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电子产品装配工艺

来源:首页 | 时间:2019-05-28

  电子产品装配工艺_电子/电路_工程科技_专业资料。电子产品装配工艺 第6章 电子产品装配工艺 ? ? ? ? ? 6.1 电子产品技术文件 6.2 装配工艺技术基础 6.3 印制电路板的组装 6.4整机组装 6.5微组装技术简介 电子产品装配工

  电子产品装配工艺 第6章 电子产品装配工艺 ? ? ? ? ? 6.1 电子产品技术文件 6.2 装配工艺技术基础 6.3 印制电路板的组装 6.4整机组装 6.5微组装技术简介 电子产品装配工艺 本章要点 ●熟悉电子产品技术文件:设计文件和工艺 文件 ●熟悉装配工艺技术 ●掌握印制电路板组装和整机组装 ●了解微组装技术 电子产品装配工艺 6.1 电子产品技术文件 1. 技术文件的分类 ①按制造业中的技术分工,将技术文件分为设计文件 和工艺文件两大类,这是我们要讨论的主要内容,将在下 面几节详细叙述。 ②在非制造业领域是按电子技术图表本身特性,分为 工程性图表和说明性图表两大类,前者是为产品的设计、 生产而用的,具有明显的“工程”特性,而后者是用于非 生产目的,例如技术交流、技术说明、专业教学、技术培 训等方面,它有较大的“随意性”和“灵活性”,可以随 着电子技术的发展,不断有新的名词、符号和代号出现。 这部分内容本课程就不具体分析了 。 电子产品装配工艺 2. 产品技术文件的特点 (1)标准严格:产品技术文件要求全面、严格地执行 国家标准,不能有丝毫“灵活性”,或者其他标准。所谓 “企业标准”,只能是国家标准的补充或延伸,而不能与 国标相左 (2)格式严谨:按照国家标准,工程技术图具有严谨 的格式,包括图样编号、图栏、图幅分区等。 (3)管理规范:产品技术文件由技术管理部门进行管 理,涉及文件的审核、签署、更改、保密等方面都由企业 规章制度约束和规范。技术文件中涉及核心技术的资料, 特别是工艺文件是一个企业的技术资产,对技术文件进行 管理和不同级别的保密是企业自我保护的必要措施。 电子产品装配工艺 6.1.1 设计文件 设计文件是产品在研究、设计、试制和生产实践过 程中逐步形成的文字、图样及技术资料,它规定了产品 的组成、型号、结构、原理以及在制造、验收、使用、 维修、贮存和运输产品过程中,所需要的技术数据和说 明,是组织生产和使用产品的基本依据。 设计文件由设计部门编制。在编制时,其内容和组 成应根据产品的复杂程度、继承性、生产批量、组成生 产的方式以及是试制还是生产等特点区别对待,在满足 组织生产和使用要求的前提下,编制所需的设计文件。 电子产品装配工艺 1. 电子产品及其组成部门根据产品的特征分为八级,各级的名称及代号如表 6.1 所示。 级的名称及代号如表6.1所示。 表 6.1 产品的分级 级的名称 级的代号 成套设备 1 整件 2、3、4 部件 5、6 零件 7、8 1. 设计文件的特征 电子产品及其组成部门根据产品的特征分为八级,各 设计文件的特征 说明: 说明: 电子产品种类繁多,一般产品结构复杂程度可分为简单产品和复杂产品。 按产品的结构特性可分为:成套设备、整件(组件) 、部件、零件。 电子产品种类繁多,一般产品结构复杂程度可分为简 按产品的使用和制造情况可分为:专用件、通用件、标准件、外购件。 单产品和复杂产品。 按产品的结构特性可分为:成套设备、整件(组件)、 部件、零件。 按产品的使用和制造情况可分为:专用件、通用件、 标准件、外购件。 电子产品装配工艺 为了便于对设计文件分类编号,规定电子产品及其组成 部分按其结构特征及用途分为8个等级: ①零件是一种不采用装配工序而制成的产品。 ②部件是由两个或两个以上零件或材料、零料等以可拆 卸或不可拆的连接形式组成的产品。 ③整(组)件是由材料、零件、部件等经装配连接所组 成的具有独立结构或独立用途的产品。 ④成套设备是若干个单独整件相互连接(如机械的、电 气的等)而共同构成的成套产品(这些单独整件一般制造厂 中不需要经过装配或安装),以及其它较简单的成套设备。 例如雷达、计算机等设备属这一级。这级代码号(或图样编 号)为1级。 电子产品装配工艺 2. 