電子元器件的布線與扎線工藝

布線與扎線工藝

1、選用導(dǎo)線要考慮的因素

●電氣因素

（１）工作電流

導(dǎo)線通過電流會(huì)產(chǎn)生溫升，在一定溫度限制下的電流值稱為允許電流，不同絕緣材料、不同截面的導(dǎo)線允許電流不同。實(shí)際選擇導(dǎo)線時(shí)導(dǎo)線中最大電流應(yīng)小于允許電流并取適當(dāng)安全系數(shù)。 根據(jù)產(chǎn)品級(jí)別和使用要求，安全系數(shù)可取 ０.５ ～０.８。 （安全系數(shù)＝工作電流／允許電流）

電子裝配選用導(dǎo)線時(shí)，考慮到導(dǎo)線工作環(huán)境溫度往往較高，線芯允許溫度不允許達(dá)到７０ ℃，一般情況下按表 ３.１選用導(dǎo)線是安全的，但在散熱條件較差或?qū)Ь€處于較熱的環(huán)境中，其工作電流應(yīng)小一些。

作為粗略估算，可按 ５ Ａ／ｍｍ2的截流量選取導(dǎo)線截面，在通常情況下是安全的。

（２）導(dǎo)線電壓降

當(dāng)導(dǎo)線較短時(shí)可以忽略導(dǎo)線電壓降，但當(dāng)導(dǎo)線較長(zhǎng)時(shí)就必須考慮。 為了減小導(dǎo)線上壓降，常選取較大截面積的導(dǎo)線，這也是經(jīng)常強(qiáng)調(diào)電子產(chǎn)品中地線要有足夠截面積的緣故。

（３）額定電壓

導(dǎo)線絕緣層的絕緣電阻是隨電壓升高而下降的，如果超過一定電壓則會(huì)發(fā)生擊穿放電現(xiàn)象。一般導(dǎo)線給出的試驗(yàn)電壓表示加電１ ｍｉｎ 無放電現(xiàn)象的電壓，實(shí)際使用電壓一般取試驗(yàn)電壓的（１ ／３）～（１／５）。

（４）頻率及阻抗特性

如果通過導(dǎo)線的電流頻率較高，則必須考慮阻抗及介質(zhì)損耗、趨膚效應(yīng)等。射頻電纜的阻抗必須與電路阻抗特性匹配，否則不能正常工作。

（５）信號(hào)線屏蔽

傳輸?shù)碗娖叫盘?hào)時(shí)，為了防止外界噪聲干擾，應(yīng)選用屏蔽線。 例如音響電路的功率放大器之前的信號(hào)線均用屏蔽線。

●環(huán)境因素

（１）機(jī)械強(qiáng)度

如果產(chǎn)品的導(dǎo)線在運(yùn)輸、使用中可能承受機(jī)械力的作用，選擇導(dǎo)線時(shí)就要對(duì)抗拉強(qiáng)度、耐磨性、柔軟性有所要求，特別是高電壓、大電流工作的導(dǎo)線。

（２）環(huán)境溫度

環(huán)境溫度對(duì)導(dǎo)線的影響很大，會(huì)使導(dǎo)線變軟或變硬甚至變形開裂，造成事故。選擇導(dǎo)線要能適應(yīng)產(chǎn)品工作溫度。

（３）耐老化腐蝕

各種絕緣材料都會(huì)老化腐蝕，例如長(zhǎng)期日光照射會(huì)加速絕緣橡膠老化，接觸化學(xué)溶劑可能腐蝕導(dǎo)線絕緣外皮等。應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的工作環(huán)境選擇相應(yīng)導(dǎo)線。 在導(dǎo)線選用時(shí)，可參見附錄２ 絕緣導(dǎo)線、電纜的型號(hào)和用途。

●裝配工藝因素

（１）選擇導(dǎo)線時(shí)要盡可能考慮裝配工藝的優(yōu)化

例如一組導(dǎo)線選擇相應(yīng)芯線數(shù)的電纜而避免用單根線組合，既省工又增加可靠性；再如帶織物層的導(dǎo)線用普通剝線方法很難剝端頭，如果不是強(qiáng)度的需要?jiǎng)t不宜選用這種導(dǎo)線當(dāng)普通連接線。

（２）導(dǎo)線顏色

應(yīng)符合習(xí)慣、便于識(shí)別，可參考表 ３.２。

●扁平電纜

扁平電纜又稱帶狀電纜，是電子產(chǎn)品常用的導(dǎo)線之一。 在數(shù)字電路特別是計(jì)算機(jī)電路中，連接導(dǎo)線往往成組出現(xiàn)，工作電平、導(dǎo)線去向都一致，使用扁平電纜很方便。

目前常用的扁平電纜芯數(shù)為 ７ ×０.１ｍｍ2多股軟線，外皮為聚氯乙烯，導(dǎo)線間距為 １.２７ｍｍ，導(dǎo)線根數(shù)為 １０ ～６０ 不等，顏色多為灰色或灰白色，在一側(cè)最邊緣的線為紅色或其他不同顏色，作為接線順序的標(biāo)志（圖３.７）。

