【教学课件】第5章准备工艺及装配.ppt

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1、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。元器件引线在成形前必须进行加工处理。虽然在制造时对元器件引线的可焊性就已有技术要求，但因生产工艺的限制，加上包装、储存和运输等中间环节，在引线表面会产生氧化膜，导致引线的可焊性严重下降。引线的再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。,(2)引线成形的基本要求。引线成形工艺就是

2、根据焊点之间的距离，做成需要的形状，目的是使它能迅速而准确地插入孔内。基本要求：元件引线开始弯曲处，离元件端面的最小距离应不小于2 mm；弯曲半径不应小于引线直径的2倍；怕热元件要求引线增长，成形时应绕环；元件标称值应处在便于查看的位置；成形后不允许有机械损伤。引线成形的基本要求如图5.1所示。,图5.1 引线成形的基本要求,(3)成形方法。为保证引线成形的质量和一致性，应使用专用工具和成形模具。成形工序因生产方式不同而不同。在自动化程度高的工厂，成形工序是在流水线上自动完成的，如采用电动、气动等专用引线成形机。在没有专用工具或加工少量元器件时，可采用手工成形，使用尖嘴钳或镊子等一般工具。为保

3、证成形工艺，可自制一些成形机械，以提高手工操作能力。,2.元器件安装的技术要求(1)元件器的标志方向应按照图纸规定的要求，安装后能看清元件上的标志。若装配图上没有指明方向，则应使标记向外易于辨认，并按从左到右、从上到下的顺序读出。(2)元器件的极性不得装错，安装前应套上相应的套管。(3)安装高度应符合规定要求，同一规格的元器件应尽量安装在同一高度上。(4)安装顺序一般为先低后高，先轻后重，先易后难，先一般元器件后特殊元器件。,(5)元器件在印制电路板上的分布应尽量均匀，疏密一致，排列整齐美观。不允许斜排、立体交叉和重叠排列。元器件外壳和引线不得相碰，要保证1 mm左右的安全间隙，无法避免时，应

4、套绝缘套管。(6)元器件的引线直径与印制电路板焊盘孔径应有0.20.4 mm的合理间隙。(7)对一些特殊元器件的安装处理应格外小心，例如：MOS集成电路的安装应在等电位工作台上进行，以免产生静电而损坏器件；发热元件(如2 W以上的电阻)要与印制电路板面保持一定的距离，不允许贴板安装；较大的元器件的安装(重量超过28 g)应采取绑扎、粘固等措施。,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导线端头的加工(也叫剥头)端头

5、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，热截法需要一把热剥皮器(或用电烙铁代替)，并将烙铁加工成宽凿形。热截法的优点是：剥头好，不会损伤导线。1)刃截法(1)电工刀或剪刀剥头。先在规定长度的剥头处切割一个圆形线口，然后切深，注意不要割透绝缘层而损伤导线，接着在切口处多次弯曲导线，靠弯曲时的张力撕破残余的绝缘层，最后轻轻地拉下绝缘层。,(2)剥线钳剥头。剥线钳适用于直径0.52 mm的橡胶、塑料为绝缘层的导线、绞合线和屏蔽线。有特殊刃口的也可用于以聚四氟乙烯为绝缘层的导线。剥线时，将规定剥头长度的导线插入刃口内，压紧剥线钳，刀刃切入绝缘层内，随后夹爪抓

6、住导线，拉出剥下的绝缘层。注意：一定要使刀刃口与被剥的导线相适应，否则会出现损伤芯线或拉不断绝缘层的现象。遇到绝缘层受压易损坏的导线时，要使用有宽且光滑夹爪的剥线钳，或在导线的外面包一层衬垫物。被剥芯线与最大允许损伤股数的关系如表5-1所示。,表5-1 剥头芯线与最大允许损伤股数的关系(单位：股),2)热截法热截法通常使用的热控剥皮器外形如图5.2(a)所示。使用时，将热控剥皮器通电预热10分钟，待热阻丝呈暗红色时，将需剥头的导线按剥头所需长度放在两个电极之间。边加热边转动导线，待四周绝缘层切断后，用手边转动边向外拉，即可剥出无损伤的端头。加工时注意通风，并注意正确选择剥皮器端头合适的温度。,

