第2章 整机装配前的准备工艺.ppt

1、,第二章 整机装配前的准备工艺,电子整机装配之前，对所用的元器件及材料等进行的分类、筛选以及必要的加工，我们把这些准备工作的内容和要求称为准备工艺。常见的有：,2.1 元器件的分类和质量检查2.2 搪锡技术2.3 元器件引线的成形和屏蔽导线的端头处理2.4 线把的扎制2.5 电缆的加工2.6 印制板的加工,2.1 元器件的分类和质量检查,一、元器件的分类 在装配电子整机的准备工作中，极重要的作业是将器件根据工艺要求进行分类。这样分类不仅可以避免元器件装错，还能提高整机装配的速度和质量。 在批量生产中，一般按流水作业进行组装。所以元器件通常是按流水作业的组装顺序即装配工序进行分类的。,整机装配所

2、用元器件的质量是电子整机质量的重要保证，因此，在整机装配前应按照整机技术要求的规定对元器件进行质量检查，不符合要求的元器件不得装入整机。,1、外观检查 外观检查时，首先要查对元器件的型号、规格、出厂日期是否符合整机技术条件要求，没有合格证明的元器件不得使用。 外观检查的主要内容如下：,（1）元器件外观应完整无损，标记清晰，引线和接线端子无锈蚀和明显氧化。,二、元器件的质量检查,（2）电位器、可变电容器和可调电感器等元件， 调动时应该旋转平衡，无跳变和卡死现象。,（4）胶木件表面无裂纹、起泡和分层。瓷质件表 面光洁平整，无缺损。,（5）带有密封结构的元器件，密封部位不应损 坏和开裂。,（6）镀银

3、件表面光亮，无变色发黑现象。,（3）接插件应插拔自如，插针、插孔镀层光亮,无明 显氧化和沾污。,2、元器件的筛选和老化,筛选和老化的目的：剔除因某种缺陷而导致早期失效的元器件，从而提高元器件的使用寿命和可靠性。,半导体二极管、三极管的筛选,（1）筛选程序 二极管：高温贮存 温度冲击 敲击 功率老化 高温测反向漏电流 常温测试 外观检查 三极管：高温贮存 温度冲击 跌落（大功率管不 做） 高温反偏（硅PNP管做） 功率老化 高低温测试 常温测试 检漏 外观检查,（2）条件及要求,高温贮存 贮存温度：硅二极管1503；硅三极管1753；锗二极管、三极管1002； 贮存时间：A级48小时，B级96小

4、时。,温度冲击 锗器件：-553 852 硅器件：-553 1253 先低温后高温，转换时间小于1分钟，每种状态下放置1小时，循环次数为5次。,敲击 在专用夹具上，用小锤敲击器件，并用图示仪监视最大工 作电流正向曲线。不允许曲线有跳动现象。敲击次数为35次。,功率老化 在常温下，按技术要求通电老化。（例如：整流二极管最 大电流不大于1A的，按额定电流的1.5倍老化，最大电流大于1A 时，可按额定电流老化。老化时间A级12小时，B级24小时。）,高温反偏 锗管在702，硅管在1253下，二极管加额定反向电 压，三极管在c-b结间加反向电压（具体电压值按技术部门的指 定值）。反偏时间约4小时，漏电

5、流不超过规定值。, 高温测试 试验温度锗二极管为702，锗中小功率三极管为552，锗大功率三极管为752，硅二、三极管为1253，恒温时间为30分钟。, 低温测试 试验温度为-553，恒温时间为30分钟。, 常温测试 按技术文件规定进行。, 检漏 按技术文件规定进行。,作用：加速表面化学反应，使电路稳定，剔除 （1）高温贮存 潜在的失效电路 贮存条件：温度1501755，贮存时间为 48小时或96小时,半导体集成电路的筛选,（2）温度循环 温度范围为-553 1253。先低温后高温，每 种温度下保持30分钟，交替时间小于1分钟，交替次数不少于 5次。,作用：可使电路内部焊点不牢、装片或封装 不

