电子工艺第5章(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第5章,准备工艺及装配,第5章,准备工艺及装配,5.1,元器件成形,5.2,导线与电缆加工,5.3,电子设备组装工艺,5.4,印制电路板的插装,5.5,连接工艺和整机总装工艺,5.6,整机总装质量的检验,5.1,元,器,件,成,形,1.,元器件引线的成形,(1),预加工处理。主要包括,引线的校直，表面清洁及搪锡三个步骤。,要求引线处理后，不允许有伤痕，而且镀锡层均匀，表面光滑，无毛刺和焊剂残留物。,图,5.1,引线成形的基本要求,(2),引线成形的基本要求。,(3),成形方法。,5.2,导线与电缆加工,5.2.1 绝缘导线的加工,1裁剪,导线裁剪前，用手或工具轻捷地拉伸，使之尽量平直，然后用尺和剪刀，将导线裁剪成所需尺寸。剪裁的导线长度允许有,5%,10%,的正误差,(,可略长一些,),，不允许出现负误差。,2,剥头,端头绝缘层的剥离方法有两种：一种是刃截法，另一种是热截法。刃截法设备简单但容易损伤导线，热截法的优点是：剥头好，不会损伤导线。,图,5.2,热控剥皮器及多股导线捻头角度,多股芯线经过剥头以后，芯线可能松散，须进行捻头处理。如不进行捻头，则线头散乱，线头直径变得比原导线粗，并带有毛刺，易造成焊盘或导线间短接，并有可能不能穿过焊孔或接触不良。,【,注意,】,3,捻头,4,浸锡,(,又称搪锡、预挂锡,),将捻好的导线端头浸锡的目的在于防止氧化，以提高焊接质量。浸锡有锡锅浸锡、电烙铁上锡两种方法。,5清洁,浸,(,搪,),好锡的导线端头有时会留有焊料或焊剂的残渣，应及时清除，否则会给焊接带来不良后果。清洗液可选用酒精。不允许用机械方法刮擦，以免损伤芯线。当然，对于要求不高的产品可以不进行清洗。,5.2.2 屏蔽导线端头的加工,屏蔽导线是一种在绝缘导线外面套上一层铜编织套的特殊导线，其加工过程分为下面几个步骤。,1. 导线的剪裁和外绝缘层的剥离,用尺和剪刀,(,或斜口钳,),剪下规定尺寸的屏蔽线。导线长度只允许,5%,10%,的正误差，不允许有负误差。,2.,剥去端部外绝缘护套,热剥法。在需要剥去外护套的地方，用热控剥皮器烫一圈，深度直达铜编织层，再顺着断裂圈到端口烫一条槽，深度也要达到铜编织层。再用尖嘴钳或医用镊子夹持外护套，撕下外绝缘护套，如图,5.5,所示。,图,5.5,热剥法去除外绝缘护套,3.,铜编织套的加工,(1),较细、较软屏蔽线铜编织套的加工：,(2),较粗、较硬屏蔽线铜编织套的加工：先剪去适当长度的屏蔽层，在屏蔽层下面缠黄蜡绸布,2,3,层,(,或用适当直径的玻璃纤维套管,),，再用直径为,0.5,0.8 mm,的镀银铜线密绕在屏蔽层端头，宽度为,2,6 mm,，,然后用电烙铁将绕好的铜线焊在一起后，空绕一圈，并留出一定的长度，最后套上收缩套管。,(3),屏蔽层不接地时端头的加工：将编织套推成球状后用剪刀剪去，仔细修剪干净即可，如图,5.7(a),所示。若是要求较高的场合，则在剪去编织套后，将剩余的编织线翻过来，如图,5.7(b),所示，再套上收缩性套管，如图,5.7(c),所示。,图,5.7,屏蔽层不接地时端头的加工,4.,绑扎护套端头,对于多根芯线的电缆线,(,或屏蔽电缆线,),的端口必须绑扎。,图,5.8,棉织线套电缆端头的绑扎,图,5.9,防波套外套电缆端头的加工,5. 芯线加工,屏蔽导线的芯线加工过程基本同绝缘导线的加工方法一样。但要注意的是屏蔽线的芯线大多是采用很细的铜丝做成的，切忌用刃截法剥头，而应采用热截法。捻头时不要用力过猛。,6. 浸锡,浸锡操作过程同绝缘导线浸锡相同。在浸锡时，要用尖嘴钳夹持离端头,5,10,mm,的地方，防止焊锡透渗距离过长而形成硬结。