电子安装工艺与设备教材第9章电子产品的总装与检验.docx

1、电子安装工艺与设备教材第9章电子产品的总装与检验第9章电子产品的总装与检验本章系统地讲述了电子产品的总装与检验的基本内容和方法。由于在电子产品的总装与检验中涉及电子产品总装工艺，整机调试工艺，质量管理和整机检验等。因此，对电子产品的总装与检验中的工艺问题，以及如何把设计目标转换为整机制造过程中的宏观控制和工艺控制加以详细介绍。9.1电子整机总装工艺9.1.1电子产品整机总装工艺概述电子整机总装是指将组成整机的各零部件、组件，经单元调试、检验合格后，按照设计要求进行装配、连接，再经整机调试、检验形成一个合格的、功能完整的电子整机产品的过程，通常简称为总装。总装是把半成品装配成合格产品的过程，是电

2、子产品生产过程中的一个极其重要的环节。总装过程要根据整机的结构情况、生产规模和工艺装备等，采用合理的总装工艺，使产品在功能、技术指标等方面满足设计要求。整机总装是在装配车间（亦称总装车间）完成的。对于批量生产的电子整机，目前大都采用流水作业（又称流水线生产方式）。流水作业是指把电子整机的装联、调试等工作划分成若干简单操作项目，每位操作者完成各自负责的操作项目，并按规定顺序把机件传输到下一道工序，形似流水般不停地自首至尾逐步完成整机总装的生产作业法。在流水线上，每位操作者都必须在规定的时间内完成指定的操作内容，所操作的时间为流水节拍，它是工艺技术人员根据该产品每天在生产流水线上的产量与工作时间的

3、比例来制定每一个工位操作任务的依据。流水作业虽带有一定的强制性，但由于工作内容简单、动作单纯、便于记忆，故能减少差错，提高工效，保证产品质量。如图9-1所示，为彩色电视机的流水线一般生产过程示意图。图9-1彩色电视机一般生产过程示意图9.1.2 电子整机总装的内容电子整机总装包括机械装配和电气装配两大部分的工作，即包括将各个零件、部件、整件（如各机电元件、印制电路板、底座、面板以及装在它们上面的元器件），按照设计要求，安装在不同的位置上，在结构上组合成一个整体，再完成各部分之间的电气连接，形成一个具有一定功能的整机，以便进行整机调试、检验和测试等。总装的装配方式按整机结构分，有整机装配和组合件

4、装配两种。 对整机装配来说，整机是一个独立的整体，它把零件、部件、整件通过各种连接方法安装在一起，组成一个不可分割的整体，具有独立工作的功能，如收音机、电视机、信号发生器等。整机装配的连接方式有两类：一类是可拆卸连接，即拆散时操作方便，不易损坏任何零部件，如螺接、销接、夹紧和卡扣连接等；另一类是不可拆卸连接，即拆散时会损坏零部件或材料，如粘接、铆接等。对组合件装配来说，整机是若干个组合件的组合体，每个组合件都有一定的功能，而且可以随时拆卸，如大型控制台、插件式仪器等。9.1.3 电子整机总装的工艺原则和基本要求1电子整机总装的工艺原则电子产品的整机装配要经过多道工序，安装顺序是否合理直接影响到

5、整机的装配质量、生产效率和操作者的劳动强度。整机总装的工艺原则是：先轻后重、先小后大、先铆后装、先里后外、先低后高、上道工序不影响下道工序的安装，注意前后工序的衔接，使操作者感到方便、省力和省时。2电子整机总装的基本要求整机总装的基本要求是：牢固可靠，不损伤元器件和零部件，不碰伤面板、机壳表面的涂敷层，不破环整机的绝缘性，安装件的方向、位置、极性正确，保证产品各项性能指标稳定和足够的机械强度。9.1.4 电子整机总装的工艺流程电子整机总装应包括电气装配和结构安装两大步。电子产品是以电气装配为主，以其印制电路板组件为中心进行焊接和装配的。总装的形式应根据产品的性能、用途和总装数量决定，各厂所采用

