工艺技术_电子设备制造工艺技术

电子工艺技术 电子设备制造工艺技术 电子制造产业的范围 产业涉及到的行业 微电子 材料 机械 控制 力学 光学 计算机 通讯 汽车 仪器仪表 化工 生物 医疗器械 环境 能源 航空航天等等 对应的行业 机械 通讯 计算机 新能源 消费电子 汽车 照明 医学 航空航天等 前言 任何自主开发的产品都必须经历研发 设计 和制造 生产 这两个阶段 这两个阶段可以由一个企业完成 也可以由两个不同的企业合作完成 一个完成研发 另一个完成生产制造 研发 设计 人员的主要技术工作是完成产品设计样机 工艺人员的主要技术工作是将设计样机转化成生产制造 并为组织科学的 合理的 均衡的生产提供主要的技术指导和支持 电子行业主要从业人员的分类 研发 设计 人员工艺人员质检人员标准化人员装配 接 人员校试人员 一 工艺概述1 工艺的发源与定义 1 工艺是生产者利用生产设备和生产工具 对各种原材料 半成品进行加工或处理 使之最后成为符合技术要求的产品的艺术 程序 方法 技术 它是人类在生产劳动中不断积累起来的并经过总结的操作经验和技术能力 例 工艺美术品 2 工艺发源于个人的操作经验和手工技能 技巧和经验的进一步发展 上升到理论阶段 便构成了现代的工艺学 3 制造工艺学在产品的生产过程中 科学的经营管理 先进的仪器仪表 高效成熟的工艺手段 严格的质量控制和低廉的生产成本成为赢得竞争的关键 时间 速度 能源 方法 程序 手段 质量 环境 组织 管理等一切与商业生产有关的因素变成人们研究的主要对象 4 对于现代化的工业产品来说 工艺不再仅仅是针对原材料的加工或生产的操作而言 应该是从设计到销售 包容每一个制造环节的整个生产过程 5 工艺就是如何创建 制造或执行某种目标或功能的知识和能力 2 工艺工作 工艺学及电子工艺学 1 工艺工作对于工业企业及其产品来说 工艺工作的出发点是为了提高劳动生产率 生产优质产品 减轻劳动强度 降低生产成本以及达到环保要求 2 工艺学它建立在对于时间 速度 能源 方法 程序 生产手段 工作环境 组织机构 劳动管理 质量控制等诸多因素的科学研究之上 工艺学的理论及应用指导企业从原材料采购进厂开始 加工制造 检验的每一个环节 直到成品包装 入库 运输和销售 包括销售活动中的技术服务及用户信息反馈 为企业组织有节奏地均衡生产提供科学的依据 可以说 工艺是企业科学生产的法律和法规 工艺学是一门综合性的学科 3 电子工艺学电子产品涉及计算机 通信 仪器 仪表 自动控制等领域 根据工作方式及使用环境的不同要求 其制造工艺又各不相同 所以 电子工艺学实际上是一个涉猎及其广泛的学科 4 电子工艺专业涉及的专业课程基础课程1 机 电一体化原理 人机工程应用 气动原理及控制 2 光学 CCD摄像 激光投影 3 物理 物理化学 冶金学 润湿 黏度 毛细管现象 热传导 扩散 溶解 合金 合金层 金相 老化现象 软钎焊焊接原理 4 化学及化学材料 分解 氧化 还原 电极电位 助焊剂 溶剂 稀释剂 活化剂 缓释剂 5 计算机及自动控制 传感器原理及应用 6 机械制图与金工实践 7 电工电子技术 电工学 模拟电路 数字电路 电工电子技术实践 8 电工电子材料与元器件 电子测量技术 单片机原理与应用技术 电子CAD 并掌握一种实用设计软件 9 材料力学 强度 拉力 抗剥离 疲劳 应力集中 10 电子产品工艺文件的编制及工装 模具的设计与制作 11 无线电及电子工艺专业英语 12 质量管理学 13 标准化知识 专业课程1 元器件封装技术 材料及结构尺寸 焊端形式 耐焊性制造技术包装技术 编带 管装 托盘 散装2 基板技术 单 双面 多层印制板 陶瓷基板 金属基板 聚四氟乙烯基板3 组装材料 粘接剂 阻焊剂 焊膏 焊丝 焊球 焊片 棒状焊料 助焊剂 清洗剂4 组装设计 电 结构 散热 电磁兼容 布线和元器件布局 焊盘图形和可制造性设计5 组装设备 涂敷设备 贴装设备 焊接设备 清洗设备 检测设备 检测设备 返修设备 