生產(chǎn)實(shí)踐的基本知識(shí)

1、生產(chǎn)實(shí)踐的基本知識(shí)主講人：謝美俊2012年非電類電子工藝實(shí)習(xí)講座-2012-07-10-提綱1.引言電子工藝生產(chǎn)實(shí)踐 電子、電氣的基本理論，包括電子技術(shù)、電氣工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真及相關(guān)的學(xué)科。 電子、電氣的基本元件，掌握電子元器件的種類、結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量等。 電子工藝實(shí)踐的基本工具和測(cè)試儀器。主要包括電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程、焊接工藝以及調(diào)試技術(shù)等本次課的主要內(nèi)容提綱2.電子工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原則2.12.22.電子工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原則2.1 電路設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品要求設(shè)計(jì)者技能性能指標(biāo)技術(shù)參數(shù)電路理論電子技術(shù)cai2.電子工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原則2.1 電路設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)

2、流程圖電路圖設(shè)計(jì)電路調(diào)試與試驗(yàn)電路設(shè)計(jì)方案的確定修正電路和元件參數(shù)判斷電路設(shè)計(jì)是否滿足要求電路設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程是一個(gè)不斷完善、修正、成熟、進(jìn)步的過(guò)程，在滿足性能要求的條件下，力求簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)、耐用。2.電子工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原則2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮因素空間布局電路原理圖元器件性能器件組件構(gòu)件尺寸參數(shù)其他因素盡可能的合理，對(duì)產(chǎn)品影響極大。2.電子工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原則2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則滿足電性能技術(shù)要求；要求產(chǎn)品工作可靠、穩(wěn)定、平均無(wú)故故障時(shí)間長(zhǎng)、使用壽命長(zhǎng)、抗干擾能力強(qiáng)、一致性好；產(chǎn)品適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)；工藝簡(jiǎn)單；滿足產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)要求；滿足產(chǎn)品成本核算要求。提綱3.

3、印刷電路板的設(shè)計(jì)與制作3.13.23.33.1 印刷電路板的優(yōu)點(diǎn)3.印刷電路板的設(shè)計(jì)與制作 印刷電路板又稱為印制電路板，或印制板、或pcb板。它由絕緣基板、焊盤、印制導(dǎo)線和印制原件組成、是電子、電氣設(shè)備中的核心部分。優(yōu)點(diǎn)1 1提供了電氣基礎(chǔ)和機(jī)械支撐，為元器件的安裝、調(diào)試、檢修等提供了良好的條件。2 2同一電子產(chǎn)品的印制板一致性好，可以標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、自動(dòng)化裝備和生產(chǎn)，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。3 3印制板技術(shù)不斷進(jìn)步，推進(jìn)這電子產(chǎn)品加工工藝的進(jìn)步和發(fā)展，降低了成本、提高了生產(chǎn)率。3.2 印刷電路板的種類3.印刷電路板的設(shè)計(jì)與制作按基材種類剛性印制板撓性印制板 按布線層次 單面板雙面板多層板 3.3

4、 印刷電路板的制作過(guò)程3.印刷電路板的設(shè)計(jì)與制作制作工藝的分類（1）減成法（也稱銅箔蝕刻法）它是在覆銅板上用腐蝕的方法，去除不需要的銅箔，而保留需要的銅箔（即。印制導(dǎo)線等）。（2）加成法（也稱添加法）它是在絕緣基板上，用化學(xué)沉銅的方法，形成電路圖形。目前應(yīng)用廣泛的是減成法 （3）金屬電路和絕緣基板同時(shí)制作3.3 印刷電路板的制作過(guò)程3.印刷電路板的設(shè)計(jì)與制作 印刷電路板發(fā)展的很快，不同類型和不同要求的印刷板電路板采用不同的制作工藝，但其中有一些必不可少的基本環(huán)節(jié)是類似的。下面介紹一下單面板采用“腐箔法”的步驟：繪圖覆銅板下料及清洗制作原版底圖涂膠曝光蝕刻清洗除膠鉆孔涂助焊劑提綱4.焊接工藝4.

