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1、-作者xxxx-日期xxxx電子產(chǎn)品的組裝與調(diào)試工藝【精品文檔】 電子產(chǎn)品的組裝與調(diào)試工藝 組裝技術(shù)是將電子零件和部件按設(shè)計(jì)要求裝成整機(jī)的多種技術(shù)的綜合,是電子產(chǎn)品生產(chǎn)構(gòu)成中極其重要的環(huán)節(jié)。調(diào)試則是按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能和優(yōu)化的過(guò)程。掌握安裝技術(shù)工藝知識(shí)和調(diào)試技術(shù)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用和維修都是不可缺少的。 組裝是將電子零部件按要求裝接到規(guī)定的位置上,既要實(shí)現(xiàn)電氣性能安全可靠又要保證經(jīng)久耐用。安裝質(zhì)量不僅取決于工藝設(shè)計(jì),很大程度上也依賴于操作人員技術(shù)水平和裝配技能。 不同的產(chǎn)品,不同的生產(chǎn)規(guī)模對(duì)組裝的技術(shù)要求是各不相同的,但基本要求是相同的。1.安全使用 電子產(chǎn)品組裝,安全是首要大
2、事。不良的裝配不僅影響產(chǎn)品性能,而且造成安全隱患。2.不損傷產(chǎn)品零部件 組裝時(shí)由于操作不當(dāng),不僅可能損壞所安裝的零件,而且還會(huì)殃及相鄰零部件。例如裝瓷質(zhì)波段開(kāi)關(guān)時(shí),緊固力過(guò)大造成開(kāi)關(guān)變形失效;畫(huà)板上裝螺釘時(shí),螺絲刀滑出擦傷面板帶集成電路折彎管腳等。3.保證電氣性能 電器連接的導(dǎo)通與絕緣,接觸電阻和絕緣電阻都和產(chǎn)品性能、質(zhì)量緊密相關(guān)。假如某設(shè)備電源輸出線,安裝者未按規(guī)定將導(dǎo)線絞合鍍錫而直接裝上,從而導(dǎo)致一部分芯線散出,通電檢驗(yàn)和初期工作都正常,但由于局部電阻大而發(fā)熱,工作一段時(shí)間后,導(dǎo)線及螺釘氧化,進(jìn)而接觸電阻增大,結(jié)果造成設(shè)備不能正常工作。4.保證機(jī)械強(qiáng)度 產(chǎn)品組裝中要考慮到有些零部件在運(yùn)輸、
3、搬動(dòng)中受機(jī)械振動(dòng)作用而受損的情況。例如一只安裝在印制板上的帶散熱片的三極管,僅靠印制板上焊點(diǎn)就難以支持較重散熱片的作用力。又如,變壓器靠自攻螺釘固定在塑料殼上也難保證機(jī)械強(qiáng)度。 5.保證傳熱、電磁屏蔽要求 某些零部件安裝時(shí)必須考慮傳熱或電磁屏蔽的問(wèn)題。如圖3-1所示,在功率管上裝散熱片,由干緊固螺 釘不當(dāng),造成功率管與散熱片貼合不良,影響散熱。又如圖3-2所示金屬屏蔽盒,由于有接縫,降低了屏蔽效果。如果安裝時(shí)在接縫中襯上導(dǎo)電襯墊,就可保證屏蔽性能。 圖3-1 貼合不良圖 圖3-2 屏蔽盒示意圖 3.2.3 常用組裝方法 電子整機(jī)裝配過(guò)程中,需要把有關(guān)的元器件、零部件等按設(shè)計(jì)要求安裝在規(guī)定的位置
4、上,并實(shí)現(xiàn)電氣連接和機(jī)械連接。連接方式是多樣的,有焊接,壓接、繞接等。在這些連接中有的是可拆的(拆散時(shí)不會(huì)損傷任何零部件),有的是不可拆的。1.焊接裝配 焊接裝配方法主要應(yīng)用于元器件和印制板之間的 連接、導(dǎo)線和印制板之間的連接以及印制板與印制板 之間的連接。其優(yōu)點(diǎn)在于電性能良好、機(jī)械強(qiáng)度較高、 結(jié)構(gòu)緊湊,缺點(diǎn)是可拆性較差。2.壓接裝配 壓接分冷壓接與熱壓接兩種,目前以冷壓接使用較多。壓接是借助較高的擠壓力和金屬位移,使連接器觸腳或端子與導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)連接。壓接使用的工具是壓接鉗。將導(dǎo)線端頭放入壓接觸腳或端頭焊片中用力壓緊即獲得可靠的連接。 壓接觸腳和焊片是專門用來(lái)連接導(dǎo)線的器件,有多種規(guī)格可供選擇,
5、相應(yīng)的也有多種專用的壓接鉗。 壓接技術(shù)的特點(diǎn)是:操作簡(jiǎn)便,適應(yīng)各種環(huán)境場(chǎng)合,成本低、無(wú)任何公害和污染。存在的不足之處是:壓接點(diǎn)的接觸電阻較大,因操作者施力不同,質(zhì)量不夠穩(wěn)定,因此很多按點(diǎn)不能用壓接方法。3.繞接裝配 繞接是將單股芯線用繞接槍高速繞到帶棱角(棱形、方形或矩形)的接線柱上的電氣連接方法。由于繞接槍的轉(zhuǎn)速很高(約3000rmin,對(duì)導(dǎo)線的拉力強(qiáng),使導(dǎo)線左接線柱的棱角上產(chǎn)生強(qiáng)壓力和摩擦,并能破壞其幾何形狀,出現(xiàn)表面高溫而使兩金屬表面原子相互擴(kuò)散產(chǎn)生化合物結(jié)晶,繞接示意如圖3-3所示。繞接方式有兩種:繞接和捆接,如圖3- 4所示。 圖3-3 繞接示意圖 圖3-4 繞接的兩種方法 繞接用的
6、導(dǎo)線一般采用單股硬匣絕緣線,芯線直 徑為 。為保證連接性能良好,接線柱最 好 鍍金或鍍銀,繞接的匝數(shù)應(yīng)不少于5圈(一般在5圈8圈)。 繞接與錫焊相比有明顯的特點(diǎn):可靠性高、失效率接近七百萬(wàn)分之一,無(wú)虛、假焊;接觸電阻小,只有 1 毫歐姆,僅為錫焊的110 ;抗震能力比錫焊大40倍;無(wú)污染,無(wú)腐蝕;無(wú)熱損傷;成本低、操作簡(jiǎn)單,易于熟練掌握。其不足之處是;導(dǎo)線必須是單芯線;接線柱必須是特殊形狀、導(dǎo)線剝頭長(zhǎng)、需要專用設(shè)備等。因而繞接的應(yīng)用還有一定的局限性。目前,繞接主要應(yīng)用在大型高可靠性電子產(chǎn)品的機(jī)內(nèi)互連中。4.膠接裝配 用膠粘劑將零部件粘在一起的安裝方法稱為膠接。膠接屬干不可拆卸連接,其優(yōu)點(diǎn)是工藝
7、簡(jiǎn)申,不需專用的衛(wèi)藝設(shè)備,生產(chǎn)效率高、成本低。它能取代機(jī)械緊固方法,從而減輕質(zhì)量。在電子設(shè)備的裝聯(lián)中,膠接廣泛用于小型元器件的固定和不便于螺紋裝配、鉚接裝配的零件的袋配,以及防止螺紋松動(dòng)和有氣密性要求的場(chǎng)合。 膠接質(zhì)量的好壞主要取決于工藝操作規(guī)程和膠粘劑的性能是否正確。(1)膠接的一般工藝過(guò)程 膠接一般要經(jīng)過(guò)表面處理、膠粘劑的調(diào)配、涂膠、固化、清理和膠縫檢查幾個(gè)工藝過(guò)程。為了保證膠接質(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格按照各步工藝過(guò)程的要求去做。(2)幾種常用的膠粘劑 聚氯乙烯膠,又稱呋哺化西林膠,是用四氫呋哺作溶劑,加聚氯乙烯材料配制而成,有毒、易燃。用于塑料與金屬、塑料與木材、塑料與塑料的膠接。聚氯乙烯膠在電子設(shè)
8、備的生產(chǎn)中,主要用于將塑料絕緣導(dǎo)線粘接成線扎和粘接產(chǎn)品包裝鋁內(nèi)的泡沫塑料。其膠接工藝特點(diǎn)是固化快,不需加壓加熱。 環(huán)氧樹(shù)脂膠,是以環(huán)氧樹(shù)脂為主,加入填充劑配制而成的膠粘劑。 222互厭氧性密封膠,是以甲基丙烯酯為主的膠粘劑,是低強(qiáng)度膠,用于需拆卸早部件的鎖緊和密封。它具有定位固連速度快,滲透性好,有一定的膠接力和密封性,拆除后不影響膠接件原有性能等特點(diǎn)。 除了以上介紹的幾種膠粘劑外,坯有其他許多各種性能的膠粘劑,如:導(dǎo)電膠、導(dǎo)磁膠、導(dǎo)熱膠、熱熔膠、壓敏膠等,此處不再詳述。3.2.4 其他組裝方法 表面安裝技術(shù)是將電子元器件直接安裝在印制電路板或其他基板導(dǎo)電表面的裝接技木。在電子工業(yè)生產(chǎn)中,SM
