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1、电子整机装配工艺 装配和焊接过程是产品质量的关键环节 因此也是训练过程的重点之一 整机装配工艺过程 整机装配工艺过程: 整机装配工艺过程即为整机的装接工序安排，就 是以设计文件为依据，按照工艺文件的工艺规程和具 体要求，把各种电子元器件、机电元件及结构件装连 在印制电路板、机壳、面板等指定位置上，构成具有 一定功能的完整的电子产品的过程。 整机装配工艺过程根据产品的复杂程度、产量大 小等方面的不同而有所区别。但总体来看，有装配准 备、部件装配、整件调试、整机检验、包装入库等几 个环节，如图所示。 流水线作业法: 通常电子整机的装配是在流水线上通过流 水作业的方式完成的。 为提高生产效率，确保流
2、水线连续均衡地 移动，应合理编制工艺流程，使每道工序的 操作时间(称节拍)相等。 流水线作业虽带有一定的强制性，但由于 工作内容简单，动作单纯，记忆方便，故能减 少差错，提高功效，保证产品质量。 元件级： 是最低的组装级别，特点是结构不可分割 。 插件级： 用于组装和互连电子元器件。 插箱板级： 用于安装和互连的插件或印制电路板部件 。 箱、柜级： 它主要通过电缆及连接器互连插件和插箱 ，并通过电源电缆送电构成独立的有一定功能 的电子仪器、设备和系统。 整机装配的一般原则是： 先轻后重，先小后大， 先铆后装，先装后焊， 先里后外，先下后上， 先平后高，易碎易损坏后装， 上道工序不得影响下道工序
3、。 电子产品生产工艺流程 电子产品的构成和形成: 电子产品有的简单，有的复杂，一般地讲 ，电子产品的组成结构可以用下图表示： 整机装配的基本要求 (1) 未经检验合格的装配件(零、部、整件)不得安装 ，已检验合格的装配件必须保持清洁。 (2) 认真阅读工艺文件和设计文件，严格遵守工艺规 程。装配完成后的整机应符合图纸和工艺文件的要求 。 (3) 严格遵守装配的一般顺序，防止前后顺序颠倒， 注意前后工序的衔接。 (4) 装配过程不要损伤元器件，避免碰坏机箱和元器 件上的涂覆层，以免损害绝缘性能。 (5) 熟练掌握操作技能，保证质量，严格执行三检( 自检、互检和专职检验)制度。 整机装配的特点及方
4、法 组装特点 : 1)、电子设备的组装在电气上是以印制电路板为支撑 主体的电子元器件的电路连接，在结构上是以组成产 品的钣金硬件和模型壳体，通过紧固件由内到外按一 定顺序的安装。电子产品属于技术密集型产品，组装 电子产品的主要特点是：1) 组装工作是由多种基本 技术构成的。 2) 、装配操作质量难以分析。在多种情况下，都难 以进行质量分析，如焊接质量的好坏通常以目测判断 ，刻度盘、旋钮等的装配质量多以手感鉴定等。 3) 、进行装配工作的人员必须进行训练和挑选，不 可随便上岗。 电子整机装配前的准备工艺 搪锡技术 : 搪锡就是预先在元器件的引线、导线端头和各类线端子上 挂上一层薄而均匀的焊锡，以
5、便整机装配时顺利进行焊接工作 。 1. 搪锡方法: 导线端头和元器件引线的搪锡方法有电烙铁搪锡、搪锡槽 搪锡和超声波搪锡，三种方法的搪锡温度和搪锡时间见表。 电烙铁搪锡: 电烙铁搪锡适用于少量元器件和导线焊接前的搪 锡，如图所示。搪锡前应先去除元器件引线和导线端 头表面的氧化层，清洁烙铁头的工作面，然后加热引 线和导线端头，在接触处加入适量有焊剂芯的焊锡丝 ，烙铁头带动融化的焊锡来回移动，完成搪锡。 电烙铁搪锡 搪锡槽搪锡: 搪锡槽搪锡如图所示。搪锡前应刮除焊料表面的 氧化层，将导线或引线沾少量焊剂，垂直插入搪锡槽 焊料中来回移动，搪锡后垂直取出。对温度敏感的元 器件引线，应采取散热措施，以防
