《电子产品生产工艺》第五章.pptx
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1、电子产品生产工艺第五章第一页,共120页。第五章第五章 表面表面(biomin)(biomin)贴装元件电贴装元件电子产品的手工装接子产品的手工装接 第二页,共120页。5.15.1任务驱动任务驱动(q dn)(q dn):表面贴装元件电子产品:表面贴装元件电子产品的手工装接的手工装接 表面贴装技术,表面贴装技术,SMTSMT是目前十分流行的组装技术,是目前十分流行的组装技术,SMTSMT大部大部分采用自动化的生产线进行生产,但在产品研制、产品返修,分采用自动化的生产线进行生产,但在产品研制、产品返修,以及一些小规模、小型电子产品的生产中,仍应用以及一些小规模、小型电子产品的生产中,仍应用(y
2、ngyng)(yngyng)手工贴装及手工焊接。因此对于元器件的手工贴装及焊接,手工贴装及手工焊接。因此对于元器件的手工贴装及焊接,是从事电子技术工作人员所必须掌握的技能。是从事电子技术工作人员所必须掌握的技能。 通过通过20312031贴片电调收音机的装焊工作任务,引出贴片电调收音机的装焊工作任务,引出SMCSMC及及SMDSMD电子元器件的手工装配焊接工艺。通过实际对电子元器件的手工装配焊接工艺。通过实际对20312031贴片电贴片电调收音机装配焊接任务的实施完成,使学生掌握焊接的基本调收音机装配焊接任务的实施完成,使学生掌握焊接的基本理论知识和技能知识,能够熟练规范地进理论知识和技能知识
3、,能够熟练规范地进SMCSMC及及SMDSMD元器件的元器件的手工装配焊接,掌握手工焊接的技巧和方法。手工装配焊接,掌握手工焊接的技巧和方法。 第三页,共120页。5.15.1任务驱动:表面贴装元件任务驱动:表面贴装元件(yunjin)(yunjin)电子产品的电子产品的手工装接手工装接 1知识目标:1)掌握SMC及SMD的特点(tdin)及安装要求;2)掌握SMD设计及检验;3)掌握SMT工艺过程;4)掌握调频收音机产品的简单原理;5)掌握调频收音机产品结构及安装要求。2技能目标:1)能正确使用工具进行表面贴装元器件的贴装;2)能使用手动工具进行表面贴装元器件的焊接;3)能遵守焊接安全操作规
4、范,正确选择手工焊接工具和焊料,进行手工焊接与拆焊,掌握焊接与拆焊技巧。 第四页,共120页。5.15.1任务任务(rn wu)(rn wu)驱动:表面贴装元件电子产品的驱动:表面贴装元件电子产品的手工装接手工装接 1)根据印制电路板及元件装配图对照电原理图和材料清单,对已经检测好的元器件进行成型加工处理。 2)对照印制电路板及元件装配图按照正确装配顺序(shnx)进行元器件的插装及贴装,用25W内热式电烙铁进行手工焊接。 3)装配焊接后进行检查,无误后装入机壳通电试机。 第五页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯 表面贴装技术表面贴装技术SMTSMT(S
5、urface Mount TechnologySurface Mount Technology)有以)有以下特点:下特点: 1 1)贴装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的)贴装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的体积和重量只有传统插装元件的1/101/10左右,一般采用左右,一般采用SMTSMT之之后,电子产品体积缩小后,电子产品体积缩小40%-60%40%-60%,重量减轻,重量减轻60%-80%60%-80%。 2 2)可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。)可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。 3 3)高频特性)高频特性(txng)(txng)好。
6、减少了电磁和射频干扰。好。减少了电磁和射频干扰。 4 4)易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达)易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%-30%-50%50%。 第六页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯 表面组装元器件主要分为片式无源元件和有源器件两大类。表面组装元器件主要分为片式无源元件和有源器件两大类。它们的主要特点是:微型化、无引线(扁平或短引线),适合它们的主要特点是:微型化、无引线(扁平或短引线),适合在在PCB上进行表面组装。同时,一些机电上进行表面组装。同时,一些机电(jdin)元件,如开关、元件,如开关、继电器、滤波器、延迟线、