6、的作业形式不尽相同。工业化生产条件下，产品数量较大的总装过程是在流水线上进行的，以取得高效低耗、一致性好的结果。电子整机总装一般工艺流程如下：零、部件的配套准备整机装配整机调试合拢总装整机检验包装入库或出厂。总装的一般工艺流程如图9-2所示。图9-2整机总装工艺流程9.1.5 工艺规程工艺规程是指在企业生产中，规定产品或零件、部件、整件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。它是生产出合格产品并保证产品质量稳定、成本低廉所必需的工艺文件。在生产中，操作工人应该严格执行工艺规程，养成良好的工作作风，从而保证产品质量，降低生产成本。为此必须做到以下几点。1爱护印制电路板印制电路板是组成电子整机电路的基

7、本线路。印制电路板是用覆铜箔层压板，经设计线路、照相制板、蚀刻等一系列工艺过程制作而成的。它具有支撑元器件和完成其间的电气连接双重作用。由于印制电路板的铜箔只是用环氧树脂胶粘在基板上，经高温、高压压制而成，当温度超过300时，很容易引起铜箔翘起等脱胶现象。为预防印制电路板出现质量故障，提高生产效率，降低成本，在安装和焊接印制电路板时应遵循下列工艺规程：（1）对于已插件板或未插件板在提取时应戴细纱手套，手套应干净、柔软，无污物和硬性黏结物。注意避免污物污染电路而影响焊接质量，避免硬性物划伤电路，造成开路或短路。（2）印制板组件是已装有元器件的完整组件，有一定的质量，应双手拿取，轻拿轻放，不可摔扔

8、、重叠和单手拿取，更不可提取组件板上的任何部件、整件。印制板组件应按定置管理要求，有序地存放在指定位置，并保证其不受野蛮操作或出现接触不良等故障。（3）机芯组件是由多个印制板组件组装在一个紧固架上，应双手搬运，不要因为框架的原因而造成印制电路板、元器件、插接件损坏或出现接触不良等故障。 2懂得仪器仪表、工装设备、工具夹具等的使用方法在生产中，操作者应了解仪器仪表、工装设备、工具夹具等的维护保养以及使用注意事项等，以达到最佳效果。为此，每个操作者应做到：（1）对所使用的仪器仪表、工装设备、工具夹具等做到清洁、干净、维护和保养。（2）按仪器仪表、工装设备、工具夹具等的要求进行校准、检查和使用。（3

9、）要爱护所用仪器仪表、工装设备、工具夹具等，不允许乱扔、乱放，以免造成损坏。（4）杜绝任意拆卸、不按安全要求擅自处理等现象。3定置管理定置管理是保证工作现场整洁、生产有序、提高效率和质量的管理方法之一，应按工厂要求做到：（1）保证工作现场的整洁、整齐，工作用的周转箱整齐地摆放在工位的一侧。元器件、整件应按要求和箱体标示的方向进行堆放。堆放高度不得超过线体和窗户的高度，而且在规定的位置和界线内。（2）元器件要按生产产品、数量、工艺要求摆放。每种元器件倒入料盒时，必须按工艺要求检查（位）号、规格型号、数量等，避免错倒或来料不正确。4生产过程中的要求（1）在总调、总检、修理时，不允许赤手接触面框，必

10、须戴干净、柔软的手套。（2）操作者不戴手饰、手表等硬性物，避免划伤面框或损伤元器件表面。（3）在修理整机时，应注意整机面框及显像管的保护。整机倒卧时，应置于有保护层的桌面，切忌在桌面上拖拉，损伤面框及显像管，特别是有防眩膜的显像管。（4）在修理过程中，应按修理工艺对电气部分的原理、所在部位分析判断准确，避免引发新的故障。5安全第一，预防为主在工作中，操作者应切实注意，时时提醒自己，切不可疏忽大意，更不可玩忽职守。（1）不允许擅自接、搭电源。如工作需要，须由有关人员提出申请，由专业人员进行安装。（2）检查老化线人员应戴安全帽，穿安全鞋，密切关注线体供电及运行情况。（3）绝缘耐压安全检查工位是关键

11、工位，除严格检查安全性能外，要注意测试探头，严禁接触人体和线体，避免高压击伤他人。（4）非检修、操作人员，严格禁止启动线体和仪器仪表、工装设备等，避免造成伤人事故。（5）各种车辆（叉车、周转车、三轮车）严禁载人戏耍，避免损坏车体或造成伤人事故。（6）不允许在生产场地追逐戏打，更不允许用紧固件等戏耍，不允许翻越线体和践踏工装板。（7）实用板检查工位应做到：被测实用板放入工位后，首先将高压帽挂好，连接板接好以后再接通电源，检查完毕切断电源，待放完电后，再取下高压帽，拆去测试板。9.2 电子整机调试工艺电子整机产品经装配准备、部件装配、整机装配后，都需要进行调试，使产品达到设计文件所规定的技术指标和

