JB/T 6175-2020 电子元器件引线成型工艺规范.pdf
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JB/T 6175-2020 电子元器件引线成型工艺规范
6.2.2.2打K成型
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图1变向折弯引线示意图
图2打Z成型引线示意图
在图3中,给出了一种偏心距e=0的折弯方式,目的是保障引线插装到装配孔后,元器件与印制 电路板面留有间隙以消除应力,或起支撑作用粉煤灰标准,或满足散热要求。这种引线折弯类型称为打K成型。 其中K值的大小与圆形引线直径D或扁平引线厚度T有关,表1中给出了常见的K值。引线打K时, 通常要求凸起部分一般不应超出元器件丝印的位置框,同时应保障相邻元器件之间的引线间距满足电气 间隙的要求。
图3打K成型引线示意图
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6.3.1封装保护距离 d
安装在装配孔中的组件,从元器件的本体、球状连接部分或引线焊接部分到元器件引线折弯处的距 离d至少大于1mm(可依元器件各项要求适当调整)。封装保护距离范围内的引线的延伸方向禁止被 改变。 注:元器件“本体、球状连接部分或引线焊接部分”参考元器件供应商提供的几何尺寸的最大外形,包括涂层在内。 图4~图6给出了3种典型元器件的封装保护距离d的具体测量方式。
本体封装保护距离示意
图5球状连接部分封装保护距离示意图
图6引线焊接部分封装保护距离示意图
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向、径向元器件和功率半导体元器件的封装保护
根据圆形引线直径D或扁平引线厚度T的不同,元器件引线内侧的折弯半径R值参考表3。由于 是内径,元器件引线的相对外径就是R十D(或T)。
表3元器件引线内侧的折弯半径优选值
角度是引线折弯后折弯部分的引线延长线与原来未折弯部分引线延长线之间的夹角,通常该角 成等于90°且小于180。折弯角度α的优选值参考表4。
表4元器件引线折弯角度优选值
对于存在特殊装配关系或者电气绝缘的元器件,例如某些功率元器件装配散热器,通常使用非变向 折弯引线以消除应力,根据圆形引线直径D或扁平引线厚度T的不同,偏心距e的选择也有不同的要 求,见表5。
表5元器件引线偏心距优选值
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6.4元器件引线材质及反复折弯
只有纯铜[w(Cu)=99.99%]及铜合金材质的引线允许折弯,其他材质的引线需要通过试验验证满 足相关要求后才能明确是否可以折弯。 由于元器件引线材质及几何外形的差异,元器件引线一般不应反复折弯。 对于小批量验证或者印制电路板返修的项目,个别元器件可以反复折弯。对于电阻、二极管等圆形 引线,最多反复折弯次数不应超过3次;对于扁平引线的功率半导体元器件等,最多反复折弯次数不应 超过2次。 对于扁平引线,其折弯面应是其围成四棱柱的四个面中较大的两个面;禁止折弯面是较小的两个面。
7.1轴向元器件引线的成型
图7卧装成型的两个装配孔的中间位置示意图
卧装成型适合板面上二维空间(板面X/Y方向)较大,而且还有一定空间高度的场合。 通常有两种形式的卧装成型,它包括卧装贴板,如图8引线变向折弯角度90°;卧装抬高,如图9 变向折弯及打K引线的卧装抬高成型,满足d≥1mm。
图8卧装贴板引线成型示意图
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图9卧装抬高引线成型示意图
明确贴板成型的,离板间距h不大于0.5mm; 明确需要抬高成型的,离板间距h不小于1.5mm。 对于抬高成型的,通过控制打K(或者辅助支撑材料)的位置,可以控制元器件本体距离板面的离 板间距h。 应用类型: 一对于非金属外壳封装且无散热要求(功率小于1W)的二极管、电阻等,可以采用图8所示的 卧装贴板成型方式。 对于金属外壳封装或有散热要求(功率大于或等于1W)的二极管、电阻,应抬高成型。抬高 成型的元器件,如果单个引线在其中轴向承受的力大于0.05N,应使用其他固定材料固定或支 撑元器件,以防止元器件受振动冲击而损坏
立装成型适合板面上二维空间(板面X/Y方向)占用空间较小,且对高度有要求的场合。 按照元器件本体下部引线的成型方式不同,立装成型可以划分为不折弯成型、打Z成型和打K成 型,如图10~图12所示。
