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1、项目5 电子材料的识别与元器件装接技能训练,项目实施 【项目实施器材】 【项目实施步骤】 （1）拆卸功率放大器整机，查看其内部结构，熟悉各种电子材料的类型、名称和外形。,（2）观察各种导线的安装方法。 （3）裁剪绝缘导线和屏蔽导线，对导线端头进行加工。,（4）对各种元件的引脚按照工艺要求所示形状进行加工，并安装到印制电路板上。 （5）用绑线对线扎进行连续结和点结的捆扎。 （6）拆卸功率放大器内部的各种连接线。,（7）拆卸各种紧固件。 （8）按照拆卸记录下来的顺序，将功率放大器的元器件、主板、紧固件、各种连接线进行复位装配。 （9）检查装配结果，无误后，进行通电实验。,知识1 安装导线与绝缘材料
2、,5.1.1 电路中的导线和绝缘材料 在电子产品整机内部，有许多连接线和支撑体。 连接线基本上都是导线，导线又分成裸导线和有绝缘层的导线。 电子产品所用导线的导体基本上是铜线。,支撑体基本上是绝缘材料，绝缘材料除有隔离带电体的作用外，往往还起到机械支撑、保护导体及防止电晕、灭弧等作用。 常用的安装导线外形如图5.1所示。,图5.1 常用的安装导线,1选用导线时要考虑的主要因素,选用导线时要考虑的主要因素如下。 （1）电气因素 允许电流与安全电流。 导线的电压降。 导线的额定电压。 频率及阻抗特性。 信号线的屏蔽。,（2）环境因素 机械强度。 环境温度。 耐老化腐蚀性。 （3）装配工艺因素 选择
3、导线时要尽可能考虑装配工艺的优化。,2绝缘材料的品种和性能指标,绝缘材料的品种很多，按其形态可分为气体、液体和固体；按其化学性质可分为无机、有机和混合绝缘材料。,材料的绝缘性能主要有以下几点。 （1）电阻率 （2）电击穿强度、击穿电压 （3）机械强度 （4）耐热性能 绝缘材料除了以上的性能指标外，还有吸湿性能、理化性能等。,5.1.2 常用电工绝缘材料的选择,常用电工绝缘材料的性能和用途如表5.1所示。,表5.1常用绝缘材料性能和用途一览表,续表,知识2 印制电路板,5.2.1 印制电路板基础 在覆铜板上，按照预定的设计制成导电线路，元器件直接焊在板上，这种形式的导电线路称为印制电路。 完成印
4、制电路加工的覆铜板，称为印制电路板（Printed Circuit Board，PCB），如图5.2所示。,图5.2 印制电路板,1PCB基本知识,（1）PCB常用名词 印制 印制线路 印制元件 印制电路 覆铜板 印制电路板,（2）导线或布线 导线或布线，用来提供PCB上元器件的电路连接，如图5.3所示。 （3）元器件面与焊接面,图5.3 导线布线,2PCB的分类,习惯上按印制电路的分布把PCB划分为单面板、双面板和多层板。 PCB按其机械性能又可分为刚性板和柔性板两种。 （1）单面板 （2）双面板 （3）多层板,5.2.2 印制导线的布线和对外连接,1印制导线的布线原则 2PCB的对外连接,
5、采用导线焊线时应注意以下几点。 印制电路板上的对外焊点要尽可能引到整板的边缘，并按一定的尺寸排列，以利于焊接与维修。 要将导线排列或捆整齐，与板固定在一起，避免导线因移动而折断，如图5.4所示。,图5.4 导线焊接PCB,知识3 焊接材料,焊接材料是指将两种被焊物实现电气连接所需要采用的材料。,5.3.1 焊料与焊锡,1焊料 焊料按其组成成分，可分为锡铅焊料、银焊料和铜焊料；按照使用的环境温度又可分为高温焊锡（在高温环境下使用的焊锡）和低温焊锡（在低温环境下使用的焊料）。,2焊锡,在电子产品装配中，一般都选用锡铅系列焊料，也称焊锡。焊锡具有如下特点。 熔点低。 具有一定的机械强度。 具有良好的
