电装工艺设计规范.docx
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电装工艺设计规范
电子及电气安装工艺规范
第1版
共 52 页
XX中航动力控制
20XX06月
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1适用范围
本规范规定了本公司电子产品安装、焊接及导线连接和电气设备安装的通用工艺要求。
本规范适用于本公司各种电子产品以及电气设备的装联。
2引用文件
Q/14S.J11-2004电装工艺规范〔第六一四研究所所标
3工艺过程
3.1电子产品
准备——元器件成型——元器件零组件的安装、固定——元器件的焊接——自检——补充装焊——清洗烘干——调试老化——检验——补充装焊——检验
3.2电器产品
准备——元器件成型——元器件零组件的安装、固定——元器件的焊接——自检——补充装焊——清洗烘干——调试老化——导线的加工——机械装配——整机安装——整机调试——自检——检验——补充装配——检验
3.3电气产品
准备——电气零部件的机械装配和固定——母线的装配和固定——电气零部件间的导线加工——电气零部件间的导线连接——自检——检验——补充装配——检验
4一般要求
4.1人员要求
a）各岗位的操作人员必须有相应的上岗证；
b）要有科学严谨的态度,严格按工艺要求操作。
4.2工作场地及环境要求
a）温度应为15℃～30℃；
b）应通风,相对湿度为30%～75%；
c）照明度应在500lx～750lx范围；
d）各工作部位应配备相应的工作台、电源〔零线与地线应分开；
e）各工作部位在工作时间内只应放置由工艺规程规定的用于指定工作的零部件、必要的工艺装备及技术文件；
f）工具、器材、文件、产品应定置定位；
g）应划分工作区和非工作区,工作场所应始终保持清洁。
4.3防静电要求
a）工作台应铺防静电桌垫并良好接地；
b）进入工作场地须穿防静电服、防静电鞋；
c）触摸产品内部模块,装焊元器件时须带防静电手腕；
d）静电敏感元器件在发放、传递、装联过程中应有防静电措施。
4.4操作要求
操作时应严格按现行有效的工艺文件进行：
a）发现影响装焊质量的问题应及时向工艺员反映,操作员不得擅自处理；
b）元件插装后要进行定向、定位复查,在确认无误后再进行焊接；
c）易碎、热敏和精密元器件成型、安装及焊接应严格按具体工艺文件规定执行；
d）在装焊等工序中,应保持手干净无油腻,必要时可带手指套进行操作；检验岗位等需触摸PCB的应戴防静电手套；清洗后的印制板组装件不得用手触摸,以后的操作一律戴防静电手套。
4.5多余物控制要求
a）所有切屑形成的操作应在与装配工段隔开的场所进行；
b）现场应设立多余物专用箱并每天定时清除；
c）剪掉导线、元器件引线或保险丝多余长度时,应采用专用斜口钳或在剪脚专用箱内进行,余头足够长度时应用手捏住余头后一次剪断,以避免导线及引线头掉入产品或模块中；
d）装配过程中,应尽量减少拆装次数,必须返修时,应防止产生多余物；
e）装配前按文件配齐各类器材、工具、辅料等,装配后应清点记录,不允许有多余和缺失；
f）凡进入生产现场使用的主材及辅材除符合规定外,还应检查表面不应有锈蚀、发霉、氧化、老化、起皮、毛刺、金属屑等缺陷,以免造成多余物；
g）工作台等场所、未装静电敏感器件的PCB可用空气枪等工具吹除多余物。
使用清洁工具不应使尘粒扬起或转移到其他工作台面或产品上。
及时清理工作台上杂物并保持其整齐、清洁。
4.6印制板储存和保管要求
a）印制板在装配和焊接前48h内拆开印制板的包装,因检验需拆开的有条件的应再封装好,不封装的印制板组件在未进行装配、调试等工序时应放入湿度≤35％的低湿度存放柜存放；
