电子产品制造工艺(PPT58页).ppt

1、第 1 章 电子工艺技术入门,1.4电子产品的形成与制造工艺流程简介,1.4电子产品的形成与制造工艺流程简介,1.4.1 电子产品的组成结构与形成过程 电子产品的形成也和其他产品一样，必须经历：新产品的研制、试制试产、测试验证和大批量生产几个阶段。,1.4电子产品的形成与制造工艺流程简介,1.4.2 电子产品生产的基本工艺流程 可见，电子产品系统是由整机，整机由部件，部件由零件和元器件等组成。 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一定功能 的电路板部件或叫组件（PCBA）。,1.4电子产品的形成与制造工艺流程简介,电路板组装中，可以

2、分 机器自动组装和人工装配两类。,1.4.3 电子企业的场地布局,电子工业属于技术密集型，又属于劳动密集型的行业。,1.4.3 电子企业的场地布局,1.4.3.1设计场地工艺布局应考虑的因素 企业的产品结构、设备类型和投资规模 产品生产工艺流程的优化和企业的水电气网络等系统的配置，要尽量简化工艺流程，缩短系统线路，节省投资。 尽量保证物流的顺畅、管理方便等。 要考虑生产环境的整洁、有序、噪音和污染,1.4.3 电子企业的场地布局,1.4.3.2 电子整机产品生产工艺过程举例 1 2 3 ,补充1：工艺基础管理 1 工装管理 2 工艺定额管理,1 工装管理,工艺装备是保证实施工艺的必要装备的总称

3、,是企业实施工艺的重要保证，是保证产品质量，提高劳动效率、改善劳动条件的重要手段。 古人说：“工欲善其事，必先利其器”，这个“器”就是指工具，到现代则发展为系统的工艺装备。 先进的工艺总是与先进的工艺装备紧密联系在一起的，任何一种先进的工艺，如果没有先进的工艺装备作手段，就不可能在现代工业化大生产中发挥，因此合理的组织工装的设计、制造、发放、保管和维修工作，是工艺管理的主要任务之一。,1.1 工艺装备的分类,1. 按用途分类 主要有下列五类： 各种生产设备(如传送生产线、焊接设备等)； 各种调试、检测用的仪器仪表； 各种装配及调试用的夹具； 存放各种材料、半成品及成品的容器及车辆； 各工位操作

4、用的工具。,2. 按适用性分类 通用工装: 又称标准的工艺装备，它适用于制造不同产品。这些通用工装是由专业生产工具的企业制造的，企业可按需订购； 专用工装: 又称非标准的工装。它是专为某种产品生产所研制的，通常是由企业自制或委托外单位设计制造。,3. 按配置的时间分类 “0”批工装: 在设计性试制阶段配置，约占工装总数(即正式投产时的工装总数)的2530%。 “I”批工装: 在生产性试制阶段配置，约占总数的70%。 “II”批工装:在正式投产阶段需补充配置的工装，它占的比例很小，一般小于5%。,1.2 工艺装备的研制,1.必须研制的工装 (1)基板调试检测仪,(2)专用存放器具及车辆 文明生产

5、要求生产过程的原材料、半成品、成品必须妥善放置，以防损坏及保持生产场地的整齐。 一般体积较小的元器件、零部件可以用通用塑料箱存放， 体积较大容易损坏的零部件必须制造专用的存放箱或存放车。,1.2 工艺装备的管理,1、研制程序：,2.工装的编号 无线电工业的编号有三部分组成：,2.领用 各使用部门必须根据工艺文件中的工装明细表向各有关仓库领取，并办理领用手续。 3.维护 设备及专用调试检测仪分别由设备科及工艺科负责维护，其它工装由使用部门负责维护。 4.报废 工装正常损耗，无法修复，可办理报废补领手续，如责任性损坏或遗失，要根据情节赔偿。,工装定额管理,工业企业定额管理的对象主要是材料消耗及工时

6、消耗两大类， 加强对工艺定额的管理工作，不断提高工艺定额的水平，是企业降低成本、提高经济效益的主要途径。 制订好工艺定额，加强工艺定额的贯彻实施，及时修订定额，是工艺管理的重要任务之一。,2.1 材料消耗定额,1.材料消耗的构成 (1)有效的消耗：指产品制造所消耗材料。 (2)工艺性消耗：指材料在加工过程中由于改变物理化学性能所产生的消耗。 (3)非工艺性消耗：指上述两种消耗以外的消耗，是由于管理不善而引起的消耗，它属于不正常的消耗。 材料消耗定额 = 有效消耗 + 工艺消耗,2.整机组装生产的材料消耗 (1)元器件的消耗 有效消耗: 装入整机的元器件; 工艺性消耗: 生产过程出现的元器件失效

7、（元器件本身存在缺陷；不恰当的工艺应力造成的失效）。 注意：只有失效概率低于规定的质量指标(元器件上机不良率)，才属于工艺性消耗。 当元器件的上机不良率超过规定的质量指标，则属于非工艺消耗。,(2)辅助材料的消耗 电子产品装联所消耗的辅助材料，用量较大的主要有焊接用的焊锡丝、焊锡条、助焊剂、松香、各种胶粘剂(带)等。其消耗定额的计算方法如下： 实际测定法，一般对有效消耗采用实际称量来测定，如焊锡消耗，可取十块印制板，用称量法测量在焊接前后重量的增加值，即可计算出每块板用锡的平均值。 经验统计法，一般根据材料消耗的统计资料，及不同车间使用的情况进行分析核实，从而确定一个合适的工艺性消耗值。,3.