设计文件的分类 下面介绍几种设计文件的分类方法。 (1) 按表达的内容分:①图样。②略图。③文字和表格。 (2) 按形成的过程分:①试制文件。②生产文件。 (3) 按绘制过程和使用特征分: ①草图是设计产品时所绘制的原始图样,是供生产和设 计部门使用的一种临时性的设计文件。草图可用徒手绘制。 ②原图供描绘底图用的设计文件。 ③底图是作为确定产品及其组成部分的基本凭证。底图 又可为:基本底图、副底图、复印图。 电子产品装配工艺 3. 设计文的组成及完整性 (1) 设计文件的完整性 设计文件是组织生产的必要条件之一,必须完整。一般 在满足组织生产和提供使用的前提下,由设计部门和生产部 门参照表6.2协商确定。 (2)设计文件的编号方法 ①十进分类编号方法。这种方法就是将产品的设计文 件按规定的技术特征(主要根据产品的功能、结构、材料、 用途、工艺特征),分为10级(从0~9),每级分为10类 (0~9),每类分为10型(0~9),每型又分为10种(0~9)。 在特征标记前,冠以汉语拼音字母表示企业区分代号,在特 征标记后,标上三位数字,表示登记号,最后是文件简号。 电子产品装配工艺 例6.1 AB 2.022.005 MX AB 企业代号 2.022 .005 MX 级类型种 登记顺序号 文件简号 ②隶属编号法。按产品组成部分的隶属关系进行编号。 这种编号一般用于同类型产品、数量较少、通用化、系列 化程度较低的机械产品。 例6.2 Gh 2-0 JT Gh 企业代号 2-0 JT 文件简号 基本代号 电子产品装配工艺 4. 设计文件的格式及填写方法 (1) 设计文件的格式 现行标准规定了各种设计文件的格式,计有格式 (1)、格式(2)等15种。不同的文件采用不同的格式。 (2)设计文件的填写方法 每张设计文件上都必须有主标题栏和登记栏,零件 图还应有镀涂栏,装配图、安装图和接线)主标题栏。主标题栏放在设计文件每张图样的右 下角,用来记载图名(产品名称)、图号、材料、比例、 重量、张数、图的作者和有关职能人员的署名及署 名时 间等。 电子产品装配工艺 2)明细栏。明细栏位于主标题栏的上方,用于填写直 接组成该产品的整件、部件、零件、外购件和材料,亦即在 图中有旁注序号的产品和材料。填写方法是按装入所述装配 图中的整件、部件、零件、外购件和材料的顺序,依照十进 分类编号由小到大的顺序自上而下地填写,当位置不够时, 可再向上延续。 当装配图是两张或两张以上的图纸时,明细栏放在第一 张上。复杂的装配图允许用4号幅面单独编制明细栏,作为 装配图纸时,明细栏应自上而下填写。 电子产品装配工艺 5.常用设计文件介绍 (1)零件图:表示零件材料、形状、尺寸和偏差、表面 粗糙度、涂覆、热处理及其他技术要求的图样。 (2)装配图:装配图是表示产品组成部分相互连接关系 的图样。在装配图上,仅按直接装入的零、部、整件的装配 结构进行绘制,要求完整、清楚地表示产品的组成部分及其 结构总形状。 装配图一般包括下列内容: 表明产品装配结构的各种视图;装配时需要检查的尺寸 及其极限偏差,外形尺寸、安装尺寸、与其他产品连接的位 置和尺寸;在装配过程中或装配后需要加工的说明;装配时 需借助的配合或配制方法;其他必要的技术要求和说明。 电子产品装配工艺 (3)电原理图(DL):电原理图是详细说明产品元 件或单元间电气工作原理及其相互间连接关系的略图,是 设计、编制接线图和研究产品性能的原始资料。在装接、 检查、试验、调整和使用产品时,电原理图与接线图一起 使用。 组成产品的所有元件在图上均以图形符号表示,但 为了清晰方便,有时对某些单元亦可以用方框表示。各符 号在图上的配置可根据产品基本工作原理,从左至右,自 上而下地排成一列或数列,并应以图面紧凑、清晰、顺序 合理、电连接线最短和交叉最少为原则。对于在电原理图 上采用方框图形表示的单元,应单独给出其电原理图。 在原理图中各元件的图形符号的右方或上方应标出 该元件的位置符号,各元件的位置符号一般由元件的文字 符号及脚注序号组成。 电子产品装配工艺 (4)接线图(JL):表示产品装接面上各元器件的相 对位置关系和接线的实际位置的略图,它和电原理图或逻 辑图一起用于产品的接线、检查、维修。接线图还应包括 进行装接时必要的资料,例如接线表,明细表等。 