6、导电性。, 抗腐蚀性能好。 附着力强，不易脱落。 焊锡有不同的配比。 焊锡可制成不同的形状。 常用的锡铅材料的配比及用途如表5.2所示。,表5.2锡铅焊料配比与用途,续表,5.3.2 助焊剂,1助焊剂的作用 在进行焊接时，为了能使被焊物与焊料连接牢靠，就必须要求金属表面无氧化物和杂质，这样才能保证焊锡与被焊物的金属表面发生合金反应。,因此，在焊接开始之前，必须采取各种有效措施将氧化物和杂质除去。 除去氧化物与杂质通常有两种方法，即机械方法和化学方法。,助焊剂除了有去除氧化物的功能外，还具有加热时防止氧化的作用。 另外，助焊剂还有帮助焊料流动、减少表面张力的作用。,2助焊剂的种类,助焊剂可分为无
7、机系列、有机系列和树脂系列。 （1）无机系列助焊剂 （2）有机系列助焊剂 （3）树脂活性系列焊料 （4）助焊剂的选用 表5.3所示为常用助焊剂的配比及主要性能。,表5.3常用助焊剂的配比及主要性能,续表,5.3.3 阻焊剂,阻焊剂是覆盖在PCB上布有铜线上面的一层薄膜，起着绝缘、防止焊锡附着在不需要焊接的一些铜线上的作用，在一定程度上也起着保护布线层的作用。,工厂中常使用液态阻焊剂（俗称绿油），其作用如下。 防止导体电路的物理性断线。 焊接工艺中，防止因桥连产生的短路。 只在必须焊接的部分进行焊接，避免焊料浪费。, 减少对焊接料槽的铜污染。 防止因灰尘、水分等外界环境因素造成绝缘恶化、腐蚀。
8、具有高绝缘性，使电路的高密度化成为可能。,知识4 磁性材料与粘接材料,5.4.1 磁性材料 磁性材料分为软磁材料和硬磁材料两类。 软磁材料的主要特点是磁导率高、矫顽力低，在外磁场的作用下，磁感应强度能很快达到饱和，当外磁场去除后，磁性就基本消失，剩磁小。,1电工用纯铁 2硅钢片 3铁镍合金 4软磁铁氧体,5.4.2 磁性材料的应用范围,软磁性材料的品种、特点和应用范围如表5.4所示。 硬磁性材料的品种、特点和应用范围如表5.5所示。,表5.4软磁材料的品种、主要特点和应用范围,表5.5硬磁性材料的品种、特点和应用范围,5.4.3 粘接材料,粘接也称胶接，是近几年来发展起来的一种新的连接工艺，特
9、别是对异型材料的连接。 形成良好粘接的三要素是：选择适宜的黏合剂、处理好粘接表面和选择正确的固化方法。,1黏合剂,（1）快速黏合剂 （2）环氧类黏合剂 （3）酚醛聚乙烯醇缩醇类 （4）耐低温胶聚胺酯黏合剂 （5）耐高温胶聚酸亚胺黏合剂,2电子工业专用胶,（1）导电胶 （2）导磁胶 （3）热熔胶 （4）光敏胶,5.4.4 粘接机理与黏合面表面的处理,1黏合机理 由于物体之间存在分子、原子间作用力，种类不同的两种材料紧密靠一起时，可以产生黏合（或称黏附）作用，这种黏合作用可分为本征黏合和机械黏合两种作用。,2黏合表面的处理,一般处理方法：对一般要求不高或较干净的表面，用酒精、丙酮等溶剂清洗去除油污
10、，待清洗剂挥发后即行粘接。,化学处理：有些金属在粘接前应进行酸洗，如铝合金须进行氧化处理，使表面形成牢固的氧化层再施行粘接。 机械处理：有些接头为增大接触面积需用机械方式形成粗糙表面，然后再施行粘接。,3被粘接材料接头形式的设计,图5.5所示为几种被粘接材料接头设计的例子。,图5.5 几种粘接接头的设计,知识5 导线装配前的加工,5.5.1 绝缘导线装配前的加工 导线的外层包有一层绝缘体的导线一般称为绝缘导线。,1剪裁 导线在裁剪前，要用手或工具将其拉伸，使之平直，然后用尺和剪刀，将导线裁剪成所需要的尺寸。 2导线端头的加工 导线端头绝缘层的剥离方法有两种：一种是刃截法，另一种是热截法。,采用
11、热截法进行导线端头的加工时，需要将热控剥皮器端头加工成适当的外形，如图5.6所示。,图5.6 热控剥皮器端头形状,3捻头,多股导线被剥去绝缘层后，还要进行捻头以防止芯线松散。 捻过之后的芯线，其螺旋角一般在3045为合适，如图5.7所示。,图5.7 多股导线的捻头角度,4浸锡,将捻好头的导线进行浸锡（又称搪锡、挂锡），其目的在于防止导线头的氧化，提高焊接质量。 浸锡有锡锅浸锡和使用电烙铁上锡两种方法。 采用锡锅浸锡时，如图5.8所示。,图5.8 导线端头的浸锡,5.5.2 屏蔽导线安装前的加工,屏蔽导线是一种在绝缘导线外面套上一层铜编织套再加上一层绝缘体的特殊导线，其端头的加工工序如下。 （1