6 组装工艺涂敷技术 焊膏印刷或点涂粘胶工艺组装技术 各种组装工艺焊接技术 再流焊 波峰焊 激光焊工艺清洗技术 溶剂清洗 水清洗 免清洗工艺检测技术 工序检测及组装板的焊点和功能检测外观 光学 检查 X光检查 在线测试 功能检测返修技术 各种接插件 SMD的拆卸 更换 焊接 BGA植球7 防静电技术 从研发 采购 运输 外检 筛选 装联 调试 老化 检验直至包装 整个研发生产的全过程的防静电措施 8 电子整机产品制造工艺电子产品的整机结构电子产品生产线电子产品的调试电子产品的老化和环境试验产品认证和3C强制认证9 电子产品的设计文件与工艺文件电路设计自动化及EDA应用电子工程图电子产品工艺文件 10 电子产品制造过程的工艺管理 质量管理及标准化电子产品制造工艺工作质量和可靠性产品制造过程的全面质量管理ISO9000系列国际质量标准ISO14000系列环境标准生产过程中的质量控制工具 电子材料 导电材料 铜 铝 铁 银 金等半导体材料 硅 锗 砷化镓绝缘材料 气体绝缘材料 如空气 电气 气态的六氟化硫 氖气 氩气 氪气 氮气和二氧化碳气体等 液体绝缘材料 如蓖麻油 电容器油 变压器油和有机硅油等 固体绝缘材料 如树脂 高分子化合物 塑料 尼龙油漆 纸 布 绸等 无机绝缘材料 硅酸盐 云母 玻璃 石棉 陶瓷 二氧化硅SiO2 等 磁性材料 按磁导率 的不同可将材料分为顺磁材料 1 反磁材料 1 铁磁性材料即磁性材料 1 三大类 顺磁材料有氧 氮的氧化物 稀土金属的盐 铁盐 钴盐 碱性金属铝和铂等 反磁材料有铜 锌 银 金 汞 铋 镓 锑等金属以及大多数有机物 稀有气体 氢 石墨 岩盐等 磁性材料有铁 镍 钴及其合金以及稀土金属的合金等 常用的磁性材料又可分成软磁性材料和硬磁性材料两大类 软磁性材料 软铁 硅钢片 铁硅铝合金 坡莫合金 铁镍合金 锰锌铁氧体 镍锌铁氧体等 硬磁性材料 铝镍合金 铝镍钴合金 铁钴合金 钡铁氧体 锶钙铁氧体 铅铁氧体等 3 电子工艺 1 电子工艺的分类按制造工艺来分 可分为元器件制造工艺和电子整机制造工艺两大类 2 电子工艺 整机 电子工艺是指电子整机产品生产过程方面的内容 它包括原材料 元器件采购进厂开始 加工制造 装联 调试 检验方面的工艺过程 3 电子工艺的发展1 电子管 金属板 搭棚 立体焊 钩焊 绕焊 连接导线多 手工插 手工焊 手工螺装 手工清洗2 晶体管 绝缘板 铆铆钉 手工插 手工焊 手工螺装 手工清洗3 小规模集成电路 印制板 单面和双面 手工插 半自动插件 浸焊或单峰波峰焊 超声波清洗 汽相清洗4 大规模集成电路 印制板 多层 自动插件 双峰波峰焊 选择性波峰焊 再流焊 激光焊 超声波清洗 喷淋清洗 半水清洗 水清洗 汽相清洗 在线测试 二 工艺工作的内容 1 将设计转化为生产 1 配合设计进行新产品研发对设计进行可制造性DFM 工艺性 审查产品设计的可制造性是指产品在设计阶段 将产品制造系统的各项工艺要求融合在一起进行优化设计 可以缩短研制周期 降低成本 产品越复杂 可制造性设计要求就越高 设计时如果对此考虑不够 将会影响制造的质量 效率及成本 严重时可能制造不出来 这又需要修改设计 重新试制 既浪费了材料和工时 又延长了研制周期 2 如何转化为生产1 根据产品的特点 性能特点 结构特点 复杂程度 及产量 选择生产方式组织生产 考虑安排生产线及电源设施 工艺设备 通用仪器仪表 专用仪器仪表 通用工具 专用工装夹具的需求 设计出合理的生产工艺方案 2 制定工艺流程例 采购外检筛选元器件 线料加工组件加工部装总装调试检验包装3 编制工艺文件 法律 4 工艺布局 3 指导生产并解决生产中出现的各种技术问题 4 技改措 技术改造 1 编制 制定技改方案2 设备选型 需求 实用性 性价比 前瞻性 售后服务 5 对技术工人进行培训 6 编制典型 通用 工艺文件 7 编制相应的工艺性规范及标准文件 8 对新材料 新工艺做相应的工艺试验 9 电子整机产品的制造过程 材料 设备 方法 