5、14.24.34.44.54.64.焊接工藝4.1 概述 電子裝配的核心連接技術(shù) 焊接技術(shù)的重要性 手工烙鐵焊接的作用 在電子產(chǎn)品的裝配過(guò)程中，焊接是一種主要的連接方法。焊接質(zhì)量的好壞將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。電子產(chǎn)品的故障除元器件的原因外，大多數(shù)是由于焊接質(zhì)量不佳而造成的，因此掌握熟練的焊接操作技能就非常必要。4.焊接工藝4.2 焊接工藝介紹4.2.1 焊接的分類 熔焊：利用加熱被焊件，使其熔化產(chǎn)生合金而焊接在一起的焊接技術(shù)，如氣焊、電弧焊、超聲波焊等。 接觸焊（壓焊）：一種不用焊料與焊劑即可獲得可靠連接的焊接技術(shù)，如點(diǎn)焊、碰焊等。 釬焊：用加熱熔化成液態(tài)的金屬，把固體金屬連接在一起的方法，在釬

6、焊中起連接作用的金屬材料稱為焊料。作為焊料的金屬，其熔點(diǎn)一定要低于被焊接的金屬材料。釬焊按焊料熔點(diǎn)的不同可分為硬釬焊(焊料熔點(diǎn)高于450)和軟釬焊(焊料熔點(diǎn)低于450)。釬料焊件 壓力4.焊接工藝4.2 焊接工藝介紹4.2.2焊接的方法手工焊接：采用手工操作的傳統(tǒng)焊接方法。根據(jù)焊接接點(diǎn)的連接方法不同，手工焊接有繞焊、鉤焊、搭焊、插焊等不同方式。繞焊是將被焊元器件的引線或?qū)Ь€纏繞在接點(diǎn)上進(jìn)行焊接，它的焊接強(qiáng)度最高，應(yīng)用最廣，高可靠整機(jī)產(chǎn)品的接點(diǎn)，通常采用這種方法；鉤焊是將被焊元器件的引線或?qū)Ь€鉤接在眼孔中進(jìn)行焊接，適用于不便纏繞但又要求有一定機(jī)械強(qiáng)度和便于拆焊的接點(diǎn)上；搭焊是將被焊接元器件的引線

7、或?qū)Ь€，搭在接點(diǎn)上進(jìn)行焊接，適用于易調(diào)整或改焊的臨時(shí)焊點(diǎn)；插焊是將導(dǎo)線插入洞孔形進(jìn)行焊接，適用于插頭座帶孔的圓形插針、插孔及印制板等焊接；機(jī)器焊接：浸焊、波峰焊、再流焊；無(wú)錫焊接：繞接、壓接。4.焊接工藝4.2 焊接工藝介紹4.2.3焊點(diǎn)成型的必要條件被焊金屬材料應(yīng)具有良好的可焊性；被焊金屬材料表面應(yīng)清潔；助焊劑使用要適當(dāng)；焊料的成分和性能應(yīng)適應(yīng)焊接要求；焊接要有適當(dāng)?shù)臏囟龋灰羞m當(dāng)?shù)暮附訒r(shí)間。4.焊接工藝4.2 焊接工藝介紹4.2.4 錫焊的特點(diǎn)采用錫鉛焊料進(jìn)行的焊接稱為錫鉛焊，簡(jiǎn)稱錫焊。熔點(diǎn)低；抗腐蝕性好；釬焊性能好；凝固快；適用范圍廣；易實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化；成本低4.焊接工藝4.2 焊接工藝

8、介紹4.2.4 錫焊的機(jī)理：三個(gè)階段潤(rùn)濕階段：潤(rùn)濕是指熔融焊料在金屬表面上充分鋪開(kāi)和被焊件的表面分子充分接觸，所以被焊件的表面一定要保持清潔；擴(kuò)散階段：焊接中，隨著熔融焊料的潤(rùn)濕過(guò)程還伴有擴(kuò)散現(xiàn)象，使熔融焊料的分子摻入到被焊金屬分子結(jié)構(gòu)中，這就是擴(kuò)散。擴(kuò)散速度和擴(kuò)散量取決于焊接溫度和焊接時(shí)間；形成合金層：焊接中，隨著焊料的潤(rùn)濕和擴(kuò)散，熔融焊料和被焊金屬表面上形成合金層，焊接后，焊料開(kāi)始冷卻，就形成了焊點(diǎn)。4.焊接工藝4.2 焊接工藝介紹4.2.4 錫焊的機(jī)理：三個(gè)階段擴(kuò)散分子運(yùn)動(dòng)晶格點(diǎn)陣擴(kuò)散條件 相互距離引力斥力溫度4.焊接工藝4.2 焊接工藝介紹4.2.4 錫焊的機(jī)理：三個(gè)階段濕潤(rùn)液體固體表