b）印制板应平放在货架上或干燥的箱内；并且每块印制板间应用软海绵或泡沫塑料隔开,也可垂直存放在用泡沫、纸板隔开的防静电盒内；
c）由于存放环境不良或失误导致印制板清洁度下降的,在元器件组装前应对印制板清洗,清洗后在70℃干燥箱内烘干3h；
d）印制板储存期自出厂日起为一年,超过期限应按有关标准进行检验,合格者可用,不合格禁用。
4.7元器件储存和保管要求
a）元器件应存放在原包装盒内,并保留识别标志；
b）裸露的元器件不允许相互叠垒,有包装元器件也尽量不叠加,即使有叠垒情况也以不使其他元器件受力为原则；
c）静电敏感器件按Q/14S.J29要求；
d）整卷线缆应平整堆放在货架上,产品标签不应丢失；截取整卷线缆部分长度时,严禁采用抽拉方法,应按缠绕顺序截取长度。
5准备
5.1集件
按产品配套领料清单,领取合格的印制板、元器件、电气零部件、标准件、紧固件、导线及机箱、附件等,并按产品配套装配工艺明细表进行检查核对。
a）目视检查元器件、电气零部件,其规格、型号、数量应符合配套装配工艺明细表要求；
b）目视检查印制板代号应与装配图一致,印制板表面应无损伤；
c）目视检查紧固件、机箱及附件,其规格、型号、数量应符合配套装配工艺明细表要求,外观破裂、损伤者不得使用；
d）目视检查导线,其规格、型号应符合配套装配工艺明细表要求,导线外观应平直、清洁,绝缘层不得损伤变质,屏蔽层应无锈蚀,芯线应无腐蚀且应具有良好的可焊性。
5.2工具及辅材
根据装焊需要一般应准备以下工具：
电烙铁、吸锡器、各类成型工具、成型设备、斜口钳、尖嘴钳、镊子、螺丝刀、扳手、什锦锉、钢卷尺、剪刀、铁榔头、刮刀、线号打字机、热风枪、热剥线器、剥线钳、手电钻等,或按具体工艺文件规定准备相应工具,同时检查各种工具的完好性能,及时维修和调整；
根据装焊需要一般应准备以下辅材：
焊锡丝、酒精〔GB678-90、防静电清洁剂、纤维拭净布、助焊剂、各类套管、束线扣、缠绕管、各类粘带纸、三防漆及其稀释剂等。
或按具体工艺文件规定执行。
6元器件成型
6.1成型基本要求
a）元器件应尽量对称成型,在同一点上只能弯曲一次；
b）引线的平直部分应平直,弯曲部分应顺势平滑；
c）元器件成型时,不应损伤元器件本体和引线〔本体不应破裂,引线不应有刻痕或损伤,弯曲或切割引线时,应固定住引线根部,防止产生轴向受力,损坏引线根部或元器件内部连接；
d）引线上带熔接点的元器件,其本体与熔接点间不应受力；
e）元器件成型方向应使元器件装在印制板上后,标记明显可见；
f）不允许用接长元器件引线的办法进行成型；
g）不得弯曲继电器或插头座等元器件的引线；
h）成型后的元器件应放入元件盒中加以保护,静电敏感元器件应放入防静电盒中。
6.2成型基本方法
元器件引线的成型方法,可根据元器件数量多少和元器件的类别,采用手动成型工具成型,或者采用自动成型机进行成型。
6.2.1采用手动成型工具进行弯曲成型
电阻、电容元器件一般可采用手动成型工具进行弯曲成型：
将元器件放入工具对应尺寸的卡口处,一手压住元件本体,一手压住元件两端引线顺着卡口外沿向下弯曲引线使之成型。
在卡口内放元件时,应保证元件上的字标,符号向上。
6.2.2采用自动成型机进行成型
当元器件数量多、安装孔距一致、大批量生产时,或者非阻容元器件不能采用手动成型工具进行成型时,都可采用自动成型机进行成型,操作方法应按照自动成型机使用说明的规定及有关操作规程执行。
6.3轴向引线元器件
典型的轴向引线元器件见图1。
图1
6.3.1轴向引线元器件的成型
6.3.1.1水平安装元器件引线的直角弯曲
