電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與.ppt

1,電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與管理,,第五章 電子產(chǎn)品的整機設(shè)計和裝配工藝,主 編： 廖 芳,2,第五章 電子產(chǎn)品的整機設(shè)計和裝配工藝 學習要點:,1.學習電子產(chǎn)品整機的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計的基本要求、內(nèi)容及措施 ; 2.學習自動焊接技術(shù)、無鉛焊接技術(shù)； 3.學習印刷電路板的組裝 ; 4.學習電子產(chǎn)品總裝的順序、基本要求及其總裝的質(zhì)量檢查。,第五章 學習要點,3,第五章 主要內(nèi)容,電子產(chǎn)品的整機結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計 電子產(chǎn)品的裝配工藝流程 印刷電路板的組裝 電子產(chǎn)品的總裝 總裝的質(zhì)量檢查,第五章 主要內(nèi)容,4,5.1 整機結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計,整機結(jié)構(gòu)形式 整機結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求 元器件的布局與排列 電子元器件選用的基本原則 電子產(chǎn)品的抗干擾措施,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計,5,5.1.1 整機結(jié)構(gòu)形式,電子產(chǎn)品的整機在結(jié)構(gòu)上通常由組裝好的印制電路板、接插件、底板和機箱外殼等構(gòu)成。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計整機結(jié)構(gòu),上一級,6,5.1.2 整機結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求（一）,電子產(chǎn)品的整機設(shè)計，是把構(gòu)成產(chǎn)品的各個部分科學有機的結(jié)合起來的過程，是實現(xiàn)電路功能技術(shù)指標、完成工作原理、組成完整電子裝置的過程。 包括：元器件的選用、印制電路板的設(shè)計、安裝調(diào)試、產(chǎn)品的外形設(shè)計、抗干擾措施及維修等方面。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,上一級,7,5.1.2 整機結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求（二）,電子產(chǎn)品的設(shè)計要求是： 1實現(xiàn)產(chǎn)品的各項功能指標，工作可靠，性能穩(wěn)定。 2體積小，外形美觀，操作方便，性價比高。 3絕緣性能好，絕緣強度高，符合國家安全標準。 4裝配、調(diào)試、維修方便。 5產(chǎn)品的一致性好，適合批量生產(chǎn)或自動化生產(chǎn)。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,上一級,8,5.1.3 電子元器件的布局與排列（一）,元器件布局排列是指：按照電子產(chǎn)品電原理圖，將各元器件、連接導線等有機的連接起來，并保證產(chǎn)品可靠穩(wěn)定的工作。 1元器件布局的原則 （1）應(yīng)保證電路性能指標的實現(xiàn) （2）有利于布線，方便于布線 （3）滿足結(jié)構(gòu)工藝的要求 （4）有利于設(shè)備的裝配、調(diào)試和維修,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計元件布局與排列,上一級,9,5.1.3 電子元器件的布局與排列（二）,2元器件排列的方法及要求 元器件位置的排列方法，因電路要求不同、結(jié)構(gòu)設(shè)計各異、以及設(shè)備不同的使用條件等情況，其排列方法有多種。 常見的排列方式有： 按電路組成順序成直線排列，按電路性能及特點的排列，按元器件的特點及特殊要求排列，從結(jié)構(gòu)工藝上考慮元器件的排列等。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計元件布局與排列,上一級,10,5.1.3 電子元器件的布局與排列（三）,（1）按電路組成順序成直線排列的方法 按電原理圖組成的順序(即根據(jù)主要信號的放大、變換的傳遞順序)按級成直線布置。