图10本体引线不折弯成型示意图
图11本体引线打Z成型示意图
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图12本体引线打K成型示意图
对于无极性的元器件,要求其标识从上至下读取。有极性的元器件,要求其可见的极性标识在 顶部,以便于查检。 可以通过控制打K或乙的位置控制元器件本体距离板面的距离。 可以通过控制组件顶部2个折弯位置的距离来控制引线插件的距离。 适用元器件:适用二极管、电阻、保险管等。 应用特点: 如果单个引线在其中轴向承受的力大于0.05N,应使用其他固定材料固定或支撑元器件,以防 止元器件受振动冲击而损坏。 当使用或者借助辅助材料保障抬高和支撑(如瓷柱或磁珠)时选择图10所示的本体下部引线 不折弯。如果不折弯本体下部引线,则要求元器件应垂直于板面(或倾斜角度满足相关要求)。 对于功率大于2W以上的电阻,由于打K成型而造成引线长度不足的,在设计时需要注意本 体顶部的伸出引线需要勾焊加长,以满足插件要求。 对于有引线的保险管,应注意引线与本体底部的金属部分不应短路,可以使用辅料,如直径 1.5mm的套管,保护引线不与本体的下端的端子短路。
7.2径向元器件引线的成型
立装成型适用板面上二维空间(板面X/Y方向)占用空间较小,且对高度有要求的场合。 为了防止元器件的封装材料插入焊孔而影响透锡,立装元器件的引线一般需要打K成型,禁止 成型,如图13所示,
图13立装元器件引线打K成型示意图
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成型关键点: 可以通过控制打K的位置控制元器件本体距离板面的距离; 一组件本体离板间距h不小于1.5mm。 适用元器件:陶瓷封装的压敏电阻、热敏电阻、电容等。 应用特点:如果单个引线在其中轴向承受的力大于0.05N,应使用其他固定材料固定或支撑元器件 以防正元器件受振动冲击而损坏。
卧装成型适用板面上二维空间 高度空间有限制的印制电路板。在 装配条件复杂,而且高度空间不足时, 引线需变向成型,如图14所示。
图14卧装元器件引线变向成型示意图
适用元器件:陶瓷封装的压敏电阻、热敏电阻、电容、电解电容等。 应用特点:元器件至少有一边或一面与印制电路板接触,推荐点胶固定元器件 注:PCB设计安规要考虑本体下走线,同时注意绿色绝缘漆非有效绝缘。
7.3功率半导体元器件引线的成型
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图15功率半导体元器件台阶下引线折弯示意图
图16功率半导体元器件台阶上引线折弯示意图
成型关键点: 折弯内径R、折弯角度α、装配高度H:其中折弯内径R、折弯角度α应符合本标准的规定, 装配高度H应根据实际装配空间选择; 为防止引线台阶开裂,Z形折弯到引线的台阶的距离必须保证大于或等于0.5mm,即倒角前 的卡具凸起距离台阶的最小距离不小于1.0mm(即在引线台阶上下各0.5mm范围内无引线 折弯形变)。 图15b)和图16b)明确地规定了具体的Z形折弯到引线台阶的距离的测量方法,它是没有倒角的 弯凸起到台阶的最短距离;在实际的成型卡具上,并没有凸起,取代的是倒角R,参见图15a)和 16a)。 应用特点: 当折弯角度α=135°时,对引线损伤小; 可以采取单引线折弯或者不同折弯偏心距以满足安规要求:
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除非折弯后描件,且底部的折弯处半插入焊盘孔,否则引线不应作为支撑使用(有辅助 料除外); 应用时应考虑元器件的装配高度H,以确定折弯的位置,避免该位置距离台阶太近
按照引线的变向折弯方向,卧装成型可以分为引线前向折弯(见图17)和引线后向折弯(见图 中图17引线成型后的离板间距取决于散热器的安装结果。
图17引线前向折弯示意图
图18引线后向折弯示意图
成型关键点: 折弯内径R、折弯角度a,装配长度H:其中折弯内径R、偏心距e、折弯角度α应符合本标 准的规定,装配长度H应该根据实际装配空间选择; 为防止引线台阶开裂,折弯到引线的台阶的距离必须保证大于或等于0.5mm,即倒角前的 卡具凸起距离台阶的最小距离不小于1.0mm(即在引线台阶上下各0.5mm范围内无引线折 弯形变)。 应用特点:成型及装配复杂,残余应力较高,可以采用先紧固后焊接的加工工序来降低应力。