6、佳、管壳及硅片存在潜在裂纹等缺陷 （3）离心加速度 易于暴露。 条件：质量小于15g的电路可施加外力20kg， 质量大于15g的电路施加外力5kg。沿电 路三个轴向，各试验1分钟。,（4）跌落 跌落条件：从80cm高处，以自由落体方式落到5mm厚的玻璃板上，跌落次数不少于5次。,（5）高温功率老化 老化条件：温度为1253，时间为168小时或96小时，亦可把温度提高到1503，进行24小时小时老化。,（6）高温测试 测试条件：温度为853和1253，各保持30分钟，测试电参数。,（7）低温测试 测试条件：温度为-403和-553，各保持30分钟，测试电参数。,（8）电路输入、输出特性检查 在室

7、温下分别对电路每一个输入、输出端的PN结加反向电压，观察其特性曲线有无显示击穿现象。,搪锡就是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料，以便整机装配时顺利进行焊接操作。,2.2 搪锡技术,2.2.1 搪锡前的准备,一、导线端头的准备,1、下料 下料前，必须仔细核对，检查导线规格、牌号是否符合技术要求。 下料时，应做到长度准确，切口整齐，不损伤导线。通常使用的工具是斜口钳或下线机。,2、剥头 要求：绝缘层剥除整齐，芯线无损伤、断股等缺陷。,3、捻头 其目的是将已经剥除了绝缘层的导线端头的多股芯线绞合 整齐。绞合时应松紧相宜，不卷曲、不断股。,4、打印标记,二、元器件引线

8、的准备,通常用刮刀或砂纸去除元器件引线的氧化层。 注意：不得划伤和折断引线。,2.2.2 搪锡方法,导线端头和元器件引线的搪锡方法有电烙铁搪锡、搪锡槽 搪锡和超声波搪锡等，各类方法的搪锡温度和搪锡时间如下表 所示：,方式,内容,搪锡温度和时间表,一、电烙铁搪锡 适用于少量元器件和导线焊接前的搪锡。过程：用沾水海绵或湿布清洁烙铁头工作表面 加热引线或导线端头 在接触处加入适量有焊剂芯的焊锡丝 烙铁头带动熔化的焊锡来回移动。, ,导线,烙铁头,电烙铁搪锡,二、搪锡槽搪锡 将导线或引线沾少许焊剂，垂直插入搪锡槽焊料中并移动，搪上锡后再垂直取出。,用此方法搪锡前应刮除焊料表面的氧化层，对温度敏感的元器

9、件,搪锡时应采取散热措施，以防止元器件过热损坏。,注意,三、超声波搪锡 工作原理：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(也称聚能器,将换能器输出的机械振动位移进行放大,使能量集中在较小面积上, 产生强大的压力)端面产生强烈的空化(形成千百万的微观气泡)作用，从而破坏了引线表面的氧化层，净化了引线表面，因此可不必事先刮除表面氧化层，就能使引线被顺利地搪上锡。,超声波搪锡操作简单、效率高，一般不需刮除氧化层，也不用焊剂。但对较细引线，搪锡时间要适当缩短，否则其引线在超声波作用下会变细，从而影响引线的机械强度。,一、质量要求 经过搪锡的元器件引线和导线端头，搪锡处距元器件引 线根部应

10、留有一定的距离，导线留1mm，元器件留2mm以上。 被搪锡表面应光滑明亮，无拉尖的毛刺，焊料层厚薄均匀 无残渣和焊剂粘附。搪锡后的元器件外观无损伤、裂痕，漆层 无脱落，标志保持清晰。未搪锡的导线外绝缘层无烫伤、烧伤 等损坏痕迹。,特点,2.2.3 搪锡的质量要求及操作注意事项,二、搪锡操作应注意事项,1、通过试搪锡操作，熟悉并严格控制搪锡的温度和时间； 2、元器件引线去除氧化层和导线剥去绝缘层后应立即搪锡， 以免再次氧化或玷污； 3、对轴向引线的元器件搪锡时，一端引线搪锡后，要等元件 充分冷却后才能进行另一端引线的搪锡； 4、部分元器件，如非密封继电器、波段开头等，一般不宜用 搪锡槽搪锡，可采

11、用电烙铁搪锡。严防焊料和焊剂渗入元器件 内部； 5、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；,6、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； 7、搪锡场地应通风良好，及时排除污染气体。,2.3 元器件引线的成形和屏蔽 导线的端头处理,2.3.1 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。,一、引线成形的方法 元器件引线弯折可用手工弯折和专用模具弯折两种方法。,1、手工弯折