電子管、晶體管電路及以集成電路為中心的電路常采用該排列方式。 這種排列的優(yōu)點是： 電路結(jié)構(gòu)清楚，便于布設(shè)、檢查，也便于各級電路的屏蔽或隔離。 輸出級與輸入級相距甚遠，使級間寄生反饋減小。 前后級之間銜接較好，可使連接線最短，減小電路的分布參數(shù)。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計元件布局與排列,上一級,11,直線排列方法舉例,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計元件布局與排列,說明原理電路 直線排列方式 兩級放大電路的直線排列方式,12,5.1.3 電子元器件的布局與排列（四）,（2）按電路性能及特點的排列方法 在布設(shè)高頻電路組件時，由于信號頻率高、且相互之間容易產(chǎn)生干擾和幅射，因而排列時，應(yīng)注意組件之間的距離越小越好，引線要短而直，可相互交叉，但不能平行排列，如一個直立，一個臥倒。 對于推挽電路、橋式電路等對稱性電路組件的排列，應(yīng)注意組件布設(shè)位置和走線的對稱性，使對稱組件的分布參數(shù)也盡可能一致。 為了防止通過公共電源饋線系統(tǒng)對各級電路形成干擾，常用去耦電路。每一級電路的去耦電容和電阻緊靠在一起，并且電容器應(yīng)就近接地。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計元件布局與排列,上一級,13,5.1.3 電子元器件的布局與排列（五）,（3）按元器件的特點及特殊要求排列 敏感組件的排列，要注意遠離敏感區(qū)。如熱敏組件不要靠近發(fā)熱組件，光敏組件要注意光源的位置。 磁場較強的組件，在放置時應(yīng)注意其周圍應(yīng)有適當?shù)目臻g或采取屏蔽措施，以減小對鄰近電路(組件)的影響。 高壓元器件或?qū)Ь€，在排列時要注意和其它元器件保持適當?shù)木嚯x，防止擊穿與打火。 需要散熱的元器件，要裝在散熱器上，并保證良好的通風散熱，遠離熱敏感元器件。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計元件布局與排列,上一級,14,5.1.3 電子元器件的布局與排列（六）,（4）從結(jié)構(gòu)工藝上考慮元器件的排列方法 印制電路板是元器件的支撐主體，元器件的排列要盡量對稱，重量平衡，對于比較重的組件，在板上要用支架或固定夾進行裝卡，以免組件引線承受過大的應(yīng)力。對于可調(diào)組件或需更換頻繁的元器件，應(yīng)放在機器的便于打開、容易觸及或觀察的地方，以利于調(diào)整與維修。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計元件布局與排列,上一級,15,5.1.4 電子元器件選用的基本原則(一),1元器件選用的依據(jù) 元器件一般是依據(jù)電原理圖上標明的各元器件的規(guī)格、型號、參數(shù)進行選用。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計元件選用的原則,上一級,16,5.1.4 電子元器件選用的基本原則(二),2元器件選用的原則 （1）在滿足產(chǎn)品功能和技術(shù)指標的前提下，應(yīng)盡量減少元器件的數(shù)量和品種，使電路盡可能簡單，以利于裝接調(diào)試。 （2）所選用的元器件必須經(jīng)過高溫存儲及通電老化篩選后合格品才能使用。 （3）從降低成本、經(jīng)濟合理的角度出發(fā)，選用的元器件在滿足電路技術(shù)要求的條件下，不需要選擇的太精密、可以有一定的允許偏差。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計元件選用的原則,上一級,17,5.1.5 電子產(chǎn)品的抗干擾措施(一),噪聲和干擾對電子產(chǎn)品的性能和指標影響極大，輕則使信號失真、降低信號的質(zhì)量，重則淹沒有用信號、影響電路的正常工作，甚至損壞電子設(shè)備和電子產(chǎn)品，造成生產(chǎn)事故等。 1干擾的途徑與危害 干擾可以通過線路、電路、空間等途徑來影響產(chǎn)品的質(zhì)量，可以電場、磁場、電磁場的形式侵入電路，對電子產(chǎn)品的電路造成危害。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計產(chǎn)品的抗干擾措施,上一級,18,5.1.5 電子產(chǎn)品的抗干擾措施(二),2電子產(chǎn)品的抗干擾措施 排除干擾通常是消除干擾源或破壞干擾途徑。 常用的抗干擾措施是：屏蔽、退耦、選頻、濾波、接地等。 