9、面表面張力附著力定量潤(rùn)濕角4.焊接工藝4.2 焊接工藝介紹4.2.4 錫焊的機(jī)理：三個(gè)階段結(jié)合層 4.焊接工藝4.2 焊接工藝介紹4.2.5 手工焊接的方法五步法：準(zhǔn)備加熱被焊件熔化焊料移開(kāi)焊料移開(kāi)烙鐵。五步法一般適用于熱容量大的焊件，對(duì)于熱容量小的焊件，一般采用三步法。三步法：準(zhǔn)備同時(shí)加熱被焊件和焊料撤離。糾正一種錯(cuò)誤焊接方法缺點(diǎn) ： 焊劑揮發(fā) 溫差太大焊件焊件揮發(fā)揮發(fā)液態(tài)焊料和液態(tài)焊料和焊劑焊劑電烙電烙鐵鐵4.焊接工藝4.2 焊接工藝介紹4.2.5 手工焊接的方法4.焊接工藝4.2 焊接工藝介紹4.2.6 手工焊接的注意事項(xiàng)保持烙鐵頭的清潔；采用正確的加熱方法；烙鐵頭的溫度要適當(dāng)；焊接時(shí)間

10、要適當(dāng)；焊料、焊劑要適當(dāng)；焊點(diǎn)凝固過(guò)程中不要觸動(dòng)焊點(diǎn)；注意烙鐵頭的撤離。4.焊接工藝4.3 焊接工具1、電烙鐵的構(gòu)造、功能：電烙鐵在手工錫焊過(guò)程中擔(dān)任著加熱焊區(qū)各被焊金屬，熔化焊料、運(yùn)載焊料和調(diào)節(jié)焊料用量的多重任務(wù)。2、電烙鐵的工作原理3、烙鐵的分類和選用4.焊接工藝4.4 焊料與焊劑1、焊料的組成及性能：鉛錫混合物，具有良好的潤(rùn)濕性、熔點(diǎn)為183、流動(dòng)性好、附著性好、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度大、凝固區(qū)域小、凝固時(shí)間短。2、焊劑的作用及工作機(jī)理：熔點(diǎn)比焊料低、比重、粘度、表面張力都比焊料小，因此在焊接時(shí)，焊劑必定會(huì)先于焊料熔化，很快地流浸、覆蓋于焊料及被焊金屬的表面，起到隔絕空氣防止金屬表面氧化的作用

11、，起到降低焊料本身和被焊金屬的表面張力、增加焊料潤(rùn)濕作用，并且能在焊接的高溫下與焊錫及被焊金屬表面的氧化膜反應(yīng)，使之熔解、還原出純凈的金屬表面來(lái)，這時(shí)液態(tài)焊料的表面才得以體現(xiàn)它的表面張力和浸潤(rùn)性，金屬間的擴(kuò)散才得以進(jìn)行。4.焊接工藝4.5 焊接技術(shù)要領(lǐng) 焊接工具的準(zhǔn)備； 烙鐵的握法； 焊接時(shí)間； 焊點(diǎn)牢固、光滑，大小適中； 焊接過(guò)程中不要損壞元件； 焊料與被焊元件金屬接觸處的角度； 無(wú)虛、假、漏焊； 焊點(diǎn)表面應(yīng)該光潔、明亮，不得有拉尖、起皺、鼓氣泡、夾渣、出現(xiàn)麻點(diǎn)等現(xiàn)象； 焊料到被焊金屬的過(guò)渡處應(yīng)呈現(xiàn)圓滑流暢的浸潤(rùn)狀、凹曲面。4.焊接工藝4.6 焊點(diǎn)質(zhì)量檢查1、外觀檢查法顏色和光亮：良好的焊點(diǎn)