对于复杂的产品,若一个接线面不能清楚地表达全部 接线关系时,可以将几个接线面分别给出。绘制时,应以 主接线面为基础,将其他接线面按一定方向开展,在展开 面旁要标注出展开方向。在某一个接线面上,如有个别元 件的接线关系不能表达清楚时,可采用辅助视图(剖视图、 局部视图、向视图等)来说明并在视图旁注明是何种辅助 视图 。 看接线图时同样应先看标题栏、明细表,然后参照电 原理图,看懂接线图。而后按工艺文件的要求将导线接到 规定的位置上。 电子产品装配工艺 (5)技术条件(JT): 技术条件是指对产品质量、规格 及其检验方法等所做的技术规定。技术条件是产品生产和使 用应当共同遵循的技术依据。 技术条件的内容一般应包括:概述、分类、外形尺寸、 主要参数、例行和交收试验、试验方法、包装和标志、贮存 和运输。 对产品的组成部分,如整件、部件、零件,一般不 单独编写技术条件。 (6)技术说明书(JS):用于说明产品用途、性能、组 成、工作原理和使用维护方法等技术特性,供使用和研究产 品之用。技术说明书的内容一般应包括:概述、技术参数、 工作原理、结构特征、安装及调整。 概述:概括性地说明产品的用途、性能、组成、原理等。 技术参数:应列出使用、研究本产品所必须的技术数据以及 有关计算公式和特性曲线等。 电子产品装配工艺 工作原理:应从本产品的使用出发,通过必要的略图 (包括原理图以及其他示意图),以通俗的方法说明产品的 工作原理。结构特征:用以说明产品在结构上的特点、特性 及其组成等。可借外形图、装配图和照片来表明主要的结构 情况。安装及调整:用以说明正确使用产品的程序,以及产 品维护、检修、排除故障的方法、步骤和应注意的问题。 在必要时,根据使用的需要可同时编制使用说明书,其内容 主要包括产品的用途、简要技术特性及使用维护方法等。对 于简单的产品编使用说明书即可。 (7)明细表(MX) 明细表是表格形式的设计文件,内容包括成套设备明 细表、整件明细表、成套件明细表(包括成套安装件、成套 备件、成套工具和附件、成套装放器材、成套包装器件)。 电子产品装配工艺 6.1.2 工艺文件 工艺文件是指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各 种技术文件的总称。 1. 工艺基本概念 (1)工艺:是劳动者利用生产工具对各种原材料、半成 品进行加工或处理,改变它的几何、外形尺寸、表面状态、 内部组织,物理化性能以及相互关系,最后使之成为产品的 方法,是人类在劳动中积累起来并经过总结的操作技术经验。 工艺通常是以文件的形式反映出来。工艺文件是企业进行生 产准备、原材料供应、计划管理、生产调度、劳动力调配、 工模具管理的主要技术依据,是加工生产、检验的技术指导。 电子产品装配工艺 (2)工艺管理:企业内部的工艺管理属于微观工 艺管理和各级机电工业管理部门属于宏观的工艺管理。 (3)工艺规程:工艺规程是规定产品或零件制造工 艺过程和操作方法等的工艺文件,是工艺文件的主要 部分。工艺规程按使用性质分为: ①专用工艺规程。 ②通用工艺规程。 ③标准工艺规程(典型工艺细则)。 ④工艺路线。 ⑤工艺装备(工艺装置)。 电子产品装配工艺 2.工艺工作的内容 1)产品试制阶段的主要工作,投产前的工艺准备工 作有六项,即:①设计方案讨论;②审查产品工艺性;③ 拟定工艺方案;④编制工艺路线;⑤编工艺文件;⑥工艺 初步评审。 试生产阶段工艺工作有三项,即:①处理生产技术问 题(工装验证及工艺试验);②工艺最终证审;③编写技 术总结、修改工艺文件。 2)产品定型阶段的工艺工作分四个阶段,即:①设 计文件的工艺性审查;②编制关键件工艺规程;③编制产 品定型工艺文件;④定型工艺文件编号归档。 电子产品装配工艺 3.工艺文件分类 (1)工艺管理文件:这是企业科学地组织生产和控 制工艺工作的技术文件。主要有:工艺文件目录;工艺路 线表;材料消耗工艺定额明细表;配套明细表;专用及标 准工艺装配表。 (2)工艺规程:①按使用性质可分为:专用工艺规 程;通用工艺规程;标准工艺规程。②按加工专业可分为: 机械加工工艺卡;电气装配工艺卡;扎线工艺卡;油漆涂覆 工艺卡。 4.工艺文件内容 工艺文件是企业组织生产、指导操作、保证产品产量的 重要手段和法规,因此工艺文件应做到正确、完整、统一、 清晰。 