《电子产品工艺与设备(大三上学期3)-1 电子产品装配工艺》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子产品工艺与设备(大三上学期3)-1 电子产品装配工艺（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 心系祖国 胸怀天下 明礼诚信 博学笃行 秉承 进德修业 精益求精 的校训 珍惜大学美好时光 谱写绚丽青春篇章 大学并不是通过背诵答案获取高分的地方 而是培养探索精神 独立思考和创新能力的地方 大学是应用知识自我发现自我的过程 对于大学的师生来讲 不应受功利主义 机会主义的侵扰而放弃自己的理想 更不要随波逐流 大学生活最有意义的部分是学生在老师的指导下学习 工作 探索 思考和选择自己的人生道路 4 1装配工艺技术基础4 2印制电路板的组装4 3整机组装4 4表面贴装技术简介4 5微组装技术简介4 6焊接工艺 第4章装配焊接技术 熟悉装配工艺技术 自动焊接技术 接触焊接技术 掌握印制电路板组装和
2、整机组装 手工焊接技术和手工焊接的工艺要求 了解微组装技术 本章要点 4 1装配工艺技术基础 1 组装特点 1 组装工作是由多种基本技术构成的 2 装配操作质量 在很多情况下 都难以进行定量分析 如焊接质量的好坏 通常以目测判断 刻度盘子 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 不然的话 由于知识缺乏和技术水平不高 就可能生产出次品 一旦混进次品 就不可能百分之百地被检查出来 产品质量就没有保证 4 1 1组装特点及技术要求 2 组装技术要求1 元器件的标志方向应按照图纸规定的要求 安装后能看清元件上的标志 2 安装元件的极性不得装错 安装前应套
3、上相应的套管 3 安装高度应符合规定要求 同一规格的元器件应尽量安装在同一高度上 4 安装顺序一般为先低后高 先轻后重 先易后难 先一般元器件后特殊元器件 5 元器件在印刷板上的分布应尽量均匀 疏密一致 排列整齐美观 不允许斜排 立体交叉和重叠排列 元器件外壳和引线不得相碰 要保证1mm左右的安全间隙 6 元器件的引线直径与印刷焊盘孔径应有0 2 0 4mm的合理间隙 7 一些特殊元器件的安装处理 MOS集成电路的安装应在等电位工作台上进行 以免静电损坏器件 发热元件 如2瓦以上的电阻 要与印刷板面保持一定的距离 不允许贴面安装 较大元器件的安装 重量超过28g 应采取固定 绑扎 粘 支架固定
4、等 措施 组装在生产过程中要占去大量时间 因为对于给定的生产条件 必须研究几种可能的方案 并选取其中最佳方案 目前 电子产品的组装方法 从组装原理上可以分为 1 功能法功能法是将电子产品的一部分放在一个完整的结构部件内 该部件能完成变换或形成信号的局部任务 某种功能 这种方法能得到在功能上和结构上都属完整的部件 从而便于生产 检验和维护 不同的功能部件 接收机 发射机 存储器 译码器 显示器 有不同的结构外形 体积 安装尺寸和连接尺寸 很难做出统一的规定 这种方法将降低整个产品的组装密度 此法适用于以分立元件为主的产品组装 4 1 2组装方法 2 组件法组件法是制造一些在外形尺寸和安装尺寸上都
5、统一的部件 这时部件的功能完整性退居到次要地位 这种方法是针对为统一电气安装工作及提高安装密度而建立起来的 根据实际需要又可分为平面组件法和分层组件法 此法大多用于组装以集成器件为主的产品 3 功能组件法功能组件法是兼顾功能法和组件法的特点 制造出既有功能完整性又有规范化的结构尺寸和组件 微型电路的发展 导致组装密度进一步增大 以及可能有更大的结构余量和功能余量 因此 对微型电路进行结构设计时 要同时遵从功能原理和组件原理 电子产品组装的电气连接 主要采用印制导线连接 导线 电缆以及其它电导体等方式进行连接 1 印制导线连接印制导线连接法是元器件间通过印制板的焊接盘把元器件焊接 固定 在印制板
