 纸基 覆铜 板 1.0,1.5,2. 0,2.5, 3.0,3.2,6. 4 50~70 价钱低,易 中、低档消费 吸水,不耐 类电子产物, 高温,阻燃 如收音机、录 性差 音机等 环氧 纸基 同上 35~70 价 格 高 于 劳动处境好的 酚醛纸基 仪 器 仪 外 和 覆铜 板,刻板强 中、高级消费 板 度、耐高温 类电子产物 和耐湿润 较好 64 种类 标称厚度 铜箔厚度 职能特征 范例利用 环氧玻 0.2,0.3,0.5,1. 璃布 0,1.5,2.0,3.0, 覆铜板 5.0,6.4 (mm) 聚四氟 0.25,0.3,0.5, 乙烯 0.8,1.0,1.5, 玻璃布 2.0 覆铜板 (mm) 聚酰亚 0.2,0.5,0.8,1. 胺 2,1.6,2.0 覆铜板 (mm) 外2 35~50 (μ m) 35~50 (μ m) 35 (μ m) 价钱较高, 工业设备或计 基板职能优 算机等高级电 于酚醛纸板 子产物 且透后 价钱高,介 超 高 频 ( 微 电职能好, 波)、航空航天 耐高温,耐 和军工产物 腐化 重量轻,用 工业设备或消 于制作绕性 费 类 电 子 产 印制电道板 品,如推算机、 仪器仪外等 65 3.4.2.3金属芯印制板 金属芯印制板,即是用一块厚度合意的金属板 代庖环氧玻璃布基板,经由格外解决此后,电 道导线正在金属板两面互相连通,而与金属板本 身高度绝缘。金属芯印制板的长处是散热职能 好,尺寸安靖;所用金属资料具有电磁樊篱作 用,能够抗御信号之间互相作对;而且制作成 本也对照低。 图3.21 金属芯印制板材的制作工艺流程 66 3.5 印制电道板根蒂常识 3.5.1 电子产物与印制电道板的职能等第 正在相合的IPC圭表中成立了三个通用的产物等第(class) ⑴ 第一等第 通用电子产物 搜罗消费产物、某些推算机和推算机外围修造,以及适合于那些牢靠 性恳求不高、外观不紧要的电子产物。 ⑵ 第二等第 专用供职电子产物 搜罗那些恳求高职能和龟龄命的通讯修造、杂乱的贸易呆板、仪器和 军用修造,而且心愿这些修造不间断供职,但批准有时的妨碍。 ⑶ 第三等第 高牢靠性电子产物 搜罗那些要害的贸易与军事产物修造,恳求高度牢靠性,因妨碍停机 是不批准的。 67 3.5.2 印制电道板的构造与构成 印制电道板的品种和特征 ⑴ 单面印制电道板 ⑵ 双面印制电道板 ⑶ 众层印制电道板 ⑷ 柔性印制板 ⑸ 平面印制电道板 印制电道板的印制导线嵌入绝缘基板,与基板外貌平齐。 凡是情形下正在印制导线上都电镀一层耐磨金属层,经常 用于转换开合、电子推算机的键盘等 68 69 图3.22 印制板的根基组成与焊点的酿成 ⑴ 顶层布线层(TOP LAYER) 印制电道板各层的 ⑵ 底层布线层(BOMTTOM LAYER) ⑶ 通孔层(MULTI LAYER) 界说及描摹 ⑷ 钻孔定位层(DRILL GUIDE) ⑸ 钻孔描摹层(DRILL DRAWING) ⑹ 顶层/底层阻焊层(TOP/BOTTOM SOLDER) ⑺ 顶层/底层丝印层(TOP/BOTTOM OVERLAY): ⑻ 刻板层(MECHANICAL LAYERS):印制板刻板加工层, 可举动刻板尺寸标注或者格外用处 ⑼ 中心信号层(MID LAYERS):众用于众层板的中心层布线。 也可举动格外用处层,然则必需正在同层标识知晓其用处。 ⑽ 内电层(INTERNAL PLANES):用于众层板。 ⑾ 禁止布线层(KEEPOUT LAYER):禁止布线层,也能够用做PCB刻板外形, 但当MECHANICAL LAYER1曾经用来标识外形层时,不得应用禁止布线层。 ⑿ 顶层/底层锡膏层(TOP/BOTTOM PASTE): 70 71 图3.24 “邮票板”——几块印制板的拼板 72 图3.25 印制板通过插座对外毗连(金手指) 73 印制板对外毗连格式的抉择 ⑴ 导线 对外引线的焊点该当亲密板边 图3.27 线道板对外引线 用紧固件将引线 板上 ⑵ 插接件毗连 图3.29 降低印制板插座对外毗连的牢靠性 图3.30 插针式接插件与印制板的毗连 75 3.5.3 印制电道板上的焊盘及导线)假设插孔的直径为do,元器件引脚的直径为dI,do 应比dI大0.2mm控制 ⑵ 焊盘的外径 ① 正在单面板上,焊盘的外径凡是该当比引脚插孔的直径大 1.3mm以上 ② 正在双面电道板上,因为焊锡正在金属化孔内也酿成浸润, 降低了焊接的牢靠性,因此焊盘直径能够比单面板的略小一 些。 ⑶ 孔金属化 双面印制板两面的导线或焊盘必要连通时,能够通过金 属化孔告竣。 76 图3.31 各式景象的焊盘 77 大面积铜箔上的焊盘 对付更加宽的印制导线和为了淘汰作对而采 用的大面积接地覆铜上,要把焊盘的形态做 成“十字花形”的格外解决(俗称热焊盘, Thermal),如图3.31(g)所示。这是出于保障 焊接质地的研讨。由于大面积铜箔的热容量 大而必要长时辰加热、热量披发速而容易制 成虚焊,正在焊接时受热量过众会惹起铜箔饱 涨或翘起。 78 外3.23 印制导线 印制导线 ⑴ 印制导线的宽度与载流本领的合联 温升 铜箔厚度(OZ/ μm) 0.5/ 17.5 印制导线 50 1.5 75 2.0 100 2.6 200 4.2 250 5.0 10℃ 1/ 35 1.0 1.2 1.3 1.7 1.9 2.6 3.5 4.2 7.0 8.3 2/ 70 1.4 1.6 2.1 2.5 3.0 4.0 5.7 6.9 11.5 12.3 20℃ 0.5/ 1/ 2/ 17.5 35 70 承载最大电流(A) 0.6 1.2 1.6 0.8 1.3 2.4 1.0 1.7 3.0 1.2 2.2 3.3 1.4 2.5 4.0 2.0 3.6 6.0 2.8 4.5 7.8 3.5 6.0 9.9 6.0 10.0 11.0 7.2 12.3 20.0 0.5/ 17.5 0.7 1.0 1.2 1.5 1.7 2.6 3.5 4.3 7.5 9.0 30℃ 1/ 35 1.5 1.6 2.4 2.8 3.2 4.4 6.0 7.5 13.0 15.0 2/ 70 2.2 3.0 3.6 4.0 5.0 7.3 10.0 12.5 79 20.5 24.5 印制板上导线载流本领的 推算不停缺乏巨子的工夫方 法和公式,体味充足CAD 工程师仰赖体味能做出对照 确实的推断,凡是10mil( 0.254mm)线 印制导线的间距 导线之间隔断具体定,该当研讨正在最坏的劳动 条目下,导线之间的的恳求。印制导线越短,间 距越大,则绝缘电阻按比例补充。测验注明,导 线mm)时,绝缘电阻 越过10MΩ,批准的劳动电压可抵达300V以上; 间距为40mil(1mm)时,批准电压为200V。现 正在,电子产物的印制板广泛涂覆了阻焊层,导线 间本质绝缘电阻和击穿电压都更高了。 81 图3.32 印制导线的走向与形态 ⑴ 印制导线的走向不行有快速的拐弯和尖角,拐角不得小于90°。这是由于很小的内 角正在制板时难于腐化,而正在过尖的外角处,铜箔容易剥离或翘起。 ⑵ 导线通过两个焊盘之间而不与它们连通的时分,该当与它们依旧最大而相当的间距 ;同样,导线与导线之间的隔断也该当平均地相当而且依旧最大。 ⑶ 导线与焊盘的毗连处的过渡也要滑头,避免呈现小尖角。 ⑷ 焊盘之间导线的毗连:当焊盘之间的中央距小于一个焊盘的外径D时,导线的宽度 能够和焊盘的直径好像;若是焊盘之间的中央距比D大时,则应减小导线的宽度;若是一 条导线上有三个以上焊盘,它们之间的隔断该当大于2D。 82 3.5.4 印制电道板加工与拼装的文献恳求 凡是,需转交专业制版厂家的的工夫文献搜罗: ⑴ 可同时由EDA软件输出的GERBER文献(RS- 274-X体式)和钻孔文献。