电子产品装配工艺 (1)完整性要求 工艺文件的种类和内容按生产性质、类型及复杂 程度对生产定型的工艺文件规定了完整性要求。 (2)成册要求:工艺文件的成册是指对一项产品 工艺文件的装订成册要求。可按设计文件所划分的整 件为单元进行成册,也可按工艺文件中所划分的工艺 类型为单元进行成册,同时也可以根据其实际情况按 上述两种方法进行混合交叉成册。成册的册数根据产 品的复杂程度可成为一册或若干册,但成册应有利于 查阅、检查、更改、归档。总册应有总封面及总目录, 而每一分册也应具有单独的封面和目录以利查阅。 电子产品装配工艺 5.工艺文件的编号及简号 工艺文件的编号是指工艺文件的代号,简称“文件代 号”。 第一部分是企业区分代号,由大写的汉语拼音字母 组成,用以区分编制文件的单位,例如图中的“SJA”即 上海电子计算机厂的代号。 第二部分是设计文件十进制数分类编号。 第三部分是工艺文件的简号,由大写的汉语拼音字 母组成,用以区分编制同一产品的不同种类的工艺文件, 图中的“GJG”即工艺文件检验规范的简号。 第四部分是区分号。当同一简号的工艺文件有两种 或两种以上时,可用标注区分号(数字)的方法加以区分。 电子产品装配工艺 6. 工艺文件的编制方法 (1) 编制工艺文件的原则:编制工艺文件应以保证产 品质量,稳定生产为原则,应以采用最经济最合理的工艺 手段进行加工为原则。 编制工艺文件的基本原则如下:①要根据产品批量 大小和复杂程度区别对待。如对单件小批量生产,编制内 容要简单扼要,对大批量生产编制要完整、科学细致。② 要考虑生产车间的组织形式、设备条件和工人的技术水平 等情况,使文件编制的深度适当。③对于未定型的产品, 可不编制工艺文件。④工艺文件应以图为主,使操作者一 目了然,便于操作,必要时可加注简要说明。⑤凡属工人 应知应会的工艺规程内容,工艺文件中不再编写。 电子产品装配工艺 (2) 编制工艺文件的方法及要求。 在编制整机工艺文件时,要仔细分析设计文件的技术 条件、技术说明、原理图、安装图、接线图、线扎图及有 关的零、部件图等。 编制时先考虑准备工序,如各种导线的加工处理、元 器件引线成形、浸锡、各种组合件的装接、印标记等,编 制出准备工序的工艺文件。凡不适合直接在流水线上装配 的元器件,可安排在准备工序里去做。 接下来考虑总装的流水线工序。先确定每个工序的所 需工时,然后确定需要用几个工序(工时与工序的多少主 要考虑日产量和生产周期)。要仔细考虑流水线各工序的 平衡性,安排要顺手,最好是按局部分片分工,尽可能不 要上下翻动机器,正反面都装焊。 电子产品装配工艺 编制工艺文件还要注意以下几点要求: ①编制的工艺 文件要做到准确、简明、统一、协调并注意吸收先进技术, 选择科学、可行、经济效果最佳的工艺方案。②工艺文件中 所采用的名词、术语、代号、计量单位要符合现行国标或部 标规定。③工艺附图要按比例绘制并注明完成工艺过程所需 要的数据(如尺寸等)和技术要求。④尽量引用部颁通用技 术条件和工艺细则及企业的标准工艺规程。最大限度地采用 工装或专用工具、测试仪器和仪表。⑤易损或用于调整的零 件、元器件要有一定的备件。视需要注明产品存放、传递过 程中必须遵循的安全措施与使用的工具、设备。⑥编制关键 件、关键工序及重要零、部件的工艺规程时,要指出准备内 容、装联方法、装联过程中的注意事项以及使用的工具、量 具、辅助材料等。视需要进行工艺会签,以保证工序间的衔 接和明确分工。 电子产品装配工艺 7.常见工艺图表简介 (1)工艺路线表:工艺路线表是能简明列出产品零、 部、组件生产过程中由毛坯准备到成品包装,在工厂内外 顺序经过的部门及各部门所承担的工序简称,并且列出零、 部、组件的装入关系的一览表,它的主要作用的:①生产 计划部门作为车间分工和安排生产计划的依据,并据此建 立台账,进行生产调度。②作为工艺部门专业工艺员编制 工艺文件分工的依据。 (2)元器件工艺表:为了提高插装(机插或手工插) 的装配效率和适应流水生产的需要,对采购进来的元器件 要进行预处理加工(即对元器引线进行成形加工)而编制 的元器件加工汇总表,是供整机产品、分机、整件、部件 内部电器连接的准备工艺。 