引线根部与弯曲点〔带熔接点引线为引线熔接点与弯曲点之间的平直部分L应不小于2mm,见图2。
引线弯曲半径R和引线直径d的关系见表1。
引线直径d〔mm
引线最小弯半径R〔mm
d≤0.71
1d
0.71≤d≤1.25
1.5d
d＞1.25
2d
表1引线直径与弯曲半径
图2
6.3.1.2水平安装元器件引线的环状弯曲
a）最小弯曲半径为引线直径的2倍,见图3a；
b）弯曲半径为引线直径的2～4倍,见图3b；
c）
abc
图3
6.3.1.3垂直安装元器件引线的环状弯曲
引线根部与弯曲点之间的平直部分L不小于2mm,最小弯曲半径R不小于引线直径d的2倍,见图4。
L≥2mm
图4
6.4径向引线元器件
径向引线元器件,一般不需成型。
当引线间距小于安装孔间距需要成型时,按下列要求进行：
a）引线根部到弯曲点之间的平直部分L应不小于2.5mm；
b）最小弯曲半径R应大于引线直径d的1倍；
c）最大弯曲半径不大于2倍引线直径d或1.6mm,取数值小者,见图5；
图5
d>半导体三极管、集成电路立装、倒装引线弯曲形式如下,见图6〔其中倒装形式适用于安装高度有限制的印制板上,一般不推荐使用,军品上限制使用。
中小功率半导体三极管倒装中小功率半导体三极管线性集成电路倒装线性集成电路
图6
6.5扁平封装元器件
典型的扁平封装元器件见图7。
图7
扁平封装元器件引线宽度或厚度大于等于0.14mm时,引线成型按下列要求〔引线宽度和厚度均小于0.14mm时,引线成型不受下列规定限制,见图8：
a引线根部到上弯曲点间的平直部分不小于1mm；
b引线末端到下弯曲点间的平直部分不小于引线宽度的1.5倍；
c两个最小弯曲半径均为引线宽度的2倍；
d当引线末端存在卷曲时,卷曲部分不应超过引线厚度的2倍。
图8
6.6元器件引线的矫直
6.6.1不可矫直的范围
当元器件引线出现以下情况时,不能进行矫直,而应作报废处理。
a轴向引线元器件的引线偏离元器件轴线45º,且弯曲半径小于引线直径值；
b元器件引线基体金属显露〔受伤；
c引线上出现压痕,且超过引线直径的10％；
d引线在弯曲过程中产生了扭转。
6.6.2矫直方法
a应采用表面光滑、平整的尖嘴钳；
b将尖嘴钳夹住引线弯曲点与元器件本体之间,缓慢将引线恢复到原来位置；
c用尖嘴钳轻轻夹住引线,并向轴线方向缓慢移动,将引线矫直到与元器件同一轴线上。
7元器件、零部件的安装
7.1机械安装
安装元器件前,先进行零组件的机械安装。
安装元器件时,先安装有紧固件的元器件,后安装其他元器件〔散热器的安装除外。
7.2安装要求
7.2.1元器件安装与排列要求
a）元器件应按装配图纸规定,正确定位定向；
b）安装次序：
先低后高、先轻后重、先小后大,先SMD后THD,先非静电敏感元件后静电敏感元件；
c）元器件轴线与印制板面平行或垂直〔如轴向引线元件,水平安装时,其引线平直部分应与板面平行,过弯曲点的直线部分应与板面垂直；
d）元器件排列应相互平行或垂直。
7.2.2元器件字标及符号要求
7.2.2.1字标及符号
7.2.2.1.1阻容元件
a电阻的色带表示法
四带电阻彩色编码读法：
第1、2色带为读数,第3色带为乘数,第4色带为公差,色带对应标识见表2。
五带电阻彩色编码读法：
第1、2、3色带为读数,第4色带为乘数,第5色带为公差。
b数字表示法：
前两位为有效数,第三位为10n〔n=0到8,第三位为10-1。
如电容103=0.01μ；电容105=1μ；电阻101=100；电阻105=1M。
表2色带对应标识
色带
读数
乘数
公差
黑色
0
100
棕色
1
101
±1
红色
2
102
±2
橙色
3
103
黄色
4
104
绿色