9、實(shí)際是包括表面安裝元件(SMC),表面安裝器件(MID),表面安裝印制電路板(SMB),普通混裝印制電路板(PCB),點(diǎn)粘合劑,涂焊錫膏,元器件安裝設(shè)備,焊接以及測(cè)試等技術(shù)在內(nèi)的一整套完整的工藝技術(shù)的統(tǒng)稱。SMT涉及材料,化工、機(jī)械、電子等多學(xué)科、多領(lǐng)域,是一種綜合性的高新技術(shù)。 主要優(yōu)點(diǎn) (1)高密集。SMC、SMD的體積只有傳統(tǒng)元器件的l3l10左右,可以裝在PCB的網(wǎng)面,有效利用了印制板的面積、減輕了電路板的質(zhì)量。一般采用了SMT后可使電子產(chǎn)品的體積縮小4060,質(zhì)量減少6080。 (2)高可靠。SMC和SMD無(wú)引線或引線狠短、質(zhì)量小,因而抗震能力強(qiáng),焊點(diǎn)失效率可比傳統(tǒng)安裝至少降低了一個(gè)
10、數(shù)量級(jí),大大提高產(chǎn)品可靠性。 (3)高性能。SMT密集安裝減小了電磁干擾和射頻干擾,尤其高頻電路中減小了分布參數(shù)的影響,提高了信號(hào)傳輸速度,改善了高頻特性,使整個(gè)產(chǎn)品性能提高。 (4)高效率。SMT更適合自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)。采用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)可使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程高度自動(dòng)化,將生產(chǎn)效率提高到新的水平。 (5)低成本。SMT使PCB面積減小,成本降低;無(wú)引線和短引線使SMD、 SMC成本降低,安裝中省去了引線成型、打彎、剪線的工序;頻率特性提高,減少了調(diào)試費(fèi)用;焊點(diǎn)可靠性提高,減小了調(diào)試和維修成本。一般情況下采用SMT后可使產(chǎn)品總成本下降30以上。 2.主要問(wèn)題 (1)表面安裝元器件目前
11、尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),品種不齊全,因而使用不便,價(jià)格較高。 (2)技術(shù)要求高。如元器件吸潮引起裝配時(shí)元器件裂損,結(jié)構(gòu)件熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的 焊接開(kāi)裂,組裝密度大而產(chǎn)生的散熱問(wèn)題復(fù)雜等。 (3)初始投資大。生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)技術(shù)面寬,費(fèi)用昂貴。 SMT表面貼裝技術(shù)將在以后的章節(jié)中具體講解,這里只作簡(jiǎn)單介紹。3.3 典型零部件安裝 (一)瓷件、膠木件、塑料件的安裝 這類零件的特點(diǎn)是強(qiáng)度低,安裝時(shí)易損,因此要選擇合適襯墊和注意緊固力。安裝瓷件和膠木件時(shí)要在接觸位置加軟墊,如橡膠墊、紙墊、軟鋁墊,決不可使用彈簧墊圈。 塑料件較軟,安裝時(shí)容易變形,應(yīng)在螺釘上加大外徑墊圈,使用自攻螺釘時(shí)螺釘旋入深度不小于螺釘
12、直徑的2倍。 (二)面板零件安裝 面板上調(diào)節(jié)控制所用電位器、波段開(kāi)關(guān)、按插件等通常都是螺紋安裝結(jié)構(gòu)。安裝時(shí),一要選用合適的防松墊圈,二要注意保護(hù)面板,防止緊固螺母時(shí)劃傷面板。 (三)功率器件組裝 功率器件工作時(shí)要發(fā)熱,依靠散熱器將熱量散發(fā)出去,安裝質(zhì)量對(duì)傳熱效率關(guān)系重大。以下三點(diǎn)是安裝要點(diǎn): 1.器件和散熱器接觸面要清潔平整,保證接觸良好。 2.接觸面上加硅脂。 3.兩個(gè)以上螺釘安裝時(shí)要對(duì)角線輪流緊固,防止 貼合不良。 (四)集成電路插裝 集成電路在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合都是直接焊裝到PCB上,但不少產(chǎn)品為調(diào)整、升級(jí)、維修方便常采用插裝的方式,如計(jì)算機(jī)中的CPU、ROM、RAM及工控產(chǎn)品中的 EPRO
13、M、CPU及I / O電路,這些集成電路大都是大規(guī)?;虺笠?guī)模電路,引線較多,插裝時(shí)稍有不慎,就有損壞IC的危險(xiǎn)。以下三項(xiàng)是插裝要點(diǎn)。 1. 防靜電。大規(guī)模IC大都采用CMOS工藝,屬電荷敏感器件,而人體所帶靜電有時(shí)可高達(dá)千伏。標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境應(yīng)用防靜電系統(tǒng)。一般情況下也盡可能使用工具夾持IC,而且通過(guò)觸摸大件金屬體(如水管,機(jī)箱等)方式釋放靜電。 2. 對(duì)方位。無(wú)論何種IC插入時(shí)都有方位問(wèn)題,通常IC插座及IC片子本身都有明確的定位標(biāo)志,但有些封裝定位標(biāo)志不明顯,須查閱說(shuō)明書(shū)。 3. 均施力。對(duì)準(zhǔn)方位后要仔細(xì)讓每一引線都與插座一一對(duì)應(yīng),之后均勻施力將 IC 插入,此外還要注意: (1)對(duì) DIP
14、封裝 IC,一般新器件引線間距都大于插座間距,可用平口鉗或手持在金屬平面上仔細(xì)校正。 (2)對(duì)PCA型IC,現(xiàn)在有“零插拔力”插座,通過(guò)插座上夾緊機(jī)構(gòu)容易使引線加緊和松開(kāi)。已有廠商生產(chǎn)專用IC插拔器,給裝配工作帶來(lái)方便。3.4 印制電路板的組裝 印制電路板在整機(jī)結(jié)構(gòu)中由于具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而被大量地使用,因此當(dāng)前電子設(shè)備組裝是以印制電路板為中心展開(kāi)的,印制電路板的組裝是整機(jī)組裝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 通常把不裝載元件的印制電路板叫做印制基板,它的主要作用是作為元器件的支撐體,利用基板上的印制電路,通過(guò)焊接把元器件連接起來(lái)。同時(shí)它還有利于板上元器件的散熱。 印制基板的兩側(cè)分別叫做元件面和焊接面。元件面安裝
15、元件,元件的引出線通過(guò)基板的插孔,在焊接面的焊盤處通過(guò)焊接把線路連接起來(lái)。 3.4.1 元器件安裝的技術(shù)要求 電子元器件種類繁多,外形不同,引出線也多種多樣,所以,印制電路板的組裝方法也就有差異,必須根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、裝配密度、產(chǎn)品的使用方法和要求來(lái)決定。 1.元器件的標(biāo)志方向應(yīng)按照?qǐng)D紙規(guī)定,安裝后能看清元件上的標(biāo)志。著裝配圖上沒(méi)有指明方向,則應(yīng)使標(biāo)記向外易于辨認(rèn),并按從左到右、從下到上的順序讀出。 2.元器件的極性不得裝錯(cuò),安裝前應(yīng)套上相應(yīng)的套管。 3.安裝高度應(yīng)符合規(guī)定要求,同一規(guī)格的元器件應(yīng)盡量安裝在同一高度上。 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