以图19a)所示的功率半导体元器件为例,正确的手工折弯引线的操作如下:选择合适的工具在距 离本体适当的位置(通过d、R计算后的距离)夹紧引线,然后在引线一侧施加适当压力折弯引线(满 足装配要求的折弯角度)。而图19b)所示则是错误的操作,手在本体端施加压力,这有可能引起引线 与本体之间的破裂,而这种损伤在外观检查时很难发现,甚至在产品的短期使用中也可能无法发现。 对于小批量验证加工可以使用手工折弯成型,而对于批量不小于30件的产品或者量产及中试,不 应使用手工折弯成型。
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图19手工折弯成型示意图
助卡具90°折弯引线步骤
图21借助卡具90°折弯引线步骤二示意图
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图22折弯时第一状态图
图23折弯后第二状态图
在固定卡爪施加W,方尚的压力固定引线后,折弯卡爪以W方向的压力向下折弯引线,上下固定 卡爪外边缘间的距离至少为一个引线厚度T(最大厚度),同时下固定卡爪有R(引线内径)的倒角 在折弯卡爪向下移动到位后,引线成型完成, 不论W,方向压力的大小(确保引线厚度无形变的情况下),由于引线表面有锡铅镀层,所以一般 无法使用固定卡爪绝对卡住引线,在W2方向压力的剪切作用下,本体一定会受到W3方向的拉力,即 本体会有W,方向的位移。 保留s距离,在本体W3方向移动后可以防止本体靠尚下固定卡的台阶,有效地去除本体与引线 之间的拉力,防止引线与本体之间破裂。同时通过控制下固定卡爪的后定位凸台的位置和s就可以加工 出满足装配尺寸要求的功率半导体元器件。 应用特点: 在卡具设计时,为防正元器件因为剪切力而损坏环应采用后定位的方式: 一计算下固定卡爪的定位凸台和s的尺寸,防止引线与本体之间破裂,同时确定装配的相对尺寸: 包括引线厚度T、引线折弯内径R、下固定卡爪的引线垂直保障角α、折弯卡爪的防止引线划 伤倒角的选择。
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图24借助卡具打Z成型引线步骤一示意图
在卡具设计时,图24中标注折弯角度α的位置并不需要倒圆角,所以在图25中,可以看到空限
,图24中标注折弯角度α的位置并不需要倒圆角,所以在图25中,可以看到空隙。
成型可选成型机类型参!
图25借助卡具打Z成型引线步骤二示意图
元器件成型时应注意折弯尺寸;弯曲引线时,弯曲的角度不应超过最终成型的弯曲角度。 元器件成型后,其引线不应再扳向另一个方向,以免降低其机械强度或折断引线;引线弯曲一次成 型,不应反复弯曲。 成型时不应损伤元器件的绝缘层,淬火引线不应弯曲成型地下室标准规范范本,如继电器、电连接器等元器件引线。 不使用成型机成型的元器件,如体积较大的电解电容,用镊子成型时,不应使引线根部受力,不应 损伤元器件引线。 集成块成型后其引线不应有划痕,元器件引线无论手工还是机械成型,均不应有明显的刻痕或夹伤 超过圆形引线直径或扁平引线厚度的10%的缺陷,也不应有引线基材外露情况(元器件引线切脚时的断 面除外)。
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不连续成型加工的元器件要求每批次成型的前5个元器件应进行成型后检验。每100只成型的元器 件,随机抽取5只,根据试验检查项进行检验。批量成型后,随机抽取同一批次中10只成型后的元器 件进行检验。
无论手工还是使用工具成型的元器件,其引线上的损伤、形变或刻痕不应超过圆形引线直径或者扁 平引线厚度的10%。 轴向元器件的本体外壳涂层或玻璃封装不应有任何损伤或破裂。 径向元器件允许本体有轻微刮痕残缺,但元器件的基材或功能部位应没有暴露在外,同时元器件的 结构完整性应没有受到破坏。
使用校验合格的量具测量元器件的引线间距等基本参数尺寸。 在PCB上直接插装已成型的元器件,检验其是否满足尺寸匹配,轴向元器件的两端引线不应同时 紧贴过孔孔壁内侧或外侧。 对于存在配合关系的元器件,需要将其配合组件装配到印制电路板上,然后插装元器件查看元器件 引线在钻孔中是否因紧贴孔壁而导致局部变形。引线紧贴孔壁且无局部变形,表明表面配合公差过小, 但可以接受;有局部变形,表明有较大的应力存在,不可接受。 元器件成型后的检验项目和检验要求见表6。
器件成型后的检验项目
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电子产品标准元器件引线成型可选成型机类型见表A.1。
表A.1元器件引线成型可选成型机类型
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