屏蔽端头浸锡如图,5.10(,a),所示，加工好的屏蔽线如图,5.10(,b),所示。,图,5.10,屏蔽头浸锡,(,a),屏蔽端头浸锡；,(,b),加工好屏蔽线各部分名称,5.2.3 加工整机的“线扎”,1绝缘导线和地线的成形,导线成形是布线工艺中的重要环节。在导线成形之前，要根据机壳内部各部件、整件所处的位置，绘制布线图,(,俗称“线扎”、“线把”图,),，这是布线的总体设想。有了“线扎”图，导线成形就可有条不紊地进行。图,5.11,所示的是某电子装置的线把图。,图,5.11,某电子装置线把图,图,5.12,粗铜线制成的地线,2,线扎成形工艺,在电子装置整机的装配工作中，应该用线绳或线扎搭扣等把导线扎束成形，制成各种不同形状的线扎,(,又叫“线把”、“线束”,),，同一种电子装置的线扎也应相同。,图,5.13,线绳的绑扎方法,下面介绍几种绑扎线束的方法。,(1),线绳绑扎。,线扎较粗或带分支线束的绑扎方法如图,5.14,所示。在分支拐弯处应多绕几圈线绳,，以便加固。,(2),粘合剂结扎。,(3),线扎搭扣绑扎。,(4),塑料线槽布线。,(5),塑料胶带绑扎。,5.2.4,电缆加工,1.,绝缘同轴射频电缆的加工,2.,高频测试电缆的加工,5.3,电子设备组装工艺,5.3.1,电子设备组装的内容和方法,1,组装内容和组装级别,电子设备的组装是将各种电子元器件、机电元件及结构件，按照设计要求，装接在规定的位置上，组成具有一定功能的完整的电子产品的过程。组装级别分为：,第一级组装，一般称为元件级；,第二级组装，一般称插件级；,第三级组装，一般称为底板级或插箱级。,第四级组装，一般称箱、柜级及系统级。,图,5.18,电子设备组装级的示意图,2,组装特点及方法,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，通过紧固零件或其他方法，由内到外按一定的顺序安装。,2),组装方法,(1),功能法是将电子设备的一部分放在一个完整的结构部件内。,(2),组件法就是制造出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。,(3),功能组件法兼顾了功能法和组件法的特点，用以制造出既保证功能完整性又有规范化的结构尺寸的组件。,5.3.2 组装工艺技术的发展,1发展进程,组装工艺技术的发展与电子元器件、材料的发展密切相关，每当出现一种新型电子元器件并得到应用时，就必然促进组装工艺技术有新的进展，其发展过程大致可分为五个阶段，见表,5-2,所示。,表,5-2,组装技术的发展阶段,图,5.19,整机装配的工艺过程,5.3.3,整机装配工艺过程,5.3.4,电子元器件的布局,1.,布局的原则,电子设备中元器件布局应遵循下列原则：,(1),应保证电路性能指标的实现。,(2),应有利于布线。,(3),应满足结构工艺的要求。,(4),应有利于设备的装配、调试和维修。,2.,元器件排列的方法及要求,元器件位置的排列方法，因电路要求不同，结构设计各异，以及设备不同的使用条件等，而各种各样，这里仅介绍一般的排列方法和要求。,(1),按电路组成顺序成直线排列的方法。,图,5.21,直线排列方法,(2),按电路性能及特点的排列方法。在布设高频电路元件时，应注意元件之间的距离越小越好，引线要短而直，可相互交叉，但不能平行排列。,图,5.24,中放电路去耦元件的布设图,(3),按元器件的特点及特殊要求合理排列敏感元件的排列。要注意远离敏感区。如热敏元件不要靠近发热元件,(,功放管、电源变压器、功率电阻等,),，光敏元件更要注意光源的位置。,(4),从结构工艺上考虑元器件的排列方法。,3.,典型电路元器件布局举例,(1),稳压电源。