5
105
±0.5
兰色
6
106
±0.25
紫色
7
107
±0.1
灰色
8
108
白色
9
109
+50、-20
金
0.1
±5
银
0.01
±10
7.2.2.1.2极性元件
极性元件极性识别见图12。
-++-+-
二极管、稳压管表贴钽电容发光二极管
图12
7.2.2.1.3三极管、MOS管
国产型号的三极管、MOS管引线符号见图13。
金属封装三极管底视图塑封三极管顶视图MOS管底视图对管底视图
图13
7.2.2.2元器件字标及符号安装要求
a一般元器件在印制板上的安装,字标及符号应清晰可见,当元器件排列密集或垂直安装时,字标及符号也应尽量可见且朝向一致；
b当按主视图方向查看时,一般元器件读向应自左到右,自下而上,特别是色环电阻色标朝向应一致；极性元器件〔二极管、稳压管、极性电容器等的安装应按图样中规定的极性方向为准。
7.2.3元器件安装的高度要求
元器件插装时,除图纸中规定的高度要求及下列情况外一般应贴板安装。
a当元器件下面有金属过孔时,元件应抬高2mm安装；
b除印制板上有导热板外,元器件一般不采用贴板安装,而是应距板0.8mm安装,功率电阻应距印制板3mm～5mm安装；
c当元器件下面有印制导线时,可在元器件下面垫1mm厚的环氧层压板进行插装,待焊接后将压板取出,使同类元器件安装高度一致,又不压在印制导线上；
d除元器件本身超高者外,元器件距印制板面的高度一般不超过14mm。
7.2.4元器件安装的间距要求
a元器件本体之间,本体与引线,引线与引线之间的间距不小于0.8mm,如有元器件相碰现象,应采用绝缘套管或绝缘垫进行绝缘；
b有边框、导轨的印制板,元器件与之最小距离为1.5mm；
c无边框、导轨的印制板,元器件所有部位不得伸出印制板边缘。
7.2.5元器件安装的固定、绝缘、散热等工艺要求
a元器件金属部分一般不得与其他导体短路〔特殊要求除外,易发生短路的元器件引线应套上粗细长度合适的绝缘套管,金属外壳元件本体下应垫绝缘导热垫；
b轴向引线元件质量≥14g或引线直径≥12.5mm或安装后两引线长度之和≥25mm时,元件应采用机械或粘接方法将其固定在印制板上；
c防震要求高的,贴板安装后,用粘接剂将元器件与板粘接在一起,也可用棉绳绑扎在印制板上；
d贴装在导热板上的外壳绝缘的元器件,本体与导热板间应均匀涂布一层导热胶。
7.2.6引线伸出焊盘长度要求
a元器件插装时,引线伸出印制板焊接面的长度为1mm～1.5mm；
b双列直插、四列直插集成电路及插座、大功率晶体管及组合件、直插焊接继电器、电位器和电连接器,其引线〔焊脚允许按制造长度使用,特殊情况由工艺文件规定。
c当元器件引线需要折弯时,折弯方向应尽可能沿印制导线并与印制板平行,紧贴焊盘,折弯长度不应超过焊接区边缘。
7.2.7引线及印制板上飞线要求
一般应按下列规定执行,特殊规定除外。
a元器件引线和导线应固定在焊孔里和接线端子上,不得与其他引线和导线搭接；
b一个引线孔只能固定一根引线或导线；
c不允许短线续接使用。
7.2.8跨接线连接要求
印制板上一般不用跨接线,若必须使用时,应尽量短,并符合下列规定：
a走线不得妨碍元器件或其他跨接线的更换；
b跨接线最长每隔25mm在印制板上应有一个固定点,固定方式见图14,胶液应裹住导线,粘接点尽量选在板面无印制线的区域上；
图14
c当长度小于12.5mm<相当于1个电阻焊孔间距>,且不可能与其他导体短路时,可用裸线。
7.3安装方法
7.3.1带紧固件元器件的安装
a带紧固件的元器件,在安装之前应将元器件的安装孔与其在印制板上的安装孔试对位,不能顺畅插入紧固件的安装孔〔孔位不符应挫修合适,禁止强行对位、硬性插入紧固件；
