元器件在電路板插裝的工藝要求
元器件在電路板插裝的順序是先低后高,先小后大,先輕后重,先易后難,先一般元器件后特殊元器件,且上道工序安裝后不能影響下道工序的安裝。
元器件插裝后,其標(biāo)志應(yīng)向著易于認(rèn)讀的方向,并盡可能從左到右的順序讀出。
有極性的元器件極性應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙上的要求安裝,不能錯(cuò)裝。
元器件在電路板上的插裝應(yīng)分布均勻,排列整齊美觀,不允許斜排、立體交叉和重疊排列;不允許一邊高、一邊低,也不允許引腳一邊長(zhǎng)、一邊短。
插裝元器件焊接規(guī)范
電阻器的插裝
看電阻器上的色環(huán)(高精度金屬膜電阻器)或電阻器上的標(biāo)示字符排列順序(高精度低溫漂電阻器),確定電阻值是否正確,如有色環(huán)不全(字跡不清晰)或封裝有破損的需更換器件;
彎腳插裝,根據(jù)插裝孔的實(shí)際間距對(duì)比電阻器的引腳,用鑷子夾住引腳平移到合適位臵后快速將引腳彎下,以兩引腳插裝后能自行穩(wěn)固為宜,同時(shí)使電阻離印制板面高度為2mm左右;
插裝時(shí)注意電阻器的正反方向,正向應(yīng)為從左到右前四個(gè)色環(huán)之間間隙較小,與第五個(gè)色環(huán)間隙相對(duì)較大(高精度低溫漂電阻器的正反判斷和集成電路相同);反之則為反向。正確的插裝方式應(yīng)為正向插裝;
若是縱向排列,則按色環(huán)排列,上面四個(gè)環(huán)間隙較小,第五個(gè)環(huán)與前四個(gè)色環(huán)間隙較大(高精度金屬膜電阻器)或電阻器上的表示字符為從上到下排列(高精度低溫漂電阻器)。
電容的插裝
看電容上的文字標(biāo)識(shí),確定使用產(chǎn)品與器件表無誤,如有封裝損壞、字跡模糊或斷腿則需更換器件;
彎腿插裝, 根據(jù)插裝孔的實(shí)際間距對(duì)比電容的引腳,用鑷子夾住引腳平移到合適位臵后快速將引腳彎下,以兩引腳插裝后能自行穩(wěn)固為宜,同時(shí)使電容離印制板面高度為2mm左右;
電容排列要保證其標(biāo)識(shí)字方向一致,便于觀測(cè)。焊盤左右排列的電容應(yīng)使標(biāo)識(shí)字面朝操作者,焊盤上下排列的電容應(yīng)使標(biāo)識(shí)字面向操作者左邊方向。(電路板正面向上)
二極管的焊接
正確辨認(rèn)正負(fù)極后按要求裝入規(guī)定位臵,型號(hào)及標(biāo)記要易看得見,焊接要求可參考電阻的要求。
集成電路器件的插裝
如器件引腳彎曲,則用鑷子夾住彎曲引腳所在面所有引腳輕輕捏合以矯正;
如有引腳端裂或斷則視為器件損壞,不予使用需更換新器件;
在進(jìn)行插裝的時(shí)候要注意器件的正反,面對(duì)器件時(shí),器件上的標(biāo)號(hào)字符應(yīng)為由左到右排列。
在以上3項(xiàng)都確認(rèn)無誤的情況下進(jìn)行器件的插裝,應(yīng)先將上面一排引腳插入印制板指定位臵,然后用直尺(或相應(yīng)替代物)抵住下排引腳輕輕擠壓至指定位臵后插入即可。
焊接要求
在正確完成以上插裝的工作后,進(jìn)行最后一項(xiàng)也是最關(guān)鍵的焊接工作。 注意點(diǎn):
電烙鐵要接地,以防止在焊接時(shí)由于漏電而擊穿元器件。因此推薦使用白光的可調(diào)電烙鐵,一般溫度調(diào)節(jié)在350度左右為宜,焊接時(shí)間少于2秒;
焊接時(shí)要保持焊點(diǎn)飽滿,有光澤度,焊錫不應(yīng)過多。
焊接時(shí)應(yīng)保證所有插裝好的器件不移動(dòng)位臵。
焊點(diǎn)檢查
焊完所有的引腳后要對(duì)電路板上的焊點(diǎn)質(zhì)量的檢查,修理,補(bǔ)焊。符合下面標(biāo)準(zhǔn)的焊點(diǎn)認(rèn)為是合格的焊點(diǎn):
