電路板焊接技術論文
電路板焊接技術論文
電路板焊接是電子技術的重要組成部分。進行正確的焊點設計和良好的加工工藝,是獲得可靠焊接的關鍵因素。學習啦小編為大家整理的電路板焊接技術論文，希望你們喜歡。
電路板焊接技術論文篇一
對印制電路板焊接及布線的幾點認識
摘 要: 電路板焊接是電子技術的重要組成部分。進行正確的焊點設計和良好的加工工藝,是獲得可靠焊接的關鍵因素。所謂“可靠”是指焊點不僅在產(chǎn)品剛生產(chǎn)出來時具有所要求的一切性質,而且在電子產(chǎn)品的整個使用壽命中都保證工作無誤。
關鍵詞: 電路板焊接 布線 原則
焊接是制造電子產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)之一,如果沒有相應的工藝質量保證,任何一個設計精良的電子產(chǎn)品都難以達到設計要求。電子產(chǎn)品的功能取決于電子元器件正確的相互連接,這些元器件的相互連接大都依據(jù)于電路板焊接。電路板焊接在電子產(chǎn)品的裝配中,一直起著重要的作用。即使當前有許多連接技術,但電路板焊接仍然保持著主導地位。
盡管所有焊接過程的物理一化學原理是相同的,但電子電路的焊接又具有它自身的特點,即高可靠與微型化,這是與電子產(chǎn)品的特點相一致的。電路板的焊接質量是受多方面因素影響的。例如基金屬材料的種類及其表層、鍍層的種類和厚度、加工工藝和方式,焊接前的表面狀態(tài),焊劑成分,焊接方式,焊接溫度和時間,被焊接基金屬的間隙大小,助焊劑種類與性能,焊接工具,等等。不僅被焊元器件引線表面的氧化物及引線內部結構的金屬間化合物狀況是影響引線可焊性的重要原因,而且印制板表面的氧化物也是影響焊盤可焊性的主要原因。
錫焊的質量主要取決于焊料潤濕焊件表面的能力,即兩種金屬材料的可潤性,即可焊性。如果焊件的可焊性差,就不可能焊出合格的焊點?？珊感允侵负讣c焊錫在適當?shù)臏囟群秃竸┑淖饔孟?形成良好結合的性能。不是所有的材料都可以用錫焊實現(xiàn)連接的,只有部分金屬有較好可焊性,一般銅及其合金、金、銀、鋅、鎳等具有較好可焊性,而鋁、不銹鋼、鑄鐵等可焊性很差。一般需要特殊焊劑與方法才能錫焊。
為了使焊錫和焊件達到良好的結合,焊件表面一定要保持清潔。即便是可焊性良好的焊件,如果焊件表面存在氧化層、灰塵和油污,在焊接前務必清除干凈,否則影響焊件周圍合金層的形成,從而無法保證焊接質量。手工焊接是傳統(tǒng)的焊接方法,雖然批量電子產(chǎn)品生產(chǎn)已較少采用手工焊接了,但對電子產(chǎn)品的維修、調試中不可避免地還會用到手工焊接。焊接的質量也直接影響到維修效果。手工焊接是一項實踐性很強的技能,在了解一般方法后,要多練;多實踐,才能有較好的焊接質量。對電路板焊接布線應注意的幾點原則我總結如下。
1.輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行,以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產(chǎn)生寄生耦合。
2.電路與模擬電路的共地處理。現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路(數(shù)字或模擬電路),而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾的問題,特別是地線上的噪音干擾。數(shù)字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整個PCB對外界只有一個結點,所以必須在PCB內部進行處理數(shù)、模共地的問題,而在板內部數(shù)字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數(shù)字地與模擬地有一點短接,請注意,只有一個連接點。也有在PCB上不共地的,這由系統(tǒng)設計來決定。
3.導線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。如非要取直角,一般采用兩個135°角來代替直角。
4.大面積導體中連接腿的處理。在大面積的接地(電)中,常用元器件的腿與其連接,對連接腿的處理需要進行綜合的考慮,就電氣性能而言,元件腿的焊盤與銅面滿接為好,但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如:①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要,做成十字花焊盤,稱之為熱隔離(heatshield),俗稱熱焊盤(Thermal)。這樣,可使在焊接時因截面過分散熱而產(chǎn)生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電(地)層腿的處理相同。