7、3捻头多股导线剥去绝缘层后，要进行捻头以防止芯线松散。捻头时要顺着原来的合股方向，捻线时用力不宜过猛，否则易将细线捻断。捻过之后的芯线，其螺旋角一般在3045，如图5.2(b)所示。芯线捻紧不得松散；如果芯线上有涂漆层，应先将涂漆层去除后再捻头。,图5.2 热控剥皮器及多股导线捻头角度,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。(1)采用锡锅(又称搪锡缸)浸锡时，锡锅通电使锅中焊料熔化，将捻好头的导线蘸上助焊剂，然后将导线垂直插入锡锅中，并且使浸渍层与绝缘层之间留有12 mm的间隙，如图5.3所示。待润湿后取出，浸锡时

8、间为13 s。浸锡时注意：,浸渍时间不能太长，以免导线绝缘层受热后收缩。浸渍层与绝缘层之间必须留有间隙，否则绝缘层会过热收缩甚至破裂。应随时清除锡锅中的锡渣，以确保浸渍层光洁。如一次不成功，可稍停留一会儿再次浸渍，切不可连续浸渍。,(2)采用电烙铁上锡时，应待电烙铁加热至可熔化焊锡时，在烙铁上蘸满焊料，将导线端头放在一块松香上，烙铁头压在导线端头，左手边慢慢地转动边往后拉，当导线端头脱离烙铁后导线端上也即上好了锡。上锡时应该注意：松香要用新的，否则端头会很脏；烙铁头不要烫伤导线绝缘层。,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

9、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。,6打印标记(1)端子标记的要求。打印端子标记是为了使安装、焊接、检修和维修时方便。标记通常打印在导线端子、元器件、组件板、各种接线板、机箱分箱的面板上以及机箱分箱插座、接线柱附近。所有标记都应与设计图纸的标记一致，符合电气文字符号国家新标准。标记字体的书写应字体端正，笔画清楚，排列整齐，间隔均称。在小型元器件上加注标记时，可只标记元器件的序号。例如R6只标出“6”即可。当“6”与“9”不易分清时(上看、下看不易确认)，可在“6”、“9”字的右下方打点，成为“6.”、9.”以示读数方向。,标记应放在明显的位置，不

10、被其他导线、器件所遮盖。标记的读数方向要与机座或机箱的边线平行或垂直，同一个面的标记、读数方向要统一。标记一般不要打印在元器件上，因为会给元器件更换带来麻烦。在保证不更换的元器件上，打印标记是允许的。目前，在一般产品的印制电路板上，将元器件电路符号和文字符号都打印在印制电路板的背面。元器件的引线标记对准焊盘，这给安装和修理带来许多方便。,(2)绝缘导线的标记。简单的电子制作所用的元器件不多，所用的导线也很少，仅凭塑料绝缘导线的颜色就能分清连接线的来龙去脉，就可以不打印标记。市场上导线的颜色大约有十几种，同一种颜色又可凭导线粗细不同区分开。复杂的电子装置使用的绝缘导线通常有很多根，需要在导线两端

11、印上线号或色环标记，或采用套管打印标记等方法。,导线端印字标记。导线标记位置应在离绝缘端815 mm处，如图5.4所示。印字要清楚，印字方向要一致，字号应与导线粗细相适应。若机内跨接导线不在线孔内，数量较少，可以不打印标记。短导线数量较多时，可以只在其一端打印标记。深色导线可用白色油墨，浅色导线可用黑色油墨，以使字迹清晰可辨。,导线色环标记。导线的色环位置应根据导线的粗细，从距导线绝缘端1020 mm处开始，色环宽度为2 mm，色环间距为2 mm。各色环的宽度、距离、色度要均匀一致。导线色环并不代表数字(不像色环电阻器上的色环)，而仅仅是作为区别不同导线的一种标志。色环读法是从线端开始向后顺序

