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1、 第七章通孔插入安装技术第七章通孔插入安装技术 7.1 7.1 印制电路板印制电路板 7.2 7.2 通孔插装的工艺流程通孔插装的工艺流程 7.3 7.3 手工插件手工插件 7.4 7.4 机械自动插件机械自动插件 课时数：课时数：2 2课时课时 有引线元器件：有引线元器件：无引线、短引线元器件无引线、短引线元器件 什么是什么是“通孔插入安装技术通孔插入安装技术”(”(P100P100第第2 2、3 3行行)(Through Hole TechnologyThrough Hole Technology）（简称：（简称：THT THT)将元器件引出脚插入印制电路板相应的安装孔，将元器件引出脚插入

2、印制电路板相应的安装孔，然后与印制电路板面的电路焊盘焊接固定然后与印制电路板面的电路焊盘焊接固定,我们称这种我们称这种装联技术为装联技术为“通孔插入安装技术通孔插入安装技术”。随随着着“表表面面安安装装”方方式式的的广广泛泛应应用用，似似乎乎有有人人认认为为，这这种种传传统统的的装装联联方方式式是是夕夕阳阳技技术术，实实际上这是一种偏面的看法。际上这是一种偏面的看法。优优越越性性：投投资资少少、工工艺艺相相对对简简单单、基基板板材材料料及印制线路工艺成本低，适应范围广等。及印制线路工艺成本低，适应范围广等。适用性：适用性：不苛求体积小型化的产品。不苛求体积小型化的产品。当当前前的的表表面面安安

3、装装组组件件大大多多属属于于两两种种装装联联方方式式混混合合采采用用的的组组件件。因因此此学学习习并并掌掌握握这这种种传传统统的的装联方式是非常必要的。装联方式是非常必要的。7.1 7.1 印制电路板印制电路板(Printed Circuit Board)Printed Circuit Board)7.1.17.1.1印制电路板概述印制电路板概述（P100P100）简称：简称：PCBPCB 是采用敷铜箔绝缘层压板作为基材，用化学是采用敷铜箔绝缘层压板作为基材，用化学蚀刻方法制成符合电路要求的图案，经机械加蚀刻方法制成符合电路要求的图案，经机械加工达到安装所需要的形状，用以装联各种元器工达到安装

4、所需要的形状，用以装联各种元器件。件。1.1.印制电路板基材印制电路板基材（P100P100）2.2.印制电路板种类印制电路板种类（P101P101）层数层数:单面、双面、多层单面、双面、多层 机械强度机械强度:刚性、刚性、挠性挠性7.1.2 7.1.2 印制电路板的工艺性印制电路板的工艺性1.1.设计的工艺性设计的工艺性(1)(1)元器件排列元器件排列（P101P101）整齐、疏密均匀、恰当的间距。整齐、疏密均匀、恰当的间距。(2)(2)装配孔径装配孔径（P101P101）引线外径与装配孔径引线外径与装配孔径之间的配合应保证有恰当之间的配合应保证有恰当的间隙的间隙.手插为手插为0.20.20

5、.30.3毫米毫米 机插为机插为0.30.30.40.4毫米。毫米。(3)(3)引线跨距引线跨距（P101P101）2.5 2.5的整数倍的整数倍(4)(4)集成电路的排列方向集成电路的排列方向（P102P102）集成电路的轴向应与印制板焊接时的传送方集成电路的轴向应与印制板焊接时的传送方向垂直，可减少集成电路引脚的连焊。向垂直，可减少集成电路引脚的连焊。(5)(5)专用测试点专用测试点（P102P102）印制板上应单独设计专用测试点、印制板上应单独设计专用测试点、作为调作为调试、检测时触针的触点，而不要借用元器件引试、检测时触针的触点，而不要借用元器件引线的焊点来线的焊点来 测试，以免测试，

6、以免 造成对焊点造成对焊点 的损伤。的损伤。一面一面(6)(6)安装或支撑孔安装或支撑孔（P102P102）孔的四角必须有弧度孔的四角必须有弧度,以免冲模的冲击引起裂缝以免冲模的冲击引起裂缝(7)(7)拼板法拼板法（P103P103）将印制板合理的拼接，适应机械自动焊的要将印制板合理的拼接，适应机械自动焊的要求。求。2 2加工的工艺性加工的工艺性 (1)(1)引线孔的加工要求引线孔的加工要求（P103P103）印制板上的所有孔眼及外形，必须一次冲制成型。印制板上的所有孔眼及外形，必须一次冲制成型。(2)(2)引线孔偏移量引线孔偏移量 （P103P103）引线孔与焊盘应该是一个同心园，焊盘环宽最

