SMT标准化与管理教案要点.docx
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SMT标准化与管理教案要点
重庆市巫山县职教中心
SMT标准化与管理
专业 电子技能实训备课组长签名 刘伟 教师签名 杨韬
班 级
一年级
日 期
2013.3
课题：
项目二 电子产品组装工艺
教学目标:
用SMT生产流水线做出产品
知识目标：
1.了解整机装配的基本要求；
2.认识整机装配中的流水线；
3.整机装配中的机械安装工艺要求。
4.知道电阻的作用；
5.知道电容的基本知识；
6.熟悉HX203AM\FM收音机安装流程。
技能目标：
1.熟练整机装配中的流水线；
2.整机装配中的面板、机壳装配
3.会元件的初步识别；
4.贴片焊接；
5.插装元件；
6.安装HX203AM\FM收音机。
情感目标：
1.提升对SMT生产工艺的学习兴趣
2.锻炼动手的能力
3.增强思考能力
4.促进相互学习的能力
5.磨炼细心、耐心的学习态度
项目任务：
1.电子产品组装工艺规范
2.常用电子元器件及安装焊接基础知识
3.SMT产品生产实习
教学重点：
识别常用元件及能快速焊接元件
教学难点：
安装HX203AM\FM收音机
教学设计 课时：
教学过程
教学内容
师生活动
教学方法
时间分配
引
导
整机装配就是将机柜、设备、组件以及零、部件按预定的设计要求装配在机箱、车厢、平台，再用导线将它们之间进行电气连接，它是电子产品生产中一个重要的工艺过程。
多媒体演示
讲授
操作演示
设置
情境
设备准备
SMT生产线
教学过程
教学内容
师生活动
教学方法
时间分配
任
务
一
任务1电子产品组装工艺规范
【活动一】整机装配的顺序和基本要求
图1整机结构树状图
1.整机装配的基本顺序
电子设备的整机装配有多道工序，这些工序的完成顺序是否合理，直接影响到设备的装配质量、生产效率和操作者的劳动强度。
电子设备整机装配的基本顺序是：
先轻后重、先小后大、先铆后装、先装后焊、先里后外、先平后高，上道工序不得影响下道工序。
2.对整机装配的基本要求如下：
（1）整机装配前，对组成整机的有关零部件或组件必须经过调试、检验，不合格的零部件或组件不允许投入生产线。
检验合格的装配件必须保持清洁。
（2）装配时要根据整机的结构情况，应用合理的安装工艺，用经济、高效、先进的装配技术，使产品达到预期的效果，满足产品在功能、技术指标和经济指标等方面的要求。
（3）严格遵循整机装配的顺序要求，注意前后工序的衔接。
（4）装配过程中，不得损伤元器件和零部件，避免碰伤机壳、元器件和零部件的表面涂敷层，不得破坏整机的绝缘性。
保证安装件的方向、位置、极性的正确，保证产品的电性能稳定，并有足够的机械强度和稳定度。
（5）小型机大批量生产的产品，其整机装配在流水线上按工位进行。
每个工位除按工艺要求操作外，要求工位的操作人员熟悉安装要求和熟练掌握安装技术，保证产品的安装质量，严格执行自检、互检与专职调试检查的“三检”原则。
装配中每一个阶段的工作完成后都应进行检查，分段把好质量关，从而提高产品的一次通过率。
作业布置：
学习效果评价：
项目
内容
标准
学生自评
学生互评
教师评述
指导教师：
年月日
【活动二】整机装配中的流水线
1．流水线与流水节拍
装配流水线就是把一部整机的装连、调试等工作划分成若干简单操作，每一个装配工人完成指定操作。
在划分时要注意到每人操作所用的时间应相等，这个时间称为流水的节拍。
装配的设备在流水线上移动的方式有好多种。
有的是把装配的底座放在小车上，由装配工人沿轨道推进，这种方式的时间限制不很严格。
有的是利用传送带来运送设备，装配工人把设备从传送带上取下，按规定完成装连后再放到传送带上，进行下一个操作。
由于传送带是连续运转的，所以这种方式的时间限制很严格。
传送带的运动有两种方式，一种是间歇运动（即定时运动），另一种是连续均匀运动。
每个装配工人的操作必须严格按照所规定的时间拍节进行。
完成一部整机所需的操作和工位（工序）的划分，要根据设备的复杂程度、日产量或班产量来确定。
2流水线的工作方式
目前，电视机、收录机的生产，大都有整机装配流水线和印制电路板插焊流水线。
其流水节拍的形式，分自由节拍形式和强制节拍形式两种。
下面以印制电路板插焊流水线为例加以阐述。
（1）自由节拍形式
自由节拍形式分手工操作和半自动化操作两种类型。
手工操作时，装配工人按规定插件，剪掉多余的引线，然后在流水线上传递。