8、材料消耗定额的管理 (1)建立元器件的失效分析制度 生产部门对失效元器件应认真的收集，建立一物一卡一袋，并作好失效背景(失效时间、故障现象、失效模式等)登记， 质量部门应定期进行分析，分清元器件厂及整机厂责任(即元器件本身质量不良还是工艺故障引起的失效)，以便进行元器件上机不良率及工艺不良率的考核，努力将非工艺性消耗控制在最低程度。,(2)定期修订定额 定额员必须定期进行实际消耗的技术分析工作，针对薄弱环节和浪费现象提出节约材料的改进意见，并督促实现，从而不断的降低材料的非工艺性消耗。 随着产品结构的改进，先进工艺的采用、工人操作技能的提高和材料节约措施的实施，定额员必须不断的修改定额。,(3

9、)加强材料的管理 尽量压缩物资的储备，一般控制在三个月内。 必须实行先进先出的管理办法。 必须严格按材料消耗定额限额发料。,2.2 工时消耗定额,工时消耗定额是指在一定的生产技术和组织管理条件下，为生产一件合格产品(或完成一定工作)预先规定的劳动时间消耗。 它是编制生产计划，确定产量定额及合理安排劳动力的依据，是企业实行经济核算和经济责任制考核的基础，是用以衡量企业是否正确贯彻劳动分配制度的尺度，组织劳动竞赛的评比标准。制订合理先进的工时消耗定额是企业合理安排劳动力，提高劳动生产率的重要手段。,1.标准工时定额的制订 (1)测定法：就是利用秒表反复多次的测定某一基本装联动作所消耗的时间。 (2

10、)经验法：是根据以往的生产经验，来推算出工时。 (3)统计法：是根据长期积累的统计资料及国内外同行工时定额资料，结合本企业的实际情况，而确定的工时。,(4)PTC法： 称为“预定动作时间标准”目前已有3040种之多，著名的有动作时间分析法(MTA)、工作因素法(WF)、方法时间测定(DMT)、空间动时间(DMT)、 它们的基本做法是把作业分解成基本动作，如伸手、抓、放等，并规定出这些基本动作的标准时间，然后集合这些时间值，就能确定该作业的定额时间。,(5)MODAPTS法： 又称“模特排时法”，它较前几种方法更简便易行，比较适用于小批量多品种、产品更新换代快的手工生产定额时间的确定。它 以手指

11、移动 2.5公分距离时平均需要的时间为单位动作时间，称为1MOD(1MOD=0.129S)，而将身体其它部位的动作归纳为21种基本动作，它们的动作时间均为手指动作时间的整数倍。 所以，只要将作业动作分解为基本动作，就可根据MOD标准时间推算出工时定额。,补充2：装联工艺概述 1 装联工艺分类 2 装联工艺过程 3 装联流水线设备 4 装联应具备的条件,1 装联工艺分类,什么是装联工艺技术： 通常，将两个或两个以上的原材料、元器件、零部件组合起来，达到可靠的电气及机械连接的一系列工艺技术统称为装联工艺技术。,1. 装联等级,2. 装联工艺种类,钎焊,钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料，加热后，

12、钎料熔化，焊件不熔化，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，将焊件牢固的连接在一起。,钎焊,根据钎料熔点的不同将钎焊分为软钎焊和硬钎焊 （1）软钎焊：软钎焊的钎料熔点低于450C，接 头强度较低(小于70 MPa)。 （2）硬钎焊：硬钎焊的钎料熔点高于450C，接 头强度较高(大于200 MPa)。钎焊接头的承载能力与接头连接面大小有关。因此，钎焊一般采用搭接接头和套件镶接，以弥补钎焊强度的不足。,熔焊,焊接过程中,将焊件接头加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊是焊接技术中应用最广的焊接方法。手工电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、电渣焊等均属熔焊。,超声焊,超声焊是利用超声

13、波发生器产生的能量，通过换能器在超高频的磁场感应下，迅速伸缩而产生弹性振动，使劈刀相应振动，同时在劈刀上施加一定的压力于是劈刀在这两种力的共同作用下，带动AI丝在被焊区的金属化层如（AI膜）表面迅速摩擦，使AI丝和AI膜表面产生塑性变形，这种形变也破坏了AI层界面的氧化屋，使两个纯净的金属表面紧密接触达到原子间的结合从而形成焊接。主要焊接材料为铝（AI）线，焊头一般为楔形 。,2 装联工艺过程,2.1 装联过程的组成单元 1.工序 产品的装联过程是由一系列工序组成，工序是产品加工全过程所经历的按一定顺序排列的各种工艺过程，每个工序都由一个或一组工人在某一工作地（区域）,负责完成同一类型的作业内