应考虑的主要问题如下：,电源中的主要元器件,(,如电源变压器、调整管、滤波电容器、泄放电阻等,),体积和重量都大，布局时应放置在金属水平底座上，使整机重心平衡，机械紧固要牢。底座一般用涂覆的钢质材料，除保证机械强度外，还常用作公共地线。,电源中发热元件较多,(,如大功率整流器件，大功率变压器，大功率调整管等,),，布局时，应考虑通风散热，一般安置在底座的后面或两侧空气流通较好的地方，调整管及整流元件应装在散热器上，并远离其他发热元件,(,最好装在机箱后板外侧,),，对其他怕热元件,(,如电解电容，因为电容器内的电解质是糊状体，在高温下容易干涸，产生漏电,),，应远离发热体，小的元器件一般放在印制电路板上，印制电路板不要放在发热元件附近，应放在便于观察的地方，以便于调整和维修。,电源内有电网频率,(50,Hz),的泄漏磁场，容易与放大器某些部分发生交连而产生交流声，因此电源部分应与低频放大部分隔开，或者进行屏蔽。,当电源内有高压时，注意要高压端和高压导线与机架机壳的绝缘，并远离地电位的连线及结构件。控制面板上要安装高低压开关和指示灯，各种控制器和整流器的外壳都要妥善接地。,对于大电流线路上所用的转接装置应选用端套焊片压接式焊点，便于粗导线的可靠连接，也便于维修时的拆卸和装接。,(2),低频放大器。低频放大电路是电子设备中常用的一种电路，主要特点是工作频率低，一般增益较高，容易受干扰产生干扰声，或由寄生反馈引起的自激，因此在元件布局时应考虑以下几个方面：,元件排列应整齐，美观，并便于调整与检修，在同一级里，元件应布设在晶体管或集成电路周围，地电位最好连接在一点，级间耦合电容应直接连在输入电路的基极上，以防干扰信号窜入。,对于前置放大级，在布局时应把第一级电路的位置远离输出级和电源部分，在连线时应注意信号线要屏蔽，其他引线不要靠近或通过该级。输入变压器也应进行屏蔽。这是因为该级输入电平最低，增益较高，微小的干扰就能产生明显的干扰声，微小的正反馈就可能形成自激。,由于各种电感器件的应用,(,如输入,/,输出变压器、耦合变压器、低频扼流圈等,),，在布局时应采取措施，防止电磁耦合造成的干扰。例如，变压器之间，变压器与其他元器件之间，变压器与底板等，在排列时都要相互垂直，变压器与钢质底座之间应留有一定的空间，两变压器之间无法拉开距离时，可分别放在金属底板的上下两面，对个别变压器或特别敏感的元件实行单独屏蔽等。,要抑制电源的影响，每级电路的集电极回路与电源之间应加去耦电路，消除通过电源内阻和馈线产生的级间耦合。汽船声就是一种通过电源内阻反馈产生的频率很低的振荡。对有交流电流通过的导线，最好不要靠近放大器，如果不能避免，则必须做成绞线，但仍要注意远离前置级，以免产生交流干扰。,扬声器的接地引线应该接在印制电路板功放级的接地点上，切勿任意接地。,(3),中频放大器。这里以收音机的中频放大器为例，它的特点是：工作频率为固定中频,(465,kHz),，,一般为,2,3,级，中放级增益高,(,可达,60,dB,或更大,),。如果有微小的输出信号窜入输入端就会产生自激啸叫。若收听电台的频率,(,如,935,kHz,或,1395,kHz,等,),刚好等于中频的,2,倍或,3,倍，则中频的二次或三次谐波很容易被接收而产生啸叫，这时若有电台信号就会产生差拍声。因此，在元器件布局时应注意如下几点：,中频变压器,(,中周,),和中放管应按次序排列，中放级集电极输出要紧靠中频变压器，并注意中放管之间的距离和中频变压器之间的距离要适当拉开，以免相互影响，如图,5.25,所示。,图,5.25,中周和中放管按次序排列,检波级的元件应相对集中布置，接地线要尽量短，而且要汇集在一起，不要穿过其他级。检波二极管应远离磁棒，以拉开信号输入与输出的距离，即使有少量辐射也感应不到天线回路中去。