焊點(diǎn)成內(nèi)弧形(圓錐形)。
焊點(diǎn)整體要飽滿、光滑、無針孔、無松香漬。
如果有引線,引腳,它們的露出引腳長(zhǎng)度要在1-2MM之間。
零件腳外形可見錫的流散性好。
焊錫將整個(gè)上錫位臵及零件腳包圍。
貼裝元器件焊接規(guī)范
用鑷子小心地將貼片元件放到PCB板上,注意不要損壞引腳。使其與焊盤對(duì)齊,要保證芯片擺放在正中央,放臵方向正確,元件擺放不要歪斜,擺放時(shí)要注意與PCB板上標(biāo)號(hào)一一對(duì)應(yīng),有極性的貼片元件的擺放應(yīng)注意極性方向。
在焊接之前先在焊盤上涂上助焊劑,用烙鐵處理一遍,以免焊盤鍍錫不良或被氧化,造成不好焊,芯片則一般不需處理。
上錫要適中,錫絲不能碰撞元件的引腳,烙鐵頭要保持光滑,不能有毛刺。
在焊接時(shí)要保持烙鐵尖與被焊引腳并行,防止因焊錫過量發(fā)生搭接。
在使用烙鐵拖焊時(shí),烙鐵只能輕輕在引腳上滑過,否則就要碰彎貼片元件的引腳。
焊完所有的引腳后要對(duì)電路板上的焊點(diǎn)質(zhì)量的檢查,焊點(diǎn)應(yīng)光滑、飽滿、發(fā)亮,不要虛焊、漏焊。
焊接前準(zhǔn)備
物料:留意焊接元件有否極性要求,元件腳有否氧化、油污等。數(shù)量要符合清單上面數(shù)量,取料不能超過2顆料,用剩的料要注意放回原處。
工具:視焊接元件而定,應(yīng)有錫線座、元件盒、焊槍、焊臺(tái)、鑷子、剪鉗等。
電路板:檢查板子線路,是否有短路、斷路等。
清單:請(qǐng)確認(rèn)好是正確的清單。
工作臺(tái):必須整潔,干凈,要有防靜電要求,應(yīng)注意采用防靜電工/器具,同時(shí)操作員應(yīng)戴好防靜電手腕帶。
實(shí)施焊接
烙鐵的安全使用和科學(xué)使用,保持烙鐵頭的清潔,烙鐵頭的工作溫度:有鉛焊接一般溫度在350°C,無鉛焊接一般溫度在380°C,不使用時(shí)應(yīng)關(guān)閉電源。
焊接時(shí)不可施加壓力,一般焊點(diǎn)在大約2~3秒鐘完成,應(yīng)注意在焊錫尚未完全凝固以前不要晃動(dòng)接元件,以免造成虛焊,要正確使用助焊劑。。
焊接操作的正確姿勢(shì),一般情況下,烙鐵到鼻子的距離應(yīng)該不少于20cm,通常以30cm為宜。
焊接元器件極性的判別,焊接元器件應(yīng)整齊,居中,貼板面。
其中器件焊接順序以先焊接好的元件不影響后面元件的焊接為原則,一般先焊接體積較小的電阻電容等器件,后焊接體積較大的元件,接插件最后焊接。
要正確使用工具,工具使用完要放好。
焊接后廢料的處理,應(yīng)清理干凈,及時(shí)丟到垃圾桶里。
盡量避免重復(fù)焊接。
元件拆焊
焊接后的處理
焊接后要注意檢查以下幾點(diǎn):
檢查有無漏焊、錯(cuò)焊(極性焊反)、短路、虛焊等現(xiàn)象。
檢查焊點(diǎn)是否有適當(dāng)?shù)暮噶希砻媸欠窬哂辛己玫墓鉂汕揖鶆颍粦?yīng)有毛刺、間隙及裂紋,焊點(diǎn)表面要清潔。
要正確使用洗板水,清理PCB板上的殘留物如:錫渣、錫碎、元件腳等。使用人員應(yīng)做好保護(hù)措施,洗板水具有揮發(fā)性、可燃性,用剩的應(yīng)裝好、擺放好,不要浪費(fèi)洗板水。
通電檢測(cè):先用萬用表電阻擋測(cè)量電源輸入端,看是否有短路現(xiàn)象。如有,應(yīng)在加電前排除。
根據(jù)原理圖分別對(duì)電路模塊進(jìn)行電路檢查,如有疑問,可以請(qǐng)教工程師。
通電完成后必須按清單裝配好IC,檢查無誤。 1.4、檢查好的PCBA應(yīng)馬上用靜電袋包裝好,不能隨意擺放。
PCB焊接注意事項(xiàng)
沾錫作用