12、读出的。用少数颜色排列组合可构成多种色环。,图5.4 绝缘导线的标记,三种颜色可以组成39种色环，对一般小线扎来说已经够用了。如果导线超过39根，可用四色组合排列，亦可多用几种颜色而少用几种组合。染色环所用的设备为染色环机、眉笔、台架(供染色后自然干燥用的简单设备)。所用颜色由各色盐基性染料加聚氯乙烯10%、二氯乙烷90%配制而成。,端子筒标记。在元器件较多，接线很多，而且机壳较大时，如机柜、控制台等，为便于识别接线端子，通常采用端子筒。端子筒亦叫“标记筒”、“筒子”，有的干脆就叫“端子”。它常用塑料管剪成815 mm长的筒子，在筒子上印有标记及序号，然后套在绝缘导线的端子上。在业余制作及产品

13、数量不多的情况下，端子筒上的文字与序号(合称为“标记”)可用手写。在塑料筒子上一般可用写号笔写标记；也可采用蓝色或红色圆珠笔，但为了不易被手擦去，应把写好的标记放在烈日下曝晒12小时，或放在烘箱中烘烤0.5小时左右(烘烤温度6080)，这样，冷却后油墨就不易被擦去了。,(3)手工打印标记。在绝缘导线或端子筒上，也可以用手工打印标记。手工打印标记一般用有弹性的字符印章，如橡皮印章、塑料印章、明胶印章等，不可用硬质材料做成的印章，因为要印标记的位置通常本身都是硬的。打印标记前应先去掉需打印标记位置上的灰尘和油污。然后将少量油墨放在油墨板上，用小油滚将油墨滚成均匀的一薄层，把字符印章蘸上油墨。打印时

14、，印章要对准打印位置，先向外稍倾斜，再向里侧稍倾斜压下。操作时，用力不能太大，也不能太小，可先在不需要的绝缘电线或端子筒上试一试。如果标记印得模糊，可以立即用干净布料(或蘸少许汽油)擦掉，再重新打印。,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(1)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

15、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,(2)刃截法。基本方法同热剥法，但需要用刀刃(或单面刀片)代替温控剥皮器。具体做法是：从端头开始用刀刃划开外绝缘层，再从根部划一圈后用手或镊子钳住，即可剥离绝缘层。注意，刀刃要斜切，划切时，不要伤及屏蔽层。,3.铜编织套的加工(1)较细、较软屏蔽线铜编织套的加工：左手拿住屏蔽线的外绝缘层，用右手指向左推编织线，使之成为图5.6(a)所示的形状。用针或镊子在铜编织套上拨开一个孔，弯曲屏蔽层，从孔中取出芯线，如图5.6(b)所示，用手指捏住已抽出芯线的铜屏蔽编织套向端部捋一下，根据要求剪取适当的长度，端部拧

16、紧。,图5.6 细软屏蔽线的加工,(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23层(或用适当直径的玻璃纤维套管)，再用直径为0.50.8 mm的镀银铜线密绕在屏蔽层端头，宽度为26 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。注意，焊接时间不宜过长，否则易将绝缘层烫坏。(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

17、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。(1)棉织线套外套端部极易散开，绑扎时，从护套端口沿电缆放长约1520 cm的蜡克棉线，左手拿住电缆线，拇指压住棉线头，右手拿起棉线从电缆线端口往里紧绕23圈，压住棉线头，然后将起头的一段棉线折过来，继续紧绕棉线。当绕线宽度达到48 mm时，将棉线端穿进环中绕紧。此时左手压住线层，右手抽紧线头。拉紧绑线后，剪去多余的棉线，涂上清漆，如图5.8所示。,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,(2)在防波套与绝缘芯线之间垫23层黄蜡绸带，再用直径为0.50.8 mm镀银线密绕610

18、圈，并用烙铁焊接(环绕焊接)，如图5.9所示。,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510 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

19、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。通常，线扎是按图制作好后(尤其是产品，一般是先制线扎，然后打印标记再焊接安装)，再安装到机器上的。为了便于制作线扎，设计者先要按11的比例绘制线扎图，以便于在图纸上直接排线。在初学排线绘制线扎图时，可