5接地線應盡量加粗。若接地線用很紉的線條,則接地電位隨電流的變化而變化,使抗噪性能降低。因此應將接地線加粗,使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能,接地線應在2―3mm以上。
6.正確的單點和多點接地。在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大,因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHz時,如果采用一點接地,其地線的長度不應超過波長的1/20,否則應采用多點接地法。
7.信號線布在電(地)層上在多層印制板布線時,由于在信號線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多,再多加層數(shù)就會造成浪費也會給生產(chǎn)增加一定的工作量,成本也相應增加。為解決這個矛盾,可以考慮在電(地)層上進行布線。首先應考慮用電源層,其次才是地層,最好保留地層的完整性。
8.盡可能縮短高頻元器件之間的連線,設法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應盡量遠離。某些元器件或導線之間可能有較高的電位差,應加大它們之間的距離,以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。
9.設計規(guī)則檢查。布線設計完成后,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規(guī)則,同時也需確認所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面:線與線、線與元件焊盤、線與貫通孔、元件焊盤與貫通孔、貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產(chǎn)要求?電源線和地線的寬度是否合適,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方?對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開?模擬電路和數(shù)字電路部分是否有各自獨立的地線。后加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路?對一些不理想的線形進行修改。在PCB上是否加有工藝線?阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標志是否壓在器件焊盤上?以免影響電裝質量。多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小?如電源地層的銅箔露出板外,容易造成短路。
本文目的在于說明PCB進行印制板設計的流程和一些注意事項,為設計人員提供設計規(guī)范,方便設計人員之間進行交流和相互檢查。
參考文獻:
[1]高傳賢主編.電子技術應用基礎項目教程.
[2]韓廣興等編著.電子技術基礎應用技能上崗實訓.
電路板焊接技術論文篇二
電路板裝配焊接自動生產(chǎn)線裝配單元關鍵技術研究
摘要：本文首先描述了電路板裝配焊接自動生產(chǎn)線全體方案的概況，綜合分析了幾個比較普遍的生產(chǎn)線運輸方案，對于電路板裝配焊接的主要特點進行分析，設計出了適合的生產(chǎn)線整體運輸方案以及過程當中的關鍵技術，最后對本文提出的電路板裝配焊自動生產(chǎn)線相關的流程做出總結。
關鍵詞：電路板;裝配焊接;自動裝配;關鍵技術
1 引言
電路板的裝配焊接自動生產(chǎn)的很多主要的技術和一部分小型零件的自動裝配有許多相似的特征，獲得的成果也能夠廣泛的應用到許多其他產(chǎn)品的自動裝配當中。并且，裝配焊接自動生產(chǎn)線具有相對來說比較柔和、智能化的特征，因此也為自動裝配線應用在各種領域做了鋪墊，使生產(chǎn)線與其他同種類的技術相比有了較大優(yōu)勢。因此，研究電路板裝配焊接自動生產(chǎn)裝配單元關鍵件技術對于制造業(yè)意義重大，并具有一定的實際應用價值。
2 對電路板裝配焊接過程中自動生產(chǎn)線的綜合描述
電路板裝配焊接自動生產(chǎn)線是一條比較完善的自動化裝配線，由數(shù)量適中的小型零件構成，精度比較高，生產(chǎn)速度較快。主要應用于基殼和高介質電路板的焊接與裝配等一系列操作。生產(chǎn)線產(chǎn)品的輸送過程對于整體的效率有非常大的作用，裝配線的結構、定位方式以及裝配精度與效率等等許多操作完成的好壞程度都取決于生產(chǎn)線的產(chǎn)品輸送技術的質量。