12、方法 用圆嘴钳或医用镊子靠近元器件的引线根部，按弯折方向弯折引线即可。,在模具的垂直方向上开有供插入元件引线的长条形孔，在水平方向开有供插杆插入的圆形孔。元件的引线从上方插入成形模的长孔后，水平插入插杆，引线即可成形；然后拔出插杆，将元件从水平方向移出。,2、专用模具引线成形法,二、引线成形的技术要求 根据插装方法的不同，元器件引出线成形形状有两种类型：手工焊接时的形状图（如图(a)所示）和自动焊接时的形状图（如图(b)所示）。,图(a) 手工焊接,图（b) 自动焊接,对元器件引线成形的要求如下： (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

13、和裂纹。 (2) 成形时，引线弯折处距离引线根部尺寸应大于2mm，以防 止引线折断。 (3)引线弯曲半径R应大于两倍引线直径，以减少弯折处的机 械应力。对立式安装，引线弯曲半径应大于元器件的外形半径。,(4) 凡有标记的元器件，引线成形后，其标志符号应在查看方便的位置。,(5) 引线成形后，两引出线要平行，其间的距离应与印制电路板两焊盘孔的距离相同，对于卧式安装，两引线左右弯折要对称，以便于插装。,(6) 对于自动焊接方式，可能会出现因振动使元器件歪斜或浮起等缺陷，宜采用具有弯弧形的引线。,(7) 晶体管及其他在焊接过程中对热敏感的元件，其引线可加工成圆环形，以加长引线，减小热冲击。,2.3.

14、2 屏蔽导线的端头处理,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，这就构成了屏蔽导线。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。去除的长度应根据导线的工 作电压而定，通常可按右表中所列的 数据进行选取。,由于对屏蔽导线的质地和设计要求不同，线端头加工的方法也不同。现将主要加工方法和步骤分述如下。,1.屏蔽导线不接地端的加工 加工步骤如下所示： 热截法或刃截法剥去一段屏蔽导线的外绝缘层，如图(a)所示。,(a) 剥屏蔽导线的外绝缘层, 松散屏蔽层的铜编织线，用左手拿住屏蔽导线的外绝缘 层，用右手推屏蔽铜编织线，使之成为图(b)

15、所示形状。再用 剪刀剪断屏蔽铜编织线，如图(c)所示。,图（b）,图（c）, 屏蔽铜编织线翻过来，套上热收缩套并加热，使套管套牢。如图(d)和图(e)所示。,图（d）,图（e）, 截去芯线外绝缘层，然后给芯线浸锡即可。,2.屏蔽导线接地端的加工 加工步骤如下所示： （1）用热截法或刃截法剥去一段屏蔽导线的外绝缘层，如图 (a)所示。,(a) 剥屏蔽导线的外绝缘层,（2）从屏蔽铜编织线中取出芯线，如图 (b) 所示。操作时可用钻针或镊子在屏蔽铜编织线上拨开一个小孔，弯曲屏蔽层，从小孔中取出导线。,（3）将屏蔽铜编织线拧紧，也可以将屏蔽铜编织线剪短并去掉 一部分，然后焊上一段引出线，以做接地线使用

16、，如图(d)所示。,(b) 弯曲屏蔽层,(c)拧紧导线, 去掉一段芯线绝缘层，并将芯线和屏蔽铜编织线进行浸锡，如图 (d)所示。,(d)浸锡,线端经过加工的屏蔽导线，一般需要在线端套上绝缘套 管，以保证绝缘和便于使用。,2.4 线把的扎制,根据电子设备的结构和安装要求，可以将相同走向的导线 绑扎成一定形状的导线束，俗称线把，以提高整机装配的安装 质量。,一、走线要求 1、不要把电源线与信号线捆在一起，以防止信号受到干扰。 2、导线束不要形成环路，以防止磁力线通过环形线，产生磁、电干扰。 3、接地点要尽量集中在一起，以保证它们是可靠的同电位。,4、远离发热体并且不要在元器件上方走线，以免发热元器

