元器件安裝注意事項(xiàng)

以下文章來(lái)源于黃銅駱駝服務(wù)號(hào) ，作者黃銅駱駝

1 安裝總則

1.1 在往印制板上安裝元器件時(shí)，必須選取造成損傷或疵病最小的方式進(jìn)行。如注意不要對(duì)元器件引線和本體施加過(guò)大的應(yīng)力。

1.2 安裝次序是先低后高(如先安裝電阻器，后安裝半導(dǎo)體器件)，先輕后重(如：先R、C、L后繼電器);先一般，后特殊。

1.3 元器件電極的極性裝配時(shí)不能裝反。所有半導(dǎo)體器件、電解電容器(除雙極性的之外)、電位器(1#、3#為總阻引出端，2#為調(diào)節(jié)端)、繼電器線包等元器件有極性，錯(cuò)裝會(huì)造成元器件失效，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成相鄰電路產(chǎn)生災(zāi)害性故障，此類故障發(fā)生往往是批次性的。

2 安裝注意點(diǎn)

2.1 元器件引線間距應(yīng)和印制板上器件安裝孔的間距要與一致;要做到元器件插入焊孔時(shí)無(wú)插入力或插入后不受過(guò)大的應(yīng)力，不對(duì)引腳產(chǎn)生附加的機(jī)械應(yīng)力。過(guò)大的機(jī)械應(yīng)力會(huì)造成元器件失效。如：

1) 繼電器引出腳受外力后，輕則絕緣子碎裂，重則內(nèi)部動(dòng)、靜簧片的位置發(fā)生變化而失效。

2) 有機(jī)介質(zhì)電容器內(nèi)部端電極開(kāi)路失效。特別是小矩形封裝的電容器更容易引起失效。

2.2 插入印制電路板上的元器件，如果不到位時(shí)不要拉伸引線，防止引線和外殼之間受過(guò)大的應(yīng)力，以免造成引線和管殼間的過(guò)大應(yīng)力見(jiàn)圖4。 沿引線軸方向的引線拉力與引線直徑有關(guān)，操作時(shí)不應(yīng)超過(guò)表2 的規(guī)定值。

(正確) 輕輕插入，引線根部無(wú)應(yīng)力

(錯(cuò)誤) 硬插入引線孔，在器件引線上產(chǎn)生附加應(yīng)力

(正確)引線間隔和安裝孔間隔合適

(錯(cuò)誤)引線間隔和安裝孔間隔合適

(正確)引線間隔和安裝孔間隙合適

(錯(cuò)誤)引線間隔和安裝孔間隙不

圖4 器件的安裝

2.3 在印刷電路板上需要通過(guò)粘接固定器件本體時(shí)粘接，應(yīng)嚴(yán)格在器件的管腳空間進(jìn)行，避免使引線受力。

2.4 在印刷電路板和器件之間如果必須采用墊層的話則應(yīng)事先留下適當(dāng)空隙。

2.5 如把F1或F2封裝的大功率器件固定在印刷電路板上時(shí)，應(yīng)先固定后焊接;如果先焊接后安裝會(huì)對(duì)器件產(chǎn)生有害敞機(jī)械應(yīng)力。

2.6 集成電路插入印制板，要注意不構(gòu)成對(duì)引腿產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)發(fā)現(xiàn)引腳和孔距不匹配時(shí)，應(yīng)及時(shí)反饋處理。

2.7 半導(dǎo)體三極管不允許引腳交叉安裝，這樣會(huì)使器件降低抗機(jī)械能力。

2.8 高頻電路中的元器件應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行裝聯(lián)，并盡量靠近，連接線盡量短，以減少分布參數(shù)，但要考慮熱膨脹系數(shù)產(chǎn)生的機(jī)械性間隙開(kāi)路損傷。

2.9 半導(dǎo)體器件和印制板間要留有適當(dāng)?shù)拈g隙，使用墊片是個(gè)好方法。此墊片也適合繼電器的安裝(如美軍用繼電器出售時(shí)附配墊片)。

2.10 元器件焊在印制電路板上后，不要進(jìn)行使引線和器件本身之間產(chǎn)生應(yīng)力的裝配。如：裝繼電器、大功率三極管安裝后焊接，如拆下安裝螺釘后，有可能印制板不平正，會(huì)在引腳和本體產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力;如果發(fā)生被焊元器件本體安裝歪斜，不應(yīng)強(qiáng)制性校正。

2.11 插入任何同一個(gè)印制板安裝孔的導(dǎo)線或者元器件引線不應(yīng)超過(guò)一根。禁用目的：是防止影響元器件安裝可靠性。因此一個(gè)焊盤(pán)(一條引腳)上只允許焊一條(根)引線(腳)，不允許再搭焊其它元器件或?qū)Ь€。

2.12 每個(gè)接線端子上一般不應(yīng)超過(guò)三根導(dǎo)線，限用目的：防止焊接部位焊接缺陷的產(chǎn)生。采取的措施：與接線端連接部位的導(dǎo)線截面積一般不應(yīng)超過(guò)接線端子接線孔的截面積。2.13 裝聯(lián)在印制電路板上的元器件不允許重疊，原因：不易維修裝拆，多次焊接產(chǎn)生的熱沖擊會(huì)影響元器件的可靠性。