第二中放管也要远离磁棒和双联可变电容器，因为第二中放管的集电极中频信号很强，也可能辐射中频信号及其谐波而产生自激。,各级发射极电阻和旁路电容接地点与基极偏置电阻和退耦电容的接地点应靠近，最好接在一起。如果拉开一段距离，就相当于在基极与发射极之间存在一个小电阻，如图,5.26(,a),所示，其他级电路的信号将在这小电阻上产生电压降，从而带来影响。若接地点靠得很近或接在一点上，如图,5.26(,b),所示，就没有其他级的影响。这一点对调频接收机更重要，因为调频中频更高，产生的干扰也就更大。,图,5.26,中放电路接地点的安排,(4),高频放大器。高频放大器也是电子设备中常见的电路，它的主要特点是：工作频率较高,(,一般为几兆赫兹至几十兆赫兹,),，若增益也比较大，则电路工作稳定性很容易受到影响，。因此，在布置元器件时应注意以下几点：,元器件布置应尽量紧凑，要有利于连接并且是最短连线，元件之间不要有交叉，连接线尽量不要平行放置。去耦电阻、旁路电容等都直接跨接在器件引线附近，高频转换开关的布设与有关电路必须靠近，避免连线过长和接线的交叉。必要时可将元件直接组装在开关上，形成波段转换组装件。,关于高频电路中的安装件,(,包括机械固定或绝缘保护所需要的,),的布置，要考虑它们与高频回路元件之间的位置、距离及带来的影响。,高频电路的接地十分重要。,一是元件就近接地，,能缩短接地引线，使引线电感和分布电容变小，对抑制各种寄生耦合也是有益的，频率愈高，此优点愈显著。,二是尽量做到一点接地，,将每级电路中的高频回路元件以及其他有关的元件集中在一点接地，可以有效地限制本级电流只在本级范围内流通，大大减小高频电流流入底座,(,或大面积铜箔地线,),的分量，同时有利于抑制底座上大的地电流对电路的不良影响。,当这两种接法有矛盾时，可根据具体情况灵活运用，以试验效果来确定。,5.4,印制电路板的插装,5.4.1,印制电路板装配工艺,1.,元器件的安装方法,(1),贴板安装。安装形式如图,5.27,所示，适用于防振要求高的产品。元器件紧贴印制基板面，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，应加绝缘衬垫或绝缘套管。,图,5.27,贴板安装,(2),悬空安装。安装形式如图,5.28,所示，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,3,8,mm,范围内。,图,5.28,悬空安装,(3),垂直安装。安装形式如图,5.29,所示，适用于安装密度较高的场合。元器件垂直于印制基板面，但对重量大且引线细的元器件不宜采用这种形式。,(4),埋头安装。安装形式如图,5.30,所示。这种方式可提高元器件防振能力，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,5.29,垂直安装,图,5.30,埋头安装,(5),有高度限制时的安装。安装形式如图,5.31,所示。元器件安装高度的限制一般在图纸上是标明的，通常的处理方法是垂直插入后，再朝水平方向弯曲。对大型元器件要做特殊处理，以保证有足够的机械强度，经得起振动和冲击。,图,5.31,有高度限制时的安装,(,a),三极管；,(,b),电容器,(6),支架固定安装。安装形式如图,5.32,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元件固定。,图,5.32,支架固定安装,5.4.2,印制电路板组装工艺流程,1.,手工方式,(1),在产品的样机试制阶段或小批量试生产时，印制电路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电路板上，操作顺序是：待装元件引线整形插件调整位置焊接固定位置剪切引线检验这种操作方式，每个操作者要从头装到结束，效率低，而且容易出差错。