电子整机装配工艺规程解读

1、电子整机装配工艺规程1整机装配工艺过程1.1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1所示。图1整机装配工艺过程1.2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，确保流水线连续均衡地移动，应合理编制工艺 流程，使每道

2、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。1.3整机装配的顺序和基本要求1）整机装配顺序与原则按组装级别来分，整机装配按元件级，插件级，插箱板级和箱、柜级顺序进行，如图2所示。(箱菇柜级)(插箱板级)(插件级) (元件级) 第四级组装第三级组装第二级组装第一级组装图2整机装配顺序元件级：是最低的组装级别，其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

3、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。2) 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

4、职检验 ) 制度。1.4 整机装配的特点及方法1) 组装特点 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。2) 组装方法组装在生产过程中要占去大量时间， 因为对于给定的应用和生产 条件，必须研究

5、几种可能的方案，并在其中选取最佳方案。目前，电 子设备的组装方法从组装原理上可以分为：(1) 功能法。这种方法是将电子设备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 )。(2) 组件法。这种方法是制造出一些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退居次要地位。(3) 功能组件法。这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。2电子整机装配前的准备工艺2.1 搪锡技术搪锡指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

6、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 1。表 1 搪锡温度和时间方式时间fw电烙铁擔锡30D± 101搪镉槽搪锡<29012超声派擔锡24 02疔012(1)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3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。XXX导线烙铁头图3电烙铁搪锡(2)搪锡槽搪锡搪锡槽搪锡如图4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

7、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，以防元器件过热 损坏引线或导线 端头 、1 1r-加热器图4搪锡槽搪锡(3)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5所示。元器件变幅杆焊料槽图5超声波搪锡2)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

8、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。 在规定的时间内若搪锡质量不好，可待搪锡件冷却后，再进 行第二次搪锡。若质量依旧不好，应立即停止操作并找出原因。 经搪锡处理的元器件和导线要及时使用，一般不得超过三天， 并需妥善保存。 搪锡场地应通风良好，

9、及时排除污染气体。2.2元器件引线 的成形和屏蔽导线的端头处理221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。手工操作时，为了保证成形质量和成形的一致性， 也可应用简便 的专用工具，如图6所示。图6(a)为模具，图6(b)为卡尺，它们均 可方便地把元器件引线成形为图6(c)的形状。图6引线成形重要工具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应超过1

10、0%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，A>2 mm R>2d (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02 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8所示图中除角度外，单位均为 mm(a)三极管；(b)圆形外壳集成电路图8三极管及圆形外壳引线成形图扁平封装集成电路的引线成形要求如图9所示。

11、图中W为带状引线厚度，R>2W带状引线弯曲点到引线根部的距离应大于等于 1 mm(5) 引线成形后的元器件应放在专门的容器中保存，元器件的型号、规格和标志应向上。2.3为了防止导线周围的电场或磁场干扰电路正常工作而在导线外加上金属屏蔽层，即构成了屏蔽导线。在对屏蔽导线进行端头处理时 应注意去除的屏蔽层不宜太多，否则会影响屏蔽效果。屏蔽线是两端 接地还是一端接地要根据设计要求来定，一般短的屏蔽线均采用一端 接地。屏蔽导线端头去除屏蔽层的长度如图 3.10所示。具体长度应根据导线的工作电压而定，通常可按表 3.2中的数据选取。绝缘层屏蔽层图10屏蔽导线去屏蔽层的长度表3.2去除屏蔽层的长度工

12、作电压/V去屏蔽层长度Anm600以下102060030002030300010 0003060通常应在屏蔽导线线端处剥落一段屏蔽层，并做好接地焊接的准 备，有时还要加接导线及进行其他的处理。现分述于下：(1) 剥落屏蔽层并整形搪锡。如图 11(a)所示，在屏蔽导线端部 附近把屏蔽层开个小孔，挑出绝缘导线，并按图 11(b)所示，把剥落 的屏蔽层编织线整形并搪好一段锡。(b)(a)挑出导线；(b)整形搪锡图11剥落屏蔽层并整形搪锡(2) 在屏蔽层上加接导线。有时剥落的屏蔽层长度不够，需加焊接地导线，可按图12所示，把一段直径为0.50.8 mm的镀银铜线 的一端绕在已剥落的并经过整形搪锡处理的

13、屏蔽层上，绕约 23圈并焊牢。图12加焊接地导线有时也可不剥落屏蔽层，而在剪除一段金属屏蔽层后，选取一段适当长度的导电良好的导线焊牢在金属屏蔽层上， 再用绝缘套管或热 缩性套管，从如图13所示的方向套住焊接处，以起到保护焊接点的 作用。图13加套管的接地线焊接2.4电缆的加工241棉织线套低频电缆的端头绑扎棉织线套多股电缆一般用作经常移动的器件的连线，如电话线、航空帽上的耳机线及送话器线等。绑扎端头时，根据工艺要求，先剪 去适当长度的棉织线套，然后用棉线绑扎线套端，缠绕宽度48 mm 缠绕方法见图14。拉紧绑线后，将多余绑线剪掉，在绑线上涂以清 漆Q98-1胶。'拉紧图14棉织线套低频

14、电缆的端头绑扎绝缘同轴射频电缆的加工对绝缘同轴射频电缆进行加工时，应特别注意芯线与金属屏蔽层 间的径向距离，如图15所示图15绝缘同轴射频电缆加工图如果芯线不在屏蔽层的中心位置，则会造成特性阻抗不准确，信 号传输受到损耗。焊接在射频电缆上的插头或插座要与射频电缆相匹 配，如50 Q的射频电缆应焊接在50 Q的射频插头上。焊接处芯线应 与插头同心。射频同轴电缆特性阻抗计算公式如下：其中，Z为特性阻抗（Q ） ; D为金属屏蔽层直径；d为芯 线直径；£ 为介质损耗。243扁电缆的加工扁电缆又称带状电缆，是由许多根导线结合在一起，相互之间绝 缘，整体对外绝缘的一种扁平带状多路导线的软电缆。