20、采用彩笔，这样可一目了然，不易出错。,制作线扎时，可把线扎图平铺在木板上，在线扎拐弯处钉上去掉头的铁钉。线扎拐弯处的半径应比线束直径大两倍以上。导线的长短要合适，排列要整齐。线扎分支线到焊点应有1030 mm的余量，不要拉得过紧，免得受振动时将焊片或导线拉断。导线走的路径要尽量短一些，并避开电场的影响。输入、输出的导线尽量不排在一个线扎内，以防止信号回授(尤其是在设计音频、中频、高频电路时要注意这个问题)。如果必须排在一起，则应使用屏蔽线。射频电缆不排在线扎内。靠近高温热源的线扎影响电路的正常工作，应采取隔热措施，如加石棉板，石棉绳等隔热材料。,下面介绍几种绑扎线束的方法。(1)线绳绑扎。绑扎

21、线束的线绳有棉线、亚麻线、尼龙线、尼龙丝等。这些线可放在温度不高的石蜡中浸一下，以增加绑扎线的涩性，使线扣不易松脱。线绳的绑扎方法如图5.13所示。图5.13(a)所示为起始线扣的结法，即先绕一圈，拉紧，再绕第二圈，第二圈与第一圈靠紧。图5.13(b)所示为绕一圈后结扣的方法。图5.13(c)所示为绕二圈后结扣。图5.13(d)所示为终端线扣的绕法，即先绕一个中间线扣，再绕一圈固定扣。,图5.13 线绳的绑扎方法,起始线扣与终端线扣绑扎完毕应涂上清漆，以防止松脱。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。,图5.14 带分支线束的绑扎,(2)粘合剂结

22、扎。导线很少，如只有几根至十几根，而且这些导线都是塑料绝缘导线时，可以采用四氢呋喃粘合剂粘合成线束。粘合时，可将一块平板玻璃放置在桌面上，再把待粘导线拉伸并列(紧靠)在玻璃上，然后用毛笔蘸四氢呋喃涂敷在这些塑料导线上，经过23分钟，待粘合剂凝固以后便可获得一束平行塑料导线。如果用多种颜色的导线来粘合则更好。,(3)线扎搭扣绑扎。用线扎搭扣绑扎十分方便，线把也很美观，常为大中型电子装置采用。用线扎搭扣绑扎导线时，可用专用工具拉紧，但不可拉得太紧，以防破坏搭扣。搭扣绑扎的方法是，先把塑料导线按线把图布线，在全部导线布完之后，可用一些短线头临时 绑扎几处(如线把端头，转弯处)，然后将线把整理成圆束，

23、成束的导线应相互平行，不允许有交叉现象，整理一段，用搭扣绑扎一段，从头至尾，直至绑扎完毕。捆绑时，搭扣布置力求距离相等。搭扣拉紧后，要将多余的长度剪掉。,(4)塑料线槽布线。对机柜、机箱、控制台等大型电子装置，一般可采用塑料线槽布线的方法。线槽固定在机壳内部，线槽的两侧有很多出线孔，将准备好的导线一一排在槽内，可不必绑扎。导线排完后盖上线槽盖板。(5)塑料胶带绑扎。目前有些电子产品用的线扎采用聚氯乙烯胶带绑扎，它简便可行，制作效率比线绳绑扎高，效果比线扎搭扣好，成本比塑料线槽低。,(6)导线经过棱角处的处理。线扎或单根导线经过机壳棱角处时，为了避免钢铁棱角磨损导线绝缘层造成接地故障(金属外壳按

