电子元器件的布线与扎线工艺

布线与扎线工艺

1、选用导线要考虑的因素

● 电气因素

（１）工作电流

导线通过电流会产生温升，在一定温度限制下的电流值称为允许电流，不同绝缘材料、不同截面的导线允许电流不同。实际选择导线时导线中最大电流应小于允许电流并取适当安全系数。 根据产品级别和使用要求，安全系数可取 ０.５ ～０.８。 （安全系数＝工作电流／允许电流）

电子装配选用导线时，考虑到导线工作环境温度往往较高，线芯允许温度不允许达到７０ ℃，一般情况下按表 ３.１选用导线是安全的，但在散热条件较差或导线处于较热的环境中，其工作电流应小一些。

作为粗略估算，可按 ５ Ａ／ｍｍ²的截流量选取导线截面，在通常情况下是安全的。

（２）导线电压降

当导线较短时可以忽略导线电压降，但当导线较长时就必须考虑。 为了减小导线上压降，常选取较大截面积的导线，这也是经常强调电子产品中地线要有足够截面积的缘故。

（３）额定电压

导线绝缘层的绝缘电阻是随电压升高而下降的，如果超过一定电压则会发生击穿放电现象。一般导线给出的试验电压表示加电１ ｍｉｎ 无放电现象的电压，实际使用电压一般取试验电压的（１ ／３）～（１／５）。

（４）频率及阻抗特性

如果通过导线的电流频率较高，则必须考虑阻抗及介质损耗、趋肤效应等。射频电缆的阻抗必须与电路阻抗特性匹配，否则不能正常工作。

（５）信号线屏蔽

传输低电平信号时，为了防止外界噪声干扰，应选用屏蔽线。 例如音响电路的功率放大器之前的信号线均用屏蔽线。

● 环境因素

（１）机械强度

如果产品的导线在运输、使用中可能承受机械力的作用，选择导线时就要对抗拉强度、耐磨性、柔软性有所要求，特别是高电压、大电流工作的导线。

（２）环境温度

环境温度对导线的影响很大，会使导线变软或变硬甚至变形开裂，造成事故。选择导线要能适应产品工作温度。

（３）耐老化腐蚀

各种绝缘材料都会老化腐蚀，例如长期日光照射会加速绝缘橡胶老化，接触化学溶剂可能腐蚀导线绝缘外皮等。应根据产品的工作环境选择相应导线。 在导线选用时，可参见附录２ 绝缘导线、电缆的型号和用途。

● 装配工艺因素

（１）选择导线时要尽可能考虑装配工艺的优化

例如一组导线选择相应芯线数的电缆而避免用单根线组合，既省工又增加可靠性；再如带织物层的导线用普通剥线方法很难剥端头，如果不是强度的需要则不宜选用这种导线当普通连接线。

（２）导线颜色

应符合习惯、便于识别，可参考表 ３.２。

● 扁平电缆

扁平电缆又称带状电缆，是电子产品常用的导线之一。 在数字电路特别是计算机电路中，连接导线往往成组出现，工作电平、导线去向都一致，使用扁平电缆很方便。

目前常用的扁平电缆芯数为 ７ ×０.１ｍｍ²多股软线，外皮为聚氯乙烯，导线间距为 １.２７ｍｍ，导线根数为 １０ ～６０ 不等，颜色多为灰色或灰白色，在一侧最边缘的线为红色或其他不同颜色，作为接线顺序的标志（图３.７）。

扁平电缆使用中大都采用穿刺卡接方式与专用插头连接。 如图 ３.８ 所示，接头内有与扁平电缆尺寸相应的Ｕ 形接线簧片，在压力作用下，簧片刺破电缆绝缘皮，将导线压入Ｕ形刀口，并紧紧挤压导线，获得电气接触。 这种压接一般有专用压线工具，也可用手工压接。压接前须认真核对方向，然后打开插座上压板，将电缆卡到插座中，必须仔细使每一根导线都与 Ｕ 形刀口对准，插上上压板后均匀加压，使导线压入刀口，直到上压板的活扣卡到插座中为止。图 ３.９ 是压接好的扁平电缆组件。在没有专用压线器时可用台钳压制，注意不可用力太猛。

显然，扁平电缆也可作为普通导线使用。 但一般情况下不宜作为大电流传输线。

另有一种扁平连接电缆，导线间距为 ２.５４ｍｍ，芯线为单股或 ２ ～３ 根线绞合。 这种连接线一般是作为产品中印制板之间固定连接用，常用锡焊方式连接（如图 ３.１０所示）。

2、线束

电子产品内部布线有两种方式。 一种是按电路图要求用导线分散连接，称为“分散布线”，研制及单件生产中往往采用这种方式。 另一种是先将导线捆扎成线束后布线，称为“线束布线”或“集中布线”，在批量正规生产中都采用这种方式。

采用线束方式，可以和产品装配分别制作，专用生产，保证质量，减少错误，提高效率。

线束有软线束和硬线束两种，由产品结构和性能决定。

● 软线束

软线束一般用于产品中功能部件之间连接，由多股导线、屏蔽线、套管及接线端子组成，一般无需捆扎，按导线功能分组。图 ３.１１ 所示为某设备媒体播放机线束。软线束一般无需画出实样图，用接线图和线表就可以确切描述线束的所有参数。

图 ３.１２ 和表３.３所示线束的接线和线表。

这种线束一般用套管将同功能线穿在一起。 当线数较多且有相同插接端子时需作标记。 标记方法同硬线束标记。

● 硬线束

硬线束多用于固定产品零件之间的连接，特别在机柜设备中使用较多。接产品需要将多根导线捆扎成固定形状的线束。 这种线束必须有实样图。图 ３.１３ 是某设备的线束图（也称线扎图），除有线束外形外，还附有各线的参数表。

（１）线束图

线束图是实际线束按比例绘制的，实际制作时要按图放样制胎模具并按线表尺寸下线、捆线、标记。线束图中若无特殊要求，则导线两端所留长度相等。

线束图中立体方位通常可采用视图加文字说明方式表示。 线束图一般附有导线数据表（如图 ３.１３）。

（２）线束标记

为了使安装、调试及维修方便，线束的端子标记是不可缺少的。 标记一般打在导线端头上。常用标记方法有三种，如图 ３.１４ 所示。

① 印字标记，批量生产中可用印字机在导线端头８ ～１５ ｍｍ 处印字符标记， 也可用手工打印，通常称为直接标记。

② 色环标记，色环标记类似色环电阻的标记，根据导线数量可用色排成色环，称为色码。

③ 用标记套管，有成品标记套管，印有各种字符并且有不同内径，外形通常为方形。使用时按要求剪断套在导线端子即可。

（３）线束捆扎

线束通常采用以下三种方法捆扎成形：

① 线绳绑扎，可用棉线、尼龙线等绑扎线束，绑扎距离和密度根据线束大小确定，一般在分支处要多捆几圈以便加固。

② 粘结，导线数量不多时也可采用粘合剂将导线粘结成型。

③ 专用线束搭扣，如图３.１５所示是其中几种，可根据线束大小选择合适搭扣。