项目5电子材料的识别与元器件装接技能训练

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①允许电流与安全电流。②导线的电压降。③导线的额定电压。④频率及阻抗特性。⑤信号线的屏蔽。（2）环境因素①机械强度。②环境温度。③耐老化腐蚀性。（3）装配工艺因素选择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。名称颜色厚度/mm击穿电压/V极限工作温度/℃特点用途备注电话纸白色0.040.0540090坚实，不易破裂∮＜0.4mm的漆包线的层间绝缘类似品:相同厚度的打字纸\描图纸或胶版纸电缆纸土黄色0.080.1240080090柔顺,耐拉力强∮＞0.4mm漆包线的层间绝缘，低压绕组间的绝缘类似品；牛皮纸青壳纸青褐色0.25150090坚实，耐磨纸包外层绝缘，简易骨架—电容器纸白\黄色0.0350090薄，耐压较高∮＜0.3mm漆包线的层间绝缘—聚酯薄膜透明0.040.050.10300040009000120～140耐热，耐高压高压绕组层、组间等的绝缘—聚酯薄膜粘带透明0.055～0.175000～17000120耐热，耐高压，强度高同上（便于低压绝缘密封）聚氯乙烯薄膜粘带透明略黄0.14～0.191000～170060～80柔软，黏性强，耐热差低压和高压线头包扎（低温场合）—油性玻璃漆布黄色0.150.172000～3000120耐热好，耐压较高线圈，电器绝缘衬垫等—沥青醇酸玻璃漆布黑色0.150.172000～3000130耐热好，耐潮好；耐压较高，耐油差同上，但不太适用于在油中工作的线圈及电器等—油性漆布（黄蜡布）黄色0.140.172000～300090耐高压，但耐性较差高压线圈层，组间绝缘—油性漆绸（黄蜡绸）黄色0.08400090耐压高，较薄，耐油较好高压线圈层\组间绝缘一般适用于需减小绝缘物体积之场合聚四氟乙烯薄膜透明0.036000280耐压及耐温性能极好需耐高压、高温或酸碱等的价格昂贵压制板土黄色1.01.5—90坚实，易弯折线包骨架—表5.1常用绝缘材料性能和用途一览表名称颜色厚度/mm击穿电压/V极限工作温度/℃特点用途备注高频漆黄色——90（干固后）粘剂粘结剂粘接绝缘纸、压制板、黄蜡布等，浸渍代用品:洋干漆清喷漆透明略黄———粘剂粘接绝缘纸、压制板、黄蜡布等，线圈浸渍又名:蜡克云母纸透明0.100.130.16160020002600130以上耐热好，耐压较高，但较易碎，不耐潮各类绝缘衬垫等—环氧树脂灌封剂白色———常用配方:6101环氧树脂70%，乙二胺9%，磷苯二甲酸二丁酯21%电视高压包等高压线圈的灌封、粘接等宜慢慢灌入(或滴入)高压包骨架内，以防空气进入硅橡胶灌封剂白色————电视高压包等高压线圈的灌封、粘接等同上。地蜡糖浆色————各类变压器浸渍处理用石蜡70%，松香30%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。完成印制电路加工的覆铜板，称为印制电路板（PrintedCircuitBoard，PCB），如图5.2所示。图5.2印制电路板1．PCB基本知识（1）PCB常用名词①印制②印制线路③印制元件④印制电路⑤覆铜板⑥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2．PCB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2．PCB的对外连接采用导线焊线时应注意以下几点。①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。②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。①熔点低。②具有一定的机械强度。③具有良好的导电性。④抗腐蚀性能好。⑤附着力强，不易脱落。⑥焊锡有不同的配比。⑦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。