16、。 5.元器件在印制電路板上的分布應(yīng)盡量均勻,疏密一致排列整齊美觀。不允許斜排、立體交叉和直疊排列。無(wú)器件外殼與引線不得相碰,要保證左右的安全間隙,無(wú)法避免時(shí),應(yīng)套絕緣套管。 6.元器件的引線直徑與印制電路板焊盤孔徑應(yīng)有的合理間隙。 7.一些特殊元器件的安裝處理;MOS集成電路的安裝應(yīng)在等電位工作臺(tái)上進(jìn)行,以免產(chǎn)生靜電損壞器件。發(fā)熱元件(如2W以上的電阻)要與印制電路板面保持一定的距離,不允許貼板安裝,較大的元器件的安裝(重量超過(guò))應(yīng)采取綁扎、粘固等措施。 3.4.2 印制電路板裝配工藝 1元器件的安裝方法 安裝方法有手工安裝和機(jī)械安裝兩種,前者簡(jiǎn)單易行,但效率低、誤裝率高;后者安裝速度快,誤
17、裝率低,但設(shè)備成本高,引線成形要求嚴(yán)格。一般安裝形式如下。 (l)貼板安裝。安裝形式如圖 3-5所示,適用于防震要求高的產(chǎn)品。元器件貼緊印制基板面,安裝間隙小于1 ;當(dāng)元器件為金屬外殼,安裝面有印制導(dǎo)線時(shí),應(yīng)加墊絕緣襯墊或套絕緣套管。 (2)懸空安裝。安裝形式如圖 3-6所示,適用于 發(fā)熱元件的安裝。元器件距印制基板面有一定高度, 安裝距離一般在15范圍內(nèi)。圖3-5 貼板安裝 圖3-6 懸空安裝 (3)垂直安裝。安裝形式如圖3-7所示,適用于安裝密度較高、有一定安裝高度的場(chǎng)合。元器件垂直于印制基板面,但對(duì)重量大且引線細(xì)的元器件不宜采用這種形式。 (4)埋頭安裝。安裝形式如圖3-8所示。這種方式
18、可提高元器件防震能力,降低安裝高度。元器件的殼體埋于印制基板的嵌入孔內(nèi),因此又稱為嵌入式安裝。 圖3-7垂直安裝 圖3-8 埋頭安裝 (5)有高度限制時(shí)的安裝。安裝形式如圖3-9所示。元器件安裝高度的限制一般在圖紙上是標(biāo)明的,通常的處理方法是垂直插入后,再朝水平方向彎曲。對(duì)大型元器件要特殊處理,以保證有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,經(jīng)得起振動(dòng)和沖擊。 圖3-9 上有高度限制時(shí)的安裝 (6)支架固定安裝。安裝形式如圖3-10所示。這種方式適用于重量較大的元件,如小型繼電器、變壓器、扼流圈等,一般用金屬支架在印制基板上將元件固定。 圖3-10支架固定安裝2元器件安裝注意事項(xiàng) (l)元器件插好后,其引線的外形處理
19、有彎頭、切斷成形等方法。要根據(jù)要求處理好,所有彎腳的彎折方向都應(yīng)與銅箔走線方向相同。 (2)安裝二極管時(shí),除注意極性外,還要注意外殼封裝,特別是玻璃殼體易碎,引線彎曲時(shí)易爆裂,在安裝時(shí)可將引線先繞圈2圈 再裝。對(duì)于大電流二極管,有的則將引線體當(dāng)做散熱器,故必須根據(jù)二極管規(guī)格中的要求決定引線的長(zhǎng)度,同時(shí)注意不宜把引線套上絕緣套管。 (3)為了區(qū)別晶體管的電極和電解電容的正負(fù)端, 一般在安裝時(shí)加帶有顏色的套管以示區(qū)別。 (4)大功率三極管一般不宜裝在印制電路板上, 因?yàn)樗l(fā)熱量大,易使印制電路板受熱變形。 3.4.3 印制電路板組裝工藝流程 1.手工方式 (1)在產(chǎn)品的樣機(jī)試制階段或小批量試生產(chǎn)時(shí)
20、,印制電路板裝配主要靠手工操作,即操作者把散裝的元器件逐個(gè)裝接到印制電路板上、操作順序是:待裝元件引線整形插裝調(diào)整位置剪切引線固定位置焊接檢驗(yàn)。按這種操作方式,每個(gè)操作者要從頭裝到結(jié)束,效率低,而且容易出差錯(cuò)。 (2)對(duì)于設(shè)計(jì)穩(wěn)定,大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,印制電路板裝配工作量大,宜采用流水線裝配,這種方式可大大提高生產(chǎn)效率,減小差錯(cuò),提高產(chǎn)品合格率。 流水線操作是把一次復(fù)雜的工作分成著干道簡(jiǎn)單的工序,每個(gè)操作者在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成指定的工作量(一般限定每人約6個(gè)元器件插裝的工作量)。在劃分工序時(shí)注意每道工序所用的時(shí)間要相等,這個(gè)時(shí)間就稱為流水線的節(jié)拍。裝配的印制電路板在流水線上一般都是用傳送帶移動(dòng)。傳
21、送帶運(yùn)動(dòng)方式通常有兩種:一種是間歇運(yùn)動(dòng)(即定時(shí)運(yùn)動(dòng)),另一種是連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng),每個(gè)操作者必須嚴(yán)格按照規(guī)定的節(jié)拍進(jìn)行。完成一種印制電路板的操作和工序的劃分,要根據(jù)其復(fù)雜程度,日產(chǎn)量或班產(chǎn)量以及操作者人數(shù)等因素確定。一般工藝流程是:每排元件(約6個(gè))插入全部元器件插人1次性切割引線一次性錫焊檢查。 目前大多數(shù)電子產(chǎn)品(如電視機(jī)、收錄機(jī)等)的生產(chǎn)大都采用印制電路板插件流水線的方式。插件形式有自由節(jié)拍形式和強(qiáng)制節(jié)拍形式兩種。 自由節(jié)拍形式分手工操作和半自動(dòng)化操作兩種。手工操作時(shí),操作者按規(guī)定插件、剪切引線焊接,然后在流水線上傳遞。半自動(dòng)化操作時(shí),生產(chǎn)線上配備有鏟頭功能的插件臺(tái),每個(gè)操作者一臺(tái),印制電路板
22、插裝完成后,通過(guò)傳輸線送到波峰焊機(jī)上。 采用強(qiáng)制節(jié)拍形式時(shí),插件板在流水線上連續(xù)運(yùn)行,每個(gè)操作者必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)把所要求插裝的元器件準(zhǔn)確無(wú)誤地插到電路板上。這種方式帶有一定的強(qiáng)制性。在選擇分配每個(gè)工序的工作量時(shí),要留有適當(dāng)?shù)挠嗟?,以便既保證一定的勞動(dòng)生產(chǎn)率,又保證產(chǎn)品質(zhì)量。這種流水線方式,工作內(nèi)容簡(jiǎn)單、動(dòng)作單純,可減少差錯(cuò),提高工效。 2.自動(dòng)裝配工藝流程 手工裝配雖然可以不受各種限制,靈活方便而廣泛應(yīng)用于各道工序或各種場(chǎng)合,但其速度慢,易出差錯(cuò),效率低,不適應(yīng)現(xiàn)代化大批量生產(chǎn)的需要。尤其是對(duì)于設(shè)計(jì)穩(wěn)定,產(chǎn)量大和裝配工作量大而元器件又無(wú)需選配的產(chǎn)品,宜采用自動(dòng)裝配方式。自動(dòng)裝配一般使用自動(dòng)或
23、半自動(dòng)插件機(jī)和自動(dòng)定位機(jī)等設(shè)備。先進(jìn)的自動(dòng)裝配機(jī) 每小時(shí)可裝一萬(wàn)多個(gè) 元器件,放率高,節(jié)省勞力,產(chǎn)品合格率也大大提高。 自動(dòng)裝配和手工裝配的過(guò)程基本上是一樣的。通常都是從印制基板上逐一添裝元器件,構(gòu)成一個(gè)完整的印制電路板。所不同的是,自動(dòng)裝配要求限定元器件的供料形式,整個(gè)插裝過(guò)程由自動(dòng)裝配機(jī)完成。 (1)自動(dòng)插裝工藝。過(guò)程框圖如圖3-11所示。經(jīng)過(guò)處理的元器件裝在專用的傳輸帶上,間斷地向前移動(dòng),保證每一次有一個(gè)元器件進(jìn)到自動(dòng)裝配機(jī)的裝插頭的夾具里,插裝機(jī)自動(dòng)完成切斷引線、引線成形、移至基板、插人、彎角等動(dòng)作,并發(fā)出插裝完畢的信號(hào),使所有裝配回到原來(lái)位置,準(zhǔn)備裝配第二個(gè)元件。印制基板靠傳送帶自動(dòng)