2.1 電路板裝配焊接過程中自動生產(chǎn)線中輸送方案的選擇
通過對電路板裝配焊接生產(chǎn)需要的綜和分析以及借鑒一些國內外的先進經(jīng)驗，對下列幾種運輸方案進行初步的分析比較。
第一種是多工位回轉方案，此運輸方案是將旋轉工作臺作為主體，各種裝配工位分別按一定的順序固定在工作臺的邊緣部分，產(chǎn)品底板同時放置在旋轉工作臺上，工作臺開始轉動之后，產(chǎn)品隨之被分配至各個特定的位置。此方法過程簡單，實際操作較容易，而且由于工位集中，出現(xiàn)故障時也容易被排除，產(chǎn)品精度要求高時能夠滿足要求。但是也有一些弊端，此裝置占地面積較大，而且“牽一發(fā)而動全身”，也就是說只要一個工位發(fā)生了故障問題，就會導致整個流程不能正常進行。
第二種是隨行托盤步進運輸方案，此方案的操作方法是先把底板固定在托盤上，等到托盤全部被固定在特定位置之后再進行操作。利用隨行托盤步進運輸方案的好處是隨行托盤定位孔的尺寸基本相同，精度非常高，而且操作比較柔和，能夠在沒有節(jié)放裝置的情況下在一條裝配線上放不同種類的產(chǎn)品。但是，與第一種運輸方式相同，只要一個部位發(fā)生了問題，整體的裝置就不能進行常規(guī)的工作。
第三種是隨行托盤異步運輸方案，此裝置的結構和隨行托盤運輸方案的結構基本一致，但是隨行托盤是沿著傳送帶連續(xù)輸送的，所以要節(jié)放裝置。此方案在輸送線上能夠設置緩沖的距離，如果一個工位出現(xiàn)了故障，整條生產(chǎn)線并不能因此而停止工作，使技術人員可以及時解除障礙。
第四種是產(chǎn)品底板直接同步輸送、多次定位方案，采用此方案可以送料機構能夠將基殼直接送到傳輸帶上，這樣一來，每個工位都能夠對基殼進行直接定位，此方案綜合了前三種方案的優(yōu)點，所以一般來說在實際生產(chǎn)過程中都選擇采用同步運輸、多次定位的方案。
2.2 簡要分析電路板裝配焊接過程中自動生產(chǎn)線的流程
首先在基殼內點焊膏，檢查沒有問題之后再進行基殼定位以及在電路板上料，之后進行圖像測量，裝配于基殼之后用夾具固定住，并在拼縫四周和通孔的地方涂上阻焊膠，之后進行固化、焊接，最后將夾具拆卸下來并對產(chǎn)品進行清洗[1]。
在基殼上料中，由于裝置比較柔和，連接的也不死板，基本能夠操作自如，適合各種尺寸的基殼上料工作，下面就介紹一個能夠存放不同尺寸的基板并且可以自由調節(jié)的上料裝置。即兩邊裝有料架的自制傳輸帶向著相對方向轉動，把基殼依次從上料裝置中按照自上而下的順序送至下方的生產(chǎn)線上。并且傳輸帶的位置能夠按照各種尺寸的基殼進行適當?shù)恼{節(jié)[2]。
在科技不斷進步的同時，電路板在雷達、航空等高科技領域中占有極其重要的位置。由于電路板接觸不良而導致的產(chǎn)品失靈問題日益被關注，為了改善這種情況，高介質電路板和基殼的焊接出現(xiàn)的空隙率一定不能超過10%，尤其是周圍的焊縫不允許出現(xiàn)漏洞，所以，在焊接印刷之后要增加檢查焊接點的操作[3]。
3 電路板裝配中相關方案的細節(jié)問題
電路板裝配工位中有許多需要注意的細節(jié)，下面對于電路板上料機構的設計方案，使基殼能夠精確定位這兩個問題進行簡要分析。
(一)使電路板的工位形成一條操作的生產(chǎn)線，把幾組電路板放置到隨行托盤上，機器人會利用圖像來分辨出電路板顯示的信號然后把電路板裝配到基殼里，在本次流程中還需設置一個用來回收空托盤的下料裝置[4]。整套裝置如圖1所示：
圖1電路板堆料、上料機構的設計方案
(二)利用傳輸帶將基殼送到電路板的裝配工位，在電路板裝配精度要求較高的情況下，基殼的定位精度也相應的提高了許多，并且由于要做好裝配工位的簡化工作，盡量降低工藝成本，要另外設計操作工序，使基殼能夠在XY平面內完全固定下來。
4 結語
以上介紹了幾種自動生產(chǎn)線運送的方案，并通過比較最后確立了最合適的整體運送方案，接下來對于電路板裝配焊接自動生產(chǎn)線中問題進行分析并確定了工藝的流程。我國科學技術水平不斷發(fā)展，在全體工作人員的努力下，電路板裝配焊接自動生產(chǎn)線一定會越來越完善。
參考文獻：
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[4] 胡繩蓀. 焊接自動化的關鍵技術[J].焊接自動化技術及其應用，2008,(4)，55-56.
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