电子产品装配工艺 (3)导线及扎线加工表:为整机产品、分机、整件、 部件进行系统的、内部的电路连接所应准备的各种各样的 导线、扎线、电缆等加工汇总表,是企业组织生产、进行 车间分工、生产技术准备工作的最基本的依据。 (4)配套明细表:是为了说明部件、整件装配时所需 用的零件、部件、整件、外购件(包括元器件、协作件、 标准件)等主要材料,以及生产过程中的辅助材料等,以 便供各有关部门在配套准备时作为领料、发料的依据。 (5)装配工艺过程卡:用来编制产品的部件、整件的 机械性装配和电气连接的装配工艺全过程。 (6)工艺说明及简图:用来编制在其他格式上难以表 达清楚、重要的和复杂的工艺。对某一具体零、部、整件 提出技术要求,也可以作为其他表格的补充说明。因此, 本格式要有明确的产品对象。 电子产品装配工艺 6.2 装配工艺技术基础 6.2.1组装特点及技术要求 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。 电子产品装配工艺 2.元器件组装技术要求 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)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 等)措施。 电子产品装配工艺 6.2.2 组装方法 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。 电子产品装配工艺 2.组件法 组件法是制造一些在外形尺寸和安装尺寸上都统一的部 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。 电子产品装配工艺 6.2.3 连接方法 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 。 电子产品装配工艺 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.其它连接方式 在多层印制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。 电子产品装配工艺 6.3 印制电路板的组装 6.3.1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,元件的引脚通过基板的通孔,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,引脚也多种多样, 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、减少损坏等好处,而且还能得到机内整齐美观的效 果。 电子产品装配工艺 1.元器件引线)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。 电子产品装配工艺 (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: ①元件引线开始弯曲处,离元件端面的最小距离 应不小于2mm。 ②弯曲半径不应小于引线直径的两倍。 ③怕热元件要求引线增长,成形时应绕环。 ④元件标称值应处于在便于查看的位置。 ⑤成形后不允许有机械损伤。 电子产品装配工艺 引线 (a) 为0~2 mm ,图6-5(b) h≥2 mm ;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6-5 引线成形基本要求 电子产品装配工艺 (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。由长到短按顺序对孔插入, 如图6-6所示。 图6-6多引脚修剪成形 电子产品装配工艺 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6.7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。 