對于小信號和高靈敏度的放大電路，還應(yīng)注意選用低噪聲的電阻、二極管及三極管等元器件，避免元器件自身所產(chǎn)生的噪聲干擾。,5.1 整機結(jié)構(gòu)與設(shè)計產(chǎn)品的抗干擾措施,上一級,19,5.2 電子產(chǎn)品的裝配工藝流程,電子產(chǎn)品裝配的分級 裝配工藝流程 產(chǎn)品加工生產(chǎn)流水線,5.2 裝配工藝流程,20,5.2.1 電子產(chǎn)品裝配的分級,電子產(chǎn)品裝配可分為以下級別： 1元件級組裝：是指電路元器件、集成電路的組裝，是組裝中的最低級別。 2插件級組裝：是指組裝和互連裝有元器件的印制電路板或插件板等。 3系統(tǒng)級組裝：是將插件級組裝件，通過連接器、電線電纜等組裝成具有一定功能的完整的電子產(chǎn)品設(shè)備。,5.2 裝配工藝流程裝配的分級,上一級,21,5.2.2 裝配工藝流程,電子產(chǎn)品裝配的工藝流程因設(shè)備的種類、規(guī)模不同，其構(gòu)成也有所不同，但基本工序大致可分為裝配準備、裝聯(lián)、調(diào)試、檢驗、包裝、入庫或出廠等幾個階段。,5.2 裝配工藝流程裝配工藝流程,上一級,22,裝配工藝流程圖,5.2 裝配工藝流程裝配工藝流程,上一級,23,5.2.3 產(chǎn)品加工生產(chǎn)流水線（一）,1生產(chǎn)流水線與流水節(jié)拍 生產(chǎn)流水線就是把一部整機的裝聯(lián)、調(diào)試工作劃分成若干簡單操作，每一個裝配工人完成指定操作。 在流水操作的時間定為相等時，這個時間就稱為流水的節(jié)拍。,5.2 裝配工藝流程生產(chǎn)流水線,上一級,24,5.2.3 產(chǎn)品加工生產(chǎn)流水線（二）,2流水線的工作方式 目前，電視機、錄音機、收音機的生產(chǎn)大都采用印制線路板插件流水線的方式。插件形式有自由節(jié)拍形式和強制節(jié)拍形式兩種。 自由節(jié)拍形式是由操作者控制流水線的節(jié)拍，來完成操作工藝。這種方式的時間安排比較靈活，但生產(chǎn)效率低。 強制節(jié)拍形式是指每個操作工人必須在規(guī)定的時間內(nèi)把所要求插裝的元器件、零件準確無誤地插到線路板上。這種流水線方式，工作內(nèi)容簡單，動作單純，記憶方便，可減少差錯，提高工效。,5.2 裝配工藝流程生產(chǎn)流水線,上一級,25,5.3 印制電路板的組裝,印制電路板組裝的基本要求 印制電路板組裝的工藝流程,5.3 印制電路板的組裝,26,5.3.1 印制板組裝的基本要求（一）,印制電路板的組裝是指：根據(jù)設(shè)計文件和工藝規(guī)程的要求，將電子元器件按一定的規(guī)律秩序插裝到印制電路板上，并用緊固件或錫焊等方式將其固定的裝配過程。 元器件裝配到印制電路板之前，一般都要進行加工處理，即對元器件進行引線成型，然后進行插裝。,5.3 印制電路板的組裝基本要求,上一級,27,5.3.1 印制板組裝的基本要求（二）,1元器件引線的成型要求 （1）預加工處理 元器件引線在成型前必須進行預加工處理。包括引線的校直、表面清潔及搪錫三個步驟。 預加工處理的要求：引線處理后，不允許有傷痕，鍍錫層均勻，表面光滑，無毛刺和焊劑殘留物。 （2）引線成型的基本要求和成形方法 引線成型工藝就是根據(jù)焊點之間的距離，做成需要的形狀，目的是使它能迅速而準確地插入孔內(nèi)，基本要求和成型方法可參考本書“3.3元器件引線的成型”的內(nèi)容。,5.3 印制電路板的組裝基本要求,上一級,28,5.3.1 印制板組裝的基本要求（三）,2元器件安裝的技術(shù)要求 （1）元件器安裝后能看清元件上的標志。同一規(guī)格的元器件應(yīng)盡量安裝在同一高度上。 （2）安裝元器件的極性不得裝錯，安裝前應(yīng)套上相應(yīng)的套管。 （3）元器件在印刷板上的分布應(yīng)盡量均勻，疏密一致，排列整齊美觀。不允許斜排、立體交叉和重疊排列。元器件的引線直徑與印刷板焊盤孔徑應(yīng)有0.20.4mm的合理間隙。 （4）安裝順序一般為先低后高，先輕后重，先易后難，先一般元器件后特殊元器件。,5.3 印制電路板的組裝基本要求,上一級,29,5.3.1 印制板組裝的基本要求（四）,3一些特殊元器件的安裝處理 （1）MOS集成電路的安裝應(yīng)在等電位工作臺上進行，以免靜電損壞器件。 （2）發(fā)熱元件要采用懸空安裝，不允許貼板安裝。 （3）對于防震要求高的元器件適應(yīng)臥式貼板安裝。 （4）較大元器件的安裝應(yīng)采取綁扎、粘固等措施。 （5）當元器件為金屬外殼、安裝面又有印制導線時，應(yīng)加墊絕緣襯墊或套上絕緣套管。 （6）對于較大元器件，又需安裝在印制板上時，則必須使用金屬支架在印制基板上將其固定。