24、送到另一個(gè)裝配工序,裝配其他元器件。當(dāng)元器件全部插裝完畢即自動(dòng)進(jìn)人波峰焊接的傳送帶。 圖3-11 自動(dòng)插裝工藝過(guò)程框圖 印制電路板的自動(dòng)傳送、插裝、焊接、檢測(cè)等工序,都是用電于計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序控制的。首先根據(jù)印制電路板的尺寸、孔距,元器件尺寸和在板上的相對(duì)位置等,確定可插裝元器件和選定裝配的最好途徑,編寫(xiě)程序,然后再犯這些程序送人編程機(jī)的存儲(chǔ)器中,由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制完成上述工藝流程。 (2)自動(dòng)裝配對(duì)元器件的工藝要求。自動(dòng)插裝是在自動(dòng)裝配機(jī)上完成的,對(duì)元器件裝配的一系列工藝措施都必須適合于自動(dòng)裝配的一些特殊要求,并不是所有的元器件都可以進(jìn)行自動(dòng)裝配,在這里最重要的是采用標(biāo)準(zhǔn)元器件和尺寸。 對(duì)于被裝
25、配的元器件,要求它們的形狀和尺寸盡量簡(jiǎn)單一致,方向易于識(shí)別,有互換性等。另外,還有一個(gè)元器件的取向問(wèn)題。即元器件在印制電路板什么方向取向,對(duì)于手工裝配沒(méi)有什么限制,也沒(méi)有什么根本差別。但在自動(dòng)裝配中,則要求沿著X軸或Y軸取向,最佳設(shè)計(jì)要指定所有元器件只在一個(gè)軸上取向(至多排列在兩個(gè)方向)。若想要機(jī)器達(dá)到最大的有效插裝速度,就要有一個(gè)最好的元器件排列方式。元器件引線的孔距和相鄰元器件引線孔之間的距離也都應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化,并盡量相同。 3.5 電子設(shè)備組裝工藝 電子設(shè)備組裝的目的,就是以合理的結(jié)構(gòu)安排,最簡(jiǎn)化的工藝實(shí)現(xiàn)整機(jī)的技術(shù)指標(biāo),快速有效地制造出穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。所以電子設(shè)備的裝配工作不僅重要,也具有創(chuàng)
26、造性,是制造世界上一流產(chǎn)品的關(guān)鍵之一。 3.5.1 電子設(shè)備組裝的內(nèi)容和方法 一、組裝內(nèi)容和組裝級(jí)別 電子設(shè)備的組裝是將各種電子元器件、機(jī)電元件及結(jié)構(gòu)件,按照設(shè)計(jì)要求,裝接在規(guī)定的位置上,組成具有一定功能的完整的電子產(chǎn)品的過(guò)程。組裝內(nèi)容主要有:?jiǎn)卧膭澐?;元器件的布局各種元件,部件、結(jié)構(gòu)件的安裝;整機(jī)聯(lián)裝等。在組裝過(guò)程中,根據(jù)組裝單位的大小、尺寸、復(fù)雜程度和特點(diǎn)的不同將電子設(shè)備的組裝分成不同的等級(jí),稱之為電子設(shè)備的組裝級(jí)。 組裝級(jí)別分為: 第一級(jí)組裝,一般稱為元件級(jí),是最低的組裝級(jí)別,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)不可分割。通常指通用電路元件,分立元件及其按需要構(gòu)成的組件,集成電路組件等。 第二級(jí)組裝,一般稱插
27、件級(jí),用于組裝和互連第一級(jí)元器件。例如,裝有元器件的印制電路板或插件等。 第三級(jí)組裝,一般稱為底板綴或插箱級(jí)用于安裝和互連第二級(jí)組裝的插件或印制電路板部件。組裝級(jí)別分為: 第一級(jí)組裝,一般稱為元件級(jí),是最低的組裝級(jí)別,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)不可分割。通常指通用電路元件,分立元件及其按需要構(gòu)成的組件,集成電路組件等。 第二級(jí)組裝,一般稱插件級(jí),用于組裝和互連第一級(jí)元器件。例如,裝有元器件的印制電路板或插件等。 第三級(jí)組裝,一般稱為底板綴或插箱級(jí)用于安裝和互連第二級(jí)組裝的插件或印制電路板部件。 圖3-12電子設(shè)備組裝級(jí)組示意圖 這里需要說(shuō)明的是:第一,在不同的等級(jí)上進(jìn)行組裝時(shí),構(gòu)件的含義會(huì)改變。例如,組裝印
28、制電路板時(shí),電阻器、電容器、晶體管等元器件是組裝構(gòu)件;而組裝設(shè)備的底板時(shí),印制電路板則為組裝構(gòu)件。第二,對(duì)于某個(gè)具體的電子設(shè)備,不一定各組裝級(jí)都具備,而是要根據(jù)具體情況來(lái)考慮應(yīng)用到哪一級(jí)。 3.5.2 組裝特點(diǎn)及方法1組裝特點(diǎn) 電子設(shè)備的組裝,在電氣上是以印制電路板為支撐主體的電子元器件的電路連接。在結(jié)構(gòu)上是以組成產(chǎn)品的鈑金硬件和模型殼體,通過(guò)緊固零件或其他方法,由內(nèi)到外按一定的順序安裝。電子產(chǎn)品屬于技木密集型產(chǎn)品,組裝電子產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是: (1)組裝工作是由多種基本技術(shù)構(gòu)成的。如元器件的篩選與引線成形技術(shù),線材加工處理技術(shù),焊接技術(shù),安裝技術(shù),質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)等。 (2)裝配操作質(zhì)量,在很多情
29、況下,都難以進(jìn)行定量分析。如焊接質(zhì)量的好壞,通常以目測(cè)判斷,刻度盤、旋鈕等的裝配質(zhì)量多以手感鑒定等。因此,掌握正確的安裝操作方法是十分必要的,切勿養(yǎng)成隨心所欲的操作習(xí)慣。 (3)進(jìn)行裝配工作的人員必須進(jìn)行訓(xùn)練和挑選,經(jīng)考核合格后持證上崗、否則,由于知識(shí)缺乏和技術(shù)水平不高,就可能生產(chǎn)出次品,而一旦混進(jìn)次品,就不可能百分之百地被檢查出來(lái),產(chǎn)品質(zhì)量就沒(méi)有保證。 2組裝方法 組裝工序在生產(chǎn)過(guò)程中要占去大量時(shí)間。裝配時(shí)對(duì)于給定的生產(chǎn)條件須研究幾種可能的方案并選取其中最佳方案。目前,電子設(shè)備的組裝從原理上可分為如下幾種。 (1)功能法。將電子設(shè)備的一部分放在一個(gè)完整的 結(jié)構(gòu)部件內(nèi)。該部件能完成變換或形成信
30、號(hào)的局部任務(wù)(某種功砌,從而得到在功能上和結(jié)構(gòu)上都已完整的部件,便于生產(chǎn)和維護(hù)。按照用一個(gè)部件或一個(gè)組件來(lái)完成設(shè)備的一組既定功能的規(guī)模,分別稱這種方法為部件功能法或組件功能法。不同的功能部件(接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、存儲(chǔ)器。譯碼器、顯示器)有不同的結(jié)構(gòu)外形、體積、安裝尺寸和連接尺寸,很難做出統(tǒng)一的規(guī)定。這種方法將降低整個(gè)設(shè)備的組裝密度。此方法廣泛用在采用電真空器件的設(shè)備上,也適用于以分立元件為主的產(chǎn)品或終端功能部件上。 (1)功能法。將電子設(shè)備的一部分放在一個(gè)完整的 結(jié)構(gòu)部件內(nèi)。該部件能完成變換或形成信號(hào)的局部任務(wù)(某種功砌,從而得到在功能上和結(jié)構(gòu)上都已完整的部件,便于生產(chǎn)和維護(hù)。按照用一個(gè)部件或一個(gè)