24、规定要接地)或短路故障，在线扎和导线上要缠绕聚氯乙烯绝缘带或加塑料套管，也可使用黄蜡绸带，还可以将经过棱角处的导线缠绕两层白布带后，缠一层亚麻线，再涂上清漆。(7)活动线扎的加工。插头等接插件，因需要拔出插进，其线扎也需经常活动，所以这种线扎的加工和一般的不一样，应先把线扎拧成15左右的角度，当线扎弯曲时，可使各导线受力均匀。为了防止磨损，可用聚氯乙烯胶带或尼龙卷槽在活动线扎外缠绕，如图5.15所示。,图5.15 在活动线扎外缠绕,5.2.4 电缆加工 1.绝缘同轴射频电缆的加工 因流经芯线的电流频率很高，加工时要特别注意芯线与金属屏蔽层的距离。如果芯线不在屏蔽层中心位置，则会造成特性阻抗不准

25、确，信号传输受到反射损耗故障。当芯线焊在高频插头、插座上时也要与射频电缆相匹配。焊接的芯线应与插头座同心，同轴电缆如图5.16所示。,图5.16 同轴电缆,2.高频测试电缆的加工 图5.17所示是高频测试电缆的加工示例。先按图样剪裁3米长的电缆线，再按图样规定剪开电缆两端的外塑胶层，然后剪开屏蔽层，剥去绝缘层，最后捻头、浸锡。两端都准备完毕后，将插头的后螺母拧下，套在电缆线上。用划针将屏蔽线端分开，再将屏蔽层线均匀地焊接在圆形垫片上，要焊得光滑、平整、无毛刺。将芯线一端穿过插头孔焊接，另一端焊在插头中心线上，一定要焊在中心位置上。焊完后拧紧螺母，勿使电缆线在插头上活动。,图5.17 高频测试电

26、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。组装内容主要有：单元的划分；元器件的布局；各种元件、部件、结构件的安装；整机联装等。在组装过程中，根据组装单位的大小、尺寸、复杂程度和特点的不同，将电子设备的组装分成不同的等级，称之为电子设备的组装级。组装级别分为：,第一级组装，一般称为元件级，是最低的组装级别，其特点是结构不可分割。通常指通用电路元件、分立元件及其按需要构成的组件、集成电路组件等。第二级组装，一般称插件级，

27、用于组装和互连第一级元器件。例如，装有元器件的印制电路板或插件等。第三级组装，一般称为底板级或插箱级，用于安装和互连第二级组装的插件或印制电路板部件。,第四级组装及更高级别的组装，一般称箱、柜级及系统级。主要通过电缆及连接器互连第二、三级组装，并以电源馈线构成独立的有一定功能的仪器或设备。对于系统级，可能设备不在同一地点，则须用传输线或其他方式连接。图5.18所示为电子设备组装级的示意图。,这里需要说明的是：在不同的等级上进行组装时，构件的含义会改变。例如，组装印制电路板时，电阻器、电容器、晶体管等元器件是组装构件，而组装设备的底板时，印制电路板则为组装构件。对于某个具体的电子设备，不一定各组

28、装级都具备，而是要根据具体情况来考虑应用到哪一级。,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。电子产品属于技术密集型产品，组装电子产品的主要特点是：(1)组装工作是由多种基本技术构成的，如元器件的筛选与引线成形技术，线材加工处理技术，焊接技术，安装技术，质量检验技术等。,(2)装配操作质量，在很多情况下，都难以进行定量分析。如焊接质量的好坏，通常以目测判断，刻度盘、旋钮等的装配质量多以手感鉴定等。因此，掌握正

29、确的安装操作方法是十分必要的，切勿养成随心所欲的操作习惯。(3)进行装配工作的人员必须进行训练和挑选，经考核合格后持证上岗，否则，由于知识缺乏和技术水平不高，就可能生产出次品；而一旦生产出次品，就不可能百分之百地被检查出来，产品质量就没有保证。,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。该部件能完成变换或形成信号的局部任务(某种功能)，从而得到在功能上和结构上都已完整的部件，便于生产和维护。按照用一个部件或一个组件来完成设备的一组既定功能的规模，分别称这种方法为部件功能法或组件功能法。不同的功能部件(接收机、发射机、存储器、译码器、显示器)有不同的结构外形、体积、安