名称牌号主要成分杂质＞（%）熔点/℃抗拉强度用途锡锑铅10锡铅焊料HlSnPb1089～91≤0.15余量0.12204.3钎焊食品器皿及医药卫生方面物品39锡铅焊料HlSnPb3959～61≤0.81834.7钎焊电子、电气制品50锡铅焊料HlSnPb5049～512103.8钎焊散热器、计算机、黄铜制件58-2锡铅焊料HlSnPb58-239～411.5～2235钎焊工业及物理仪表等表5.2锡铅焊料配比与用途名称牌号主要成分杂质＞（%）熔点/℃抗拉强度用途锡锑铅68-2锡铅焊料HlSnPb68-229～311.5～2余量0.12563.3钎焊电缆护套、铅管等80-2锡铅焊料HlSnPb80-217～190.62772.8钎焊油壶、容器、散热器90-6锡铅焊料HlSnPb90-63～45～62655.9钎焊黄铜和铜73-2锡铅焊料HlSnPb73-224～261.5～22.8钎焊铅管45锡铅焊料HlSnPb4553～57—200——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。品种配方/g酸值漫流面积/mm绝缘电阻/可焊程度松香酒精助焊剂特级松香无水乙醇236743.843908.510中盐酸二乙胺助焊剂盐酸二乙胺三乙醇胺特级松香正丁醇无水乙醇4620106047.667491.410好盐酸苯胺助焊剂盐酸苯胺三乙醇胺特级松香无水乙醇溴化水杨酸4.52.523701053.40418210中201助焊剂树脂A溴化水杨酸特级松香无水乙醇2010205057.976811.810好201-1助焊剂溴化水杨酸丙烯酸树脂101特级松香无水乙醇7.93.520.548.1551好表5.3常用助焊剂的配比及主要性能品种配方/g酸值漫流面积/mm绝缘电阻/可焊程度SD助焊剂SD溴化水杨酸特级松香无水乙醇6.93.412.77738.195294.510好201-2助焊剂甘油特级松香无水乙醇0.529.56059.35638510中202-A助焊剂溴化肼甘油蒸馏水无水乙醇105256046.111037—好202-B助焊剂溴化肼甘油蒸馏水无水乙醇8420204844.76670—好续表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。①防止导体电路的物理性断线。②焊接工艺中，防止因桥连产生的短路。③只在必须焊接的部分进行焊接，避免焊料浪费。④减少对焊接料槽的铜污染。⑤防止因灰尘、水分等外界环境因素造成绝缘恶化、腐蚀。⑥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。品种主要特点应用范围电工用纯铁含碳量在0.04%以下，饱和感应强度高、冷加工性好，但电阻率低，铁损高，有磁时效现象一般用于直流磁场硅钢片铁中加入0.8%～4.5%的硅而成为硅钢，与电工用纯铁比，其电阻率高、铁损低、导热系数低、硬度高、脆性大电机、变电器、继电器、互感器、开关等产品的铁芯铁镍合金在低磁场作用下，磁导率高、矫顽力低，但对应力比较敏感频率在1MHz以下，低磁场中工作的器件铁铝合金与镍合金相比，电阻率高、比重小，但磁导率低，随着含铝量的增加，硬度和脆性增大，塑性变差低磁场和高磁场下工作的器件软磁铁氧体烧结体，电阻率非常高，但饱和磁感强度低，温度稳定性也较差高频或较高频范围内的电磁元件其他磁材料铁钴合金饱和磁感应强度特高，饱和磁致伸缩系数和居里温度高，但电阻率低航空器件的铁芯，电磁铁磁极，换能器元件恒导磁合金在一定的磁感应强度、温度和频率范围内，磁导率基本不变恒电感和脉冲变压器的铁芯磁温度补偿合金居里温度低，在环境温度范围内，磁感应强度随温度升高，急剧地近似线性的减少磁温度补偿元件表5.4软磁材料的品种、主要特点和应用范围种类系别性能主要用途铸造铝镍钴系永磁材料各向同性制造工艺简单，可做成体积大或多对用磁体，但性能是该系统永磁材料中最低的一般磁电式仪表、永磁电动机、磁分离器、微电机、里程表热磁处理各向异性剩磁和最大磁能积大，制造工艺复杂精密磁电仪器表、永磁电动机、流量计、微电机、磁性支座、传感器、微波器件、扬声器、微波器件定向结晶各向异性性能是该系永磁材料中最高的，制造工艺复杂，脆性大，容易折断精密磁电仪器表、永磁电动机、流量计、微电机磁性支座、传感器、扬声器、微波器件粉末烧结镍钴系永磁材料永磁体表面光洁、密度小、原料消耗少、磁性能较低，宜作体积小或要求工作磁通均匀性高的永磁体微电机、永磁电动机、继电器、小型仪表铁氧体永磁材料矫顽力高、回复磁导率小、密度小、电阻率大永磁点火电动机、永磁电动机、永磁选矿机、永磁吊头、磁推轴承、磁分离器、扬声器、微波器件、磁医疗片稀土钴永磁材料矫顽力和最大磁能积是永磁材料中最高的，适用于微型或薄片状永磁体低速转矩电动机、起动电动机、力矩电动机、传感器、磁推轴承、助听器、电子聚焦装置塑性变性永磁材料剩磁大