测量和操作者 这几个要素是基本的重点 1 材料 material 各种原材料 元器件等 2 设备 machine 机器 仪器仪表 工具 3 方法 method 工艺方法及手段 4 人力 manpower 生产操作人员 5 测量 measure 测量仪器设备及方法 6 管理 management 工艺管理 质量管理 设备动力管理 原材料管理 计量管理及人员管理 6M 1M 人 机 料 法 环 测 管 三 工艺和设计的关系 工艺和设计是相互紧密关联的两个阶段 在设计方案的实施过程中 工艺反而显得更加重要 设计包括 产品方案设计 物理设计 电路设计 印制板设计 结构设计 可制造性设计 电磁兼容设计 可靠性设计 可测试性设计 可维修性设计 正交设计 产品总体设计等 工艺包括 生产方案设计 生产线布局设计 技改措方案设计 工艺试验方案设计等 设计和工艺工作着重点 设计 围绕产品研发 产品按电原理图完成电气互联 满足功能要求 满足可靠性要求 达到产品的性能指标要求 性能指标 1 安全性能指标 2 电性能指标 3 电磁兼容性能指标 工艺 围绕产品制造 制定合理的生产方案 做好生产前的各种技术准备工作 确保生产过程能按工艺流程处于有条不紊正常状态 并能使产品的质量得到有效的控制 高效率地生产出满足用户质量的产品 符合产品规范的要求 四 电子装配工艺 1 常用元器件 电阻器 电容器 电感器 磁性元件 石英晶体谐振器 石英晶体滤波器 陶瓷谐振器 陶瓷滤波器 半导体器件 二极管 三极管 场效应管 可控硅 光电器件 霍尔器件 CCD器件 固体集成电路 厚膜集成电路 混合集成电路 继电器 变压器 接插件 开关 断路器 指示灯 熔断器 电子管 电声器件 电池等 2 常用材料 1 线材 裸线 电磁线 绝缘导线 电缆线 2 绝缘材料 绝缘纸 云母片 散热脂 绝缘套管 漆布 绝缘薄膜 3 覆铜板 4 塑料 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚乙烯 聚碳酸酯 聚苯砜醚 ABS 5 焊料 锡铅焊料 无铅 锡 焊料 6 焊剂 无机系列 有机系列 树脂系列 7 粘合剂 漆料 1 硅胶 强力胶 环氧树脂 聚氨脂胶 501 502 厌氧胶 缩醛胶 聚苯乙烯胶 单组份 双组份 2 酚醛绝缘漆 醇酸绝缘漆 环氧绝缘漆 有机硅绝缘漆 聚酯绝缘漆 硝基磁漆 氨基磁漆 聚氨酯漆 树脂漆 8 清洗剂 3 常用零 部件 1 紧固件 螺钉 螺母 螺栓 螺柱 垫圈 销钉 铆钉 焊片 2 印制板 3 散热器 4 压箍 5 线扎扣 4 磁性材料 1 金属磁性材料 2 非金属磁性材料 铁氧体 5 印制板 1 刚性印制板 酚醛纸质层压板 环氧纸质层压板 聚酯玻璃毡层压板 环氧玻璃布层压板 氧化铝陶瓷板 聚四氟乙烯板 聚酰亚胺层压板 2 挠性印制板 聚酯薄膜 聚酰亚胺薄膜 氟化乙丙烯 FEP 薄膜 3 单层印制板 4 多层印制板 6 常用工具及专用设备 1 常用工具 尖嘴钳 斜口钳 剪刀 镊子 剥线钳 无感起子 手术刀 单面刀片 螺丝刀 起子 套筒起子 扳手 电烙铁 压接钳 带灯放大镜等 2 专用设备 剪线机 自动切剥机 烧线机 元器件成型机 汽相清洗机 超声波清洗机 浸锡锅 波峰焊机 汽相回流炉 热风回流炉 可焊性测试仪 点胶机 黏度计 比重计 焊膏搅拌机 THT返修工作台 SMT返修工作台等7 整机技术文件 1 设计文件 2 工艺文件 8 整机装配工艺过程及安全文明生产 1 整机装配工艺过程整机装配工艺过程图 2 安全文明生产 准备 装联 检验 调试 环境应力试验 检验 整机装配 整机调试 检验 环境应力试验 检验 包装 入库 9 装配准备 1 线料加工 2 浸锡 3 元器件引线成形 4 裸导线及地线成形 5 线扎扎制 6 组件装配 10 安装 1 螺装 2 铆装和销钉连接 3 粘接 4 其他安装方法 压固 弹性夹 扭转角度固定 热熔固定 11 焊接 1 焊接的基本知识 2 焊料与焊剂的选用 有铅焊料 无铅焊料