7、热敏和压敏电阻,也都实现了片式继电器、滤波器、延迟线、热敏和压敏电阻,也都实现了片式化。化。 第七页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯 1 1表面组装元器件的特点与优势表面组装元器件的特点与优势 第八页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯 2 2表面组装元器件分类表面组装元器件分类 从结构从结构(jigu)形状说,包括薄片矩形、圆柱形、扁平形等;形状说,包括薄片矩形、圆柱形、扁平形等;从功能上分类为无源器件、有源器件和机电器件三类,见表从功能上分类为无源器件、有源器件和机电器件三类,见表5-2。第九页,共120页。
8、5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯表5-2 面组装(z zhun)元器件按功能分类第十页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯 3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 片式无源元件片式无源元件SMC包括包括(boku)片状电阻器、电容器、滤片状电阻器、电容器、滤波器和陶瓷振荡器等。波器和陶瓷振荡器等。 (1 1)电阻器)电阻器 表面组装电阻器最初表面组装电阻器最初(zuch)(zuch)为矩形片状,为矩形片状,2020世纪世纪8080年代年代初出现了圆柱形。随着表面组装器件(初出现了圆柱形。随着表面组装器件(SMDSMD)
9、和机电元件等向集)和机电元件等向集成化、多功能化方向发展,又出现了电阻网络、阻容混合网络、成化、多功能化方向发展,又出现了电阻网络、阻容混合网络、混合集成电路等短小、扁平引脚的复合元器件。混合集成电路等短小、扁平引脚的复合元器件。 第十一页,共120页。3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯 1 1)矩形片式电阻器。)矩形片式电阻器。 片式电阻根据制造工艺不同可分为两种类型,一类是厚片式电阻根据制造工艺不同可分为两种类型,一类是厚膜型(膜型(RNRN型),另一类是薄膜型(型),另一类是薄膜型(RKRK型),其电阻温度系数型
10、),其电阻温度系数分分F F、G G、H H、K K、M M五级。厚膜型是在扁平的高纯度五级。厚膜型是在扁平的高纯度Al2O3Al2O3基板基板上网印电阻膜层,烧结后经光刻而成,精度高、温度系数小、上网印电阻膜层,烧结后经光刻而成,精度高、温度系数小、稳定性好,但阻值范围较窄,适用精密和高频领域。薄膜电稳定性好,但阻值范围较窄,适用精密和高频领域。薄膜电阻是在基体上喷射一层镍铬合金阻是在基体上喷射一层镍铬合金(hjn)(hjn)而成,性能稳定,而成,性能稳定,阻值精度高,但价格较贵。阻值精度高,但价格较贵。 第十二页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯3
11、3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 基本基本(jbn)(jbn)结构如图结构如图5-35-3所示。电极一般采用三层电极结所示。电极一般采用三层电极结构:内层电极、中间电极和外层电极。内层为钯银(构:内层电极、中间电极和外层电极。内层为钯银(Pd -AgPd -Ag)合金(合金(0 05mil5mil),它与陶瓷基板有良好的结合力。中间为镍层),它与陶瓷基板有良好的结合力。中间为镍层(0 05mil5mil),它是防止在焊接期间银层的浸析。最外层为端焊),它是防止在焊接期间银层的浸析。最外层为端焊头,不同的国家采用不同的材料,日本通常采用头,不同的国家采用不同的材料,日本通常采用Sn-
12、PbSn-Pb合金,厚合金,厚度为度为1mil1mil,美国则采用,美国则采用AgAg或或Pd-AgPd-Ag合金。合金。 第十三页,共120页。3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯 a)电阻器结构 b)电阻器外型图5-3 表贴电阻器基本(jbn)结构第十四页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 2 2)圆柱形片式电阻器。)圆柱形片式电阻器。 圆柱形片式电阻器的结构形状和制造方法基本上与带引圆柱形片式电阻器的结构形状和制造方法基本上与带
