电子产品生产与检验工艺文件.docx

任务（载体）单片机学习电路板（混合装配式）自动化生产建议课时28课时（1周实训）班级姓 名小组名称接受任务时间成 员完成任务时间任务（单元）描述我校电子信息专业教研室为本校即将学习单片机的同学生产一批如图所示的STC单片机-USB下载学习电路板。请利用设备和工具按照行业通用的规范和要求进行电路的装配，然后再利用常用的仪器仪表按照规范的测试流程和方法测量和调整电路的相关技术参数，且注重养成实际操作过程中职业素养。 外观图 部件图 内容：1、以IPC-A-610为参考手工安装和调试STC单片机-USB下载学习电路板。2、安装时，能正确识读和选择不同类型的电子元器件并能判断质量好坏。3、正确选择焊接工具，按照手工焊接通孔和贴片元件的要求进行元器件的手工装配，装配后不能出现虚焊、桥接、拉尖以及元件、焊盘或印制板损伤等不良现象，基本符合IPC-A-610规范要求。4、调试中，能正确选择和使用仪器仪表对电子产品的技术参数进行测量与调试并使之达到要求，并能完整翔实的记录试验条件和结果。目标：1、操作过程符合企业基本的6S (整理、整顿、清扫、清洁、修养、安全) 管理要求。能按要求进行仪器/工具的定置和归位、工作台面保持清洁、及时清扫废弃管脚及杂物等，能事前进行接地检查，具有安全用电意识。2、符合企业基本的质量常识和管理要求。能进行通孔和贴片混合安装工艺文件的准备和有效性确认，产品搬运、摆放等符合产品防护要求。3、符合企业电子产品生产线员工的基本素养要求，体现良好的工作习惯。如：尽量避免裸手接触可焊表面、不可堆叠电子组件、电烙铁设置和接地检查、先无电或弱电检测(电压表/万用表)再上电检测、电源或信号输出先检测无误并在断电状态连接作品再上电、仪器的通/断电顺序、详实记录试验环境(温湿度)、条件和数据等。 资讯准备 以STC单片机-USB下载学习电路板为例，组织学生对混装工艺自动化生产进行学习，在学习过程中，要求学生完成以下问题，并纳入到学习效果评定中。 1、表面安装组件(Surface Mounting Assembly)(简称： )，类型 (型)、 (型)、 (型)。 2、单面组装流程：来料检测 => （点贴片胶）=> => 烘干（固化）=> => 清洗 => 检测 => 返修。 3、双面组装流程：来料检测 => PCB的A面 （点贴片胶）=> 贴片 => 烘干（固化）=> => 清洗 => => PCB的B面丝印焊膏（点贴片胶）=> 贴片 => 烘干 => 回流焊接最好仅对B面 => 清洗 =>检测 => 返修）。 4、在下列图形的方框中填写正确的工序名称。 5、锡膏(Solder ）的经验公式，三球定律：至少有 的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上；至少有 的锡珠能 排在模板的最小孔的宽度方向上。 6、判断锡膏具有正确粘度的一种经济和实际的方法：搅拌锡膏 秒，挑起一些高出容器三，四英寸，锡膏自行下滴，如果开始时象稠的糖浆一样滑落，然后分段断裂落下到容器内为 。反之，粘度 。 7、拱架型的贴片头安装在 坐标移动横梁上。它的原理是送料器（英文： ）全部 ，PCB固定。每个贴片头装有多个 吸料嘴，贴片头带动吸料嘴在 与PCB之间来回移动，吸料嘴从从送料器 元件，经过高倍率相机校正元件 ，然后贴放于PCB对应的焊垫上（需程式设定）。它的优势是系统结构简单，方便程式制作和设备维修，可实现高精度，适用于各种大小、形状的元件，可多台机组合用于大批量生产。缺点：因贴片头来回移动距离 ，速度受 。 代表机型： SIEMENS-M30，NXT-M3S。 7、 适用于贴裝大批量的小型元件，如电容，电阻等，也可贴裝一些IC元件，但贴装精度受到限制。 8、 适用于贴装少量的大型或异形零件，贴装精密度要求高的元件，如PQFP,PBGA,CDPBGA,SOJ,QSOP等 9、备料（电子元件）作业的步骤包括：第一步， ，即不同包装方式的料应装在不同类型的Feeder上(如胶带或纸带)，不同本体大小的料应裝在不同Feeder上；第二步， ，即根据料单要求，将物料装于不同的Feeder內，要仔细检查Feeder內的物料是否到位，Feeder扣有无扣好，料带定位孔与Feeder齿轮是否吻合。 10、贴片机警示灯的提示红灯亮：黄灯闪：黄灯亮：绿灯闪：绿灯亮： 11、 回流焊 Reflow工序的原理是设备内腔分为12个温区前8个为 ，后4个为 。 回流焊炉内分为上下两层加热区，中间是夹运板轨道，加热电路将上下两层 加热，并吹向中间。温度达到每温区的设定值后，将已经完成锡膏印刷和贴片的PCB板放进 。 其元件两侧的焊料融化，锡膏融化，即将元件与 PCB板的焊垫 到一起。其优势是温度 控制、 焊接过程中避免 、制造成本容易控制 。 