b安装紧固件时应按工艺文件规定的内容和剖视图表示的顺序进行安装；
c螺钉拧紧度应以弹簧垫圈切口刚被压平为准,螺母的旋紧应用相应的套筒扳手或小活动扳手紧固,不应碰伤周围元器件。
7.3.2电连接器〔插头、座的安装
a电连接器的针端应逐个逐排与板子的孔位对准,然后均衡的用力按压电连接器,使所有插针安装到位,并使安装面与印制板面贴紧；
b安装并紧固电连接器的紧固件,使插拔力不致传递到插针与印制板连接的焊点上。
7.3.3分立元器件的插装
原则上应采用插装一个焊接一个的方式,自左到右,自上到下地进行插装和焊接。
当同外形元器件较多时,也可同时插装完毕后再焊接。
7.3.3.1轴向引线元器件垂直安装
当轴向引线元器件质量小于14g,引线有足够强度时,可以垂直安装,但引线根部距板面的最小间隙为0.4mm,引线顶端距板面的最大高度为14mm,且元器件安装的倾斜度不大于15°,见图16。
≤15°
图16
7.3.3.2径向引线元器件的安装
a双引线元器件轴线和板面应基本垂直,倾斜度不大于15°,距印制板表面最近的元器件本体边缘与板面平行角度在10°以内,且与印制板间距在1mm～2.3mm内,见图17；
最大值15°
≤2.3mm
≥1mm
图17
b引线根部的涂层与焊盘的最小间隙应为0.4mm<元件底部有导热板时,最小间隙应为2mm>,焊接后涂层不应埋入焊点中,禁止修整引线涂层,见图18；
≥0.4mm
引线上的涂层伸进焊孔中合格
不合格
图18
c当元器件每根引线承重大于3.5g时或依靠自身引线支撑的元器件重量超过31g时,元器件应与印制板粘接或固定住,以防止因冲击或震动而松动,见图19。
7.3.3.3绕障碍物安装
元器件需绕障碍物安装时,允许引线和元器件轴线不平行,见图20。
引线弯曲处距根部最小尺寸为0.4mm,最小弯曲半径为引线直径的1倍。
图20
7.3.4小环形变压器、电感的安装
小环形变压器、电感安装时,先用螺钉穿过压片把元件紧固在印制板上,然后把软引线按图纸要求焊接在板上,本体下需涂胶固定,见图25中环形变压器。
7.3.5三极管、集成电路、插座的安装
7.3.5.1三极管、圆形集成电路的插装
a三极管、圆形集成电路在插装之前,应按其引线在印制板上的安装位置,将引线分开或聚拢,直到引线可顺畅地插入为止,引线不允许交叉装联；
b插入板子时,一般都以其外壳上的凸脚为定位标准；
c圆形集成电路插装,应插装到位,即器件的轴线应基本与板面垂直,倾斜度不大于10°；当器件利用支座固定或直插时,本体距板面的距离应为〔0.25～3.15mm,见图21；
dMOS管及场效应管装前应放在原包装盒内,插装时应在防静电桌上,戴防进电手腕,穿防静电服。
图21
7.3.5.2双列、四列直插集成电路及插座的插装
a元件及插座在插装时,一般以集成块端头的小矩形缺口或某个角上的标记点为定位标准；
b元件及插座在插装时,应将引脚逐个逐排对准板子上的焊孔,然后从其上平面均匀的用力压入板子,一直插到焊腿到位〔台阶处为止,其底面应与板面平行；
c双列直插式集成电路的引线可弯曲,也可敲弯,应由元器件本体向外弯,以稳定本体,引线弯曲限度从焊孔的轴心计量,最大角为30°,每个元器件引线弯曲最多限于4根,每侧不多于2根<图22>。
图22
7.3.6电位器、继电器的安装
电位器、继电器安装时,应看清图纸中的剖面图或元件侧面的引线示意图,使其安装正确。
7.3.7散热器及其元器件的安装
a散热器及元器件,应在其他元器件装焊完毕,并清洗后再装焊；
b散热器在安装之前,应用酒精洗去表面污物并清除其上的异物；
c除非另有规定,散热器在印制板上的安装,一般应紧贴板面；