當(dāng)熱的液態(tài)焊錫溶解并滲透到被焊接的金屬表面時(shí),就稱為金屬的沾錫或金屬被沾錫。焊錫與銅的混合物的分子形成一種新的部分是銅、部分是焊錫的合金,這種溶媒作用稱為沾錫,它在各個(gè)部分之間構(gòu)成分子間鍵,生成一種金屬合金共化物。良好的分子間鍵的形成是焊接工藝的核心,它決定了焊接點(diǎn)的強(qiáng)度和質(zhì)量。只有銅的表面沒有污染,沒有由于暴露在空氣中形成的氧化膜才能沾錫,并且焊錫與工作表面需要達(dá)到適當(dāng)?shù)臏囟取?/p>
表面張力
大家都熟悉水的表面張力,這種力使涂有油脂的金屬板上的冷水滴保持球狀,這是由于在此例中,使固體表面上液體趨于擴(kuò)散的附著力小于其內(nèi)聚力。用溫水和清潔劑清洗來減小其表面張力,水將浸潤(rùn)涂有油脂的金屬板而向外流形成一個(gè)薄層,如果附著力大于內(nèi)聚力就會(huì)發(fā)生這種情況。
錫-鉛焊錫的內(nèi)聚力甚至比水更大,使焊錫呈球體,以使其表面積最小化(同樣體積情況下,球體與其他幾何外形相比具有最小的表面積,用以滿足最低能量狀態(tài)的需求)。助焊劑的作用類似于清潔劑對(duì)涂有油脂的金屬板的作用,另外,表面張力還高度依賴于表面的清潔程度與溫度,只有附著能量遠(yuǎn)大于表面能量(內(nèi)聚力)時(shí),才能發(fā)生理想的沾錫。
金屬合金共化物的產(chǎn)生
銅和錫的金屬間鍵形成了晶粒,晶粒的形狀和大小取決于焊接時(shí)溫度的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度。焊接時(shí)較少的熱量可形成精細(xì)的晶狀結(jié)構(gòu),形成具有最佳強(qiáng)度的優(yōu)良焊接點(diǎn)。反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng),不管是由于焊接時(shí)間過長(zhǎng)還是由于溫度過高或是兩者兼有,都會(huì)導(dǎo)致粗糙的晶狀結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)是砂礫質(zhì)的且發(fā)脆,切變強(qiáng)度較小。
采用銅作為金屬基材,錫-鉛作為焊錫合金,鉛與銅不會(huì)形成任何金屬合金共化物,然而錫可以滲透到銅中,錫和銅的分子間鍵在焊錫和金屬的連接面形成金屬合金共化物Cu3Sn 和Cu6Sn5,
金屬合金層(n相+ε相)必須非常薄,激光焊接中,金屬合金層厚度的數(shù)量級(jí)為0.1mm ,波峰焊與手工烙鐵焊中,優(yōu)良焊接點(diǎn)的金屬間鍵的厚度多數(shù)超過0.5μm 。由于焊接點(diǎn)的切變強(qiáng)度隨著金屬合金層厚度的增加而減小,故常常試著將金屬合金層的厚度保持在1μm 以下,這可以通過使焊接的時(shí)間盡可能的短來實(shí)現(xiàn)。
金屬合金共化物層的厚度依賴于形成焊接點(diǎn)的溫度和時(shí)間,理想的情況下,焊接應(yīng)在220 't約2s 內(nèi)完成,在該條件下,銅和錫的化學(xué)擴(kuò)散反應(yīng)將產(chǎn)生適量的金屬合金結(jié)合材料Cu3Sn 和Cu6Sn5厚度約為0.5μm 。不充分的金屬間鍵常見于冷焊接點(diǎn)或焊接時(shí)沒有升高到適當(dāng)溫度的焊接點(diǎn),它可能導(dǎo)致焊接面的切斷。相反,太厚的金屬合金層,常見于過度加熱或焊接太長(zhǎng)時(shí)間的焊接點(diǎn),它將導(dǎo)致焊接點(diǎn)抗張強(qiáng)度非常弱,如圖所示。
沾錫角
比焊錫的共晶點(diǎn)溫度高出大約35℃時(shí),當(dāng)一滴焊錫放置于熱的涂有助焊劑的表面上時(shí),就形成了一個(gè)彎月面,在某種程度上,金屬表面沾錫的能力可通過彎月面的形狀來評(píng)估。如果焊錫彎月面有一個(gè)明顯的底切邊,形如涂有油脂的金屬板上的水珠,或者甚至趨于球形,則金屬為不可焊接的。只有彎月面拉伸成一個(gè)小于30。的小角度才具有良好的焊接性。
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