2.14 印制板上元器件導(dǎo)電線，凡能裝套管的應(yīng)加保護(hù)套管，雙列IC不能套套管。

2.15 元器件引線剪短后不允許再加長(zhǎng)后使用。

2.16 裝聯(lián)中不允許相鄰的元器件相碰，如有套管和同電位后也不允許。原因是抗振動(dòng)性會(huì)有影響，還有發(fā)熱問(wèn)題。

2.17 凡屬硬引線的元器件安裝時(shí)，不能對(duì)引線施加彎曲等安裝措施。

2.18 凡依靠自身引線支撐的元器件其重量不應(yīng)超過(guò)7g，超過(guò)者必須采用粘固、綁扎或其他辦法加以支撐，這是有關(guān)元器件電裝標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。但隨著整機(jī)振動(dòng)應(yīng)力的提高，這個(gè)規(guī)定已不再適應(yīng)，會(huì)時(shí)有問(wèn)題發(fā)生，這是早已被實(shí)踐反復(fù)證明的事。

如：鉭電容器，振動(dòng)易斷腳，應(yīng)逐只加固，如果多只并聯(lián)使用，采用集體加固辦法中建議再增加逐只加固。

2.19 采用非印制板上安裝的元器件，在安裝過(guò)程和安裝后不允許使元器件引線與本體產(chǎn)生過(guò)機(jī)械應(yīng)力。此類問(wèn)題大多發(fā)生在高頻組件的R、C、L元件上，如電容器包封環(huán)氧開(kāi)裂，造成絕緣電阻下降，電感器引線斷等，此失效案例較多，原因是高頻、微波電路中不允許使用“三防”措施或灌膠措施。

2.20 繼電器的繞腳問(wèn)題，如果在繼電器引出桿上直接繞線，會(huì)使繼電器絕緣子開(kāi)裂、引腳松動(dòng)。建議采用工裝預(yù)繞再套接。

2.21 2W以上的電阻器(功率電阻器)一般不允許貼裝在印制電路板上裝聯(lián)，如果環(huán)氧粘貼，易產(chǎn)生熱膨脹開(kāi)路問(wèn)題。發(fā)熱時(shí)對(duì)印制品的損害;環(huán)氧粘貼易造成瓷芯或電阻層斷裂。

2.22 接線端子、鉚釘不應(yīng)作界面或?qū)娱g連接用。起界面連接作用的金屬化孔不能用來(lái)安裝元器件。禁用目的：防止電氣連接不可靠。

3 其它注意點(diǎn)

3.1 大功率半導(dǎo)體三極管的安裝問(wèn)題(如F1、F2、F3金封管等)

使用大功率器件時(shí)，為使結(jié)溫下降，在器件和散熱板的接觸面均勻地涂復(fù)一層導(dǎo)熱硅脂，以提高散熱效果。半導(dǎo)體器件安裝在散熱板上時(shí)，為提高散熱效果和確保使用可靠性，有必要在操作中注意：

1) 注意導(dǎo)熱硅潤(rùn)滑脂的選定

選型問(wèn)題注意能否保證質(zhì)量，稠度小的潤(rùn)滑脂能造成樹(shù)脂裂紋的因素，避免涂敷過(guò)量的潤(rùn)滑脂而造成被施加過(guò)應(yīng)的安裝機(jī)械應(yīng)力。

2) 使用適當(dāng)?shù)木o固扭矩

緊固扭矩過(guò)小，導(dǎo)致熱阻增大，P額定=Tj-Tc/Qjc，P額定下降，管子發(fā)熱就增加。緊固扭矩過(guò)大，導(dǎo)致器件變形，管芯基片被破壞，嚴(yán)重將會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致集電極內(nèi)引線斷線。不同封裝的外形有最佳緊固扭矩，在國(guó)外有定力開(kāi)刀來(lái)控制，而不是靠人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)操作。

使用合適的緊固力矩，以保證器件與散熱板之間接觸良好。力矩過(guò)大會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，使器件變形，嚴(yán)重時(shí)甚至使芯片產(chǎn)生裂紋或使引線折斷;力矩過(guò)小、過(guò)松則不能保證良好接觸，會(huì)增大熱阻。表3 列出了不同標(biāo)稱螺紋直徑器件，推薦的緊固力矩和最大使用的緊固力矩?cái)?shù)值。

3) 散熱板平坦度的考慮

把器件緊固在散熱片上時(shí)，在散熱板不適當(dāng)時(shí)既妨礙導(dǎo)熱效果，又因施加過(guò)分的應(yīng)力造成性能惡化及外封裝樹(shù)脂紋。關(guān)于散熱片一定要遵守下列各點(diǎn)：

a) 散熱片彎曲、凸起或凹陷，在螺絲孔處的間距要小于0.05mm(如圖5所示)。

圖5 對(duì)散熱板彎曲度要求

b) 在使用鉛板、鋁板、鐵板的情況下，要確認(rèn)沒(méi)有壓痕，螺絲孔必須倒角。

c) 散熱板與器件的接觸面必須平滑，其平整度一般要求小于25μm，否則需進(jìn)行適當(dāng)研磨。在器件的散熱板問(wèn)不能有切削多余物或其它碎屑等。

