测试组入职培训基础教程—电路板的布线、焊接技术.ppt

1、测试组入职基础培训,前 言,随着测试部规模的不断发展壮大，技术要求越来高，针对测试组入职人员的现状和需求，整理、编写了这份简易的基础教材，内容包含PCB板的布线规则、常用电子元器件的简介、常用仪器仪表的使用方法、测试系统介绍、编程的一些技巧和注意事项等。希望对测试工程师处理、分析、解决问题和程序开发能有所帮助，起到抛砖引玉的作用。,第一单元电路板的布线、焊接技术及注意事项,有的人也许认为电路板的布线和手工焊接非常容易，没有技术含量，其实不然，正确PCB布线和手工焊接的方法，需要深入理解要素和通过长期的练习，才能保证PCB板和手焊测试板使用的质量。,第一节电路板的布线,PCB板是电子产品最基本的

2、部件，它的干扰抑制是一个技巧性很强的工作，同时，也需要大量的经验积累。只要我们在设计中遵循一些规则，注意经验和技术的积累和总结，就能减少很多不必要的问题发生。在PCB的设计过程中，布线一般有这么三种境界的划分：首先是布通，这时PCB设计时的最基本的要求。如果线路都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合格的板子，可以说还没入门。其次是电器性能的满足，这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能达到最佳的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了，也没有什么影响电器性能的地方，但是一眼看过去杂乱无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能怎么好，在别人感观也是非

3、常不好的，并且给测试和维修带来极大的不便。所以，布线要整齐，不能纵横交错毫无章法。,PCB板的布线的主要规则：,1。尽量加宽电源、地线的宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线电源线信号线。电源线根据印制线路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度（通常为1.22.5mm），同时使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。2。数字电路与模拟电路的共地处理：数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整个PCB对外界只有一个结点，所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的

4、，它们之间互不相连，只是在PCB与外界连接的接口处（如插头等），数字地与模拟地有一点短接，请注意，只有一个连接点。也有在PCB上不共地的，这由系统设计来决定（这种情况我们很少用到）。,3。预先对要求比较严格的线（如高频线）进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。4。某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。5。印制板上导线拐弯处一般取圆狐，直角或夹角在高频电路中会影响电气性能，如果必须要取直角，一般采用两个13

5、5度角来代替直角。,PCB板的布线的主要规则：,PCB板的布线的主要规则：,6。地线设计，原则是：数字地与模拟地分开。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路，应使它们尽量分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时，可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而粗，高频元件周围尽量用栅格状大面积布地。接地线应尽量加粗，若接地线用很细的线条，则接地电位随电流的变化而变化，使抗噪性能降低，因此应将接地线加粗。如有可能，接地线应在23mm以上。接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制版，其接地电路布成闭环路，大多能提高抗噪声能力。功率地和信号地分开走线。CMOS的输入阻抗很

6、高，且易受感应，因此在使用时对不用端要接地或接正电源。尽量利用大面积的铺地（多层板布线尽量用专门一层作地），有利于减小高频噪声。地线尽量避免过孔连接（过孔会产生寄生电容和寄生电感），或避免通过单一过孔连接，如果不可避免，尽量通过多个过孔，尽量加大孔径。注，手工焊接的测试板，必要时，信号线也可以使用双绞线（其中一根线接地）或屏蔽线（外层的屏蔽网接地）,PCB板的布线的主要规则：,7。退耦电容配置PCB设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退耦电容，一般原则是：如果可以，尽量在电源和地线之间加上去耦电容（跨接一个10100uF或以上的电解电容，消除电源噪声）。对于抗噪能力弱、关断时电

7、源变化大的器件，如RAM、ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退耦电容。电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。,PCB板的布线的主要规则：,PCB板的布线的主要规则：,第二节 焊接技术,目前电子元器件的焊接主要采用锡焊技术，锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料，在一定温度下熔化。 焊锡是焊接的主要用料，不同的锡铅比例焊锡的熔点温度不同，一般为180230。 手工焊接的主要工具是电烙铁，一般元器件的焊接以20W或35W内热式或外热式电烙铁为宜。小功率电烙铁的烙铁头温度一般在300400之间。,内热式的是烙铁的壳体传热到头子，热利用效率高于外热式的，外热式的则相反，且发热

8、芯易坏。牌子倒无所谓，买的时候贵些的质量受用得多。便宜的易坏。,电烙铁的握法,焊接时，利用烙铁头的对元件引线和焊盘预热，烙铁头与焊盘的平面最好成45度角，等待焊金属上升至焊接温度时，再加焊锡丝，被焊金属未经预热，而将焊锡直接加在烙铁头上，使焊锡直接滴在焊接部位，容易导致虚焊。,正确的焊接方法,插入：将元件管脚插入电路板的过孔中，与电路板紧贴至无缝为止，如未与电路板贴紧，在重复焊接时焊盘高温易使焊盘损伤或脱落。预热：烙铁与与元件引脚、焊盘接触，同时预热焊盘与元件引脚，此过程约需1秒时间。加焊锡：焊锡加焊盘上（而不是仅仅加在元件引脚上），待焊盘温度上升到使焊锡丝熔化的温度，焊锡就自动熔化，不能将焊

9、锡直接加在烙铁上使其熔化，这样会造成冷焊。,插件元件焊接的步骤,加适量的焊锡，然后先拿开焊锡丝。焊后加热：拿开焊锡丝后，不要立即拿走烙铁，继续加热使焊锡完成润湿和扩散两个个过程，直到焊点最明亮时再拿开烙铁，不应有毛刺和空隙冷却：在冷却过程中不要移动元件。,插件元件焊接的步骤,在待焊元件一端点上焊锡。用镊子将贴片元件水平放置在电路板上标示位置，先焊接好已点锡的一端，再在未点锡的一端加上焊锡焊接好即可。,贴片元件焊接的主要步骤,易损元器件是指在安装焊接过程中，受热或接触电烙铁时容易造成损环的元器件，如MOS集成电路、有机铸塑元器件等。易损元器件焊接时切忌长时间反复烫焊，烙铁头及烙温度要选择适当，确

10、保一次焊接成功。焊接MOS集成电路最好使用储能式电烙铁，以防止由于电烙铁的微弱漏电而损坏集成电路，最好先焊接地端、输出端、电源端，再焊输入端。,易损元器件的焊接,1焊接温度和时间： 焊锡的最佳温度为350，温度太低易形成冷焊点,高于400易使焊点质量变差，且容易导致焊盘变形或脱落。 焊接时间：完成润湿和扩散两个过程需2-3S，1S仅完成润湿和扩散两个过程的35%，一般IC、三极管焊接时间小于3S，其它元件焊接时间为4-5S。(冷焊点:焊锡与铜面在高温焊接过程中，必须先出现Cu5Sn6的“介面合金共化物”后，才会有良好的沾锡或焊锡性。当铜面不洁、热量不足、或焊锡中杂质太多时，会出现灰暗多凹坑不平，且结构强度也不足的焊点，这种收焊锡冷凝形成但未真正焊牢的焊点，称为冷焊点)2焊锡量适当：焊点上焊锡过少，机械强度低，焊锡过多，容易造成绝缘距离减小、焊点相碰或跳锡等现象。3焊接顺序基本上是从内到外，先低后高。4要注意防静电和元器件极性，安装不要错误。,焊接的要素及注意事项,