钻孔文献要分别金属化 孔、非金属化孔(对安装孔,要更加证明为非金 属化孔)和异形孔的处所。 ⑵ 外形尺寸与公差图(搜罗定位孔尺寸及处所 恳求)。 ⑶ 证明文献应标明加工工艺恳求,如基板厚度 、层数、铜箔厚度,是否拼板等。对丝印油墨材 料、颜色以及阻焊层资料厚度,如有格外恳求, 也应加以证明。 83 印制电道板的评判角度 ⑴ 确实性 ⑵ 牢靠性 ⑶ 工艺性 ⑷ 经济性 84 3.6 SMT工艺对印制电道板的恳求 图3.33 SMC装焊图示 与守旧的THT(插装工艺)比拟较,采用SMT工艺的电道板上,元器 件的体积更小而拼装密度更大,对焊盘的精度和焊接的质地恳求更高。 因此,正在PCB打算时,要尤其侧重“可制作性”和“牢靠性”恳求, 对焊盘和元器件组织做出相应的解决,正在打算阶段就敷裕研讨产物的 拼装质地。 85 3.6.1 SMT印制板的打算恳求 3.6.1.1 选用SMT基板的准绳 遵照SMD的拼装景象,对SMT基板的职能有以下几点恳求: ⑴ 外观恳求 ⑵ 热膨胀系数 品种 目标恳求 图示 ⑶ 导热系数 ⑷ 耐热性。 上翘曲 ≤0.5mm ⑸ 铜箔的粘合强度。 ⑹ 弯曲强度 ⑺ SMT印制板的翘曲度 ⑻ 电职能 下翘曲 ≤1.2mm ⑼ 基板厚度 86 拼装景象 (a) (b) (c) (d) (e) 示妄念 特质 单面所有贴装SMD, 采用再流焊 双面所有贴装SMD, 采用再流焊 单面混装,既有SMD 又 有 THC , 先 用 再 流 焊,后用波峰焊 A面插装THC,B面仅 贴装简便SMD,所有 采用波峰焊 A面混装,采用再流 焊;B面仅贴装简便 SMD,采用波峰焊87 SMT印制板的形态、构造与定位恳求 ⑴ 形态 ⑵ 工艺边(夹持边、传送边) 宽度凡是为5mm(不小于3.8mm),正在此界限内不批准布放元 器件和焊盘、通孔、走线 ⑶ 刻板定位孔 ⑷ 光学定位基准点 88 图3.37 光学定位基准图形及正在印制板上的设备 89 光学定位基准点紧要有两个效力: ① 正在SMT出产中,锡膏印刷机、贴片机 都邑以MARK点为基准,推算印刷锡膏焊 盘的处所或贴装元件的处所,光学基准点 为修造供给劳动时的群众衡量凭借。对付 SMT修造来说,没有MARK点就无法确实 定位。此外,BGA以及少少引脚汇集的器 件,正在贴装时还要遵照专用的MARK点再 一次精准定位。 ② 识别产物的品种。 90 图3.38 印制板拼板的V形槽和邮票孔 91 3.6.2 SMT印制板上元器件的组织与安顿 ⑴ 元器件正在印制板上尽大概平均排放,避免轻 重不均。离板边3mm内不行布线mm内不 能安顿元器件。 ⑵ 研讨维修时简单拆卸,元器件间距不得太小 。 ⑶ 大质地的元器件热容量较大,若是组织过于 聚集,再流焊时容易酿成限度温度低而导致假焊 ;大型器件周边要留必然的维修空闲(保障返修 修造加热头也许实行操作)。 92 ⑷ 大功率器件应平均地安顿正在印制板边沿或机箱内的透风 处所上,把大功率器件阔别开,能够避免电道劳动时印制板 上限度过热形成应力,影响焊点的牢靠性。 ⑸ 采用如外3.100图(c)所示单面混装时,应把贴装和插装 元器件安顿正在A面;采用如外3.100图(d)所示双面波峰焊混装 时,应把大的贴装和插装元器件布放正在A面,而且两面的大 器件要尽量错绽放置;采用如外3.100图(e)所示A面再流焊、 B面波峰焊混装时,应把大的贴装和插装元器件布放正在A面( 再流焊面),把适合于波峰焊的矩形、圆柱形片式元件和较 小的SO器件(引脚数小于28,引脚间距1mm以上)布放正在B 面(波峰焊板面)。波峰焊板面上不行计划四边有引脚的器 件,如QFP、PLCC等。 93 ⑹ 波峰焊板面上的元器件,封装必需能承 受较高的焊接温度并是全密封型的。 ⑺ 珍贵的元器件不要安顿正在印制板的边沿 、四角,或亲密接插件、安置孔、槽、拼板 的切割、豁口和拐角等处,以上这些处所是 印制板的高应力区,容易酿成焊点和元器件 的开裂或毁伤。如图3.40所示。 94 ⑻ 正在SMT电道板上,同类或类型近似的元器件,该当 以好像的宗旨陈列正在板上,如许做,不只是出于颜面的 研讨,还让元器件的贴装、焊接和查抄更容易。 ⑼ 正在高密度拼装印制板上,为了焊接后人工或自愿检 验,元器件边际应留出视觉空间,更加是正在QFP、PLCC 器件边际不要有较高的器件。 95 图3.42 SMT印制板采用波峰焊时元器件正在板上的宗旨 96 SMT印制板上的焊盘 ⑴ SMD焊盘与较大面积的导电区如地、电源等平面 相连时,应通过一根长度不小于0.635mm的较细导线 实行热隔绝。 ⑵ 正在两个彼此毗连的元器件之间,要避免采用单个大 焊盘直接毗连。由于焊接时大焊盘上熔融的焊锡将把 两元器件拉向中心。 ⑶ 印制导线应避免呈必然角度与焊盘相连。只消大概, 印制导线应从焊盘的长边的中央处与之相连 ⑷ 对付统一个元器件,凡焊盘是对称的(如片状电阻、 电容、SOIC、QFP等),打算焊盘时应庄厉依旧其 周密的对称性 97 图3.43 SMD焊盘对外毗连 98 ⑸ 凡众引脚的元器件(如SO、QFP等集成电道), 引脚焊盘之间的短接处不批准直通,应由焊盘加引出互 连线之后再短接,省得形成桥接。此外还应尽量避免正在 其焊盘之间穿越互连线(更加是细间距的引脚器件), 凡穿越相邻焊盘之间的连线,必需掩盖阻焊膜。 ⑹ 焊盘内不批准印有字符和图形记号,符号符号离焊 盘边沿隔断应大于0.5mm。凡没有外引脚的器件(如 LCCC等),其焊盘之间不批准有过孔,以保障洗刷质 量。 ⑺ 波峰焊板面上的SMT元器件,其较大元器件(如三 极管﹑接插件等)的焊盘要合意加大,如许能够避免因 组件的“暗影效应”而形成的空焊。比如,SOT23的焊 盘可加长0.8~1mm。 99 SMT印制板上的过孔 ⑴ 避免正在SMT焊盘以内或正在距焊盘0.635mm 以内设备过孔。不然正在再流焊进程中,焊盘 上的锡膏熔化后会沿着过孔流走,不只将产 生虚焊、缺锡,还大概流到板的另一边酿成 短道。若是实正在无法避免,须用阻焊层把焊 料流失的通道阻断。 ⑵ 举动测试点的过孔,正在组织时就要敷裕 研讨差异直径的探针正在实行自愿正在线测试时 的最小间距。 100 3.6.4 SMT众层印制板 101 图3.49 测试点设备计划对照 102 3.7 各式常用防静电资料及措施 3.7.1 人体防静电衣饰 3.7.1.1 防静电腕带 103 图3.51 防静电劳动服、手套和鞋 104 图3.52 防静电包装资料 105 图3.53 静电湮灭器 106 107 图3.54 防静电劳动台垫和防静电地板 3.7.3.3 修造的防静电设施 ⑴ 对修造的防静电恳求 ·修造机壳:各式修造的调换电源一律应用有接地端的三端电源插头,设 备外壳一律接地。 ·外加工的工装:一律应用防静电资料制做,并接地解决。 ·劳动台:外貌需铺上防静电台垫,其外貌电阻率为105Ω~109Ω。 ·电烙铁:外壳需接地解决,烙铁头对地电阻2Ω。 ·零件盒:半导体元器件被装入或取出时,操作职员必需配带防静电腕带 ;元器件厉禁安顿正在塑料容器或其他非防静电盒中,必需存放正在导电的容器 或零件盒中。 ⑵ 产物及修造搬运恳求 ·防静电盒:石墨型(玄色,永恒型),电阻率为105Ω~109Ω,可应用期 限一年以上。 ·金属盒:安顿小型元器件的料盒,凡是为不锈钢导体,必需接地应用。 ·周转箱:周转产物应用专用的防静电周转箱。 ·传送带:出产线若以传送带格式功课,传送带及其驱动装配必要确实接 地。 ·周转车:出产线之间的周转搬运车,必需应用导体材质,并正在台车底部108 加接地链条,链条必需与地面接触。

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