电路装配、焊接考虑到实际的电路装配问题缺乏现代化生产设备，我们采用了手动半自动化装配方式，以下内容是按手工SMT混装工艺装配方法实施。但实施过程还必须以IPC-A-610为参考手工安装和调试STC单片机-USB下载学习电路板。安装时，能正确识读和选择不同类型的电子元器件并能判断质量好坏。能正确选择焊接工具，按照手工焊接通孔和贴片元件的要求进行元器件的手工装配，装配后不能出现虚焊、桥接、拉尖以及元件、焊盘或印制板损伤等不良现象，基本符合IPC-A-610规范要求。调试中，能正确选择和使用仪器仪表对电子产品的技术参数进行测量与调试并使之达到要求，并能完整翔实的记录试验条件和结果。操作过程要符合企业基本的6S (整理、整顿、清扫、清洁、修养、安全) 管理要求。能按要求进行仪器/工具的定置和归位、工作台面保持清洁、及时清扫废弃管脚及杂物等，能事前进行接地检查，具有安全用电意识。一、工作前准备 1、电路图的准备电路原理图电路布局图 2、元器件准备 根据所提供的元件清单，结合电路原理图及布局图清点元件并进行质量检查。序号元件编号封装元件型号数量类型1U8TO-220BT1361tht2R2708052001smt3R33、R3408053002smt4J17POWER SOCK2301-2P 5.0脚距 接插件1tht5C20C18CC5.02KVv1022tht6R3708051001smt7D1D8LED_LLED_HLED0805*10smt8C2C3080533P2smt9XTAL2Y111.0592M1tht10SW14WD-A-1按钮21tht11C5EC2/510uF2tht12R21080510K5smt13Q1SOT-23PNP 855010smt14LED3361KSM410361K2tht15S17ZS6自锁开关1tht16LS1SPK蜂鸣器1tht17U4SIP318B20单排针圆孔*31tht18ID1RELAY5继电器1tht19D10/D9DDIN4148IN41481smt20C19080510410smt21J18POWER SOCK3接插件5.08-301-3P1tht22J16DB9/MDR9(黑色,针)串口 DR9T 弯脚针式短型D连接器 公头1tht23U3SOIC824C021smt24XTAL1CRY_327632.7681tht25J11SIP3单排针1tht26JP1-JP4SWDIP16双排阵4tht27AT89S5140p座子DIP1tht28U5DIP40LSTC89c52/AT89s511tht29U1SOIC8贴片ds13021smt30R3508054K710smt31U6SSOP28PL23031smt32C10080522P2smt33XTAL3Y112M1tht34R32080527R2smt35R3008051K51smt36R2308054702smt37J13USB-BUSB_CON1tht38RP1精密电位器10K1tht39R1080510R1smt40U9DIP6MOC30611tht41J1SIP20单排座1tht42J2SIP16单排座1tht43U7SOIC16MAX2321smt44LED1LED8*8-32*32单排座2tht45J12SWDIP10M接插件DC3-10P1tht46RP2排阻470R1tht47U2SOIC1474LS001smt48RP3RP4排阻5K12tht49数据线150焊锡151pcb152J10J11J14J18J8J9J3J43根排针8tht53J5、J6、J7、J172根排针4tht 二、装配、焊接说明 注意事项：1、认真阅读焊接注意事项，了解“STC单片机-USB下载学习开发板”电路原理图（参见原理图）和“STC单片机-USB下载学习开发板”上各器件（参见元件清单）的对应关系；2、焊接的时候要仔细认真，并按焊接步骤完成；3、认真检测板子和各种焊接器件，否则可能导致把坏的元件焊接到板子，将会加大后续测试的难度；4、焊接SMT CHIP元件和SOIC SMT集成芯片的时候注意焊接事项；5、手工装配原则：先难后易、先小后大；6、此电路板焊接要求使用30W左右尖嘴烙铁和刀口烙铁，温度控制在350度以内。养成良好的焊接习惯，是成功的一半！焊接步骤在焊接前请认真对照原理图，仔细查看印刷电路板，找到对应元件的位置后，开始准备元件和工具。下面详细叙述焊接步骤：第一步 裸板检测1电源检测：目的：检测裸板电源部分是否短路方法：利用万用表检测电路板上各芯片的电源脚（+Vcc）和接地脚（Gnd）之间是否短路，无短路则说明电路板电源部分是正常。2端口部分：目的：检测电路板裸板相邻端口部分是否短路方法：用万用表测量相邻端口是否短路，无短路则说明端口部分是正常。