13、引脚电阻器相同,只是脚电阻器相同,只是(zhsh)(zhsh)去掉了原来电阻器的轴向引脚,去掉了原来电阻器的轴向引脚,做成无引脚形式,因而也称为金属电极无引脚面接合做成无引脚形式,因而也称为金属电极无引脚面接合MELFMELF(Metal Electrode Leadless FaceMetal Electrode Leadless Face)。)。MELFMELF主要有碳膜主要有碳膜ERDERD型、高性能金属膜型、高性能金属膜EROERO型及跨接用的型及跨接用的00电阻器电阻器3 3种,它是由传种,它是由传统的插装电阻器改型而来。电极不用插装焊接用的引线,而统的插装电阻器改型而来。电极不用插
14、装焊接用的引线,而是要使电极金属化和涂覆焊料,以用于表面贴装。是要使电极金属化和涂覆焊料,以用于表面贴装。MELFMELF吸取吸取了现代制造技术的优点,因而其成本稍低于矩形片式电阻器。了现代制造技术的优点,因而其成本稍低于矩形片式电阻器。第十五页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 与矩形片式电阻器相比与矩形片式电阻器相比(xin b)(xin b),MELFMELF电阻器无方向电阻器无方向性和正反面性,包装使用方便,装配密度高,固定到性和正反面性,包装使用方便,装配密度高,固定到PCBPCB上上有较高的抗弯
15、曲能力,特别是噪声电平和有较高的抗弯曲能力,特别是噪声电平和3 3次谐波失真都比次谐波失真都比较低,常用与高档音响电器产品中。较低,常用与高档音响电器产品中。 第十六页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 3 3)标识方法。)标识方法。 片状电阻器的阻值和一般电阻器一样,标称法就是在电阻体上,片状电阻器的阻值和一般电阻器一样,标称法就是在电阻体上,用三位数字用三位数字(shz)(shz)来标明其阻值。它的第一位和第二位为有数字来标明其阻值。它的第一位和第二位为有数字(shz)(shz),第三位表示在有效数字,
16、第三位表示在有效数字(shz)(shz)后面所加后面所加“0”“0”的个数,这的个数,这一位不会出现字母。例如:一位不会出现字母。例如:“472”“472”表示表示“4700”“4700”,“151”“151”表示表示“150”“150”。如果是小数,则用。如果是小数,则用“r”“r”表示小数点,并占用一位有效表示小数点,并占用一位有效数字数字(shz)(shz),其余两位是有效数字,其余两位是有效数字(shz)(shz)。例如:。例如:“2r4”“2r4”表示表示“2.4”“2.4”, “r15” “r15”表示表示“0.15”“0.15”。第十七页,共120页。5.2 5.2 任务任务(r
17、n wu)(rn wu)资讯资讯3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) (2 2)电容器)电容器 电容器的基本结构十分简单,它是由两块平行电容器的基本结构十分简单,它是由两块平行(pngxng)(pngxng)金属极板以及极板之间的绝缘电介质组成。绝缘金属极板以及极板之间的绝缘电介质组成。绝缘电介质的绝缘强度(电介质的绝缘强度(V/milV/mil,伏特,伏特/ /密耳,密耳,1 1密耳密耳=0.001=0.001英寸)英寸)和厚度决定了电容器的最高直流耐压。和厚度决定了电容器的最高直流耐压。 第十八页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯3 3片
18、式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 1 1)瓷介质电容器。)瓷介质电容器。 片式瓷介电容器有矩形片式瓷介电容器有矩形(jxng)(jxng)和圆柱性两种。圆柱形和圆柱性两种。圆柱形是单层结构,生产量很少;矩形是单层结构,生产量很少;矩形(jxng)(jxng)则少数为单层结构,则少数为单层结构,大多数为多层叠层结构,又称大多数为多层叠层结构,又称MLCMLC,有时也称独石电容器。,有时也称独石电容器。第十九页,共120页。 3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯u 矩形瓷介质电容器。矩形瓷介质电容器。u 单层盘形电容
19、器为当今多层单片陶瓷电容器的基单层盘形电容器为当今多层单片陶瓷电容器的基础,因为它改善了组装效率。在多层陶瓷电容器上,电础,因为它改善了组装效率。在多层陶瓷电容器上,电极极(dinj)(dinj)位于内部且与陶瓷介质交错放置。同时,两位于内部且与陶瓷介质交错放置。同时,两个电极个电极(dinj)(dinj)在两端处裸露并连在电容器的端片上。在两端处裸露并连在电容器的端片上。 a)电容器结构(jigu) b)陶瓷电容器外形 第二十页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) u 圆柱形瓷介质圆柱形瓷介质(jizh)(