12、應(yīng)有特殊的光澤和顏色，如果顏色和光澤發(fā)灰發(fā)白，焊點(diǎn)表面不平或呈渣狀和有針孔，就說(shuō)明焊接質(zhì)量不好；潤(rùn)濕角度()：用熔錫與固體金屬面的接觸角度能(即潤(rùn)濕角)既直觀又方便地判斷焊點(diǎn)的優(yōu)劣。良好焊接的角為20左右，90為界。如果超過(guò)90則稱為潤(rùn)濕不足，就可能產(chǎn)生虛假焊，說(shuō)明焊接質(zhì)量不好。焊錫量：焊點(diǎn)的焊錫量應(yīng)當(dāng)適量，焊點(diǎn)以中心為界，左右形狀相似，隱約可見(jiàn)芯線輪廓，焊點(diǎn)的下部連線輪廓應(yīng)為半弓形，并非焊錫越多，焊點(diǎn)強(qiáng)度越大，如果焊錫堆積過(guò)多，有可能掩蓋焊點(diǎn)內(nèi)部焊接不良的現(xiàn)象；焊錫過(guò)少，在低溫環(huán)境下容易變脆而脫焊，同樣焊接質(zhì)量也不好。 除用目測(cè)檢查焊點(diǎn)是否合乎上述標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)檢查焊點(diǎn)是否有以下焊接缺陷：漏焊

13、、焊料拉尖、焊料引起的導(dǎo)線間短路、導(dǎo)線及元器件絕緣層的損傷、焊料的飛濺。除目測(cè)外還要用手指觸、鑷子撥動(dòng)、拉線等方法，檢查有無(wú)導(dǎo)線斷線、焊盤剝離等缺陷。2、常見(jiàn)焊點(diǎn)的缺陷及分析提綱5.1 5.2 5.35.4整機(jī)裝配工藝5.整機(jī)裝配工藝5.1 安裝工藝的整體要求 安裝工藝是以安全高效地生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為目的的，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)： 使生產(chǎn)效率達(dá)到最高狀態(tài)； 確保產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良穩(wěn)定； 確保每個(gè)元器件在安裝后能以其原有的性能在整機(jī)中正常工作； 制定詳細(xì)的操作規(guī)范； 工序的安排要便于操作，便于保持工件之間的有序排列和傳遞； 保持工作場(chǎng)地整潔有序，能有效地控制多余物的產(chǎn)生和危害； 有效防止各種野蠻操作； 完備的

14、勞動(dòng)保護(hù)措施和嚴(yán)格的安全操作規(guī)程。5.整機(jī)裝配工藝5.2 整機(jī)裝配的準(zhǔn)備工序 元器件的引腳成型；導(dǎo)線的加工：剪裁、剝頭、捻頭、清潔；浸錫：芯線浸錫、裸導(dǎo)線浸錫、元器件引線及焊片的浸錫。5.整機(jī)裝配工藝5.3 元器件安裝的技術(shù)要求 1.元器件安裝應(yīng)遵循先小后大、先低后高、先里后外、先易后難、先一般器件后特殊元件、先小功率元件后大功率元件的基本原則；2.對(duì)于電容器、三極管等立式插裝元件，應(yīng)保留適當(dāng)長(zhǎng)的引線；3.元器件引線、導(dǎo)線穿過(guò)焊盤后應(yīng)保留(23) mm的長(zhǎng)度，以便沿著印制導(dǎo)線方向?qū)⑵浯驈澒潭?，為使元器件在焊接過(guò)程中不浮起和脫落，同時(shí)又便于拆焊，引線彎的角度最好在4560之間；4.裝載高頻電路的

15、元件時(shí)應(yīng)注意元件盡量靠近，邊線與元件的引線盡量短，以減少分布參數(shù)；5.凡諸如集成電路、集成電路插座、微型插孔、多頭插頭等多引線元件，在插入印制板前，必須用專用平口鉗或?qū)Ｓ迷O(shè)備將引線校正，不允許強(qiáng)力插裝，力求將引線對(duì)準(zhǔn)孔的中心，而且應(yīng)該注意芯片的方向性；6.裝配中如有兩個(gè)元器件相碰，應(yīng)調(diào)整或采用絕緣材料進(jìn)行隔離；5.整機(jī)裝配工藝5.3 元器件安裝的技術(shù)要求 7. 電阻、電容、晶體管和集成電路的插座應(yīng)使標(biāo)記和色碼朝上朝外，易于辨認(rèn)；8. 功率小于1w的元器件可貼近印制電路板平面插裝，功率較大的元器件要求元件體距離印制電路板平面2mm,便于元件散熱；9. 印制板組裝件的每個(gè)連接盤只允許連接一根元器件引線，不允許在元器件引線上或印制導(dǎo)線上搭焊其他元器件或?qū)Ь€(高頻電路除外)；10