14、容。,2.工位 流水线上每一个工人所处的工作地就称为一个工位。 3.工步 每个工位的工人在进行操作时，其作业内容可分为若干个步骤，这个步骤称为工步。,2.2 整机装联的工艺流程,3 装联流水线设备,3.1 常用流水线设备的形式 (1)输送带式传送机 采用连续缓慢运行 (无级变速); 可任何部位取放产品； 适用轻型产品； 结构简单，造价低； 适应性强，应用较广泛。,（2）滚子链传送机 闭路环形线：它是以带工装框架台车为载体构件，以滚子链为联动构件的传送机。 采用连续缓慢运行 无级变速 （0.32m/min） 在运行中操作， 形成一种动态作业。 用于印制板插件线。,开路直行线：采用直行滑道、拨爪推

15、动式传送结构。 连续缓慢运行， 无级变速 （0.32m/min） 在运行中操作， 形成一种动态作业。 用于印制板插件线， 可与自动焊接设备 连为一体。,（3）双链条拖动托板式传送机,它是工装托板为载体构件，以双链条拖动的传送机。通过安装一些辅助装置，实现工装托板的升降、旋转、移送、加速、供电等功能，满足作业需要的各种功能。 运行方式有连续运行和间歇运行两种动作。 一般应用于产品的整机装配调试线及最终检验包装线。,（4）自动化设备流水线,在SMT生产中, 将各种自动化的单机连接成自动化的生产线, 它是光、机、电、仪、微处理机五为一体的设备。 印制电路板由自动装板机送入自动生产线，在传送带的 输送

16、下完成各道工序的安装内容，如：自动装板印刷焊 膏贴上片状元件再流焊接自动检查自动下板。,。,3.2 流水线的节拍形式,1.强制节拍(又称为定时节拍) 传送线是作间歇运动，每隔一个固定的时间间隔，传送线向前移动一个规定的距离。 每个动作周期就是一个生产节拍时间,两次运行的间隔时间就是工人的作业时间。 优点：能控制均衡生产，保证作业计划的按时完成; 缺点：操作工人情绪紧张，在遇到难点往往草率处 理，影响产品的质量。 工时利用率降低，不利于发挥工人的主观能动性。 适用性：整机组装生产线。,2.相对强制节拍（又称为带缓冲的强制节拍） 它是在强制节拍的基础上留有一定的缓冲余地，这种节拍形式的流水线，线体

17、运载着在制品始终在匀速缓慢的移动。 实现缓冲的方式有两种： 工人在线体上操作，遇到难点时可利用延长作业点位置来调节作业时间，在传送线旁设置工作台，工人将产品从传送线上取下进行作业，靠人体延长取放在制品的位置来实现，。 优点：弥补了定时节拍的缺点，有利保证产品质量。 缺点：不利于均衡生产，取放产品是多余劳动。 适用性：印制板插件作业；基板补焊、调试作业,3.相对自由节拍 每个节拍中的作业时间相对自由，当在制品移动至工作地时，工装托板自动停止，待作业完成后由操作工控制放行。 优点：对保证产品质量、提高生产效率、发挥人的潜能有利。 缺点：控制均衡生产的难度提高。 适用性：整机总装、整机调试与检验作业

18、。 随着企业管理水平的提高，人的素质的提高，强制节拍的形式逐渐被淘汰，企业的流水设备一般都采用有一定缓冲余地及自由度的节拍形式,生产线之间的衔接 产品组装的全过程一般有若干条生产线组成，它们之间的卸接一般有独立方式及卸接方式两种。 (1)独立方式： 各条生产线独立，互相之间不卸接， 在制品在线间是按批量移动。 (2)衔接方式： 各生产线之间的在制品通过升降机及空中运输线传送，或由自动化设备直接连接。 在制品在线间是按单件移动，线间不需要周转量；,4.装联应具备的条件,4.1 成熟的产品设计 1.电路设计经过认真分析、正确计算和充分试验; 2.能合理选用元器件，选用元器件的参数留有余地； 3.结构件的配合尺寸适当； 4.符合价值工程的原则及工作程序； 5.产品经过严格的试制阶段的定型鉴定。,4.2 合理的工艺设计 1.工艺流程设计合理； 2.工艺布局设计合理； 3.生产环境条件配置正确； 4.工艺文件编制先进、合理、正确、齐套； 5.加工手段能满足设计生产能力的要求。,4.3 熟练的操作工 操作人员应经过培训，考试合格后上岗。 4.4 严格的质量控制 1.在生产过程安排有合理的检验点； 2.对关键工序，安排了质量控制点； 3.生产线上的测试仪器，有定期送检制