半自动化操作时，生产线上配备着具有铲头功能的插件台，每个装配工人独用一台。
整块线路板上元件的插装工作完成后，通过传送带送到波峰焊接机上。
这种流水线方式的时间安排比较灵活，但生产效率低。
（2）强制节拍形式
采用强制节拍形式时，插件板在流水线上连续运行，每个操作工人必须在规定的时间内把所要求插装的元器件、零件准确无误地插到印制板上。
这种方式带有一定的强制性。
在选择分配每个工位的工作量时应留有适当的余地，以便既保证一定的劳动生产率，又保证产品质量。
这种流水线方式的工作内容简单，动作单纯，记忆方便，可减少差错，提高工效。
。
【活动三】装配的工艺流程
电子产品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。
其过程大致可分为装配准备、装联、调试、检验、包装、入库或出厂等几个阶段，据此来制订出整机装配的最有效工序。
一般整机装配工艺的具体操作流程如图2所示。
图2装配工艺流程图
由于产品的复杂程度、设备条件、生产场地条件、生产批量、技术力量及操作工人技术水平等情况的不同，因此生产的组织形式和工序也并非一成不变的，要根据实际情况进行适当调整。
例如，小批量生产可按工艺流程主要工序进行，若大批量生产，则其装配工艺流程中的印制板装配、机座装配及线束加工等几个工序，可并列进行。
在实际操作中，要根据生产人数、装配人员的技术水平等条件来编制最有利于现场指导的工序。
1整机装配中的接线工艺
（1）接线工艺要求
导线的作用是用于电路中的信号和电能传输，接线是否合理对整机性能影响较大。
如果接线不符合工艺要求，轻则影响电路信号的传输质量，重则使整机无法正常工作，甚至会发生整机毁坏。
整机装配时接线应满足以下要求：
①接线要整齐、美观，在电气性能许可的条件下减小布线面积。
如对低频、低增益的同向接线尽量平行靠拢，分散的接线组成整齐的线扎。
②接线的放置要可靠、稳固和安全。
导线的连接、插头与插座的连接要牢固，连接线要避开锐利的棱角、毛边，避开高温元件，防止损坏导线绝缘层。
传输信号的连接线要用屏蔽线导线，避开高频和漏磁场强度大的元器件，减少外界干扰。
电源线和高电压线连接一定要可靠、不可受力。
③接线的固定可以使用金属、塑料的固定卡或搭扣，单根导线不多的线束可用胶粘剂进行固定。
2．接线工艺
①配线
配线是根据接线表要求准备导线的过程。
配线时需考虑导线的工作电流、线路的工作电压、信号电平和工作频率等因素。
②布线原则
整机内电路之间连接线的布置情况，与整机电性能的优劣有密切关系，因此要注意连接线的走向。
布线原则如下：
a.为减小导线间相互干扰，不同用途、不同电位的导线不要扎在一起，要相隔一定距离，或走线相互垂直交叉。
例如，输人与输出信号线、低电平与高电平的信号线、交流电源线与滤波后的直流馈电线等。
b.连接线要尽量短，使分布电感和分布电容减至最小，尽量减小或避免产生导线间的相互干扰和寄生藕合。
高频、高压的连接线更要注意此问题。
c.从线扎中引出分支接线到元器件的接点时，线扎应避免在密集的元器件之间强行通过。
线扎在机内分布的位置应有利于分线均匀。
d.与高频无直接连接关系的线扎要远离高频回路，不要紧靠回路线圈，防止造成电路工作不稳定。
e.电路的接地线要妥善处理。
接地线应短而粗，地线按照就近接地原则，避免采用公共地线，防止通过公共地线产生寄生耦合干扰。
3.布线方法
①为保证导线连接牢固，美观，水平导线布设尽量紧贴底板，竖直方向的导线可沿框边四角布设。
导线弯曲时保持其自然过渡状态。
线扎每隔20～30cm以及在接线的始端、终端、转弯、分叉、抽头等部位要用线夹固定。
②交流电源线、流过高频电流的导线，应远离印制电路底板，可把导线支撑在塑料支柱上架空布线，以减小元器件之间的耦合干扰。
③一般交流电源线采用绞合布线。
作业布置：
学习效果评价：
项目
内容
标准
学生自评
学生互评
教师评述
指导教师：
年月日
教学过程
教学内容
师生活动
教学方法
时间分配
任
务
二
任务二常用电子元器件及安装焊接基础知识
【活动一】电子元器件
所有电路系统都是由电子元器件为主组成的，了解电子元器件的一些基本知识是非常必要的。
电子元器件分类一般分为电子元件、电子器件。
电子元件包括电阻器、电容器、电感器、变压器、继电器、传感器、开关、接插件和保险元件、石英晶体、电声元件等。
电子器件现在一般指半导体器件，分为分立器件和集成电路。