12、）屏蔽导线的剪裁和外绝缘层的剥离 （2）屏蔽导线端部外绝缘护套的剥离 用尖嘴钳夹持外护套，撕下外绝缘护套，如图5.9所示。,图5.9 细、软屏蔽线的加工,（3）对直径比较粗、硬度较硬的屏蔽线铜编织套的加工 （4）屏蔽层不接地时的加工 （5）绑扎护套端头,图5.10 屏蔽层不接地时的端头加工,5.5.3 制作线扎,制作线扎的方法主要有连续结法和点结法两种。 1裁剪导线及加工线端 2在导线端头印标记, 用洒精将线端或套管擦清洁晾干待用。 用盐基染料加10%的聚氯乙烷配成，或直接用各式油墨印字符。 用毛笔描色环或用橡皮章打印标记。 导线标记位置应在离绝缘端815mm处，如图5.11所示。 排线。,图
13、5.11 导线端头印标记,3连续结的捆扎,图5.12所示为几种起始结的扎法。 图5.13所示为两种中间结的扎法。 图5.14所示为终端结的几种扎法。 当扎线到中间发现不够长时可用延长结加接一段，以便继续扎线，如图5.15所示。,图5.12 起始结的扎法,图5.13 中间结,图5.14 终端结,图5.15 延长结的扎法,图5.15 延长结的扎法（续）,4形结、形结与十字结的扎法 图5.16所示为这3种结的扎法。 5点结线扎 点结线扎的扎法如图5.17所示。,图5.16 T形结、Y形结与十字结的扎法,图5.17 点结打法示意图,知识6 电子元器件装配前的加工,5.6.1 对电子元器件引线的成形要求
14、 1元器件引线成形的尺寸 采用手工插装和手工焊接的电子元器件，一般把元器件的引线加工成如图5.18所示的形状；采用自动焊接的元器件，需要把引线加工成如图5.19所示的形状。,图5.18 手工插装元器件引线的成形,图5.19 自动焊接元器件引线的成形,图5.20 易受热损坏元器件引线的成形,2元器件引线成形的方法,目前，元器件引线的成形主要有专用模具成形、专用设备成形、手工用尖嘴钳进行简单加工成形等方法，其中模具手工成形较为常用。 图5.21所示为引线成形的模具。,图5.21 引线成形的模具,有些元器件，如集成电路的引线成 形不能使用模具，可使用钳具加工引线。 使用长尖嘴钳加工引线的过程如图5.
15、22（a）所示，集成电路的引线成形如 图5.22（b）所示。,图5.22 集成电路引线的加工及成形,5.6.2 元器件引线的浸锡,1裸导线的浸锡 2焊片的浸锡 3元器件的引线浸锡 元器件的引线在浸锡前，应在距离器件的根部25mm处开始去除氧化层，如图5.23所示。,图5.23 元器件引线的浸锡,知识7 常用电子元器件的装配,5.7.1 一般元器件的装配方法 1陶瓷零件、胶木零件和塑料件的装配 2仪器面板零件的装配 3大功率电子元器件的装配 图5.24所示为常见大功率电子元器件的装配示意图。,图5.24 大功率电子元器件的装配示意图,4集成电路的装配,集成电路的装配要点如下。 （1）防静电 （2
16、）找方位 通常IC插座及IC片子本身都有明显的定位标志，如图5.25所示。 （3）匀施力,图5.25 常见集成电路的方位标志,5.7.2 一般电子元器件在电路板上的装配方法,1元器件的装配方式 装配的方法根据元器件性质和电路的要求有多种，如图5.26所示为元器件直立装配的例子，图5.27所示为元器件水平装配的例子。,图5.26 元器件直立装配,图5.27 元器件水平装配,当元器件的装配高度受到限制时，可采用埋头装配或折弯装配，如图5.28所示。 当元器件比较重时，要采用支架装配，如图5.29所示。 对于小功率三极管的装配，可采用如图5.30所示的方式。,图5.28 元器件受高度限制时的装配,图5.29 采用支架固定装配,图5.30 小功率三极管的装配方式,2元器件的装配方法和原则,装配元器件有手工装配和机器自动装配两种方法。 电子元器件在装配时要遵循以下基本原则。 元器件装配的顺序 元器件装配的方向 元器件的间距,3扁平电缆线的装配,图5.31 扁平电缆,图5.32所示为压好的扁平电缆组件。 另外，还有一种扁平连接电缆，如图5.33所示。,图5.32 已接好的扁平电缆组件,图5