15、 这种电缆造价 低、重量轻、韧性强、使用范围广，可用作插座间的连接线、印制电 路板之间的连接线及各种信息传递的输入/输出柔性连接。剥去扁电缆绝缘层需要专门的工具和技术。 最普通的方法是使用 摩擦轮剥皮器的剥离法。如图16所示，两个胶木轮向相反方向旋转， 对电缆的绝缘层产生摩擦而熔化绝缘层，然后绝缘层熔化物被抛光刷 刷掉。如果摩擦轮的间距正确，就能整齐、清洁地剥去需要剥离的绝 缘层桶电缆图16用摩擦轮剥皮器剥去扁电缆绝缘层图17是一种用刨刀片去除扁电缆绝缘层的方法。刨刀片可用电 加热，当刨刀片被加热到足以熔化绝缘层时， 将刨刀片压紧在扁电缆上，按图示方向拉动扁电缆，绝缘层即被刮去。剥去了绝缘层的

16、端头可用抛光的方法或用合适的溶剂清理干净。扁电缆与电路板的连接常用焊接或专用固定夹具完成。刨刀片图17用刨刀片剥扁电缆绝缘层3.印制电路板的组装3.1印制电路板装配工艺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，引线成形要求严格。一般有以下几种安装形式:(1) 贴板安装。其安装形式如图18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。B>5 mrn图18贴板安装(2) 悬空安装。其

17、安装形式如图19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 mmVTT图19悬空安装(3) 垂直安装。其安装形式如图3.20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。(4) 埋头安装。其安装形式如图21所示。这种方式可提咼兀器件 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，因此又称为嵌入式安装。A1IIIIAAIfV图20垂直安装图21埋头安装脸2 d(5) 有高度限制时的安装。其安装形式如图22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

18、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。7TT(6) 支架固定安装。其安装形式如图23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兀件固定粘合剂-支架图23 有固定支架的安装元器件安装注意事项(1) 元器件插好后，其引线的外形有弯头时，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3.24(a)所示图3.24(b)、(c)所示的走线方向则应根据实际情况处理。图3.24 引线弯脚方向(2) 安装二极管时，除注意极性外，还要注意外壳封装，特别是 在玻璃壳体易碎，引线弯曲时易爆裂的情况下

19、，在安装时可将引线先 绕12圈再装。(3) 为了区别晶体管和电解电容等器件的正负端，一般是在安装 时，加带有颜色的套管以示区别。(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。3.2印制电路板组装工艺流程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T引线整形T插件T调整位置T剪切引线T固定位置f焊接f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

20、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f全部元器件插入f一次性切割引线f 一次性锡焊f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。3.2.2 自动装配工艺流程手工装配使用灵活方便， 广泛应用于各道工序或各种场合， 但速 度慢，易出差错，效率低，不适应现代化生产的需要。尤其是对于设 计稳定、产量大和装配工作量大而元器件又无需选配的产品， 宜采用 自动装配方式。（1）自动装配工艺过程。 自动装配

21、工艺过程框图如图 25 所示。经 过处理的元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。图25自动装配工艺过程图(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，在这里最重要的是采用标准元器件和尺寸。4.整机调试与老化4.1整机调试的内容和程序调试工作的主要内容调试一般包括调整和测试两部分工作。整机内有电感线圈磁心、 电位器、微调可变电容器等可调元件，也有与电气指标有关的机械传 动部分、调谐系统部分等可调部件。调试的主

22、要内容如下：(1) 熟悉产品的调试目的和要求。(2) 正确合理地选择和使用测试所需要的仪器仪表。(3) 严格按照调试工艺指导卡，对单元电路板或整机进行调试和 测试。调试完毕，用封蜡、点漆的方法固定元器件的调整部位。(4) 运用电路和元器件的基础理论知识分析和排除调试中出现 的故障，对调试数据进行正确处理和分析。4.1.2 整机调试的一般程序电子整机因为各自的单元电路的种类和数量不同， 所以在具体的 测试程序上也不尽相同。通常调试的一般程序是：接线通电、调试电 源、调试电路、全参数测量、温度环境试验、整机参数复调。(1) 接线通电。按调试工艺规定的接线图正确接线，检查测试设 备、测试仪器仪表和被

23、调试设备的功能选择开关、 量程挡位及有关附 件是否处于正确的位置。经检查无误后，方可开始通电调试。(2) 调试电源。调试电源分三个步骤进行：电源的空载初调。 等效负载下的细调。 真实负载下的精调。(3) 电路的调试。电路的调试通常按各单元电路的顺序进行。(4) 全参数测试。经过单元电路的调试并锁定各可调元件后，应 对产品进行全参数的测试。(5) 温度环境试验。温度环境试验用来考验电子整机在指定的环 境下正常工作的能力，通常分低温试验和高温试验两类。(6) 整机参数复调。 在整机调试的全过程中， 设备的各项技术参 数还会有一定程度的变化， 通常在交付使用前应对整机参数再进行复 核调整，以保证整机设备处于最佳的技术状态。4.2 整机的加电老化4.2.1 加电老化的目的整机产品总装调试完毕后， 通常要按一定的技术规定对整机实施 较长时间的连续通电考验， 即加