第六章电子产品的安装工艺

第六章电子产品的安装工艺本章重点：电子产品安装工具的使用电子产品元部件的安装电子产品的其他安装方法电子产品的整机安装本章难点：电子产品安装工具的使用电子产品元部件的安装目录6.1电子产品安装工具的使用;6.2电子产品元部件的安装;6.3电子产品的其他安装方法；6.4电子产品的整机安装;本章小节返回主目录6.1电子产品安装工具的使用1.紧固工具及紧固方法2.常用紧固件及选用1.紧固工具及紧固方法•1．紧固工具•紧固螺钉所用的工具有普通螺丝刀（又名螺丝起子、改锥）、力矩螺丝刀、固定搬手、活动搬手、力矩搬手、套管搬手等。其中螺丝刀又有一字头和十字头之分。•工业生产中都使用力矩工具，以保证每个螺钉都以最佳力矩紧固。大批量工业生产中均使用电动或气动紧固工具，并且都有力矩控制机构。•2．最佳紧固力矩•每种尺寸的螺钉都有固定的最佳紧固力矩，使用力矩工具很容易达到要求，但使用一般的工具，则要靠实践经验才能达到最佳紧固力矩。•3．紧固方法•使用普通螺丝刀紧固要领；先用手指尖握住手柄拧紧螺钉，再用手掌拧半圈左右即可。紧固有弹簧垫圈的螺钉时，要求把弹簧垫圈刚好压平即可。对成组的螺钉紧固，要采用对角轮流紧固方法，先轮流将全部螺钉预紧（刚刚拧上为止），再按对角线的顺序轮流将螺钉紧固。2.常用紧固件及选用•1).螺钉的结构和适用范围•2).螺钉的材料和表面选择•3).螺钉防松的方法•4).导电螺钉的使用1).螺钉的结构和适用范围•如图6.1所示，是电子装配常用的各种螺钉，这些螺钉在结构上有一字槽与十字槽两种。由于十字槽具有对中性好、安装时螺丝刀不易划出的优点，使用日益广泛。•当需要连接面平整时，要选用沉头螺钉。选择的沉头大小合适时，可以使螺钉与平面保持同高，并且使连接件较准确定位。图6.1电子装配常用的各种螺钉2)螺钉的材料和表面选择•用在一般仪器上的连接螺钉，可以选用镀钢螺钉，用在仪器面板上的连接螺钉，为增加美观和防止生锈，可以选择镀铬或镀镍的螺钉。紧定螺钉由于埋在元件内，所以只需选择经过防锈处理的螺钉即可。对要求导电性能比较高的连接和紧固，可以选用黄铜螺钉或镀银螺钉。3)螺钉防松的方法•常用的防止螺钉松动的方法有三种，可以根据具体安装的对象选用。•（1）加装垫圈•（2）使用双螺母•（3）使用防松漆4)导电螺钉的使用•作为电气连接用的螺钉，需要考虑螺钉的载流量。这种螺钉一般用黄铜制造，各种规格的螺钉导电能力见表6.1所示。表6.1黄铜螺钉的导电能力电流范围5A5~10A10~20A20~50A50~100A100~150A150~300A选用螺钉M3~M4M4M5M6M8M10M126.2电子产品元部件的安装•1．陶瓷零件、胶木零件和塑料件的安装•2．仪器面板零件的安装•3．大功率器件的安装•4．集成电路的安装•5．扁平电缆线的安装1．陶瓷零件、胶木零件和塑料件的安装•这类零件的特点是强度低，容易在安装时损坏。因此要选择合适材料作为衬垫，在安装时要特别注意紧固力的大小。瓷件和胶木件在安装时要加软垫，如橡胶垫、纸垫或软铝垫，不能使用弹簧垫圈。选用铝垫圈时要使用双螺母防松。塑料件在安装时容易变形，应在螺钉上加大外径垫圈。使用自攻螺钉紧固时，螺钉的旋入深度不小于直径的2倍。2．仪器面板零件的安装•在仪器面板上安装电位器、波段开关、接插件等，通常都采用螺纹安装结构。在安装时要选用合适的防松垫圈，特别要注意保护面板，防止在紧固螺母时划伤面板。3．大功率器件的安装•大功率器件在工作时要发热，必须依靠散热器将热量散发出去，而安装的质量对传热效率影响很大。以下3点是安装的要领。•（1）器件和散热器接触面要清洁平整，保证两者之间接触良好。•（2）在器件和散热器的接触面上加涂硅酯。•（3）在有两个以上的螺钉紧固时，要采用对角线轮流紧固的方法，防止贴合不良。如图6.2所示是常见功率器件的安装。图6.2功率器件的安装4．集成电路的安装•集成电路在大多数应用场合都是直接焊装到PCB上，但不少产品为了调整、升级、维护方便，常采用先焊装IC座再安装集成电路的安装方式。