31、組件來(lái)完成設(shè)備的一組既定功能的規(guī)模,分別稱這種方法為部件功能法或組件功能法。不同的功能部件(接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、存儲(chǔ)器。譯碼器、顯示器)有不同的結(jié)構(gòu)外形、體積、安裝尺寸和連接尺寸,很難做出統(tǒng)一的規(guī)定。這種方法將降低整個(gè)設(shè)備的組裝密度。此方法廣泛用在采用電真空器件的設(shè)備上,也適用于以分立元件為主的產(chǎn)品或終端功能部件上。 (1)功能法。將電子設(shè)備的一部分放在一個(gè)完整的 結(jié)構(gòu)部件內(nèi)。該部件能完成變換或形成信號(hào)的局部任務(wù)(某種功砌,從而得到在功能上和結(jié)構(gòu)上都已完整的部件,便于生產(chǎn)和維護(hù)。按照用一個(gè)部件或一個(gè)組件來(lái)完成設(shè)備的一組既定功能的規(guī)模,分別稱這種方法為部件功能法或組件功能法。不同的功能部件(接收機(jī)、
32、發(fā)射機(jī)、存儲(chǔ)器。譯碼器、顯示器)有不同的結(jié)構(gòu)外形、體積、安裝尺寸和連接尺寸,很難做出統(tǒng)一的規(guī)定。這種方法將降低整個(gè)設(shè)備的組裝密度。此方法廣泛用在采用電真空器件的設(shè)備上,也適用于以分立元件為主的產(chǎn)品或終端功能部件上。 3.6 整機(jī)總裝工藝 3.6.1 整機(jī)裝配工藝過(guò)程 整機(jī)裝配的工序因設(shè)備的種類、規(guī)模不同,其構(gòu)成也有所不同,但基本工序并沒(méi)有什么變化。據(jù)此就可以制定出制造電子設(shè)備最有效的工序來(lái)。一般整機(jī)裝配工藝過(guò)程如圖3-13所示。由于產(chǎn)品的復(fù)雜程度、設(shè)備場(chǎng)地條件、生產(chǎn)數(shù)量、技術(shù)力量及工人操作技術(shù)水平等情況的不同,生產(chǎn)的組織形式和工序也要根據(jù)實(shí)際情況有所變化。例如,樣機(jī)生產(chǎn)可按圖3-13所示的主要
33、工序直接進(jìn)行。若大批量生產(chǎn),印制板裝配、機(jī)座裝配及線束加工等幾個(gè)工序可并列進(jìn)行,后幾道工序則可直列進(jìn)行,重要的是要根據(jù)生產(chǎn)人數(shù),裝配人員的技術(shù)水平來(lái)編制最有利于現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的工序。3.6.2 整機(jī)總裝 電子整機(jī)的總裝,就是將組成整機(jī)的各部分裝配件,經(jīng)檢驗(yàn)合格后,連接合成完整的電子設(shè)備的過(guò)程。 1.總裝的一般順序及對(duì)裝配件的質(zhì)量要求 電子整機(jī)總裝的一般順序是:先輕后重、先鉚后裝、先里后外、上道工序不得影響下道工序。 整機(jī)裝配總的質(zhì)量與備組成部分裝配件的裝配質(zhì)量是相關(guān)聯(lián)的。因此,在總裝之前對(duì)所有裝配件、緊固件等必須按技術(shù)要求進(jìn)行配套和檢查。 經(jīng)檢查合格的裝配件應(yīng)進(jìn)行清潔處理,保證表面無(wú)灰塵、油污、金屬
34、屑等。 2.整機(jī)總裝的基本要求 (1)未經(jīng)檢驗(yàn)合格的裝配件(零、部、整件),不得安裝。已檢驗(yàn)合格的裝配件必須保持清潔。 (2)要認(rèn)真閱讀安裝工藝文件和設(shè)計(jì)文件,嚴(yán)格遵守工藝規(guī)程??傃b完成后的整機(jī)應(yīng)符合圖紙和工藝文件的要求。 (3)嚴(yán)格遵守總裝的一般順序,防止前后順序顛倒,注意前后工序的銜接。 (4)總裝過(guò)程中不要損傷元器件,避免碰壞機(jī)箱及元器件上的涂覆層,以免損害絕緣性能。 (5)應(yīng)熟練掌握操作技能,保證質(zhì)量,嚴(yán)格執(zhí)行三檢(自檢、互檢、專職檢驗(yàn))制度。3.整機(jī)總裝的工藝過(guò)程和流水線作業(yè)法 電子整機(jī)總裝是生產(chǎn)過(guò)程中極為重要的環(huán)節(jié),如果安裝工藝、工序不正確,就可能達(dá)不到產(chǎn)品的功能要求或預(yù)定的技術(shù)指
35、標(biāo)。因此,為了保證整機(jī)的總裝質(zhì)量,必須合理安排總裝的工藝過(guò)程和流水線(1)整機(jī)總裝的工藝過(guò)程 產(chǎn)品的總裝工藝過(guò)程會(huì)因產(chǎn)品的復(fù)雜程度、產(chǎn)量大小等方面的不同而有所區(qū)別。但總體來(lái)看,有下列幾個(gè)環(huán)節(jié)。 準(zhǔn)備。裝配前對(duì)所有裝配件、緊固件等從數(shù)量的配套和質(zhì)量的合格兩個(gè)方面進(jìn)行檢查和準(zhǔn)備,同時(shí)做好整機(jī)裝配及調(diào)試的準(zhǔn)備工作。 裝聯(lián)。包括各部件的安裝、焊接等內(nèi)容。前面介紹的備種連接工藝,都應(yīng)在裝聯(lián)環(huán)節(jié)中加以實(shí)施應(yīng)用。 調(diào)試。整機(jī)調(diào)試包括調(diào)整和測(cè)試兩部分工作,即對(duì)整機(jī)內(nèi)可調(diào)部分(例如,可調(diào)元器件及機(jī)械傳動(dòng)部分)進(jìn)行調(diào)整,并對(duì)整機(jī)的電性能進(jìn)行測(cè)試。各類電子整機(jī)在總裝完成后,一般在最后都要經(jīng)過(guò)調(diào)試,才能達(dá)到規(guī)定的技術(shù)
36、指標(biāo)要求。 檢驗(yàn)。整機(jī)檢驗(yàn)應(yīng)遵照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(或技術(shù)條件)規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行。通常有下列三類試驗(yàn),即:生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)車間的交收試驗(yàn)、新產(chǎn)品的定型試驗(yàn)及定型產(chǎn)品的定期試驗(yàn)(又稱例行試驗(yàn)兒例行試驗(yàn)的目的主要是考核產(chǎn)品質(zhì)量和性能是否穩(wěn)定正常。 包裝。包裝是電子整機(jī)產(chǎn)品總裝過(guò)程中保護(hù)和美化產(chǎn)品及促進(jìn)銷售的環(huán)節(jié)。電子整機(jī)產(chǎn)品的包裝通常著重于方便運(yùn)輸和儲(chǔ)存兩個(gè)方面。 人庫(kù)或出廠。合格的電子整機(jī)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)合格的包裝就可以入庫(kù)儲(chǔ)存或直接出廠運(yùn)往需求部門,從而完成整個(gè)總裝過(guò)程。(2)流水線作業(yè)法 通常電子整機(jī)的總裝是采用流水線作業(yè)法,又稱流水線生產(chǎn)方式。流水線作業(yè)法是指把一部電子整機(jī)的裝聯(lián)和調(diào)試等工作劃分成若干簡(jiǎn)單操作項(xiàng)
37、目,每個(gè)裝配工人完成各自負(fù)責(zé)的操作項(xiàng)比并按規(guī)定順序把機(jī)件傳送給下一道工序的裝配工人繼續(xù)操作,形似流水般不停地自首至尾逐步完成整機(jī)的總裝的作業(yè)法。 流水線生產(chǎn)方式雖帶有一定的強(qiáng)制性,但由于工作內(nèi)容簡(jiǎn)單,動(dòng)作單純,記憶方便,故能減少差錯(cuò),提高工效,保證產(chǎn)品質(zhì)量。 先進(jìn)的全自動(dòng)流水線使生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量更為提高。例如,先進(jìn)的印制電路板插焊流水線,不僅有先進(jìn)的波峰焊接機(jī),還配置了自動(dòng)插件機(jī),使印制電路板的插焊工作基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。3.6.3 整機(jī)總裝質(zhì)量的檢驗(yàn) 整機(jī)總裝完成后,按質(zhì)量檢查的內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)工作要始終堅(jiān)持自檢、互檢和專職檢驗(yàn)的制度。通常,整機(jī)質(zhì)量的檢查有以下幾個(gè)方面。1.外觀檢查 裝