6、上 利用印制导线进行连接 目前 电子产品的大部分元器件都是采用这种连接方式进行连接 但对体积过大 质量过重以及有特殊要求的元器件 则不能采用这种方式 因为 印制板的支撑力有限 面积有限 为了受振动 冲击的影响 保证连接质量 对较大的元器件 有必要考虑固定措施 4 1 3连接方法 2 导线 电缆连接对于印制板外的元器件与元器件 元器件与印制板 印制板与印制板之间的电气连接基本上都采用导线与电缆连接的方式 在印制板上的 飞线 和有特殊要求的信号线等也采用导线或电缆进行连接 导线 电缆的连接通常通过焊接 压接 接插件连接等方式进行连接 现在也有采用软印制线代替导线进行连接 3 其它连接方式在多层印制
7、板之间的连接是采用金属化孔进行连接 金属封装的大功率晶体管以及其它类似器件通过焊片用螺钉压接 大部分的地线是利用底板或机壳进行连接 4 2印制电路板的组装 4 2 1组装工艺 通常我们把没有装载元件的印制电路板叫做印制基板 印制基板的两面分别叫做元件面和焊接面 元件面安装元件 元件的引出线通过基板的通孔 在焊接面的焊盘处通过焊接把线路连接起来 电子元器件种类繁多 外形不同 引出线也多种多样 所以印制板的组装方法也就有差异 必须根据产品结构的特点 装配密度 以及产品的使用方法和要求来决定 元器件装配到基板之前 一般都要进行加工处理 然后进行插装 良好的成形及插装工艺 不但能使机器性能稳定 防震
8、减少损坏等好处 而且还能得到机内整齐美观的效果 1 元器件引线的成形 1 预加工处理元器件引线在成形前必须进行加工处理 这是由于元器件引线的可焊性虽然在制造时就有这方面的技术要求 但因生产工艺的限制 加上包装 贮存和运输等中间环节时间较长 在引线表面产生氧化膜 使引线的可焊性严重下降 引线的再处理主要包括引线的校直 表面清洁及上锡三个步骤 要求引线处理后 不允许有伤痕 镀锡层均匀 表面光滑 无毛刺和残留物 2 引线成形的基本要求引线成形工艺就是根据焊点之间的距离 做成需要的形状 目的是使它能迅速而准确地插入孔内 基本要求如下 元件引线开始弯曲处 离元件端面的最小距离应不小于2mm 弯曲半径不应
9、小于引线直径的两倍 怕热元件要求引线增长 成形时应绕环 元件标称值应处于在便于查看的位置 成形后不允许有机械损伤 引线成形基本要求如图4 1所示 图中A 2mm R 2d h 图4 1 a 为0 2mm 图4 1 b h 2mm C np p为印制电路板坐标网格尺寸 n为正整数 a 水平安装 b 垂直安装图4 1引线成形基本要求 3 成形方法为保证引线成形的质量和一致性 应使用专用工具和成形模具 成形工序因生产方式不同而不同 在自动化程度高的工厂 成形工序是在流水线上自动完成的 在没有专用工具或加工少量元器件时 可采用手工成形 使用平口钳 尖嘴钳 镊子等一般工具 有些元器件的引出脚需要修剪成形
10、 由长到短按顺序对孔插入 如图4 2所示 图4 2多引脚修剪成形 2 元器件的安装方法元器件的安装方法有手工安装和机械安装 前者简单易行 但效率低 误装率高 而后者安装速度快 误装率低 但设备成本高 引线成形要求严格 一般有以下几种安装形式 1 贴板安装 安装形式如图4 3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1mm 当元器件为金属外壳 安装面又有印制导线时 应加绝缘衬垫或套绝缘套管 2 悬空安装 安装形式如图4 4所示 它适用于发热元件的安装 元器件距印制基板面有一定高度 安装距离一般在3 8mm范围内 以利于对流散热 图4 4悬空安装 图4 3贴板安装 3 垂直
11、安装 安装形式如图4 5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 但对质量大引线细的元器件不宜采用这种形式 4 埋头安装 倒装 安装形式如图4 6所示 这种方式可提高元器件防震能力 降低安装高度 元器件的壳体埋于印制基板的嵌入孔内 因此又称为嵌入式安装 5 有高度限制时的安装 安装形式如图4 7所示 元器件安装高度的限制 一般在图纸上是标明的 通常处理的方法是垂直插入后 再朝水平方向弯曲 对大型元器件要特殊处理 以保证有足够的机械强度 经得起振动和冲击 图4 5垂直安装图4 6埋头安装 图4 7有高度限制的安装 6 支架固定安装 安装形式如图4 8所示 这种方法适用于重量较大的