,5.3 印制電路板的組裝基本要求,上一級,30,立式安裝圖片,5.3 印制電路板的組裝基本要求,(a) 一般安裝 (b)特殊成型或加套管安裝,(c) 加絕緣套管安裝 (d) 加襯墊或加套管安裝 (e) 加襯墊安裝,31,臥式安裝圖片,5.3 印制電路板的組裝基本要求,32,二極管、三極管的安裝圖片,5.3 印制電路板的組裝基本要求,二極管的安裝方式,三極管的安裝方式,33,5.3.2 印制板組裝的工藝流程(一),1手工裝配方式 手工裝配方式分為手工獨立插裝和流水線手工插裝。 （1）手工獨立插裝：是一人完成一塊印制電路板上全部元器件的插裝及焊接等工作程序的裝配方式。其操作的順序是： 待裝元件 引線整形 插件 調(diào)整、固定位置 焊接 剪切引線 檢驗 獨立插裝方式的效率低，而且容易出差錯。,5.3 印制電路板的組裝工藝流程,上一級,34,5.3.2 印制板組裝的工藝流程(二),（2）流水線手工插裝：是把印制電路板的整體裝配分解成若干道簡單的工序，每個操作者在規(guī)定的時間內(nèi)，完成指定的工作量的插裝過程。 流水線裝配的工藝流程如下： 每節(jié)拍元件插入 全部元器件插入 1次性剪切引線 1次性錫焊 檢查。 手工裝配方式的特點是：設(shè)備簡單，操作方便，使用靈活；但裝配效率低，差錯率高，不適用現(xiàn)代化大批量生產(chǎn)的需要。,5.3 印制電路板的組裝工藝流程,上一級,35,5.3.2 印制板組裝的工藝流程(三),2自動裝配工藝流程 對于設(shè)計穩(wěn)定，產(chǎn)量大和裝配工作量大而元器件又無需選配的產(chǎn)品，宜采用自動裝配方式。自動裝配一般使用自動或半自動插件機、自動定位機等設(shè)備。,5.3 印制電路板的組裝工藝流程,自動插裝工藝流程框圖,上一級,36,5.3.2 印制板組裝的工藝流程(四),2自動裝配對元器件的工藝要求： 在進行自動插裝時，最重要的是采用標準化元器件和尺寸。 在自動裝配中，為了使機器達到最大的有效插裝速度，就要有一個最好的元器件排列，即要求元器件的排列沿著x軸或y軸取向，最佳設(shè)計要指定所有元器件只有一個軸上取向(至多排列在兩個方向上)。 對于非標準化的元器件，或不適合自動裝配的元器件，仍需要手工進行補插。,5.3 印制電路板的組裝工藝流程,上一級,37,5.4 電子產(chǎn)品的總裝（一）,總裝的順序和基本要求 總裝的工藝過程,5.4 電子產(chǎn)品的總裝,38,5.4 電子產(chǎn)品的總裝（二）,電子產(chǎn)品的總裝包括機械和電氣兩大部分。 總裝的連接方式可歸納為可拆卸的連接和不可拆連接等兩類。 總裝的裝配方式，有整機裝配和組合件裝配兩種。,5.4 電子產(chǎn)品的總裝,39,5.4.1 總裝的順序和基本要求（一）,電子產(chǎn)品的總裝是指將組成整機的產(chǎn)品零部件，經(jīng)單元調(diào)試、檢驗合格后，按照設(shè)計要求進行裝配、連接，再經(jīng)整機調(diào)試、檢驗，形成一個合格的、功能完整的電子產(chǎn)品整機的過程。 1總裝的順序 先輕后重、先小后大、先鉚后裝、先裝后焊、先里后外、先平后高，上道工序不得影響下道工序。,5.4 電子產(chǎn)品的總裝總裝的順序和要求,上一級,40,5.4.1 總裝的順序和基本要求（二）,2總裝的的基本要求 （1）總裝的有關(guān)零部件或組件必須經(jīng)過調(diào)試、檢驗，檢驗合格的裝配件必須保持清潔。 （2）總裝過程要應(yīng)用合理的安裝工藝，用經(jīng)濟、高效、先進的裝配技術(shù)，使產(chǎn)品達到預期的效果。 （3）嚴格遵守總裝的順序要求，注意前后工序的銜接。 （4）總裝過程中，不損傷元器件和零部件，不破壞整機的絕緣性；保證產(chǎn)品的電性能穩(wěn)定、足夠的機械強度和穩(wěn)定度。 （5）小型機大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，其總裝在流水線上安排的工位進行。 嚴格執(zhí)行自檢、互檢與專職調(diào)試檢驗的“三檢”原則。,5.4 電子產(chǎn)品的總裝總裝的順序和要求,上一級,41,5.4.2 總裝的工藝過程,電子產(chǎn)品的總裝工藝過程包括： 零、部件的配套準備 零部件的裝聯(lián) 整機調(diào)試 總裝檢驗 包裝 入庫或出廠,5.4 電子產(chǎn)品的總裝總裝的工藝過程,上一級,42,5.5 總裝的質(zhì)量檢查（一）,外觀檢查 裝聯(lián)的正確性檢查 安全性檢查,5.5 總裝的質(zhì)量檢查,43,5.5 總裝的質(zhì)量檢查（二）,產(chǎn)品的質(zhì)量檢查，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。電子整機總裝完成后，按配套的工藝和技術(shù)文件的要求進行質(zhì)量檢查。 檢查工作應(yīng)