7、引线孔与焊盘应该是一个同心园，焊盘环宽最窄处不得小于其标称环宽的窄处不得小于其标称环宽的1/51/5，否则容易造成焊，否则容易造成焊接缺陷。接缺陷。(3)(3)可焊性要求可焊性要求（P104P104）试试验验方方法法：采采用用中中性性助助焊焊剂剂，焊焊料料温温度度235235，浸焊时间为浸焊时间为2 2秒秒。质质量量要要求求：润润湿湿在在焊焊盘盘上上的的焊焊料料应应平平滑滑、光光亮亮、无无针针孔孔及及不不润润湿湿或或半半润润湿湿等等现现象象，缺缺陷陷的的面面积积不不应应超超过过焊焊盘盘面面积积的的5%5%并并且且这这些些缺缺陷陷不不应应集集中中在在一一个区域个区域内。内。(4)(4)耐焊性要求

8、耐焊性要求（P104P104）因因为为印印制制板板要要在在高高温温状状态态下下进进行行焊焊接接，所所以以，要要求求印印制制板板基基材材和和涂涂覆覆在在铜铜箔箔面面上上的的阻阻焊焊剂剂和和字型符号应具有耐高温性能。字型符号应具有耐高温性能。试试验验方方法法：将将印印制制板板铜铜箔箔面面浸浸浮浮在在260260的的焊焊料上，浸浮时间每次料上，浸浮时间每次5 5秒秒,重复二次重复二次。质质量量要要求求：基基板板不不应应分分层层，铜铜箔箔、阻阻焊焊剂剂和和字符不能起泡、龟裂和脱落字符不能起泡、龟裂和脱落。(5)(5)翘曲度要求翘曲度要求（P104P104）翘曲度是指印制板放在标准平面上板面弓翘曲度是指

9、印制板放在标准平面上板面弓起的高度与其长度之比起的高度与其长度之比,通孔插装为小于通孔插装为小于1%1%。7.3 7.3 手工插件手工插件(P106)P106)元器件的通孔插入方法有手工插件和机械自动元器件的通孔插入方法有手工插件和机械自动插件两种，随着，装联水平的提高，在大批量稳定插件两种，随着，装联水平的提高，在大批量稳定生产的企业，普遍采用了机械自动插件的方式，但生产的企业，普遍采用了机械自动插件的方式，但即使采用机械自动插件后，仍有一部份异形元器件即使采用机械自动插件后，仍有一部份异形元器件（如集成电路、电位器、插座等）需要手工插件，（如集成电路、电位器、插座等）需要手工插件，尤其在小

10、批量多品种的产品装联中，采用机械自动尤其在小批量多品种的产品装联中，采用机械自动插件会占用大量的转换和调机时间，因此，手工插插件会占用大量的转换和调机时间，因此，手工插件还是一种很主要的元器件插装方法。件还是一种很主要的元器件插装方法。7.3.1 7.3.1 元器件装联准备元器件装联准备1 1元器件预成型元器件预成型(1)(1)预成型要求预成型要求 成型跨距成型跨距(P106P106)：它是指它是指元器件引脚之间元器件引脚之间的距离的距离，它应该，它应该等于印制板安装孔的中心距离等于印制板安装孔的中心距离，允许公差为允许公差为0.50.5毫米毫米。若跨距过大或过小若跨距过大或过小,会使元会使元

11、器件插入印制板器件插入印制板后，在元器件的后，在元器件的根部间产生应力，根部间产生应力，而影响元器件的而影响元器件的可靠性。可靠性。成型台阶成型台阶（P106P106）元器件插入印制板后的高度有两种安装要求。元器件插入印制板后的高度有两种安装要求。一种是元器件的主体紧贴板一种是元器件的主体紧贴板面，不需要控制；面，不需要控制；另一种是需要与板面保持一另一种是需要与板面保持一定的距离。定的距离。目的：目的：大功率元器件需要增加引线长度以利散热；大功率元器件需要增加引线长度以利散热；元器件引线根部的漆膜过长。元器件引线根部的漆膜过长。控制方法：控制方法：将元器件引线的适当部位弯成台阶将元器件引线的