第二步 检测元器件、并做器件整形1核对元件参数及其封装是否与电路图上相符。2. 将单排插针和插座掰开，其中分别为 3PIN 8 个、2PIN 4 个；插座掰开成20和16。3查看40脚的89S51芯片座所有引脚是否偏移原位，若有偏移整形后插在塑料泡沫板上待用。第三步 元件分类（因采用按元件类别装配焊接，故事先分好类。并用小元件装好以备后用）1 SMT SOIC 芯片（5 个）：序号元件编号封装元件型号数量类型1U1SOIC8DS13021SMT2U2SOIC1474LS001SMT3U3SOIC824C021SMT4U6SSOP28PL23031SMT5U7SOIC16MAX2321SMT 2. SMT Chip电阻（34个）序号元件编号封装元件型号数量类型1R278052001SMT2R338053001SMT3R348053001SMT4R378051001SMT5R228052001SMT6R2180510K1SMT7R358054K71SMT8R3280527R1SMT9R3180527R1SMT10R308051K51SMT11R2880510K1SMT12R2980510K1SMT13R2580510K1SMT14R2680510K1SMT15R238054701SMT16R248054701SMT17R180510R1SMT18R368054K71SMT19R58052001SMT20R68052001SMT21R78052001SMT22R88052001SMT23R98052001SMT24R108052001SMT25R118052001SMT26R128052001SMT27R138054K71SMT28R148054K71SMT29R158054K71SMT30R168054K71SMT31R178054K71SMT32R188054K71SMT33R198054K71SMT34R208054K71SMT 3. SMT Chip电容（14个）序号元件编号封装元件型号数量类型1C2C805033P1SMT2C3C805033P1SMT3C19C80501041SMT4C16C80501041SMT5C14C80501041SMT6C13C80501041SMT7C17C80501041SMT8C15C80501041SMT9C10C805022P1SMT10C9C805022P1SMT11C7C80501041SMT12C11C80501041SMT13C12C80501041SMT14C1C80501041SMT4. SMT Chip二极管（12个）序号元件编号封装元件型号数量类型1D1LED08051SMT2D2LED08051SMT3D3LED08051SMT4D4LED08051SMT5D5LED08051SMT6D6LED08051SMT7D7LED08051SMT8D8LED08051SMT9LED_LLED08051SMT10LED_HLED08051SMT11D10DDIN4148IN41481SMT12D9DDIN4148IN41481SMT 5. SMT 贴片三极管（10个）序号元件编号封装元件型号数量类型1Q1SOT-23PNP 85501SMT2Q2SOT-23PNP1SMT3Q3SOT-23PNP1SMT4Q4SOT-23PNP1SMT5Q5SOT-23PNP1SMT6Q6SOT-23PNP1SMT7Q7SOT-23PNP1SMT8Q8SOT-23PNP1SMT9Q9SOT-23PNP1SMT10Q10SOT-23PNP1SMT 6. THT 电解电容、晶振（共7个）序号元件编号封装元件型号数量类型1C20CC5.0400v1021THT2C5EC2/510uF1THT3C18CC5.0102400v1THT4C4EC2/510uF/16V1THT5XTAL2Y111.0592M1THT6XTAL1CRY_327632.7681THT7XTAL3Y112M1THT7. THT 电位器、电阻排、BT138、18B20、BT1（共7个）序号元件编号封装元件型号数量类型1U8TO-220BT1381THT2U4SIP318B201THT3RP1RP10K1THT4RP28R470R1THT5BT1BAT6003V1THT6RP3* 5K11THT7RP4* 5K11THT8. 