38、配好的整機(jī)表面無(wú)損傷、涂層無(wú)劃痕、脫落,金屬結(jié)構(gòu)件無(wú)開(kāi)焊、開(kāi)裂,元器件安裝牢固,導(dǎo)線無(wú)損傷,元器件和端子套管的代號(hào)符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。整機(jī)的活動(dòng)部分活動(dòng)自如,機(jī)內(nèi)無(wú)多余物(如焊料渣、零件、金屬屑等)。2.裝聯(lián)正確性檢查 裝聯(lián)正確性檢查又稱電路檢查,目的是檢查電氣連接是否符合電路原理圖和接線圖的要求,導(dǎo)電性能是否良好。 通常用萬(wàn)用表的R×100歐姆檔對(duì)各檢查點(diǎn)進(jìn)行檢查。批量生產(chǎn)時(shí),可根據(jù)預(yù)先編制的電路檢查程序表,對(duì)照電路圖進(jìn)行檢查。 3.出廠試驗(yàn)和型式試驗(yàn) (1)出廠試驗(yàn) 出廠試驗(yàn)是產(chǎn)品在完成裝配、凋試后,在出廠前按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)逐個(gè)試驗(yàn)。一般都是檢驗(yàn)一些最重要的性能指標(biāo),并且這種試驗(yàn)都
39、是既對(duì)產(chǎn)品無(wú)破壞性而又能比較迅速完成的項(xiàng)目。不同的產(chǎn)品有不同的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),除上述外觀檢查外還有電氣性能指標(biāo)測(cè)試、絕緣電阻測(cè)試、絕緣強(qiáng)度測(cè)試、抗干擾測(cè)試等。 (2)型式試驗(yàn) 型式試驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品的考核是全面的,包括產(chǎn)品的性能指標(biāo),對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)度,工作的穩(wěn)定性等。國(guó)家對(duì)各種不同的產(chǎn)品都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)項(xiàng)目有高低溫、高濕度循環(huán)使用和存放試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、跌落試驗(yàn)、運(yùn)輸試驗(yàn)等。由于型式試驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品有一定的破壞性,一般都是在新產(chǎn)品試制定型,或在設(shè)計(jì)、工藝,關(guān)鍵材料更改時(shí),或客戶認(rèn)為有必要時(shí)進(jìn)行抽樣試驗(yàn)。3.7 調(diào)試工藝 由于無(wú)線電電路設(shè)計(jì)的近似性,元器件的離散性和裝配工藝的局限性,裝配完的整機(jī)一般都要進(jìn)行不同
40、程度的調(diào)試,所以在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中,調(diào)試是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。調(diào)試工藝水平在很大程度上決定了整機(jī)的質(zhì)量。 3.7.1 調(diào)試工藝過(guò)程 電子產(chǎn)品調(diào)試包括三個(gè)工作階段內(nèi)容:研制階段調(diào)試、調(diào)試工藝方案設(shè)計(jì)、生產(chǎn)階段的調(diào)試。研制階段調(diào)試除了對(duì)電路設(shè)計(jì)方案進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)整外,還對(duì)后階段的調(diào)試工藝方案設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段調(diào)試提供確切的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。根據(jù)研制階段調(diào)試步驟、方法、過(guò)程,找出重點(diǎn)和難點(diǎn),才能設(shè)計(jì)出臺(tái)理、科學(xué)、高質(zhì)、高效的調(diào)試工藝方案,有利于后階段的生產(chǎn)調(diào)試。一、研制階段調(diào)試 研制階段調(diào)試步驟與生產(chǎn)階段調(diào)試步驟大致相同,但是研制階段調(diào)試由于參考數(shù)據(jù)很少。電路不成熟,需要調(diào)整元件較多,給調(diào)試帶來(lái)一定困難。在調(diào)
41、試過(guò)程中還要確定哪些元件需要更改參數(shù),哪些元件需要用可調(diào)元件來(lái)代替,并且要確定調(diào)試具體內(nèi)容、步驟、方法、測(cè)試點(diǎn)及使用的儀器。這些都是在研制階段需要做的工作。二、調(diào)試工藝方案設(shè)計(jì) 調(diào)試工藝方案是指一整套適用干調(diào)試某產(chǎn)品的具體內(nèi)容與項(xiàng)目(例如工作特性、測(cè)試點(diǎn)、電路參數(shù)等)、步驟與方法、測(cè)試條件與測(cè)試儀表。有關(guān)注意事項(xiàng)與安全操作規(guī)程。調(diào)試工藝方案的優(yōu)劣直接影響到后階段生產(chǎn)調(diào)試的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量,所以制定調(diào)試工藝方案時(shí)調(diào)試內(nèi)容要具體、切實(shí)、可行,測(cè)試條件必須具體、清楚,測(cè)試儀器選擇要合理,測(cè)試數(shù)據(jù)盡量表格化(以便從數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律)。調(diào)試工藝方案一般有五個(gè)內(nèi)容。 (1)確定調(diào)試項(xiàng)目及每個(gè)項(xiàng)日的調(diào)試步驟,
42、要求。 (2)合理地安排調(diào)試工藝流程。調(diào)試工藝流程的安排原則是先外后內(nèi),先調(diào)試結(jié)構(gòu)部分,后調(diào)試電氣部分;先調(diào)試獨(dú)立項(xiàng)目,后調(diào)試有相互影響的項(xiàng)目;先調(diào)試基本指標(biāo),后調(diào)試對(duì)質(zhì)量影響較大的指標(biāo)。整個(gè)調(diào)試過(guò)程是循序漸迸的。例如,電視機(jī)各個(gè)部件:高頻頭、中放、行、場(chǎng)掃描、視放、伴音、電源等電路都調(diào)試好后,才進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。 (3)合理地安排調(diào)試工序之間的銜接。在工廠流水作業(yè)式生產(chǎn)中對(duì)調(diào)試工序之間的銜接要求很高,否則整條生產(chǎn)線會(huì)出現(xiàn)混亂甚至癱瘓。為了避免重復(fù)或調(diào)亂可調(diào)元件,要求調(diào)試人員除了完成本工序調(diào)試任務(wù)外,不得調(diào)整與本工序無(wú)關(guān)的部分,調(diào)試完后還要做好標(biāo)記,并且還要協(xié)調(diào)好各個(gè)調(diào)試工序的進(jìn)度。在本工序調(diào)試的