12、元件 如小型继电 变压器 阻流圈等 一般用金属支架在印制基板上将元件固定 图4 8支架固定安装 3 元器件安装注意事项 元器件插好后 其引线的外形处理有弯头的 有切断成形等方法 要根据要求处理好 所有弯脚的弯折方向都应与铜箔走线方向相同 如图4 9 a 所示 b c 则应根据实际情况处理 图4 9引线弯脚方向 安装二极管时 除注意极性外 还要注意外壳封装 特别是玻璃壳体易碎 引线弯曲时易爆裂 在安装时可将引线先绕1 2圈再装 对于大电流二极管 有的则将引线体当作散热器 故必须根据二极管规格中的要求决定引线的长度 也不宜把引线套上绝缘套管 为了区别晶体管的电极和电解电容的正负端 一般是在安装时
13、加带有颜色的套管区别 大功率三极管一般不宜装在印制板上 因为它发热量大 易使印制板受热变形 4 2 2组装工艺流程 1 手工方式1 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 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2 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 每拍元件 约6个 插入 全部元器件插入 1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 2 自动装配工艺流程自动装配一般使用自动或半自动插件机和自动定位机等设备 自动装配和手工装配的过程基本上是一
14、样的 通常都是从印制基板上逐一添装元器件 构成一个完整的印制线路板 所不同的是 自动装配要求限定元器件的供料形式 整个插装过程由自动装配机完成 自动插装工艺过程框图如图4 10所示 经过处理的无器件装在专用的传输带上 间断地向前移动 保证每一次有一个元器件进到自动装配机的装插头的夹具里 插装机自动完成切断引线 引线成形 移至基板 插入 弯角等动作 并发出插装完了的信号 使所有装配回到原来位置 准备装配第二个元件 印制板靠传送带自动送到另一个装配工位 装配其它元器件 当元器件全部插装完毕 即自动进入波峰焊接的传送带 图4 10自动控制插装工艺流程 印制电路板的自动传送 插装 焊接 检测等工序 都
15、是用电子计算机进行程序控制 它首先根据印制板的尺的大小 孔距 元器件尺寸和它在板上的相对位置等 确定可插装元器件和选定装配的最好途径 编写程序 然后再把这些程序送入编程机的存贮器中 由计算机自动控制完成上述工艺流程 自动装配对元器件的工艺要求 自动插装是在自动装配机上完成的 对元器件装配的一系列工艺措施都必须适合于自动装配的一些特殊要求 并不是所有的元器件都可以进行自动装配的 在这里最重要的是采用标准元器件和尺寸 对于被装配的元器件 要求它们的形状和尺寸尽量简单 一致 方向易于识别 有互换性等 有些元器件 另外 还有一个元器件的取向问题 即元器件在印制板什么方向取向 对于手工装配没有什么限制
16、也没有什么根本差别 但在自动装配中 则要求沿着X轴和Y轴取向 最佳设计要指定所有元器件只有一个轴上取向 至多排列在两个方向上 为希望机器达到最大的有效插装速度 就要有一个最好的元器件排列 元器件的引线孔距和相邻元器件引线孔之间的距离 也都应标准化 并尽量相同 4 3整机组装 4 3 1整机组装的结构形式 电子产品机械结构的装配是整机装配的主要内容之一 组成整机的所有结构件 都必须用机械的方法固定起来 以满足整机在机械 电气和其它方面性能指标的要求 合理的结构及结构装配的牢固性 也是电气性可靠性的基本保证 整机结构与装配工艺关系密切 不同的结构要有不同的工艺与之互相适应 不同的电子产品组装级 其组装结构形式也不一样 1 插件结构形式插件结构形式是应用最广的一种结构形式 主要是由印制电路板组成 在印制板的一端备有插头 构成插件 通过插座与布线连接 有的直接将引出线与布线连接 有的则根据组装结构的需要 将元器件直接装在固定组件支架 或板 上 便于元器件的组合以及与其他部分配合连接 2 单元盒结构形式这种形式是适应产品内部需要屏蔽或隔离而采用的结构形式 通常将这一部分元器件装在一块印刷板上或支