图6-7贴板安装 电子产品装配工艺 (2)悬空安装:安装形式如图6.8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6-8悬空安装 电子产品装配工艺 (3)垂直安装:安装形式如图6-9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6-10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。 图6-9 垂直安装 图6-10 埋头安装 电子产品装配工艺 (5)有高度限制时的安装:安装形式如图6-11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6-11 有高度限制的安装 电子产品装配工艺 (6)支架固定安装:安装形式如图6-12所示。这 种方法适用于重量较大的元件,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6-12 支架固定安装 电子产品装配工艺 3.元器件安装注意事项 ①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(a) 所示。(b)、(c)则应根据实际情况处理。 图6-13 引线弯脚方向 电子产品装配工艺 ②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。 ③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,加带有颜色的套管区别。 ④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。 电子产品装配工艺 6.3.2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。 电子产品装配工艺 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。 ①自动插装工艺过程框图如图6-14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。 电子产品装配工艺 图6-14 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 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。 电子产品装配工艺 ②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,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,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。 电子产品装配工艺 6.4 整机组装 6.4.1 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。 电子产品装配工艺 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架 上,放在一个封闭的金属盒内,通过插头座或屏蔽线与外 部接通。单元盒一般插入机架相应的导轨上或固定在容易 拆卸的位置,便于维修。 电子产品装配工艺 3.插箱结构形式 一般将插件和一些机电元件放在一个独立的箱体中,该 箱体有接插头,通过导轨插入机架上。插箱一般分无面板和 有面板两种形式。 4.底板结构形式 该形式是目前电子产品中采用较多的一种结构形式,它 是一切大型元器件,印制电路及机电元器件的安装基础,睡 面板配合,很方便地将电路与控制、调谐等部分连接。 5.机体结构形式 机体结构是决定产品外形并使其成为一个整体结构。它 可以给内部安装件提供组装在一起并得到保护的基本条件, 还能给产品装配,使用和维修带来方便。 电子产品装配工艺 6.4.1 整机组装的工艺要求 电子产品的装配工艺在产品设计制造的整个过程中具 有重要的意义,它将直接影响到各项技术指标能否实现或 能否用最合理、最经济的方法实现。如果在结构设计中对 工艺性考虑不周到,不仅会生产造成困难,还将直接影响 到生产率的提高。 1)结构装配工艺应具有相对的独立性。整机结构安装 通常是指用紧固件和胶粘剂将产品的元器件的零、部、整 件按设计要求装在规定的位置上。