按键（共21个）序号元件编号封装元件型号数量类型1SW14WD-A-1P3.01THT2SW24WD-A-1P3.11THT3SW34WD-A-1P3.21THT4SW44WD-A-1P3.31THT5Srst4WD-A-1*1THT6S104WD-A-1E1THT7S114WD-A-101THT8S124WD-A-1F1THT9S164WD-A-1D1THT10S74WD-A-171THT11S84WD-A-181THT12S94WD-A-191THT13S154WD-A-1C1THT14S44WD-A-141THT15S54WD-A-151THT16S64WD-A-161THT17S144WD-A-1B1THT18S14WD-A-111THT19S24WD-A-121THT20S34WD-A-131THT21S134WD-A-1A1THT9. J类排针（共18个）序号元件编号封装元件型号数量类型1J17POWER SOCK2CON21THT2J18POWER SOCK3CON31THT3J16DB9/MCOM1THT4J10SIP3SCR1THT5J11SIP3RELAY1THT6J13USB-BUSB_CON1THT7J14SIP3SPK1THT8J6sip2VCC1THT9J1SIP20LCD128641THT10J2SIP16LCD16021THT11J7sip2GND1THT12J5SWDIP6EA1THT13J12SWDIP10MISP1THT14J8SIP3RXD1THT15J9SIP3TXD1THT16J3SIP3LCD/E1THT17J4SIP3LCD/RST1THT18J15SWDIP10*1THT10. JP类排针（共4个）序号元件编号封装元件型号数量类型1JP3SWDIP161THT2JP1SWDIP161THT3JP4SWDIP161THT4JP2SWDIP161THT11. THT 集成电路（2个）序号元件编号封装元件型号数量类型1U9（插座）DIP6MOC30611THT2U5（插座）DIP40LSTC89c52/AT89s511THT12. LED、带锁开关、扬声器、继电器（共6个）序号元件编号封装元件型号数量类型1LED3361KTHT2S17ZS6THT3LS1SPKTHT4ID1RELAY5DC-05VTHT5LED2361KSM410361K6LED1LED8*8-32*32CPM12088BR第四步 焊接电路板的 12 个步骤焊接原则从低到高，为确保焊接一次成功,请根据我们的 12 个步骤来焊接。Step 1: 焊接 SMT SOIC 芯片（5 个）序号元件编号封装元件型号数量类型1U1SOIC8DS13021SMT2U2SOIC1474LS001SMT3U3SOIC824C021SMT4U6SSOP28PL23031SMT5U7SOIC16MAX2321SMT依次焊接元件 U3（24C02）、U1 （DS1302）、U2（74LS00）、U6（PL2303）、U7（MAX232），焊接时，先将焊盘上少量焊锡，再将元件相应引脚镀少量锡，用镊子夹住元件放置在焊盘上，迅速将该引脚焊好，如图下图所示。注意拿镊子的手要稳，不能抖。焊接速度要快，加热时间要短。然后将其他引脚焊好。焊接步骤如下：（1）涂布助焊剂（酒精松香溶液）在焊盘上，(如下图所示涂布方法)注意助焊剂不要涂布过多，因可能会引起绝缘不良、短路等现象。（2） 将平面封装IC放在焊盘上，注意4面脚都不能偏位（3）烙铁头先沾取少量焊锡，如图先将a、b 两个点临时固定。（4）用烙铁供给锡，按箭头方向依次焊接（5）目视检查检查焊接质量，有无拉尖、毛刺、少锡、桥梁、虚焊、短路等不良现象。注意：千万注意芯片管脚的焊锡不要太多，否则容易造成芯片底下有连焊，很难发现，会误以为芯片坏掉。U6（PL2303）U7（MAX232）U3（24C02）U2（74LS00）U1 (DS1302)Step 2: 焊接 SMT Chip电阻（数量34个） 序号元件编号封装元件型号数量类型1R358054K71SMT2R278052001SMT3R368054K71SMT4R338053001SMT5R348053001SMT6R378051001SMT7R228052001SMT8R2180510K1SMT9R3280527R1SMT10R3180527R1SMT11R308051K51SMT12R2880510KSMT13R2980510K1SMT14R2580510K1SMT15R2680510K1SMT16R238054701SMT17R248054701SMT18R180510R1SMT19R58052001SMT20R68052001SMT21R78052001SMT22R88052001SMT23R98052001SMT24R108052001SMT25R118052001SMT26R128052001SMT27R138054K71SMT28R148054K71SMT29R158054K71SMT30R168054K71SMT31R178054K71SMT32R188054K71SMT33R198054K71SMT34R208054K71SMTCHIP组件的焊接方法：（1）准备使用温度可调的烙铁，调整适当的温度(推荐设定温度为290370)，锡丝线径是0.30.8mm。