43、項(xiàng)目中,若遇到有故障的底板且在短時(shí)間內(nèi)較難排除時(shí),應(yīng)作好故障記錄,再轉(zhuǎn)到維修線上修理,防止影響調(diào)試生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。 (4)選擇調(diào)試手段。 要建造一個(gè)優(yōu)良的調(diào)試環(huán)境,盡量減小如電磁場(chǎng)、噪聲、濕度、溫度等環(huán)境因素的影響。 根據(jù)每個(gè)調(diào)試工序的內(nèi)容和特性要求配置好一套有合適精度的儀器。 熟悉儀器儀表的正確使用方法,根據(jù)調(diào)試內(nèi)容選擇出一個(gè)合適、快捷的調(diào)試操作方法。 (5)編制調(diào)試工藝文件。 調(diào)試工藝文件主要包括調(diào)試工藝卡、操作規(guī)程、質(zhì)量分析表。三、生產(chǎn)階段調(diào)試 生產(chǎn)階段調(diào)試質(zhì)量和效率取決于操作人員對(duì)調(diào)試工藝的掌握程度和調(diào)試工藝過(guò)程是否制訂得合理。 調(diào)試人員技能要求: 懂得被調(diào)試產(chǎn)品整機(jī)電路的工作原理,
44、了解其性能指標(biāo)的要求和測(cè)試的條件。 熟悉各種儀表的性能指標(biāo)及其使用環(huán)境要求,并能熟練地操作使用。調(diào)試人員必須進(jìn)修過(guò)有關(guān)儀表、儀器的原理及其使用的課程。 懂得電路多個(gè)項(xiàng)目的測(cè)量和調(diào)試方法并能學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理。 懂得總結(jié)調(diào)試過(guò)程中常見(jiàn)的放障,并能設(shè)法排除。 嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。四、生產(chǎn)調(diào)試工藝大致過(guò)程 (l)通電前的檢查工作。在通電前應(yīng)先檢查底板插件是否正確,是否有虛焊和短路,各儀器連接及工作狀態(tài)是否正確。只有通過(guò)這樣的檢查才能有效地減小元件損壞,提高調(diào)試效率。首次調(diào)試還要檢查各儀器能否正常工作,驗(yàn)證其精確度。 (2)測(cè)量電源工作情況。若調(diào)試單元是外加電源,則先測(cè)量其供電電壓是否適合。若由自身底板供
45、電的,則應(yīng)先斷開(kāi)負(fù)載,檢測(cè)其在空載和接入假定負(fù)載時(shí)的電壓是否正常;若電壓正常,則再接通原電路。 (3)通電觀察。對(duì)電路通電,但暫不加入信號(hào),也不要急于調(diào)試。首先觀察有無(wú)異常現(xiàn)象,如冒煙、異味、元件發(fā)燙等。若真有異?,F(xiàn)象,則應(yīng)立即關(guān)斷電路的電源,再次檢查底板。 (4)單元電路測(cè)試與調(diào)整。測(cè)試是在安裝后對(duì)電路的參數(shù)及工作狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量。調(diào)整是指在測(cè)試的基礎(chǔ)上對(duì)電路的參數(shù)進(jìn)行修正,使之滿足設(shè)計(jì)要求。分塊調(diào)試一般有兩種方法。 若整機(jī)電路是由分開(kāi)的多塊功能電路板組成的,可以先對(duì)各功能電路分別調(diào)試完后再組裝一起調(diào)試。 對(duì)于單塊電路板,先不要接各功能電路的連接線,待各功能電路調(diào)試完后再接上。分塊調(diào)試比較理想的
46、調(diào)試程序是按信號(hào)的流向進(jìn)行,這樣可以把前面調(diào)試過(guò)的輸出信號(hào)作為后一級(jí)的輸人信號(hào),為最后聯(lián)機(jī)調(diào)試刨造條件。 分塊調(diào)試包括靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試:靜態(tài)調(diào)試一般指沒(méi)有外加信號(hào)的條件下測(cè)試電路各點(diǎn)的電位,測(cè)出的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相比較,若超出規(guī)定的范圍,則應(yīng)分折其原因,井作適當(dāng)調(diào)整;動(dòng)態(tài)調(diào)試一般指在加入信號(hào)(或自身產(chǎn)生信號(hào))后,測(cè)量三極管、集成電路等的動(dòng)態(tài)工作電壓,以及有關(guān)的波形、頻率、相位、電路放大倍數(shù),并通過(guò)調(diào)整相成的可調(diào)元件,使其多項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。若經(jīng)過(guò)動(dòng)、靜態(tài)調(diào)試后仍不能達(dá)到原設(shè)計(jì)要求,則應(yīng)深入分析其測(cè)量數(shù)據(jù),并要作出修正。 (5)整機(jī)性能測(cè)試與調(diào)整。由于使用了分塊調(diào)試方法,有較多調(diào)試內(nèi)容已在分塊
47、調(diào)試中完成,整機(jī)調(diào)試只須測(cè)試整機(jī)性能技術(shù)指標(biāo)是否與設(shè)計(jì)指標(biāo)相符,若不符合再作出適當(dāng)調(diào)整。 (6)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行老化和環(huán)境試驗(yàn)。 3.7.2 靜態(tài)測(cè)試與調(diào)整 晶體管、集成電路等有源性器件都必須在一定的靜態(tài)工作點(diǎn)上工作,才能表現(xiàn)出更好的動(dòng)態(tài)特性,所以在動(dòng)態(tài)調(diào)試與整機(jī)調(diào)試之前必須要對(duì)各功能電路的靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量與調(diào)整,使其符合原設(shè)計(jì)要求,這樣才可以大大降低動(dòng)態(tài)調(diào)試與整機(jī)調(diào)試時(shí)的故障率,提高調(diào)試效率。 1.靜態(tài)測(cè)試內(nèi)容 (1)供電電源靜態(tài)電壓測(cè)試電源電壓是各級(jí)電路靜態(tài)工作點(diǎn)是否正常的前提,電源電壓偏高或偏低都不能測(cè)量出準(zhǔn)確的靜態(tài)工作點(diǎn)。電源電壓若可能有較大起伏(加彩電的開(kāi)關(guān)電源),最好先不要接入電路,測(cè)
48、量其空載和接入假定負(fù)載時(shí)的電壓,待電源電壓輸出正常后再接入電路。 (2)測(cè)試單元電路靜態(tài)工作總電流 通過(guò)測(cè)量分塊電路靜態(tài)工作電流,可以及早知道單元電路工作狀態(tài)。若電流偏大,則說(shuō)明電路有短路或漏電;若電流偏小,則電路供電有可能出現(xiàn)開(kāi)路。只有及早測(cè)量該電流,才能減小元件損壞。此時(shí)的電流只能作參考單元電路各靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)試完后,還要再測(cè)量一次 (3)三極管靜態(tài)電壓、電流測(cè)試 首先要測(cè)量三極管三極對(duì)地電壓,即Ub、Ur、Ue,或測(cè)量Ube、Uce電壓,判斷三極管是否在規(guī)定的狀態(tài)(放大、飽和、截止)內(nèi)工作。例如,測(cè)出Uc0V、Ub、Ue0V,則說(shuō)明三極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)。觀察該狀態(tài)是否與設(shè)計(jì)相同,若不相同