12、适当部位弯成台阶。高度：高度：卧式元器件卧式元器件5 51010毫米，毫米，立式元器件立式元器件3 35 5毫米毫米,其中电解电容器约其中电解电容器约2.52.5毫米毫米。引线长度引线长度（P107P107）是指元器件主体底部至引线端头的长度。是指元器件主体底部至引线端头的长度。引线不平行度引线不平行度（P107P107）是指两引线不处在同一平面内，会影响插件，是指两引线不处在同一平面内，会影响插件，并使元件受到应力。并使元件受到应力。不平行度应小于不平行度应小于1.51.5毫米毫米折弯弧度折弯弧度（P107P107）是指引线弯曲处的弧度。是指引线弯曲处的弧度。为避免加工时引线受损，折弯处应有

13、一定的弧度，为避免加工时引线受损，折弯处应有一定的弧度，折弯处的伤痕应不大于引线直径的折弯处的伤痕应不大于引线直径的1/101/10。(2)(2)预成型方法预成型方法（P107P107）：）：元器件成型方法：手工、机动两种方式。元器件成型方法：手工、机动两种方式。手工成型手工成型：最简易的手工成型工具是成型捧：最简易的手工成型工具是成型捧 宽度决定成型跨距宽度决定成型跨距 高度决定引线长度高度决定引线长度 机动成型：机动成型：有半自动与全自动成型两种。有半自动与全自动成型两种。为适应元器件不同的引出方式，成型机又分为适应元器件不同的引出方式，成型机又分轴向元件成型机和径向元件成型机。轴向元件成

14、型机和径向元件成型机。半半自自动动轴轴向向成成型型机机半半自自动动径径向向成成型型机机全全自自动动电电阻阻成成型型机机全全自自动动电电阻阻成成型型机机全全自自动动电电容容成成型型机机 2 2搪搪 锡锡 (P109)P109)什么是什么是“搪搪 锡锡”？在在装装联联之之前前对对元元器器件件的的引引线线进进行行重重新新浸浸锡锡处处理理，通常称为通常称为“搪锡搪锡”，为什么要搪锡？为什么要搪锡？元器件存放时间较长，表面有氧化层，导致可元器件存放时间较长，表面有氧化层，导致可焊性不良。焊性不良。搪锡处理虽然解决了可焊性问题，但若不按一定搪锡处理虽然解决了可焊性问题，但若不按一定的规范操作，有可能带来很

15、多副作用，如：元器件的规范操作，有可能带来很多副作用，如：元器件过热损坏；残留焊剂的腐蚀；元器件引线的机械损过热损坏；残留焊剂的腐蚀；元器件引线的机械损伤等。所以，对搪锡操作的严格控制是非常必要的。伤等。所以，对搪锡操作的严格控制是非常必要的。(1)(1)搪锡工艺要求搪锡工艺要求(P109)P109)助焊剂要求助焊剂要求 搪锡时为了清除表面的氧化层，需浸沾助焊剂，搪锡时为了清除表面的氧化层，需浸沾助焊剂，必须选用中性焊剂（弱活性的松香助焊剂，简称：必须选用中性焊剂（弱活性的松香助焊剂，简称：RAMRAM）。）。绝对不允许使用具有腐蚀性的酸性助焊剂，以免绝对不允许使用具有腐蚀性的酸性助焊剂，以免

16、残余在引线上的残余在引线上的ClCl离子、离子、SOSO2 2离子带入整机，使引线离子带入整机，使引线逐渐腐蚀而折断。逐渐腐蚀而折断。操作步骤及要领操作步骤及要领(P109)P109)浸沾助焊剂浸沾助焊剂：浸入深度浸入深度元器件引线根部离助焊剂平面元器件引线根部离助焊剂平面2 23 3mmmm。浸锡浸锡：锡槽温度锡槽温度在在260260270270，停留时间停留时间223 3秒秒，浸入深度浸入深度元器件引线根部离锡平面元器件引线根部离锡平面2 25 5mmmm。特别注意：元器件引线从锡槽内提起的动作要缓慢特别注意：元器件引线从锡槽内提起的动作要缓慢 清洗清洗：从锡槽内取出后应立即浸入酒精内从锡

17、槽内取出后应立即浸入酒精内。(2)(2)质量要求质量要求(P109)P109)锡层应光亮、均匀，没有剥落、针孔、不润锡层应光亮、均匀，没有剥落、针孔、不润湿等缺陷。湿等缺陷。镀层离主体根部的距离：轴向引出的元器件镀层离主体根部的距离：轴向引出的元器件为为2-32-3mmmm，径向引出的元器件为径向引出的元器件为4-54-5mmmm，类似插，类似插座形式元件为座形式元件为1-21-2mmmm。元器件表面元器件表面 保持清洁，无残保持清洁，无残 留助焊剂，表面留助焊剂，表面 不允许出现烧焦、不允许出现烧焦、烫伤等现象。烫伤等现象。7.3.2 7.3.2 手工插件的工艺要求手工插件的工艺要求(P10