分立器件包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等；集成电路包括通用集成电路和专用集成电路，集成电路分类方法很多：
1.按制作工艺分类
2.按集成度分类
3.混合分类
【活动2】电阻器
电阻器简称电阻，是电子电器设备中用得最多的基本元件之一，一般占元器件总数的30％以上。
在电路中主要起分流、限流、分压、偏置、损耗功率等作用。
1电阻器的分类
电阻器的种类繁多，形状各异，功率也各有不同。
分类方法见表1-1。
表1-1电阻器的分类
电阻器
非线绕电阻器
金属膜电阻器
碳膜电阻器
线绕电阻器
敏感式电阻器（多为半导体材料）
光敏电阻器
热敏电阻器
力敏电阻器
磁敏电阻器
气敏电阻器
厚膜电阻网络
电位器
碳膜电位器
金属膜电位器
线绕电位器
2电阻器的主要参数
电阻的主要参数有标称阻值、阻值误差、额定功率、最高工作温度、最高工作电压、静噪声电动势、温度特性、高频特性等，一般情况仅考虑前三项。
（1）电阻器的型号命名法
电阻器的型号一般由四部分组成，见表1-2。
表1-2电阻器的型号命名方法
第一部分：
主称
第二部分：
材料
第三部分：
特征分类
第四部分
符号
意义
符号
意义
符号
意义
电阻器
电位器
R
W
电阻器
电位器
T
H
S
N
J
Y
C
I
P
U
X
M
G
碳膜
合成膜
有机实芯
无机实芯
金属膜
氧化膜
沉积膜
玻璃釉膜
硼碳膜
硅碳膜
线绕
压敏
光敏
1
2
3
4
5
6
7
8
9
G
T
W
D
普通
普通
超高频
高阻
高温
—
精密
高压
特殊
高功率
可调
—
—
普通
普通
—
—
—
—
精密
特种函数
特殊
—
—
微调
多圈
对主称、材料特征相同，仅尺寸、性能指标略有差别，但基本上不影响互换的产品给同一序号。
若尺寸、性能指标的差别已明显影响时，则在序号后面用大写字母作为区别代号予以区别。
R
热敏
B
C
P
W
Z
温度补偿用
温度测量用
旁热式
稳压式
正温度系数
—
—
—
—
—
（2）电阻器的参数识别
1.单位
电阻器在电路中常用“R”加数字表示，如：
R1表示编号为1的电阻。
电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：
千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。
换算方法是：
1兆欧=1000千欧=1000000欧。
2.标称阻值
为了使厂家生产时不致规格太多，又可以让使用者在一定的允许误差范围内选用需要的电阻值，故规定标称阻值系列，见表1-3。
表1-3标称阻值系列
E24
E12
E6
E24
E12
E6
允许误差
±5％
允许误差
±10％
允许误差
±20％
允许误差
±5％
允许误差
±10％
允许误差
±20％
1.0
1.0
1.0
3.3
3.3
3.3
1.1
3.6
1.2
1.2
3.9
3.9
1.3
4.3
1.5
1.5
1.5
4.7
4.7
4.7
1.6
5.1
1.8
1.8
5.6
5.6
2.0
6.2
2.2
2.2
2.2
6.8
6.8
6.8
2.4
7.5
2.7
2.7
8.2
8.2
3.0
9.1
3.参数标注方法
电阻的参数标注方法有3种，即直标法、数标法和色标法。
（1）直标法将主要参数及技术性能直接标注在电阻器表面上，见图1-1。
图1-1电阻参数直标法
图1-2
（2）数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：
472表示47×102Ω（即4.7K）；104则表示100K。
（3）色标法：
将主要参数和技术性能用色环标注在电阻器表面上，是使用最多的方法，常用的有四色环电阻、五色环电阻（精密电阻），见图1-2。
各色环和颜色表示不同的意义，见表1-4。
4色环电阻，是用3个色环来表示阻值，前二环代表有效值，第三环代表乘上的次方数，用1个色环表示误差。
5色环电阻一般是金属膜电阻，为更好地表示精度，用4个色环表示阻值，另一个色环表示误差。
【活动三】电容器
电容器简称电容，是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。
电容器可以隔直流、通交流、充电、放电，在电路中主要起调谐、旁路、耦合、去耦、电源滤波、储能、波形变换、直流成分恢复、有源滤波器、LC谐振电路、RC定时、RC移相。
1.电容器的分类