6、元器件过热损坏。 搪锡槽搪锡 超声波搪锡: 超声波搪锡机发出的超声波在熔融的焊料中传播，在变 幅杆端面产生强烈的空化作用，从而破坏引线表面的氧化层， 净化引线表面。因此事先可不必刮除表面氧化层，就能使引线 被顺利地搪上锡。把待搪锡的引线沿变幅杆的端面插入焊料槽 焊料中，并在规定的时间内垂直取出即完成搪锡，如图所示。 超声波搪锡 搪锡的质量要求及操作注意事项: (1) 质量要求。经过搪锡的元器件引线和导线端头，其根 部与离搪锡处应留有一定的距离，导线留1 mm，元器件留2 mm以上。 (2) 搪锡操作应注意的事项如下： 通过搪锡操作，熟悉并严格控制搪锡的温度和时间。 当元器件引线去除氧化层且导线
7、剥去绝缘层后，应立即搪 锡，以免再次氧化或沾污。 对轴向引线的元器件搪锡时，一端引线搪锡后，要等元器 件充分冷却后才能进行另一端引线的搪锡。 部分元器件，如非密封继电器、波段开关等，一般不宜用 搪锡槽搪锡，可采用电烙铁搪锡。搪锡时严防焊料和焊剂渗入 元器件内部。 电子产品生产的基本工艺流程 从上节知道，电子产品系统是由整机整机是 由部件部件是由零件元器件等组成。由整机组 成系统的工作主要是连接和调试，生产的工作不多 ，所以我们这里讲的电子产品生产工艺是指整机的 生产工艺。 电子产品的装配过程是先将零件、元器件组装 成部件，再将部件组装成整机，其核心工作是将元 器件组装成具有一定功能的电路板部件
8、或叫组件（ PCBA）。本书所指的电子工艺基本上是指电路板 组件的装配工艺。 在电路板组装中，可以划分为机器自动装配和 人工装配两类。机器装配主要指自动铁皮装配（ SMT）、自动插件装配（AI）和自动焊接，人工装 配指手工插件、手工补焊、修理和检验等。电路板 生产的基本工艺流程如下图所示。 本次训练须做的装配前的准备工作 1、元器件的处理、成型、插装和连接。 上面围绕着如何焊好焊点介绍了焊点的质量要求，操作方 法。而在操作中的另一个问题是元器件的处理、成型和插装 。 元器件处理是在焊接前完成的。 1）元器件的处理： 元器件在出厂时其引脚都作过防氧化与助焊处 理，引脚上都镀银。但由于长期的商业周
9、转或库存也 会使其氧化，给焊接工作带来困难，对于这样的元器 件在上机之前一定要严格处理。 所谓元器件的处理就是将元器件引线的氧 化膜及污物去掉，然后镀上一层锡。 作法： 用钢锯条或镊子等刮元器件引线。使其露 出原金属本色，引线全刮完后涂助焊剂。一手 用镊子夹住引线，一手执烙铁镀锡。操作时用 电烙铁沾饱焊锡，并用它将被镀锡的元件引脚 压在松香块上，待松香融化后将元器件引脚从 烙铁头与松香之间慢慢抽出，抽出时引脚一定 要在融化的焊锡包裹之中。注意时间不可过长 ，并用镊子帮助散热。也可用锡锅浸锡。 2）元器件的成型、插装。 元器件的成型目的在于使其便于在电路 板或其他固定物上安装。 经过镀锡的元器件
10、 应视元器件大小和在印刷电路板上的位置为 其成型。作法是用镊子或尖嘴钳弯曲元器件 引线，使其具有一定形状。成形后的元器件 能方便的插入元器件孔内。元器件成形一般 分卧式和立式两种，可根据实际情况选择。 一般尽量选用卧式，当元件密度大时可采用 立式。 元器件引线的成形： 为了便于安装和焊接，提高装配质量和效率，加 强电子设备的防震性和可靠性，在安装前，根据安装 位置的特点及技术方面的要求，要预先把元器件引线 弯曲成一定的形状。 引线成形的技术要求： (1) 引线成形后，元器件本体不应产生破裂，表 面封装不应损坏，引线弯曲部分不允许出现模印、压 痕和裂纹。 (2) 引线成形后，其直径的减小或变形不
11、应超过 10%，其表面镀层剥落长度不应大于引线直径的 1/10。 (3) 若引线上有熔接点，则在熔接点和元器件本 体之间不允许有弯曲点，熔接点到弯曲点之间应保持 2 mm的间距。 (4) 引线成形尺寸应符合安装要求。 弯曲点到元器件端面的最小距离A不应小于2 mm，弯曲半径R应大于或等于2倍的引线直径，如 图7所示。图中，A2 mm；R2d (d为引线直径) ；h在垂直安装时大于等于2 mm，在水平安装时为0 2 mm。 半导体三极管和圆形外壳集成电路的引线成形要 求如图所示。图中除角度外，单位均为mm。 三极管及圆形外壳引线成形基本要求 (a) 三极管；(b) 圆形外壳集成电路 元器件成型应