49、,則要細(xì)心分析這些數(shù)據(jù),并對(duì)基極偏置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 其次再測(cè)量三極管集電極靜態(tài)電流,測(cè)量方法有兩種: 直接測(cè)量法。把集電極焊接銅皮斷開(kāi),然后串入萬(wàn)用表,用電流擋測(cè)量其電流。 間接測(cè)量法。通過(guò)測(cè)量三極管集電極電阻或發(fā)射極電阻的電壓,然后根據(jù)歐姆定律IUR,計(jì)算出集電極靜態(tài)電流。 (4)集成電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試 集成電路各引腳靜態(tài)對(duì)地電壓的測(cè)量。集成電路內(nèi)的晶體管、電阻、電容都封裝在一起,無(wú)法進(jìn)行凋整。一般情況下,集成電路各腳對(duì)地電壓基本上反映了內(nèi)部工作狀態(tài)是否正常。在排除外圍元件損壞(或插錯(cuò)元件、短路)的情況下,只要將所測(cè)得電壓與正常電壓進(jìn)行比較,即可做出正確判斷。 集成電路靜態(tài)工作電流的測(cè)量
50、。有時(shí)集成電路雖然正常工作,但發(fā)熱嚴(yán)重,說(shuō)明其功耗偏大,是靜態(tài)工作電流不正常的表現(xiàn),所以要測(cè)量其靜態(tài)工作電流。測(cè)量時(shí)可斷開(kāi)集成電路供電引腳銅皮,串入萬(wàn)用表,使用電流檔來(lái)測(cè)量。若是雙電源供電(正負(fù)電源),則必須分別測(cè)量。 (5)數(shù)字電路靜態(tài)邏輯電平的測(cè)量 一般情況下,數(shù)字電路只有兩種電平,以TTL與非門電路為例,以下為低電平,以上為高電平。電壓在1.8V 之間電路狀態(tài)是不穩(wěn)定的,所以該電壓范圍是不允許的。不同數(shù)字電路高低電平界限都有所不同,但相差不遠(yuǎn)。 在測(cè)量數(shù)字電路的靜態(tài)邏輯電平時(shí),先在輸入端加入高電平或低電平。然后再測(cè)量各輸出端的電壓是高電平還是低電平,并作好記錄。測(cè)量完畢后分析其狀態(tài)電平,
51、判斷是否符合該數(shù)字電路的邏輯關(guān)系。若不符合,則要對(duì)電路引線作一次詳細(xì)檢查,或者更換該集成電路。2.電路調(diào)整方法 進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候,可能需要對(duì)某些元件的參數(shù)加以調(diào)整,一般有兩種方法。 (1)選擇法 通過(guò)替換元件來(lái)選擇合適的電路參數(shù)(性能或技術(shù)指標(biāo))。電路原理圖中,在這種元件的參數(shù)旁邊通常標(biāo)注有“”號(hào),表示需要在調(diào)整中才能準(zhǔn)確地選定。因?yàn)榉磸?fù)替換元件很不方便,一般總是先接入可調(diào)元件,待調(diào)整確定了合適的元件參數(shù)后,再換上與選定參數(shù)值相同的固定元件。 (2)調(diào)節(jié)可調(diào)元件法 在電路中己經(jīng)裝有調(diào)整元件,如電位器、微調(diào)電容或微調(diào)電感等。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)方便,而且電路工作一段時(shí)間以后,如果狀態(tài)發(fā)生變化,也可以隨時(shí)調(diào)
52、整,但可調(diào)元件的可靠性差,體積也比固定元件大。 兩種方法都適用于靜態(tài)調(diào)整和動(dòng)態(tài)調(diào)整。靜態(tài)測(cè)試與調(diào)整時(shí)內(nèi)容較多,適用于產(chǎn)品研制階段或初學(xué)者試制電路使用,在生產(chǎn)階段調(diào)試,為了提高生產(chǎn)效率,往往是只作簡(jiǎn)單針對(duì)性的調(diào)試,主要以調(diào)節(jié)可調(diào)性元件為主。對(duì)于不合相電路,也只作簡(jiǎn)單檢查,如觀察有沒(méi)有短路或斷線等。若不能發(fā)現(xiàn)故障,則應(yīng)立即在底板上標(biāo)明故障現(xiàn)象,再轉(zhuǎn)向維修生產(chǎn)線上進(jìn)行維修這樣才不會(huì)耽誤調(diào)試生產(chǎn)線的運(yùn)行。 3.7.3 動(dòng)態(tài)測(cè)試與調(diào)整 動(dòng)態(tài)測(cè)試與調(diào)整是保證電路各項(xiàng)參數(shù)、性能、指標(biāo)的重要步驟、其測(cè)試與凋整的項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括動(dòng)態(tài)工作電壓。波形的形狀及其幅值和頻率。動(dòng)態(tài)輸出功率、相位關(guān)系、頻帶、放大倍數(shù)、動(dòng)態(tài)范圍
53、等。對(duì)于數(shù)字電路來(lái)說(shuō),只要器件選擇合適,直流工作點(diǎn)正常,邏輯關(guān)系就不會(huì)有太大問(wèn)題,一般測(cè)試電平的轉(zhuǎn)換和工作速度即可。1.電路動(dòng)態(tài)工作電壓 測(cè)試內(nèi)容包括三極管b、c、e 極和集成電路各引腳對(duì)地的動(dòng)態(tài)工作電壓,動(dòng)態(tài)電壓與靜態(tài)電壓同樣是判斷電路是否正常工作的重要依據(jù),例如有些振蕩電路,當(dāng)電路起振時(shí)測(cè)量Ube直流電壓,萬(wàn)用表指針會(huì)出現(xiàn)反偏現(xiàn)象,利用這一點(diǎn)可以判斷振蕩電路是否起振。2.測(cè)量電路重要波波形的幅度和頻率 無(wú)論是在調(diào)試還是在排除故障的過(guò)程中,波形的測(cè)試與調(diào)整都是一個(gè)相當(dāng)重要的技術(shù)。各種整機(jī)電路中都可能有波形產(chǎn)生或波形處理變換的電路。為了判斷電路備種過(guò)程是否正常,是否符合技術(shù)要求,常需要觀測(cè)各被
54、測(cè)電路的輸人、輸出波形,并加以分析。對(duì)不符合技術(shù)要求的,則要通過(guò)調(diào)整電路元器件的參數(shù),使之達(dá)到預(yù)定的技術(shù)要求。在脈沖電路的波形變換中,這種測(cè)試更為重要。 大多數(shù)情況下觀察的是電壓波形,有時(shí)為了觀察電流波形,則可通過(guò)測(cè)量其限流電阻的電壓,再轉(zhuǎn)成電流的方法來(lái)測(cè)量。用示波器觀測(cè)波形時(shí),上限頻率應(yīng)高于測(cè)試波形的頻率。對(duì)于脈沖波形,示波器的上升時(shí)間還必須滿足要求。觀測(cè)波形的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)以下幾種不正常的情況,只要細(xì)心分析波形,總會(huì)找出排除的辦法。 (1)測(cè)量點(diǎn)沒(méi)有波形 這種情況應(yīng)重點(diǎn)檢查電源、靜態(tài)工作點(diǎn)、測(cè)試電路的連線等。 (2)波形失真 波形失真或波形不符合設(shè)計(jì)要求時(shí),必須根據(jù)波形特點(diǎn)采取相應(yīng)的處理方法。例如功率放大器出現(xiàn)如圖7-14所示的波形,(a)是正常波形,(b)屬于對(duì)稱性削波失真。通過(guò)適當(dāng)減少輸入信號(hào),即可測(cè)出其最大不失真輸出電壓,這就是該放大器的動(dòng)態(tài)范圍。該動(dòng)態(tài)范圍與原設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較,若相符,則圖7-14(b)的波形也屬正常,而(c)、(d)兩種波形均可能是由干互補(bǔ)輸出級(jí)中點(diǎn)電位偏離所引起,所以檢查并調(diào)整該放大器的中點(diǎn)電位(即對(duì)電位器進(jìn)行調(diào)整,若沒(méi)有,可改變輸入端的偏置電阻)使輸出
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