扁平電纜使用中大都采用穿刺卡接方式與專用插頭連接。 如圖 ３.８ 所示，接頭內(nèi)有與扁平電纜尺寸相應(yīng)的Ｕ 形接線簧片，在壓力作用下，簧片刺破電纜絕緣皮，將導(dǎo)線壓入Ｕ形刀口，并緊緊擠壓導(dǎo)線，獲得電氣接觸。 這種壓接一般有專用壓線工具，也可用手工壓接。壓接前須認(rèn)真核對(duì)方向，然后打開插座上壓板，將電纜卡到插座中，必須仔細(xì)使每一根導(dǎo)線都與 Ｕ 形刀口對(duì)準(zhǔn)，插上上壓板后均勻加壓，使導(dǎo)線壓入刀口，直到上壓板的活扣卡到插座中為止。圖 ３.９ 是壓接好的扁平電纜組件。在沒有專用壓線器時(shí)可用臺(tái)鉗壓制，注意不可用力太猛。

顯然，扁平電纜也可作為普通導(dǎo)線使用。 但一般情況下不宜作為大電流傳輸線。

另有一種扁平連接電纜，導(dǎo)線間距為 ２.５４ｍｍ，芯線為單股或 ２ ～３ 根線絞合。 這種連接線一般是作為產(chǎn)品中印制板之間固定連接用，常用錫焊方式連接（如圖 ３.１０所示）。

2、線束

電子產(chǎn)品內(nèi)部布線有兩種方式。 一種是按電路圖要求用導(dǎo)線分散連接，稱為“分散布線”，研制及單件生產(chǎn)中往往采用這種方式。 另一種是先將導(dǎo)線捆扎成線束后布線，稱為“線束布線”或“集中布線”，在批量正規(guī)生產(chǎn)中都采用這種方式。

采用線束方式，可以和產(chǎn)品裝配分別制作，專用生產(chǎn)，保證質(zhì)量，減少錯(cuò)誤，提高效率。

線束有軟線束和硬線束兩種，由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能決定。

●軟線束

軟線束一般用于產(chǎn)品中功能部件之間連接，由多股導(dǎo)線、屏蔽線、套管及接線端子組成，一般無需捆扎，按導(dǎo)線功能分組。圖 ３.１１ 所示為某設(shè)備媒體播放機(jī)線束。軟線束一般無需畫出實(shí)樣圖，用接線圖和線表就可以確切描述線束的所有參數(shù)。

圖 ３.１２ 和表３.３所示線束的接線和線表。

這種線束一般用套管將同功能線穿在一起。 當(dāng)線數(shù)較多且有相同插接端子時(shí)需作標(biāo)記。 標(biāo)記方法同硬線束標(biāo)記。

●硬線束

硬線束多用于固定產(chǎn)品零件之間的連接，特別在機(jī)柜設(shè)備中使用較多。接產(chǎn)品需要將多根導(dǎo)線捆扎成固定形狀的線束。 這種線束必須有實(shí)樣圖。圖 ３.１３ 是某設(shè)備的線束圖（也稱線扎圖），除有線束外形外，還附有各線的參數(shù)表。

（１）線束圖

線束圖是實(shí)際線束按比例繪制的，實(shí)際制作時(shí)要按圖放樣制胎模具并按線表尺寸下線、捆線、標(biāo)記。線束圖中若無特殊要求，則導(dǎo)線兩端所留長(zhǎng)度相等。

線束圖中立體方位通?？刹捎靡晥D加文字說明方式表示。 線束圖一般附有導(dǎo)線數(shù)據(jù)表（如圖 ３.１３）。

（２）線束標(biāo)記

為了使安裝、調(diào)試及維修方便，線束的端子標(biāo)記是不可缺少的。 標(biāo)記一般打在導(dǎo)線端頭上。常用標(biāo)記方法有三種，如圖 ３.１４ 所示。

① 印字標(biāo)記，批量生產(chǎn)中可用印字機(jī)在導(dǎo)線端頭８ ～１５ ｍｍ 處印字符標(biāo)記， 也可用手工打印，通常稱為直接標(biāo)記。

② 色環(huán)標(biāo)記，色環(huán)標(biāo)記類似色環(huán)電阻的標(biāo)記，根據(jù)導(dǎo)線數(shù)量可用色排成色環(huán)，稱為色碼。

③ 用標(biāo)記套管，有成品標(biāo)記套管，印有各種字符并且有不同內(nèi)徑，外形通常為方形。使用時(shí)按要求剪斷套在導(dǎo)線端子即可。

（３）線束捆扎

線束通常采用以下三種方法捆扎成形：

① 線繩綁扎，可用棉線、尼龍線等綁扎線束，綁扎距離和密度根據(jù)線束大小確定，一般在分支處要多捆幾圈以便加固。

② 粘結(jié)，導(dǎo)線數(shù)量不多時(shí)也可采用粘合劑將導(dǎo)線粘結(jié)成型。

③ 專用線束搭扣，如圖３.１５所示是其中幾種，可根據(jù)線束大小選擇合適搭扣。