电容器按结构可分为固定电容器、可调电容器、半可调电容器。
按极性可分为有极性电容和无极性电容。
有极性的电容接入电路时要分清极性，正极接高电位，负极接低电位。
极性接反将使电容器的漏电流剧增，最后损坏电容器。
按介质材料的不同又可分为有机介质电容、无机介质电容、电解质电容等，见表1-5。
表1-5
电容器
无机介质
云母电容
玻璃釉电容
陶瓷电容
有机介质
塑料电容
纸介电容
复合介质电容
电解质
铝电解电容
钽电解电容
铌电解电容
2.电容器的主要参数
电容器的主要参数有标称容量、额定耐压值、允许误差等。
2.1电容器的型号命名法
电容器的型号一般由四部分组成，各部分的意义及代号见表1-6。
表1-6各部分的意义及代号
第一部分
主称
第二部分
材料
第三部分
特征分类
第四部分
序号
（数字）
符号
意义
符号
意义
符号
意义
瓷介
云母
电解
有机介质电容器
C
电
容
器
C
V
I
O
Z
J
B①
L②
Q
S
H
D
A
N
G
E
T
Y
1类陶瓷介质
云母纸介质
玻璃釉介质
玻璃膜介质
纸介质
金属化纸介质
非极性有机薄膜介质
高功率极性有机薄膜介质
漆膜介质
3类陶瓷介质
复合介质
铝电解
钽电解
铌电解
合金电解
2类陶瓷介质
其它材料电解
云母介质
1
2
3
4
5
6
7
8
9
G
圆片
管形
叠片
多层（独石）
穿心
支柱式
交流
高压
—
非密
封非
密封
密封
独石
箔式
箔式
浇结粉、非固体
烧结粉、固体
—
交流
无极性
—
特殊
非密封
非密封
密封
密封
穿心
交流
片式
高压
特殊
（金属箔）对材料特征相同、仅尺寸、性能指标略有差别，但基本上不影响互换的产品给同一序号。
若尺寸、性能指标的差别已明显影响时，则在序号后
面用大写字母作为区别代号予以区别。
2.2电容器的参数识别
1.单位
电容器在电路中常用“C”加数字表示，如C13表示编号为13的电容。
电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：
毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）。
换算方法是：
1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法。
2.标称容量
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。
为了使厂家生产时不致规格太多，又可以让使用者在一定的允许误差范围内选用需要的电容值，故规定标称电容量系列，见表1-7。
表1-7标称电容量
E24
E12
E6
E24
E12
E6
1.0
1.0
1.0
3.3
3.3
3.3
1.1
3.6
1.2
1.2
3.9
3.9
1.3
4.3
1.5
1.5
1.5
4.7
4.7
4.7
1.6
5.1
1.8
1.8
5.6
5.6
2.0
6.2
2.2
2.2
2.2
6.8
6.8
6.8
2.4
7.5
2.7
2.7
8.2
8.2
3.0
9.1
注：
用表中数值再乘以10n来表示电容器标称电容量，n为正或负整数。
10pF以下电容量系列为1、2、…、10pF。
2.3参数标注方法
电容器的参数标注方法有3种，即直标法、数标法和色标法。
（1）直标法将主要参数及技术性能直接标注在电容器表面上，见图1-3。
例：
3μ3表示3.3μF；5n9的表示5900pF。
还有不标单位的情况，当用1～4位数字表示时，容量单位为微微法（pF）；当用零点零几或零点几数字表示时，单位为微法（μF）。
例：
3300表示3300pF，0.056表示0.056μF。
字母M代表精度±20％，K代表精度±10％，J代表精度±5％。
（2）数标法一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。
见图1-3。
如：
103表示10×103pF＝10000pF＝0.01μF，224表示22×104pF＝0.22μF。
在这种表示方法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用“9”表示时，表示有效值乘上10-1，例如229表示22×10-1＝2.2pF。
图1-3数标法（左图）直标法（右图）
（3）色标表示法原则上与电阻器色标法相同，颜色符号代表的意义可参见表1-4中电阻色码表示法。