,(2),对于设计稳定、大批量生产的产品，印制电路板装配工作量大，宜采用流水线装配，这种方式可大大提高生产效率，减小差错，提高产品合格率。,2. 自动装配工艺流程,手工装配虽然可以不受各种限制，灵活方便而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，不适应现代化大批量生产的需要。对于设计稳定，产量大和装配工作量大的产品，宜采用自动装配方式。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。先进的自动装配机每小时可装一万多个元器件，效率高，节省劳力，产品合格率也大大提高。,图,5.33,自动插装工艺过程框图,5.5,安装工艺,5.5.1,安装的基础知识,电子整机产品的电气连接，是通过对元器件、零部件的装配与焊接来实现的。安装与连接，是按照设计要求制造电子整机产品的主要生产环节。产品的装配过程是否合理，焊接质量是否可靠，对整机性能指标的影响是很大的，所以掌握正确的安装工艺和连接技术，对于电子整机产品的设计、研制、使用和维修都具有重要的意义。,5.5.1,安装的概述,1.,安装工艺的连接种类,【,问题,】,：什么是安装工艺？,安装通常是指用紧固件、粘合剂等将产品的元器件和零件、部件、整件按图样装接在规定位置上，即是将产品各个构件之间通过各种连接方式，组装成一个新的构件，直至最终组装成产品。,按连接种类按连接方式分,固定连接,活动连接,按连接按能否拆卸分,可拆卸,不可拆卸,5.5.1,安装的概述,2.,安装时要注意,(1),保证安全,(2),不损伤产品零部件,(3),保证电气性能,(4),保证机械强度,(5),保证传热、电磁屏蔽要求,5.5.1,安装的概述,5.5.2,安装工艺的原则和基本要求,1.,在安装时，应当遵循的原则是什么？,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,上道工序不得影响下道工序,下道工序不应改动上道工序,5.5.1,安装的概述,【,问题,】,：制定安装原则的目的？,这些原则制订的目的是：采用合理科学的顺序，让各工序有机衔接，确保安装质量。,5.5.1,安装的概述,2.,基本要求,安装时，应当根据产品的设计图样、文件和工艺规程的规定，必须遵循以下基本要求：,1),零件必须检验合格,2),位置正确,3),焊前固定,4),不得拆封,5),活动部分不阻滞,6),清理,7),安装剂适量,8),绝缘导线要加装绝缘圈,9),防止尖端放电,10),保证地线焊片接触良好,5.5.2,螺装工艺,【,问题,】,：什么是镙装工艺？它具有什么样的特点？,答：用螺钉、螺栓、螺母等螺纹连接件及垫圈将各种元器件、零部件坚固安装在整机各个位置上的过程，称为螺装。,【,特点,】,：这种连接方式具有结构简单、装卸方便、工作可靠、易于调整。,5.5.2,螺装工艺,螺装的注意事项,安装时要按工艺顺序进行，被安装件的形状方向或标称值方向应符合图样的规定，避免装错，影响工艺要求和功能实现。,1.,拧紧方法：,1,）从中央开始逐渐向两边对称扩展。,2,）按顺序装上螺钉,2.,注意事项,1),合理使用螺母与垫圈,2),合理选择和使用旋具,3),尽量用扳手或套筒使螺母,4),勿用力过猛,5.5.2,螺装工艺,螺装的防松措施,【,问题,】,：镙装为什么要采取防松措施？,螺纹联接当受到振动、冲击时，或工作温度变化很大时，螺纹间的摩擦力就会瞬间减小，致使联接逐渐松脱。为了防止坚固件松动或脱落，可采用防松措施。