30、装尺寸和连接尺寸，很难做出统一的规定，这种方法将降低整个设备的组装密度。此方法广泛用在采用电真空器件的设备上，也适用于以分立元件为主的产品或终端功能部件上。,(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。这种方法广泛用于统一电气安装工作中并可大大提高安装密度。根据实际需要组件法又可分为平面组件法和分层组件法，大多用于组装以集成器件为主的设备。规范化所带来的副作用是允许功能和结构上有某些余量(因为元件的尺寸减小了)。(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。微型电路的发展，导致组装密度进一

31、步增大，以及可能有更大的结构余量和功能余量。因此，对微型电路进行结构设计时，要同时遵从功能原理和组件原理的原则。,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,2发展特点(l)连接工艺的多样化。电子设备在生产制造中有许多装联方法，实现电气连接的工艺主要是焊接(手工和机器焊接)。除焊接外、压接、绕接、胶接等连接工艺也越来越受到重视。压接可用于高温和大电流接点的连接、电缆和电连接器的连接；绕接可用于

32、高密度接线端子的连接，印制电路板接插件的连接；胶接主要用于非电气接点的连接，如金属或非金属零件的粘接，采用导电胶也可实现电气连接。,(2)工装设备的改进。电子设备的小型化，大大促进了组装工具和设备的不断改进，采用小巧、精密和专用的工具和设备，使组装质量有了可靠的保证。例如采用手动、电动、气动成形机，集成电路引线成形模具等，可提高成形质量和效率。进行导线端头处理时，采用专用剥线钳或自动剥线捻线机，可克服损伤线和断线等缺陷。搪锡工具改变了过去大功率焊料槽搪锡工艺，采用结构小巧，温度可控的小型焊料槽及使用超声波搪锡机，不仅提高了搪锡质量，也改变了工作环境。机械装配工具，逐步淘汰了传统的钳工工具，向结

33、构小巧、钳口精细和手感舒适的方向发展。电动或气动工具在成批生产的流水线上已得到广泛应用。,(3)检测技术的自动化。电子设备组装质量的检查和电气性能的测试，正在向自动化方向发展。例如，焊接质量的检测，用可焊性测试仪，预先测定引线可焊性水平，达到要求的元器件才能安装焊接。逐渐得到广泛使用的润湿秤量法就是一种先进的自动化测量方法。焊点自动检测的设备已经产生，逐渐会在生产中得到应用。检查电气连接是否正确，用人工检查的方法不仅效率低，而且容易出现错检或漏检，特别是装配密度高，元器件小型化的印制电路板组装件，人工检查越来越困难，而采用计算机控制的在线测试仪，可以根据预先设置的程序，快速正确地判断连接的正确

34、性和装联后元器件参数的变化。,(4)新工艺新技术的应用。为提高产品质量，在组装过程中，新工艺、新技术、新材料正在不断地被采用。例如，焊接材料采用活性氢化松香焊锡丝代替传统使用的普通松香焊锡丝，抗氧化焊料在波峰焊和搪锡中也得到应用。表面防护处理，采用喷涂501-3聚胶脂绝缘清漆及其他绝缘清漆工艺，提高了产品防潮、防盐雾、防霉菌等能力。新型连接导线，如氟塑料绝缘导线，镀膜导线在产品中得到越来越多的应用，对提高连接可靠性、减轻重量和缩小体积起到一定作用。,5.3.3 整机装配工艺过程 整机装配的工序因设备的种类、规模不同，其构成也有所不同，但基本工序并没有什么变化，据此就可以制定出制造电子设备最有效

35、的工序来。一般整机装配工艺过程如图5.19 所示。由于产品的复杂程度、设备场地条件、生产数量、技术力量及工人操作技术水平等情况的不同，生产的组织形式和工序也要根据实际情况有所变化。例如，样机生产可按图5.19所示的主要工序直接进行。若大批量生产，印制板装配、机座装配及线束加工等几个工序，可并列进行，后几道工序则可直列进行，重要的是要根据生产人数，装配人员的技术水平来编制最有利于现场指导的工序。,图5.19 整机装配的工艺过程,1.关于元件分类 在电子设备的装配准备工作中，最主要的操作内容是装配元件的分类。处理好这一工作，是避免出错，迅速装配高质量产品的首要条件。不论生产批量多少，元件分类方法基

