第11章 电子装配及焊接工艺.ppt

第11章 电子装配及焊接工艺 11.1 印刷板基础知识 11.2 安装 11.3 焊接技术 11.1 印刷板基础知识 11.1.1 焊盘 元器件通过板上的引线孔用焊锡焊接固定在印制板上，引线孔周围的铜箔称为焊盘。 1．引线孔的直径 引线孔应钻在焊盘中心，孔径应该比所焊接的元器件引线的直径略大一些，才能方便地插装元器件；但孔径也不能太大，否则在焊接时不仅用锡量多，并且容易因为元器件的活动而造成虚焊，使焊接的机械强度变差。元器件引线孔的直径应该比引线的直径大0.2～0.3mm，优先采用0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm等尺寸。在同一块电路板上，孔径的尺寸规格应当少一些。要尽可能避免异形孔，以便降低加工成本。 为了保证双面板或多层板上金属化孔的生产质量，孔径一般要大于板厚的三分之一。否则，将会造成孔金属化工艺的困难而提高成本。 11.1 印刷板基础知识 2．焊盘的外径 (1)单面板 焊盘的外径一般应当比引线孔的直径大1.3mm以上，即如果焊盘的外径为D，引线孔的孔行为d，应有D≥d+1.3mm 在高密度的单面电路板上，焊盘的最小直径可以是 Dmin=d+1mm，如果外径太小，焊盘在焊接时就容易粘断或剥落；但也不能太大，否则焊接时需要延长焊接时间、用锡量太多，并且会影响印制板的布线密度。 11.1 印刷板基础知识 （2）双面电路板 由于焊锡在金属化孔内也形成浸润，提高了焊接的可靠性，所以焊盘可以比单面板的略小一些。 3．焊盘的形状 焊盘的形状有圆形、岛形、方形、椭圆形、卵圆形、切割圆形等。如图11-2所示。 （1）圆形焊盘 焊盘与引线孔是同心圆。焊盘的外径一般为孔径的2～3倍。 （2）岛形焊盘 焊盘与焊盘之间的连线合为一体，尤如水上小岛，故称为岛形焊盘。 11.1 印刷板基础知识 （3）方形焊盘 印制板上元器件体积大、数量少见线路简单时，多采用方形焊盘。 （4）其他形状焊盘 椭圆形、卵圆形、切割圆形焊盘都是为了使印制导线容易从相邻焊盘间经过而设汁的，它是从圆形焊盘经拉长或拉长切割而成的。 4． 焊盘的定位 元器件的每个引出线都要在印制板上占据一个焊盘，焊盘的位置随元器件的尺寸及其排列方式而改变。元器件在印制板上的排列方式与产品种类和性能要求有关，通常有不规则排列、规则排列以及栅格排列三种(如图11-3所示)。 11.1 印刷板基础知识 （1）不规则排列 不规则排列也称为随机排列。元器件的轴线方向彼此不一致，在板上的排列顺序也没有一定规则。 （2）规则排列 规则排列也称为坐标排列。元器件的轴线方向排列一致，并与板的四边垂直、平行。这种排列方式美观、易装焊并便于批量生产。 （3）栅格排列 栅格排也称为网格排列。与规则排列相似但焊盘的位置一般要落在正交网格的交点上。栅格为等距正交网格，在国际IEC标准中栅格格距为2.54mm（0.1英寸）=1个IC间距。国内的标准是2.5mm。 11.1 印刷板基础知识 11.1.2 印制导线 1．印制导线的宽度 电路板上连接焊盘的印制导线的宽度，主要由铜箔与绝缘基板之间的粘附强度和流过导线的电流强度来决定，而且应该宽窄适度，与整个版面及焊盘的大小相协调。一般，导线的宽度可选在0.3～2mm之间。 。实验证明，若印制导线的铜箔厚度为O.05mm、宽度为1～1.5mm，当它通过2A电流时，温度升高小于3℃。印制导线的载流量可按20A／mm2(电流／导线截面积)计算，即当铜箔厚度为0.05mm时，1mm宽的印制导线允许通过1A电流。因此可以认为，导线宽度的毫米数即等于载荷电流的安培数。所以，导线的宽度选在1～1.5mm左右，完全可以满足一般电路的要求。对于集成电路的信号线，导线宽度可以选在1mm以下甚至0.25mm。 11.1 印刷板基础知识 2．印制导线的间距 导线之间距离的确定，应当考虑导线之间的绝缘电阻和击穿电压在最坏的工作条件下的要求。印制导线越短，间距越大，则绝缘电阻按比例增加。实验证明，导线之间的距离在1.5mm时，其绝缘电阻超过10MΩ，允许的工作电压可达到300v以上；间距为1mm时，允许电压为200v。印制导线的间距通常采用1～1.5mm。另外，如果两条导线间距很小，信号传输时的串扰就会增加。所以为了保证产品的可靠性，应该尽量争取导线间距不要小于1mm。 11.1 印刷板基础知识 3．避免导线的交叉 在设计版图时，应该尽量避免导线的交叉。这一点，对于双面电路板比较容易实现，对单面板就要困难很多。由于单面板的制造成本最低，所以简单电路应该尽量选择单面印制板的方案。在设计单面板时，有时可能会遇到导线绕不过去而不得不交叉的情况，可以用绝缘导线跨接交叉点，不过这种跨接线应该尽量少。 4．印制导线的定向与形状 关于印制导线的走向与形状，如图1