,【,问题,】,：镙装的放松措施有哪些？,(1),双螺母防松动,(2),弹簧垫圈防松动,(3),蘸漆防松动,(4),点漆防松动,(5),橡皮垫圈防松动,(6),开口销防松动,5.2,螺装工艺,5.5.2,螺装工艺,螺装的质量标准,1.,螺装的质量标准,1),注意长度,2),注意平整度,3),注意松紧度,4),注意垫圈,5),联接牢固,6),标志明显,7),无滑丝,8),上紧固漆,5.5.2,螺装工艺,2.,紧固件的选用,1),尽量用十字槽螺。,2),面板尽量保持平面整齐。,3),要求结构紧凑、联接强度高、外形平滑时应采内六角螺钉。,4),安装部位全是金属件时，采用钢性垫圈。,5),对瓷件、胶木件等易碎零件应使用软垫圈。,5.5.2,螺装工艺,几种常用器件的安装,1.,瓷件、胶木件、塑料件的安装,【,问题,】,：瓷件、胶木件、塑料件安装注意点？,这类器件的特点是强度低，容易在安装时损坏，因此要选择合适的衬垫和注意紧固力。,5.5.2,螺装工艺,5.5.2,螺装工艺,2.,面板零件的安装,【,问题,】,：安装面板零件需要注意要点：,选用合适的防松垫圈，,注意保护面板，防止紧固螺钉划伤面板。,5.5.3,粘接工艺,粘接工艺,【,问题,】,：什么是粘接工艺的三要素？,粘接三要素是：粘合剂、粘接表面处理和正确固化方法。,5.5.3,粘接工艺,粘接机理及特点,1.,粘接机理,【,问题,】,：粘合作用可分为哪几种？,答：粘合作用可分为本征粘合和机械粘合。,【,注意,】,：,粘接的质量与粘合面的表面紧密相关。,5.5.3,粘接工艺,名词解释：,【,本征粘合,】,：,本征粘合表现为粘合剂与被粘工件的表面之间的吸引力,【,机械粘合,】,：,机械粘合则表现为粘合剂渗入被粘工件表面孔隙内，粘合剂固化后被机械地镶嵌在孔隙内，从而实现被粘工件的连接。,2.,粘接的优缺点,【,优点,】,：,1),应用范围广,2),粘接变形小,3),抗剪、抗拉强度高,4),密封、绝缘、耐腐蚀,5),修复成本低，工艺简单,5.5.3,粘接工艺,【,缺点,】,：,1),质量不够稳定,2),工艺要求严格。,3),不适用高温场合。,4),抗剥离和抗冲击能力差。,5.5.3,粘接工艺,5.3.2,粘接工艺的一般要求,1.,合理选用粘合剂,【,原则,】,：,成本低、效果好、工艺过程简单、粘合强度高、能承受全面的例行试验的考核。,2.,正确设计粘接接头,3.,粘合表面的处理,【,问题,】,：粘合表面的处理有那些方式？,一般处理,化学处理,机械处理,5.5.3,粘接工艺,4.,严格执行操作工艺,5.3,粘接工艺,5.3.3,几种常用粘合剂的选用,1.,快速粘合剂,聚丙烯酸酯胶，（即常用的,501,、,502,胶）,【,特点,】,：,渗透性好、粘接快，使用范围广（可以粘接聚乙烯、氟塑料等除了某些合成橡胶以外的几乎所有材料）,但是接头韧性差、不耐水、不耐碱、不耐热。,2.,环氧类粘合剂,5.3,粘接工艺,3.,导电胶,导电胶的电阻率各有不同，导电胶可用于塑料、陶瓷、金属、玻璃及石墨等制品的机械一电气连接。,4.,导磁胶,5.,热熔胶,热熔胶在室温下为固态，加热至一定温度后成为熔融液态即可以粘接工件，待冷却到室温时就将工件粘合在一起。热熔胶的绝缘、耐水及耐酸性能也很好，可粘接的材料包括金属、木材、塑料、纺织品等。,6.,压敏胶,7.,光敏胶,小结,【,问题,】,：什么是安装工艺？,【,问题,】,：在安装时，应当遵循的原则是什么？,【,问题,】,：制定安装原则的目的？,【,问题,】,：什么是螺装工艺？它具有什么样的特点？,【,问题,】,：螺装的防松措施有哪些？,【,问题,】,：什么是粘接工艺的三要素？,【,问题,】,：粘合工艺的优缺点？,【,问题,】,：粘合作用可分为哪几种？,