20、jizh)电容器。电容器。u 圆柱形瓷介质圆柱形瓷介质(jizh)(jizh)电容器的主体是一个被覆电容器的主体是一个被覆盖有金属内表面电极和外表面电极的陶瓷管。瓷管的外盖有金属内表面电极和外表面电极的陶瓷管。瓷管的外表面再涂覆一层树脂,在树脂上打印有关标记,这样就表面再涂覆一层树脂,在树脂上打印有关标记,这样就构成了圆柱形瓷介质构成了圆柱形瓷介质(jizh)(jizh)电容器。电容器。第二十一页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 2)片式钽电解电容器。)片式钽电解电容器。 钽电解电容器具有钽电解电容器具有
21、(jyu)最大的单位体积容量,因而最大的单位体积容量,因而容量超过容量超过0.33F的表面组装元器件通常要使用钽电容器。的表面组装元器件通常要使用钽电容器。钽电解电容器的电解质响应速度快,由于价格上的优势,钽电解电容器的电解质响应速度快,由于价格上的优势,适合在消费类电子设备中应用。片式钽电解电容器有矩形适合在消费类电子设备中应用。片式钽电解电容器有矩形和圆柱形两大类。和圆柱形两大类。 第二十二页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) u 矩形钽电解电容器。矩形钽电解电容器。u 固体钽电解电容器的结构如图固体钽
22、电解电容器的结构如图5-55-5所示所示u 图图5-65-6为钽电解电容实物。矩形钽电容外壳为有色塑为钽电解电容实物。矩形钽电容外壳为有色塑料封装,一端印有深色标记线,为正极。在封面上有电容的料封装,一端印有深色标记线,为正极。在封面上有电容的容值及耐压值,一般有醒目容值及耐压值,一般有醒目(xngm)(xngm)的标志,以防用错。的标志,以防用错。 第二十三页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯 图5-5 钽电解电容结构(jigu)示意图 图5-6 钽电解电容 第二十四页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯3 3片式
23、无源元件(片式无源元件(SMCSMC) u 圆柱形钽电解电容器。圆柱形钽电解电容器。u 圆柱形钽电解电容器由阳极圆柱形钽电解电容器由阳极(yngj)、固体半导体阴极组、固体半导体阴极组成,采用环氧树脂封装。成,采用环氧树脂封装。u 钽电解电容器主要用于铝电解电容器性能参数难以满足要钽电解电容器主要用于铝电解电容器性能参数难以满足要求的场合,如要求电容器体积小、上下限温度范围宽、频率求的场合,如要求电容器体积小、上下限温度范围宽、频率特性及阻抗特性好、产品稳定性高的军用和民用整机电路。特性及阻抗特性好、产品稳定性高的军用和民用整机电路。第二十五页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu
24、)(rn wu)资讯资讯3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 3)铝电解电容器。)铝电解电容器。 如图如图5-7a所示。将正、负极按其中心轴卷绕,便构成了铝所示。将正、负极按其中心轴卷绕,便构成了铝电解电容器的芯子,然后将芯子放大铝外壳封装,便构成了电解电容器的芯子,然后将芯子放大铝外壳封装,便构成了铝电解电容器。为了保持电解质溶液不泄漏、不干涸,在铝铝电解电容器。为了保持电解质溶液不泄漏、不干涸,在铝外壳的口部用橡胶外壳的口部用橡胶(xingjio)塞进行密封,如图塞进行密封,如图5-7b所示。所示。第二十六页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯
25、资讯 图5-7 铝电解电容器的构造(guzo)第二十七页,共120页。5.2 5.2 任务任务(rn wu)(rn wu)资讯资讯3 3片式无源元件(片式无源元件(SMCSMC) 表面贴装铝电解电容器实物如图表面贴装铝电解电容器实物如图5-8所示,在铝电解电容器所示,在铝电解电容器外壳上的深色标记代表负极,容量值及耐压值在外壳上也有标外壳上的深色标记代表负极,容量值及耐压值在外壳上也有标注。铝电解电容器适合注。铝电解电容器适合(shh)在直流或脉动电路中作整流、滤在直流或脉动电路中作整流、滤波和音频旁路使用。波和音频旁路使用。 图5-8 表贴铝电解电容器 第二十八页,共120页。 4 4)标识
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