36、本一样，只是在大批量生产时，一般多用流水作业法进行装配，元件的分类也应落实到各装配工序。所以应分析整个装配工序的内容，事先决定每一道工序的作业量，再将每一道工序的元件分类，然后再根据作业的难度，适当配置装配人员并适当调整工作量，均匀每人的工作时间，这对于制定装配元件的分类计划是至关重要的。,2.工作台的使用 使用方便、有效的工作台，对提高工作效率，减轻劳动强度，保证安全，提高质量有着重要的意义。工作台的构造和大小应根据左右手伸及的最大活动范围来决定。适当的作业范围是：手臂自然下垂时，以肘关节为中心前臂的活动范围。应根据这两个活动范围配置工具、元件、材料。工作台必须满足以下条件：,(1)能有效地

37、使用双手。(2)手的动作距离最短。(3)取物无需换手，取置方便。(4)操作安全。大批量生产时，流水线上都配置按上述条件制作的标准工作台，单独使用的工作台，往往还需增加一些方便工作的辅助设施。,3.装配工具的使用 装配电子设备常用的工具一般为三类：(1)装配时必须具备的工具，适用各道操作工序，如十字螺钉旋具、一字螺钉旋具、活动扳头、斜口钳、尖嘴钳、剥线钳、镊子、烙铁、剪刀等等。(2)辅助工具，主要用来修理，如锉刀、电工钻、钻头、丝攻、电工钳、刮刀、金工锯等等。(3)计量工具及仪表，是装配后进行自查的，如游标卡尺、直尺、万用表等。,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

38、应遵循下列原则：(1)应保证电路性能指标的实现。电路性能一般指电路的频率特性、波形参数、电路增益和工作稳定性等有关指标，具体指标随电路的不同而异。例如：对于高频电路，在元器件布局时，解决的主要问题是减小分布参数的影响。布局不当，将会使分布电容、接线电感、接地电阻等的分布参数增大，直接改变高频电路的参数，从而影响电路基本指标的实现。,(2)应有利于布线。元器件布设的位置，直接决定着连线长度和敷设路径，布线长度和走线方向不合理会增加分布参数和产生寄生耦合，而且不合理的走线还会给装接工艺带来麻烦。,(3)应满足结构工艺的要求。电子设备的组装不论是整机还是分机都要求结构紧凑，外观性好，重量平衡，防振等

39、，因此元器件布局时要考虑重量大的元器件及部件的位置应分布合理，使整机重心降低，机内重量分布均衡。元器件布局时，应考虑排列的美观性。尽管导线纵横交叉，长短不一，但外观要力求平直、整齐、对称，使电路层次分明。信号的进出，电源的供给，主要元器件和回路的安排顺序要妥当，使众多的元器件排列得繁而不乱，杂而有章。目前，电子设备向多功能小型化方向发展，这就要求在布局时，必须精心设计，巧妙安排，在各方面要求兼容的条件下，力求提高组装密度，以缩小整机尺寸。,(4)应有利于设备的装配、调试和维修。现代电子设备由于功能齐全、结构复杂，往往将整机分为若干功能单元(分机)，每个单元在安装、调试方面都是独立的，因此元器件

40、的布局要有利于生产时装调的方便和使用维修时的方便，如便于调整、观察、更换元器件等。,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。这种方法一般按电路原理图组成的顺序(即根据主要信号的放大、变换的传递顺序)按级成直线布置。电子管电路、晶体管电路及以集成电路为中心的电路都是如此。,以晶体管多级放大器为例，图5.20所示为晶体管两级放大器，图5.21所示为其直线排列方法。各级电路以器件为中心，元件就近排列，各级间应保留适当的距离，并根据元件尺寸进行合理布设，使