17、 件破坏导线绝缘层及增加更换元器件的困难。 5、为了操作方便，走线时还应注意：尽量走最短距离的连 线，转弯处取直角以及尽量在同一平面内连线。,二、线扎制作过程,线扎制作过程如下：剪截导线及线端加工线端印标记制作配线板排线扎线 现将有关工序分述如下：,1剪裁导线及加工线端 按工艺文件中的导线加工表剪裁符合规定尺寸和规格的导线，并进行剥头、捻头、浸锡等线端加工。操作过程及要求与绝缘导线加工相同。,2线端印标记 常用的标记有编号和色环。印标记方法如下： 用酒精将线端擦洗干净，凉干待用。 用盐基性染料加10的聚氯乙烯和90的二氯乙烷配制 印制颜料（或用各种油墨）。 用眉笔描色环或橡皮章打印标记。 导线

18、编号标记位置应在离绝缘端8mm15mm处，色环标记记 在10mm20mm处，如图所示（单位：mm）。要求印字清楚、方 向一致，数字大小与导线粗细相配。,导线终端印标记,3制作配线板 将1：1的配线图贴在足够大的平整木板上，在图上盖一层透 明薄膜，防止图纸受污损。再在线扎的分支或转弯处钉上去头 铁钉，并在铁钉上套一段聚氯乙烯套管， 以便扎线。,样板布线图,4排线 按导线加工表和配线板上的图样排列导线。排线时，屏蔽导 线应尽量放在下面，然后按先短后长的顺序排完所有导线。如果 导线较多不易放稳时，可在排完一部分导线后，用废导线临时绑 扎在线束的主要位置上，待所有导线排完后，随绑扎随拆除废导 线。,5

19、扎线 扎线方法较多，主要有粘合剂结扎、线扎搭扣绑扎、线绳绑扎等。,粘合绑扎, 线扎搭扣绑扎。 线扎搭扣又叫线卡子、卡箍等，其式样较多，如左所示。搭扣一般用尼龙或其他较柔软的塑料制成。绑扎时可用专用工具拉紧，最后剪去多余部分。,线扎搭扣形状, 粘合剂结扎。当导线比 较少时，可用粘合剂粘合成线束，如右图所示。操作时，应注意粘合完成后，不要立即移动线束，要经过2min3min待粘合剂凝固以后方可移动。, 线绳绑扎 捆扎线有棉线、尼龙线、亚麻线等。线绳绑扎的优点是价格便宜，但在批量大时工作量较大。为防止打滑，捆扎线要用石蜡进行浸渍处理，但温度不宜太高。绑扎方法有连续结和点结两种。（绑扎间距如表2-3）

20、 连续结 用一条扎线先打一个初结，再打若干个中间结，最后打一个终结，称为连续结。 连续结的打法.,初始结与终结绑扎完毕后应涂上清漆，以防松脱。,(a) 单分支线的绑扎,(b) 多分支线的绑扎,(c)两分支线合并的绑扎,线扎较粗或带分支时可按下图所示方法绑扎。在分支拐弯处应多绕几圈，以便加固。,点结的打法, 点结。点结是用扎线打成不连续的结，如图所示。由于这种打结法比连续结简单，可节省工时，因此点结法正逐渐地代替连续结。,2.5 电缆的加工,电缆是实现各系统之间及电子设备之间电路连接的重要部件之一，其加工质量直接影响电子整机产品的工作性能。,一、棉织线套低频电缆的端头绑扎,棉织线套多股电缆一般用

21、作经常移动的器件的连接，如电话线、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，然后用棉线绑扎棉织套端。缠绕宽度48mm，将线缠绕好后拉紧，然后将多余绑线剪掉，在绑线上涂以清漆。,二、绝缘同轴射频电缆的加工,加工时应特别注意芯线与金属屏蔽层间的径向距离。如上 图，如果芯线不在屏蔽层的中心位置，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。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：,4,3,2,1,同轴电缆,d,D,1芯线； 2高频绝缘介质 3金属屏蔽层；4塑料层,Z特性阻抗（） D金属屏蔽层直径 d芯线直

22、径 介质损耗,从公式可知，d与D保持不变，Z的数值才能准确。从结构来 讲，d保持在D的中心位置时传输信号最大，因此在加工前及加 工中，必须十分注意不要损坏电缆的结构。焊点要光滑、无毛 刺且芯线要焊在插头的中心位置上。,三、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。 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和使用刨刀片去除扁电缆 的绝缘层。(见书38页图2.5.3-2.5.4） 扁电缆与电路板的连接常用焊接法或专用固定夹具。,2.6 印制板的加工,通过专门的工艺，在一定尺寸的绝缘板上印制导线和小孔，