（2）放置组件组件用镊子夹住CHIP组件放在两个Land的中间。R2324R3132302625R2829R22R21R1R33R34R37R35R36R27R5-R20（3）临时固定用烙铁对焊锡加热固定CHIP组件一端。（4）焊接组件的一端将组件的另一侧Land和CHIP组件焊接固定。（5）焊接(调整倒角)送入焊锡，焊接临时固定端，调整倒角。（6）目视检查检查焊接质量，有无拉尖、毛刺、少锡、桥梁等不良现象。Step 3: 焊接SMT Chip电容（14个）序号元件编号封装元件型号数量类型1C2C805033P1SMT2C3C805033P1SMT3C19C80501041SMT4C16C80501041SMT5C14C80501041SMT6C13C80501041SMT7C17C80501041SMT8C15C80501041SMT9C10C805022P1SMT10C9C805022P1SMT11C7C80501041SMT12C11C80501041SMT13C12C805010414C1C80501041SMTC11C10C12C7C9C19C1314C1617C15C3C2C1Step 4: 焊接SMT Chip二极管（12个）序号元件编号封装元件型号数量类型1D1LED08051SMT2D2LED08051SMT3D3LED08051SMT4D4LED08051SMT5D5LED08051SMT6D6LED08051SMT7D7LED08051SMT8D8LED08051SMT9LED_LLED08051SMT10LED_HLED08051SMT11D10DDIN4148IN41481SMT12D9DDIN4148IN41481SMTD10LED_HLED_LD9D1-D8Step 5: 焊接SMT 贴片三极管（10个）序号元件编号封装元件型号数量类型1Q1SOT-23PNP 85501SMT2Q2SOT-23PNP1SMT3Q3SOT-23PNP1SMT4Q4SOT-23PNP1SMT5Q5SOT-23PNP1SMT6Q6SOT-23PNP1SMT7Q7SOT-23PNP1SMT8Q8SOT-23PNP1SMT9Q9SOT-23PNP1SMT10Q10SOT-23PNP1SMTQ10Q9Q1-Q8Step 6: 焊接THT 电解电容、晶振（共7个）序号元件编号封装元件型号数量类型1C20CC5.0400v1021THT2C5EC2/510uF1THT3C18CC5.0102400v1THT4C4EC2/510uF/16V1THT5XTAL2Y111.0592M1THT6XTAL1CRY_327632.7681THT7XTAL3Y112M1THT注意：THT元件整形的基本要求1）所有元器件引脚均不得从根部弯曲，一般应留1.5mm以上。因为制造工艺上的原因，根部容易折断。（如图说明引脚弯曲要求） 2）手工组装的元器件可以弯成直角，但机器组装的元器件弯曲一般不要成死角，圆弧半径应大于引脚直径的12倍。（如图说明引脚弯曲半径）3）要尽量将有字符的元器件面置于容易观察的位置。XTAL1C5XTAL2XTAL3C4C20C18Step 7: 焊接THT 电位器、电阻排、BT138、18B20、BT1（共7个）序号元件编号封装元件型号数量类型1U8TO-220BT1381THT2U4SIP318B201THT3RP1RP10K1THT4RP28R470R1THT5BT1BAT6003V1THT6RP3* 5K11THT7RP4* 5K11THT注意：手工插装的要求 插装的先后顺序如下图所示。在插装需要机械固定的元器件时，如功率器件的散热器、支架、卡子等，先插装需要机械固定的元器件，然后再插装需焊接固定的元器件。插装时不要用手直接碰元器件引脚和印制板上铜箔。 插装的先后顺序 BT1RP3U4RP4RP2U8RP1Step 8: 按键（共21个）序号元件编号封装元件型号数量类型1SW14WD-A-1P3.01THT2SW24WD-A-1P3.11THT3SW34WD-A-1P3.21THT4SW44WD-A-1P3.31THT5Srst4WD-A-1*1THT6S104WD-A-1E1THT7S114WD-A-101THT8S124WD-A-1F1THT9S164WD-A-1D1THT10S74WD-A-171THT11S84WD-A-181THT12S94WD-A-191THT13S154WD-A-1C1THT14S44WD-A-141THT15S54WD-A-151THT16S64WD-A-161