计算机中的CPU、ROM、RAM和EPROM等器件，引线较多，安装时稍有不慎，就有损坏引脚的可能。对集成电路的安装还可以选择集成电路插座，因为集成电路的引线有单列直插式和双列直插式，管脚的数量也不相同，所以要选择合适的集成电路插座。集成电路的安装要点如下（1）防静电•大规模IC大都采用CMOS工艺，属电荷敏感型器件，而人体所带的静电有时可高达上千伏。工业上的标准工作环境虽然采用了防静电系统，但也要尽可能使用工具夹持IC，并且通过触摸大件金属体（如水管，机箱等）等方式释放人体所带的静电。•（2）找方位•无论何种IC在安装时都有个方位问题，通常IC插座及IC片子本身都有明显的定位标志。（3）匀施力•安装集成电路在对准方位后要仔细地让每一条引线都与插座口一一对应，然后均匀施力将集成电路插入插座。对采用DIP封装形式的集成电路，其两排引线之间的距离都大于插座的间距，可用平口钳或用手夹住集成电路在金属平面上仔细校正。现在已有厂商生产专用的IC插拔器，给装配集成电路的工作带来很大方便。如图6.3所示，但有些IC的封装定位表示不明显，必须查阅说明书。图6.3常见集成电路的方位标志5．扁平电缆线的安装•目前常用的扁平电缆是导线芯为6×0.1㎜2的多股软线，外皮材料为聚氯乙烯，导线的间距为1.25㎜，导线的根数为20~60不等有各种规格，颜色多为灰色和灰白色，在一侧最边缘的线为红色或其他的不同颜色，作为接线顺序的标志，如图6.4所示。图6.4扁平电缆•扁平电缆的连接大都采用穿刺卡接方式或用插头连接，接头内有与扁平电缆尺寸相对应的U形接线簧片，在压力作用下，簧片刺破电缆绝缘皮，将导线压入U形刀口，并紧紧挤压导线，获得电气接触。这种压接需要有专用压线工具。图6.5是压好的扁平电缆组件。•另外还有一种扁平连接电缆，导线的间距为2.54㎜，芯线为单股或2~3根线绞合。这种连接线一般是用在印制版之间的连接，常用锡焊方式连接，如图6.6所示。图6.5已接好的扁平电缆组件图6.6扁平连接线6．屏蔽线缆的安装•常用的屏蔽线缆有聚氯乙烯屏蔽线，常用于500V以下信号的传输电气线，在屏蔽层内可有一根或多根导线。主要类型有：•护套聚氯乙烯屏蔽线•这种屏蔽线多为同轴电缆，在屏蔽层内可有一根或多根软导线，常用于电子设备内部和外部之间低电平的电气连线，在音频系统也常采用这种屏蔽线；•300欧姆阻抗平衡型射频电缆，这种屏蔽线一般为扁平电缆，用于传输高频信号；•65欧姆阻抗不平衡型射频电缆，这种屏蔽线多为同轴电缆，用于传输高频信号。•屏蔽线缆如常用的音频电缆一般都是焊接到接头座上，特别是对移动式电缆如耳机和话筒的电缆线，必须注意线端的固定。•7.一般电子元器件的安装方法•电子元器件的安装是指将已经加工成型后的元器件的引线插入印制电路板的焊孔。安装的方法根据元件性质和电路的要求有多种。如图6.7所示是元件直立安装的例子，图6.8所示是元件水平安装的例子。图6.7元件直立安装图6.8元件水平安装当元件的安装高度受到限制时，可采用埋头安装或折弯安装，如图6.9所示；当元件比较重时，要采用支架安装，如图6.10所示。对于小功率三极管的安装，如图6.11所示。图6.9元件受高度限制时的安装图6.10采用支架固定安装图6.11小功率三极管的安装•（1）元器件安装的顺序：先低后高，先小后大，先轻后重；•（2）元器件安装的方向：电子元器件的标记和色码部位应朝上，以便于辩认；水平安装元件的数值读法应保证从左至右，竖直安装元件的数值读法则应保证从下至上；•（3）元器件的间距：在印制板上的元器件之间的距离不能小于1mm；引线间距要大于2mm，必要时，要给引线套上绝缘套管。对水平安装的元器件，应使元器件贴在印制板上，元件离印制板的距离要保持在0.5mm左右；对竖直安装的元件，元器件离印制板的距离应在3～5mm左右；电子元器件安装时要遵循一些基本原则：6.3电子产品的其他安装方法一、压接•1.