由于产品组装采用分级 组装,整机中各分机、整件和部件的划分,不仅在电气上 具有独立性,而且在组装工艺上也具有相对的独立性,这 样不仅便于组织生产,也便于整机的调整和检验。 电子产品装配工艺 2)机械结构装配应有可调节环节,以保证装配精度。 3)机械结构装配中所采用的连接结构,应保证安装方 便和连接可靠。并尽可能地采用有效的新型连接结构形式。 4)机械结构装配应便于设备的调整与维修。在电子产 品中需要经常调节或更换的元器件,应保证装拆及更换的 方便,并且在更换及调整时不应影响其它元器件或部件。 此外,还应考臣在整机维修时,容易打开,便于观察修理。 5)线束的固定和安装要有利于组织生产,并使整机装 配整齐美观。 6)要合理使用紧固零件。紧固件的合理使用,是结构 工艺性的重要环节。一般地说,整机中使用紧固件少,工 艺性就好,紧固件使用合理,工艺性就愈好,而合理使用 紧固件对产品的可靠性也有很大影响。 电子产品装配工艺 7)提高产品耐冲击,振动的措施。电子产品在使用 和运输过程中,不可避免地会受到振动、冲击等机械力的 作用,使其受到损坏或无法工作。为了保证电子产品在外 界机械因素影响下仍能可靠的工作,除了安装减振器进行 隔离外,还应考虑对产品中的各元器件和机械结构采用耐 振措施,一般可从下列两上方面采取措施: ①提高电子产品各元器件及结构件本身抗振动、冲 击的能力。 ②采取隔振措施。隔振是防护电子产品免受振动的 一种重要措施。 8)应保证线路连接的可靠性。在电路装配中,线路 连接的主要方法是焊接。焊接质量直接影响产品的电性能 和可靠性,因此装配中的焊接工艺十分得重要。 9)操用调谐机构应能精确、灵活和匀滑地工作,人 工操作手感要好。 电子产品装配工艺 6.4.3 整机联装 1.整机联装的内容 整机联装包括机械的和电气的两大部分工作,具体 地说,总装的内容,包括将各零、部、整件(如各机电元 件、印制电路板、底座、面板以及装在它们上面的元件) 按照设计要求,安装在不同的位置上,组合成一个整体。 总装的装配方式,从整机结构来分,有整机装配和组 合件装配两种。对整机装配来说,整机是一个独立的整体, 它把零、部、整件通过各种连接方法安装在一起,组成 一个不可分的整体,具有独立工作的功能。如:收音机, 电视机,信号发生器等等。而组合件装配,整机则是若干 个组合件的组合体,每个组合件都具有一定的功能,而且 随时可以拆卸,如大型控制台,插件式仪器等等。 电子产品装配工艺 2.整机联装的基本原则 整机联装的目标是利用合理的安装工艺,实现预定的 各项技术指标。整机安装的基本原则是: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、易碎易损件后装,上道工序不得影响下道工序的安 装。 3.整机联装的工艺过程及要求 整机联装的工艺过程为:准备→机架→面板→组件→ 机芯→导线连接→传动机构→总装检验→包装。 总装工艺过程的先后程序有时可以作适当变动,但必 须符合以下两条:①使上下道工序装配顺序合理或加工方 便。②使总装过程中的元器件损耗应最小。 电子产品装配工艺 4.常用零部件装配工艺 从装配工艺程序看,零部件装配内容主要包括安装和 紧固两部分。 安装是指将安装配件放置在规定部件的全部过程。装 配件的结构组成不外乎有电子元件、机械结构、辅助构件 和紧固零件等,安装的内容是指对装配件的安放,应满足 其位置、方向和次序的要求,直到紧固零件全部套上入扣 为止,才算安装过程结束。紧固是在安装之后用工具紧固 零件拧紧的工艺过程。 在操作中,安装与紧固是紧密相联的,有时难以截然 分开。当主要元件放上后,辅助构件,紧固件边套装边紧 固,但是一般都不拧得很紧,待元件位置初步得到固定后, 稍加调整拔正再作最后的固定。 电子产品装配工艺 下面介绍几种常用零部件的装配。 (1)电位器的安装 电位器的安装根据其使用的要求一般应注意两点: 有锁紧装置时的安装。这里指对电位器芯轴的锁紧。 芯轴位置是可变的,能影响电阻值。在安装时由固定螺母 将电位器固定在装置板上,用紧锁螺母将芯轴锁定。图 6.15为带锁紧装置的电位器安装。利用锁紧螺母内锥面对 弹性夹锥面施加的夹合力将调整芯轴夹紧,在振动冲击中 不发生角位移,拧动锁紧螺母不直接碰到芯轴,施加的是 渐近力,不影响已调好的轴位,容易锁定在最佳点上,且 便于调试。