18、9)P109)2.2.插件工艺规范插件工艺规范(1)(1)插件前准备插件前准备 核对元器件型号、规格核对元器件型号、规格 核对元器件预成型核对元器件预成型(2)(2)装插要求装插要求 卧式安装元器件卧式安装元器件 图图a a：贴紧板面贴紧板面 图图b b：插到台阶处插到台阶处 立式安装元器件立式安装元器件 要求插正，不允许明显歪斜要求插正，不允许明显歪斜 图图a:m=5-7mma:m=5-7mm 图图c:c:m=2-5mmm=2-5mm 图图b b：插到台阶处插到台阶处 图图d d：直径直径 1010mmmm 贴紧板面贴紧板面 中周、线圈、集成电路、各种插座紧贴板面。中周、线圈、集成电路、各种

19、插座紧贴板面。塑料导线塑料导线 ：外塑料层紧贴板面。：外塑料层紧贴板面。有极性元器件有极性元器件(晶体管、电解、集成电路晶体管、电解、集成电路)极性方向极性方向不能插反。不能插反。2.2.插件工的素质插件工的素质 操操作作工工的的素素质质对对插插件件质质量量起起着着主主导导作作用用，应应该该做好下列工作做好下列工作:对对插插件件工工必必须须加加强强质质量量教教育育及及技技术术培培训训，总总结结推推广先进的操作法；广先进的操作法；要制订明确的工艺规范；要制订明确的工艺规范；对对插插件件工工的的工工作作质质量量应应该该有有明明确确的的考考核核指指标标，一一般插件差错率应控制在般插件差错率应控制在6

20、565PPMPPM之内。之内。（插入（插入1 1万万个元件，平均插错不超过个元件，平均插错不超过0.650.65个）个）7.3.37.3.3不良插件及其纠正不良插件及其纠正(P111)P111)插错和漏插插错和漏插 这是指插入印制板的元器件规格、型号、这是指插入印制板的元器件规格、型号、标称值、极性等与工艺文件不符，标称值、极性等与工艺文件不符，产生原因产生原因：它是由人为的误插及来料中有混：它是由人为的误插及来料中有混料造成的。料造成的。纠正方法纠正方法：加强上岗前的培训，加强材料发放：加强上岗前的培训，加强材料发放前的核对工作，并建立严格的质量责任制。前的核对工作，并建立严格的质量责任制。

21、歪斜不正歪斜不正 歪斜不正一般是指元器件歪斜度超过了规定值。歪斜不正一般是指元器件歪斜度超过了规定值。危害性：危害性：歪斜不正的元器件会造成引线互碰而短路，歪斜不正的元器件会造成引线互碰而短路，还会因两脚受力不均，在震动后产生焊点脱落、铜还会因两脚受力不均，在震动后产生焊点脱落、铜箔断裂的现象。箔断裂的现象。过深或浮起过深或浮起 插入过深插入过深，使元器件根部漆膜穿过印制板，造成虚焊；插入过浅插入过浅，使引线未穿过安装孔，而造成元器件脱落。7.4 7.4 机械自动插件机械自动插件(P112)P112)机械自动插件（简称：机械自动插件（简称：AIAI）是当代电子产品装联是当代电子产品装联中较先进

22、的自动化生产技术，中较先进的自动化生产技术，优越性：优越性：提高了生产效率；提高了生产效率；提高插件正确性；提高插件正确性；提高可靠性，机械自动插件设备具有将元器件引线提高可靠性，机械自动插件设备具有将元器件引线剪断和弯曲固定的机构，剪断和弯曲固定的机构，这样使引线焊接后与焊点这样使引线焊接后与焊点 的接触面积明显增大（是的接触面积明显增大（是 直脚焊直脚焊3 3倍）。倍）。1.1.人员人员 应应挑挑选选质质量量意意识识强强，工工作作认认真真的的工工人人操操作作自自动动插件机，并对他们的工作质量进行严格的考核。插件机，并对他们的工作质量进行严格的考核。上上机机操操作作前前必必须须经经过过严严格