其单位用微微法（pF）。
【活动4】安装焊接技术
在电子产品的制作过程中，元器件的安装与焊接非常重要。
安装与焊接质量直接影响到电子产品的性能（如准确度、灵敏度、稳定性、可靠性等），有时因为虚焊、焊点脱落等原因造成电子产品无法正常、稳定工作。
大批量工业生产中一般采用自动安装与焊接，实验、试制以及小批量生产时往往采用手工安装与焊接。
手工安装与焊接技术是电子工作者和电子爱好者必须掌握的基本技术，需要多多练习、熟练掌握。
下面简单介绍手工安装与焊接技术。
手工安装
安装元件时应注意与印制线路板上的印刷符号一一对应，不能错位；
在没有特别指明的情况下，元件必须从线路板正面装入（有丝印的元件面），在线路板的另一面将元件焊接在焊盘上；
有极性的元件和器件要注意安装方向；
电阻立式安装时，将电阻本体紧靠线路板，引线上弯半径≤1mm，引线不要过高，表示第一位有效数字的色环朝上。
卧式安装时，电阻离开线路板1mm左右，引线折弯时不要折直弯。
图1-4安装元件示意图
1.手工焊接工具
（1）电烙铁：
电烙铁是焊接的基本工具，主要有烙铁头、烙铁芯和手柄组成。
分外热式和内热式，按功率分有20W、25W、30W、45W、75W、100W、200W等，烙铁头也有各种形状。
电烙铁的握法有握笔式和拳握式，见图1-5。
握笔式一般使用小功率直头电烙铁，适合焊接线路板和中、小焊点，拳握式一般使用大功率弯头电烙铁，适合焊接线路板和大焊点。
图1-5电烙铁的握法握笔式（左）拳握式（右）
（2）焊料：
焊料是用来熔合两种或两种以上的金属面，使之成为一整体。
常用锡铅合金焊料（也叫焊锡），不同型号的焊锡锡铅比例不同，锡铅按不同比例配比组成合金后，其熔点和其它物理性能都不同。
目前在线路板上焊接元件时一般选用低熔点空心焊锡丝，空心内装有起焊剂作用的松香粉，熔点为140℃，外径有Φ2.5mm、Φ2mm、Φ1mm、Φ1.5mm等。
（3）焊剂：
金属在空气中加热情况下，表面会生成氧化膜薄层。
在焊接时会阻碍焊锡的浸润和接点合金的形成。
采用焊剂能破坏金属氧化物，使氧化物飘浮在焊锡表面上，改善焊接性能，又能覆盖在焊料表面，防止焊料和金属继续氧化，还能增强焊料和金属表面的活性，增加浸润能力。
在线路板焊接时可用松香或松香酒精溶液（用25%的松香溶解在75%的酒精）中作为助焊剂。
2.手工焊接技术
（1）电烙铁使用前要上锡，具体方法是：
将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头均匀地吃上一层锡。
（2）焊接方法，把焊盘和元件的引脚用细砂纸打磨干净，涂上助焊剂。
用烙铁头沾取适量焊锡，接触焊点，待焊点上的焊锡全部熔化并浸没元件引线头后，电烙铁头沿着元器件的引脚轻轻往上一提离开焊点。
（3）对于较新的印刷线路板和元器件，因焊盘和引线上无氧化层，一般不采用上述方法。
可直接用焊锡丝焊接。
（4）焊接时间不宜过长（3秒以下），否则容易烫坏元件和焊盘，必要时可用镊子夹住管脚帮助散热。
在不得已情况下需长时间焊接时，要间歇加热，待冷却后，再反复加热，以免焊盘脱落。
（5）焊锡要均匀地焊在引线的周围，覆盖整个焊盘，表面应光亮圆滑，无锡刺，锡量适中并稍稍隆起，能够确认引线已在其中的程度即可。
对于双面板，焊锡应透过线路板并覆盖背面整个焊盘。
（6）为使电烙铁能在短时间内对元器件引线和焊盘完成加热，要求烙铁尖部的接触面积尽可能大些（放在引线和焊盘的夹角处）。
不能把烙铁尖部压着焊盘表面移动。
（7）烙铁尖和焊锡丝的配合：
先将烙铁尖放在引线和焊盘的夹角处若干时间，对引线和焊盘完成加热后，跟进焊锡丝；焊锡熔化适量后，先离开焊锡丝，后离开烙铁尖。
（8）焊接完成后，要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净，以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。
（9）集成电路焊接时，电烙铁要可靠接地，或断电后利用余热焊接。
或者使用集成电路专用插座，焊好插座后再把集成电路插上去。
电烙铁应放在烙铁架上，注意避免电烙铁烫到自己、他人或导线和其它物品，长时间不焊接时应断电。
（10）焊接时注意防护眼睛，不要将焊锡放入口中（焊锡中含铅和有害物质），手工焊接后须洗干净双手，焊接现场保持通风。
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