装配中拧动锁紧螺母检查其锁定性能,拧紧时 用2寸起子应拧不动芯轴,拧松时芯轴应能被轻松地转动。 电子产品装配工艺 图6-15有紧锁装置的电位器安装 电子产品装配工艺 有定位要求时的安装。定位是指元件本身的定位和 元件转轴的定位。装配件必须具有两个以上的紧固点才 可能得到位置上的固定,因此在元件上往往设置定位圈, 定位销和定位凸缘与装置板上相应的定位孔,定位槽相 嵌套,当轴向得到固定后,不致产生经向角位移,在安 装中必须使定位装置准确入位。 转轴定位表现在控制轴的装配效果上,如图6-16所 示,电位器安装中,要求旋钮相对于面板刻度标志 配 制对零标志点(常用配钻点漆的方法)应保证旋钮拧到 左极端位置时标志点对准面板刻度的零位。 电子产品装配工艺 图6-16有定位要求的电位器安装 电子产品装配工艺 (2)散热器的安装 电子产品中大功率元器件的散热通常采用自然散热形式, 它包括热传导、对流、辐射等几种。功率半导体器件一般都安 装在散热器上,如图6.17所示为集成电路散热器安装结构。 图6-17 散热器安装 电子产品装配工艺 在安装时,器件与散热器之间的接触面要平整,清洁, 装配孔距要准确,防止装紧后安装件变形,减小实际接触 面积,人为地增加界面热阻。散热器上的紧固件要拧紧, 保证良好的接触,以有利于散热。为使接触面密合,往往 在安装接触面上涂些硅脂,以提高散热效率,但涂的数量 和范围要适当,否则将失去实际效果。散热器的安装部位 应放在机器的边沿,风道等容易散热的地方,有利于提高 散热效果。叉指型散热器放置方向会影响散热效果,在相 同功耗下因放置方向不同而温升较大,如方形叉指型散热 器平放(叉指向上)比侧放(叉指向水平方向)的温升稍 低,长方形和菱形叉指型散热器平放比横侧放(长轴在水 平方向)散热效果要好。在没有其它条件限制时,应尽量 注意这个特点。 电子产品装配工艺 6.5 微组装技术简介 6.5.1微组装技术的基本内容 微组装技术(MPT)是组装技术发展的最新阶段。 微组装技术为组装技术引入了一个新的概念:裸芯片 组装。裸芯片组装是将若干裸片组装到多层高性能基片上 形成功能电路块或一件电子产品。这项技术就是微组装技 术,是以多种高新技术为基础的精细组装技术,包括以下 基本内容: 电子产品装配工艺 1.科学的总体设计思想:MPT的实现出现了一套新的设 计理念,基本思路是以微电子学及集成电路技术为依托, 运用计算机辅助系统进行系统总体设计、关键技术的部件 设计以及电性能模拟等。新的综合设计技术是实现产品微 组装的基本保证。 2.高密度多层基板制造技术:高密度多层基板是芯片组 装的关键。 3.芯片组装技术:芯片组装技术采用表面组装技术、安 装设备外,还涉及到一些特种连接技术。 4.可靠性技术:主要包括元器件选择及失效分析,产品 的测试技术,如在线测试、性能分析、检测方案等。 电子产品装配工艺 6.5.2 微组装技术层次的划分 主要技术有以下三层次。 1.多芯片组件(MCM) 多芯片组件是由厚膜混合集成电路发展起来的一种组 装技术,可以理解为集成电路的集成(二次集成),其主 要特征是:所用IC为LSI/VLSI、IC占基板面积大于20%、 基板层数大于4、组件引线。 采用的基板有三种类型: ①PCB板,密度不高,成本低。 ②陶瓷烧结板,采用厚膜工艺,密度较高,成本高。 ③半导体片,以硅片为基板,采用薄膜工艺,密度高。 电子产品装配工艺 2.硅大圆片组装(WSI/HWSI) 采用硅大圆片作为安装基板,将芯片组装到硅大 圆片上而形成电子组件,可直一步增大安装密度。硅 大圆片(WSI)是按IC工艺制成互联功能的基片,将多 片IC芯片安装到基片上形成新组件。 混合大圆片(HWSI)是在硅片上沉淀有机或无机 薄膜,多层互联,组装多片IC裸片(大于25片)。这 种技术难度大,成品率低。 3.三维组装(3D) 是将IC、MCM、WSI进行三维叠装,进一步缩短 引线,增加密度。 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺 电子产品装配工艺

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