23、格的的技技术术培培训训，符符合合下下列要求方可上机操作。列要求方可上机操作。按工艺文件要求，能正确操作自动插件机；按工艺文件要求，能正确操作自动插件机；按设备点检要求，能正确对设备进行点检；按设备点检要求，能正确对设备进行点检；按设备提示内容，按设备提示内容，能正确排除一般性故障。能正确排除一般性故障。刘刘奕奕:2.2.设备设备 机机械械自自动动插插件件机机结结构构复复杂杂、精精度度高高，无无论论哪哪一一部部份份发发生生故故障障都都会会使使机机器器不不能能正正常常工工作作，因因此此，必须对设备进行认真的维护保养。必须对设备进行认真的维护保养。建建立立班班点点检检制制，每每个个班班都都应应对对设

24、设备备的的气气路路、润润滑滑面面、传传感感器器、控控制制部部份份、传传动动部部份份进进行行全全面面的点检。的点检。定定期期检检查查程程序序软软件件，每每月月一一次次对对所所使使用用的的程程序序软件进行删除软件进行删除-恢复恢复-校验的维护工作。校验的维护工作。每台设备专人专用。每台设备专人专用。配备专职的设备员，负责设备的维修和保养。配备专职的设备员，负责设备的维修和保养。3.3.材料材料 应应对对元元器器件件及及印印制制电电路路板板进进行行严严格格的的检检查查,符合质量要求方可上机使用。符合质量要求方可上机使用。元器件元器件：编编带带元元器器件件的的外外形形尺尺寸寸、相相邻邻元元器器件件间间

25、隔隔距离、中心偏离值等都应符合技术要求；距离、中心偏离值等都应符合技术要求；元元器器件件引引线线及及跨跨接接线线的的可可焊焊性性应应符符合合可可焊焊性标准；性标准；用用于于自自动动插插件件的的元元器器件件引引线线直直径径取取 0.60.6毫毫米米为为宜宜，其其硬硬度度用用剪剪切切力力表表示示，一一般般取取150150200200克。克。印制电路板印制电路板:用于自动插件的印制电路板用于自动插件的印制电路板,除了要求达到除了要求达到手工插件印制板的技术条件外手工插件印制板的技术条件外,还需满足下列还需满足下列特殊要求：特殊要求：每组引线的插入孔与每组引线的插入孔与x x、y y轴不平行度应小轴不

26、平行度应小于于0.050.05毫米；毫米；印制板的厚度一般应取印制板的厚度一般应取1.41.41.61.6毫米；毫米；必必须须具具备备定定位位孔孔,作作为为机机插插的的基基准准孔孔及及计计算算机基准点。机基准点。4.4.工艺工艺 工工艺艺是是指指导导自自动动插插件件正正常常进进行行的的依依据据，工工艺艺安安排排应掌握以下几点：应掌握以下几点：编编程程完完成成后后应应安安排排2 23 3块块试试插插，以以判判断断程程序序是是否正确；否正确；在在轴轴向向、径径向向插插件件后后都都应应安安排排严严格格的的全全数数检检查查和精密检查和精密检查(抽检抽检)，以确保插件成品的质量；，以确保插件成品的质量；

27、插插件件完完成成后后应应将将印印制制板板插插入入专专用用存存放放箱箱 (每每格格一一块块)妥妥善善存存放放，存存放放周周期期越越短短越越好好，最最多多不不得得超超过过三三天天，以以免免造造成成可可焊焊性性下下降降及及印印制制板板变变形形，而而影影响响焊接质量。焊接质量。5.5.环境环境 温温度度及及湿湿度度：机机房房内内的的温温度度应应保保持持在在2020 55，才才能能保保证证插插件件机机正正常常工工作作。机机房房内内的的相相对对湿湿度度应应控控制制在在707080%80%，以以免免因因湿湿度度太太大大而而引引起起纸纸带带粘粘合，不易切断；湿度太小而造成编带脱落。合，不易切断；湿度太小而造成

28、编带脱落。气气压压：机机房房内内的的气气压压一一般般应应保保持持在在5.55.56.56.5kg/mkg/m2 2，气气压压太太低低会会影影响响控控制制的的时时序序，而而导导致致插插件件机机工工作作不不正正常常，严严重重的的甚甚至至造造成成机机头头及及台台面面的的损坏。损坏。干干扰扰：机机房房附附近近不不得得进进行行电电焊焊、电电割割等等操操作作，以免造成插件机的误动作。以免造成插件机的误动作。总总之之，先先进进的的自自动动化化手手段段只只有有在在优优质质的的管管理理下下，才能真正的发挥其优越性。才能真正的发挥其优越性。本章习题：本章习题：P114 P114 第第1 1、3 3、4 4、6 6题题