压接机理•2.压接端子及工具•3.压接作业二、绕接•1.绕接的机理•2．绕接的特点•3.绕接工具的使用•4.绕接点质量标准一、压接•与其他连接方法相比，压接有其特殊的优点：温度适应性强、耐高温也耐低温、连接机械强度高、无腐蚀、电气接触良好，在导线的连接中应用最多。1.压接机理•压接通常是将导线压到接线端子中，在外力的作用下使端子变形挤压导线，形成紧密接触，如图6.12所示。连接图6.12压接示意图2.压接端子及工具•压接端子主要有图6.13（a）所示的几种类型，压接的过程如图6.13（b）所示。图6.13压接端子类型和压接过程3.压接作业•压接操作因使用不同的机械而有各自的压接方法。一般的操作过程如下：•剥线•调整工具•压线二、绕接•绕接是直接将导线缠绕在接线柱上，形成电气和机械连接的一种连接技术。由于绕接有独特的优点，在通信设备等要求高可靠性的电子产品中得到广泛使用，成为电子装配中的一种基本工艺。1.绕接的机理•绕接所用的材料是接线端子和导线，接线端子（或称接线柱、绕线杆）通常由铜或铜合金制成，截面一般为正方、矩形等带棱边的形状，如图6.14所示。导线则一般采用单股铜导线。图6.14绕接材料及形式2．绕接的特点•绕接的特点主要是可靠性高，一是工作寿命长，二是工艺性好。3.绕接工具的使用•绕接需要使用专用的绕接器，也称作绕枪。绕枪由旋转驱动部分和绕接机构（绕头、绕套等）组成。绕头有大小不同的规格，要根据接线柱不同的尺寸及接线柱之间的距离来选用。•绕接的操作很简单：选择好适当的绕头及绕套，准备好导线并剥去一定长度的绝缘皮，将导线插入导线槽，并将导线弯曲后嵌在绕套缺口后，即可将绕枪对准接线柱，开动绕线驱动机构（电动或手动），绕线即旋转，将导线紧密绕接在接线柱上，整个绕线过程仅需0.1~0.2秒。4.绕接点质量标准•良好的绕接点要求导线排列紧密，不得有重绕，导线不留尾。如果因绕接点的不合格或线路变动需要退绕时，可使用专门的退绕器。由于在绕接时导线会产生刻痕，所以退绕后的导线不能再使用。6．4电子产品的整机安装•1、整机安装的内容•2.整机安装的方式•3．整机安装的原则1、整机安装的内容•整机安装包括机械装联和电气装联两部分。具体地说，总装就是将各零部件、整件（如各机电元件、印制电路板、底座、面板以及在它们上面的元件），按照设计要求，安装在整机上不同的位置，组合成一个整体，再用导线（或线扎）将元器件、部件进行电气连接，完成一个具有一定功能的完整机器，以便进行整机调整和测试。2.整机安装的方式•整机安装的装配方式以整机结构来分，可分为整机装配和组合件装配两种。整机装配是把零、部、整件通过各种连接方式安装在一起，组合成为一个不可分的整体，具有独立工作的功能。例如：收音机、电视机等。对于组合件装配，整机是若干个组合件的组合体，每个组合件都具有一定的功能，而且随时可以拆卸，例如：大型电气操作控制台等。3．整机安装的原则•整机安装的目的是利用合理的安装工艺，实现预定的各项技术指标。整机安装的基本原则是：先轻后重、先铆后装、先里后外、先高后低、先小后大、易碎后装，上道工序不得影响下道工序的安装。压接的连接机理是：•在压力的作用下，端子发生塑性变形，紧紧挤压导线；•导线受到挤压后间隙减小或消失，并产生变形；•在压力去除后端子的变形基本保持，导线之间紧密接触，破坏了导线表面的氧化膜，产生一定程度的金属相互扩散，从而形成良好的电气本章小节1.电子产品的安装工艺是将电子零件和部件按照设计要求装成整机。安装是将电子零部件按照要求装接到规定的位置上，大部分安装离不开螺钉紧固，也有些零部件仅需要简单的插接即可。2.电子产品元部件的安装:陶瓷零件、胶木零件和塑料件的安装、仪器面板零件的安装、大功率器件的安装、集成电路的安装、扁平电缆线的安装、屏蔽线缆的安装、一般电子元器件的安装方法。3.电子元器件安装时要遵循一些基本原则：（1）元器件安装的顺序：先低后高，先小后大，先轻后重；（2）元器件安装的方向：电子元器件的标记和色码