4)散熱板表面不允許有裂紋、起泡、起皮。局部機(jī)械損傷最大深度不超過(guò)0.5mm。

在緊固器件時(shí)，不能對(duì)管殼施加機(jī)械應(yīng)力，否則有可能損壞管芯、折斷引線或使玻璃絕緣子碎裂。

5)不要在散熱片上直接焊接器件。這樣會(huì)熱量加劇，使器件惡化。

6)不要對(duì)外封裝施加機(jī)械應(yīng)力。這樣不僅會(huì)使外封裝產(chǎn)生裂痕破碎，因機(jī)械應(yīng)力施加于器件內(nèi)部，加速了器件結(jié)合處的疲勞，成為破壞、斷線不良的原因。

7) 不要在印制板上焊接引線后再將器件安裝在散熱片上。這樣會(huì)使過(guò)大的應(yīng)力集中在引線上名將導(dǎo)致引線被撥出、外封裝被破壞或絕緣子損壞。

8) 進(jìn)行器件的散熱片和外封裝加工時(shí)不要變形。

9) 散熱片的螺絲孔徑合適的尺寸。過(guò)大或過(guò)小都會(huì)產(chǎn)生有害的因素。

10) 對(duì)于大電流玻璃鈍化實(shí)體封裝器件，具引腳有散熱功能，因引腳彎曲力矩較大，不適宜的彎曲會(huì)損傷器件，當(dāng)安裝在電路板后，不允許對(duì)引腳或本體位置進(jìn)行校正。

11) 在安裝好以后，不允許對(duì)器件的散熱片和管殼進(jìn)行機(jī)械加工或整形，否則將產(chǎn)生應(yīng)兒或增大熱阻。

12) 建議使用下列裝配零件，如襯墊、墊圈、焊片等。圖6給出了幾種常見(jiàn)外形器件中的散熱板安裝說(shuō)明。

圖6 封裝器件的散熱板安裝說(shuō)明

在安裝使用螺釘時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

a) 不能使用沉頭螺釘，因?yàn)槌令^螺釘容易將不正常的應(yīng)力加到器件上，而應(yīng)使用非沉頭螺釘，如回頭或圓柱頭螺釘?shù)取?/p>

b) 使用攻絲螺釘時(shí)，應(yīng)采取合適的扭轉(zhuǎn)力矩。

c) 散熱板螺孔不宜過(guò)大、過(guò)小，再則都容易引起不正常的應(yīng)力，損傷器件。

散熱板可以根據(jù)實(shí)際情況，選用適當(dāng)?shù)男螤詈兔娣e，放置在通風(fēng)較好的地方，還可以采用風(fēng)冷、水冷等一系列輔助性散熱措施。在散熱板安裝時(shí)還應(yīng)注意散熱板的安裝方向，應(yīng)適合空氣的對(duì)流，形成良好的散熱。

13) 器件的安裝位置

在整機(jī)裝配時(shí)，器件位置排列是否合適，對(duì)器件的使用可靠性影響亦根大。下面幾種情況應(yīng)引起注意。

a) 使器件盡量遠(yuǎn)大功率的電阻器、變壓器等發(fā)熱源，以避免熱量傳到散熱板上或使器件周圍環(huán)境溫度升高。

b) 器件應(yīng)當(dāng)放置在不易積聚灰塵的地方，以防止絕緣性能下降，也可以采取在器件或印刷電路扳上涂敷一層三防漆。

c) 特別注意避免在高壓、高頻設(shè)備中由于各種感應(yīng)而引起的器件擊穿。

3.2 繼電器的安裝

1) 繼電器不能安裝在鐵磁安裝體上(如：鋼板上)，會(huì)造成繼電器發(fā)生延時(shí)動(dòng)作，導(dǎo)致整機(jī)功能失效。電磁繼電器工作原理是依靠線圈加電后產(chǎn)生的電磁力來(lái)帶動(dòng)銜鐵及推動(dòng)簧片動(dòng)作。將電磁繼電器安裝在鐵磁材料制成的安裝板或儀器盒上，線圈加電后會(huì)通過(guò)鐵磁物質(zhì)產(chǎn)生磁分流，從而造成繼電器吸合電壓增大、吸合靈敏度降低，在某些情況下可能導(dǎo)致繼電器工作異常。

2) 同樣繼電器與繼電器之間的安裝距離也有規(guī)定，過(guò)于接近也會(huì)造成電磁場(chǎng)的相互干擾作用，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意，這類失效故障往往很難發(fā)現(xiàn)，處理的工程量很大。繼電器在應(yīng)用中因安裝問(wèn)題引起的質(zhì)量案例已說(shuō)明了此問(wèn)題不能小視。