d需固定在散热器上的元器件,应先将元器件安装紧固在散热器的相应位置,再将散热器用规定的紧固件安装在印制板对应位置上；需直接装在板子上的元器件,应先将元器件安装紧固在板子上,再将散热器安装在印制板对应位置上,一般散热器与元器件之间应加一层0.5mm厚的绝缘导热衬垫〔图23。
注：
可塑性衬垫装至散热器和元器件表面之间,以防压力释放
衬垫
衬垫
图23
7.3.8扁平元器件的安装〔图24
a引线和焊盘的接触长度不小于引线宽度的1.5倍,引线根部不伸出焊盘；
b元器件本体与印制导线的最小间隙为0.25mm；
c当导体间距符合HB6207规定时,允许其引线伸出焊盘,但伸出尺寸不大于引线宽度的0.25倍；
d元器件本体下面没有印制导线时,允许元器件贴板安装。
图24
7.4电子元器件典型安装形式
印制板上元器件典型安装形式,见图25。
埋头法倒装法具有散热器的安装
绑扎粘接管垫法带插座直插式集成电路
粘接绑扎垂直水平
稳压二极管圆片形低频瓷介电容超小型微调瓷介电容
图25
脉冲变压器金属化涤纶电容中小功率半导体三极管
线性集成电路大功率三极管环形变压器
整流二极管直插式集成电路扁平封装集成电路
热敏电阻热敏电阻管状非固体电解质钽电容
扁合式微调线绕电位器有机实芯电位器耐热实芯电位器
无极性钽钽电容铝电解电容铝电解电容
超小型密封直流电磁继电器密封电磁继电器超小型密封继电器
8焊接
8.1工具及材料
a焊料：
应采用中性焊剂,可选用的共晶成分锡铅合金焊料有：
HLSn63Pb、HLSn60Pb；可选用的锡铅焊锡丝直径有：
0.5,0.8,1.2,1.5,2.0,2.5mm等；
b焊剂：
选用的焊剂在常温下应性能稳定,焊接过程中具有高活性、低表面张力,能迅速均匀的流动,焊接后残余物不导电,无腐蚀,易清洗；可选用的焊剂有：
酒精松香焊剂、氢化松香焊剂、有机无腐蚀焊剂；
c烙铁：
外壳应接地可靠,功率,形状和大小应适宜,一般选取50W。
8.2手工焊接步骤
加热电烙铁加热被焊件加焊料移开焊料移开烙铁头,见图31。
图31
a接通电源,待烙铁头加热后清除烙铁头上的氧化物和残渣,在烙铁头上加少量焊锡〔挂锡,去除焊接部位的氧化层,使焊接部位保持清洁；
b用烙铁头同时加热焊盘和引线,烙铁头与焊盘和引线之间的接触面积应尽量大；通孔及表贴的瓷介电容焊接时烙铁头不能直接触碰元器件本体及焊端或引脚,而应中间隔焊锡焊接；
c在焊接部位被加热到焊料熔点时,迅速加适量焊料到焊接处：
焊料应接近烙铁头,但不应直接加在烙铁头上,烙铁头应向下压；
d焊料扩散范围达到要求后,迅速移开焊料和烙铁头,焊料离开时间应稍提前于烙铁头移开时间；
e焊点停止加热后,应自然冷却,焊点冷却过程中,不应移动焊件,也不应使其受到振动和扰动。
8.3焊接要求
8.3.1浸焊和波峰焊
按浸焊和波峰焊有关技术文件的规定执行。
8.3.2手工焊接
a焊接温度应在250℃～370℃之间：
一般表贴件焊接最佳温度为280℃,通孔件焊接最佳温度为340℃；
b焊接时间：
单双面印制板,一般元器件焊接时间为3s左右,晶体管、集成电路及其他受热易损的元器件焊接时间不大于2s,必要时应采取散热措施；多层印制板元器件焊接时间可适当延长,但最长不超过8s；如焊杯等非元器件焊接时间应为5s；通孔及表贴的瓷介电容焊接时间应为5s以内；
c焊接次数：
若在规定时间内焊点未焊好,可进行一次补焊,但必须在焊点冷却后再补,补焊后仍不合格的应重焊,重焊次数不应超过三次；
d应采用一面焊接方法,严禁两面焊接以防金属化孔内出现焊接不良；
e一个焊点上焊接的导线
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