41、前面一级的输出与后面一级的输入很好地衔接，尽量使小型元件直接跨接在电路之间。这种排列的优点是：电路结构清楚，便于布设、检查，也便于各级电路的屏蔽或隔离；输出级与输入级相距甚远，使级间寄生反馈减小；前后级之间衔接较好，可使连接线最短，减小电路的分布参数。,图5.20 晶体管两级放大器,图5.21 直线排列方法,图5.22 晶体管收音机电路排列图,(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。对于推挽电路、桥式电路等对称性电路元件的排列，应注意元件布设位置和走线的对称性，使对称元件的分布参数也尽可能一致。在电路中高电

42、位的元件应排列在横轴方向上，低电位的元件应排列在纵轴方向上，这样可使地电流集中在纵轴附近，以免窜流，减少高电位元件对低电位元件的干扰。,本级电路的高频回路地电位与本级的发射极接地点要尽量接成一点，如图5.22所示，若不能接成一点时，也不要在这两点间的印制导线上接其他级电路接地点。如果遇到干扰电路靠近放大电路的输入端，在布设时无法拉开两者的距离时，可改变相邻的两个元件的相对位置，以减小脉动及噪声干扰，如图5.23所示。,图5.23 改变相邻元件的相对位置,为了防止通过公共电源、馈线系统对各级电路形成干扰，常用去耦电路。在布设去耦元件时，应注意将它们放在有关电路的电源进线处，使去耦电路能有效地起退

43、耦作用，不让本级信号通过电源线泄漏出去。因此要将每一级电路的去耦电容和去耦电阻紧靠在一起，而且电容应就近接地。图5.24所示为某电视机中频放大电路去耦元件的布设图，每级都用闭合大面积印制地线围住，每级中放都有自己的退耦电路。,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。磁场较强的元件(变压器及某些电感器件)，在放置时应注意其周围应有适当的空间或采取屏蔽措施，以减小对邻近电路(元件)的影响。它们之间应注意放置的角度，一般应相互垂直或成某一角度

44、放置，不应平行安放，以免相互影响。高压元器件或导线，在排列时要注意和其他元器件保持适当的距离，防止击穿与打火。需要散热的元器件，要装在散热器或作为散热器的机器底板上，或者在排列时注意有利于通风散热。,(4)从结构工艺上考虑元器件的排列方法。印制电路板是元器件的支撑主体，元器件的排列主要是印制线路板上元件的排列，从结构工艺上考虑应注意以下几点：为防止印制电路板组装后的翘曲变形，元器件的排列要尽量对称，重量平衡，重心尽量靠板的中心或下部，采用大板组装时，还应考虑在板上使用加强筋。,元件在板上排列应整齐，不应随便倾斜放置，轴向引出线的元件一般采用卧式跨接，使重心降低，有利于保证自动焊接时的质量。对于

45、组装密度大，电气上有特殊要求的电路，可采用立式跨接。同尺寸的元器件或尺寸相差很小的元器件的插装孔距应尽量统一，跨距趋向标准化，便于元件引线的折弯和插装机械化。在元件排列时，元件外壳或引线至印制电路板的边缘距离不得小于2 mm。在一排元件或部件中，两相邻元件外壳之间的距离应根据工作电压来选择，但不得小于1 mm。机械固定用的垫圈等零件与印制导线(焊盘)之间的距离不得小于2 mm。,对于可调元件或需更换的元器件，应放在机器便于打开、便于触及或观察的地方，以利于调整与维修。对于比较重的元件，在板上要用支架或固定夹进行装卡，以免元件引线承受过大的应力。若印制电路板不能承载的元件，应在板外用金属托架安装

46、，并注意固定及防止振动。元器件在印制电路板上排列，注意事项及排列技巧较多，处理好这些问题，更需要在实际工作中多实践、多研究，灵活运用各种技巧，解决问题。,3.典型电路元器件布局举例(1)稳压电源。多数电子设备中都有稳压电源，是设备的直流电源供给部分，主要特点是重量大、工作温度高，容易产生电网频率干扰，有高压输出时对绝缘要求较高，输出低压大电流时，对导线及接点有一定要求，因此在元器件布局时，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，

47、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

48、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

49、，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

50、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23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