12、考虑以下几点： 1）造型精致、美观。 2）元器件引线开始弯曲处距元件体至少3mm。 3）元器件的弯曲半径应为引线直径的二倍。 如 图所示： 这几种在元器件引线的弯曲形状中， 图(a)比较简单，适合于手工装配； 图(b)适合于机械整形和自动装焊，特别是可 以避免元器件在机械焊接过程中从印制板上脱 落； 图(c)虽然对某些怕热的元器件在焊接时散热 有利，但因为加工比较麻烦，现在已经很少采 用。 成型后的元器件便可以在印制板上插装了。 成型后的元器件便可以在印制板上插装了 。插装应遵循以下原则： 1）插装到印制板上的元器件，标记应朝外向上 侧。 2）插装高度视元器件而定，阻容件、二极管距 板面约l3
13、mm。 3）不论元器件采用哪种插装方式，其引线穿过 印制板焊盘小孔后应留2mm长度。 各种元器件的安装，应该尽量使它们的标 记（用色码或字符标注的数值、精度等）朝上 或朝着易于辨认的方向，并注意标记的读数方 向一致（从左到右或从上到下），这样有利于 检验人员直观检查； 卧式安装的元器件，尽量使两端引线的长 度相等对称，把元器件放在两孔中央，排列要 整齐；立式安装的色环电阻应该高度一致，最 好让起始色环向上以便检查安装错误，上端的 引线不要留得太长以免与其他元器件短路，如 图所示。有极性的元器件，插装时要保证方向 正确。 当元器件在印制电路板上立式装配时，单 位面积上容纳元器件的数量较多，适合于
14、机壳内 空间较小、元器件紧凑密集的产品。但立式装配 的机械性能较差，抗振能力弱，如果元器件倾斜 ，就有可能接触临近的元器件而造成短路。为使 引线相互隔离，往往采用加套绝缘塑料管的方法 。 在同一个电子产品中，元器件各条引线所加 套管的颜色应该一致，便于区别不同的电极。因 为这种装配方式需要手工操作，除了那些成本非 常低廉的民用小产品之外，在档次较高的电子产 品中不会采用。 印制电电路板的组组装 印制电路板装配工艺： 1. 元器件在印制板上的安装方法 元器件在印制板上的安装方法有手工安装 和机械安装两种，前者简单易行，但效率低， 误装率高；后者安装速度快，误装率低，但设 备成本高，引线成形要求严
15、格。一般有以下几 种安装形式： 贴板安装：其安装形式如图所示，它适用于防震 要求高的产品。元器件贴紧印制基板面，安装间隙小 于1 mm。当元器件为金属外壳，安装面又有印制导 线时，应加垫绝缘衬垫或绝缘套管。 贴板安装 悬空安装：其安装形式如图所示，它适用于发热 元件的安装。元器件距印制基板面要有一定的距离， 安装距离一般为38 mm。 悬空安装 垂直安装：其安装形式如图所示，它适用于安装密度较 高的场合。元器件垂直于印制基板面，但大质量细引线的元器 件不宜采用这种形式。 埋头安装：其安装形式如图所示。这种方式可提高元器件 防震能力，降低安装高度。由于元器件的壳体埋于印制基板的 嵌入孔内，因此又
16、称为嵌入式安装。 有高度限制时的安装 支架固定安装：其安装形式如图所示。这种方式 适用于重量较大的元件，如小型继电器、变压器、扼 流圈等，一般用金属支架在印制基板上将元件固定。 手工方式： 在产品的样机试制阶段或小批量试生产时 ，印制板装配主要靠手工操作，即操作者把散 装的元器件逐个装接到印制基板上。其操作顺 序是： 待装元件引线整形插件调整位置 剪切引线固定位置焊接检验。 对于这种操作方式，每个操作者都要从头 装到结束，效率低，而且容易出差错。 对于设计稳定，大批量生产的产品，印制 板装配工作量大，宜采用流水线装配。这种方 式可大大提高生产效率，减少差错，提高产品 合格率。 流水操作是把一次复杂的工作分成若干道 简单的工序，每个操作者在规定的时间内完成 指定的工作量(一般限定每人约6个元器件插件 的工作量)。 每拍元件(约6个)插入全部元器件插入 一次性切割引线一次性锡焊检查。 引线切割一般用专用设备割头机一次 切割完成，锡焊通常用波峰焊机完成。