12、功能。同时，在产品生产过程中，要按照有关技术文件和工艺规程，做好对原材料、元器件、零部件、整机的检验工作，确保提供给用户的是符合质量指标和要求的合格产品。调试是用测量仪表和一定的操作方法对单元电路板和整机的各个可调元器件和零、部件进行调整与测试，使之达到或超过标准化组织所规定的功能、技术指标和质量标准。调试既是保证并实现电子整机功能和质量的重要工序，又是发现电子整机设计、工艺缺陷和不足的重要环节。从某种程度上说，调试工作也是为不断提高电子整机的性能和品质积累可靠的技术性能参数。9.2.1 调试工作的内容调试工作包括调整和测试两个方面。 调整主要是对电路参数而言，即对整机内电感线圈的可调磁芯、可

13、变电阻器、电位器、微调电容器等可调元器件及与电气指标有关的调谐系统、机械传动部分等进行调整，使之达到预定的性能指标和功能要求。测试是用规定精度的测量仪表对单元电路板和整机的各项技术指标进行测试，以此判断被测项技术指标是否符合规定的要求。调试工作的主要内容有以下几点。（1）正确合理地选择和使用测试所需的仪器仪表。（2）严格按照调试工艺指导卡的规定，对单元电路板或整机进行调整和测试，完成后按照规定的方法紧固调整部位。（3）排除调整中出现的故障，并作好记录。（4）认真对调试数据进行分析、反馈和处理，并撰写调试工作总结，提出改进措施。对于简单的小型整机，如稳压电源、半导体收音机、单放机等，调试工作简便

14、，一旦装配完成后，可以直接进行整机调试；而对于结构复杂、性能指标要求高的整机，调试工作先分散后集中，即通常可先对单元电路板进行调试，达到要求后再进行总装，最后进行整机调试。对于大量生产的电子整机，如彩色电视机、手机等，调试工作一般在流水作业装配线上按照调试工艺卡的规定进行。比较复杂的大型设备，根据设计要求，可在生产厂进行部分调试工作或粗调，然后在总装场地或实验基地按照技术文件的要求进行最后安装及全面调试。9.2.2 调试工艺文件的编制调试工艺文件编制得是否合理，直接影响到电子产品调试工作效率的高低和质量的好坏。因此，事先制定一套完整、合理、经济、切实可行的调试方案是非常必要的。不同的电子产品有

15、不同的调试工艺，但总的编制原则相同，这就是既要先进合理，又要切实可行。1编制调试工艺文件的基本原则（1）根据产品的规格、等级、使用范围和环境，确定调试的项目及主要性能指标。（2）在系统理解和掌握产品性能指标要求和工作原理的基础上，确定调试的重点、具体方法和步骤。调试方法要简单、经济、可行和便于操作；调试内容要具体、细致；调试步骤应具有条理性；测试条件要详细、清楚；测试数据要尽量表格化，便于查看和综合分析。（3）充分考虑各个元器件之间、电路前后级之间、部件之间等的相互牵连和影响。（4）要考虑到现有的设备条件、调试人员的技术水平，使调试方法、步骤合理可行，操作安全方便。（5）尽量采用新技术、新元器

16、件（如免调试元器件、部件等）、新工艺，以提高生产效率及产品质量。（6）调试工艺文件应在样机调试的基础上制定，既要保证产品性能指标的要求，又要考虑现有工艺装备条件和批量生产时的实际情况。（7）充分考虑调试工艺的合理性、经济性和高效率，保证调试工作顺利进行，提高可靠性。2调试工艺文件的基本内容调试工艺文件是工艺设计人员为某一电子产品的生产而制定的一套调试内容和步骤，它是调试人员着手工作的技术依据。调试内容都应在调试工艺指导卡中反映出来，调试工艺文件一般包括以下内容。（1）根据国际、国家或行业颁布的标准以及待测产品的等级规格具体拟定的调试内容。（2）调试所需的各种测量仪器仪表、工具等。（3）调试方法

17、及具体步骤。（4）调试所需的数据资料及图表。（5）调试接线图和相关资料。（6）调试条件与有关注意事项。（7）调试工序的安排及所需人数。（8）调试安全操作规程。9.2.3 调试仪器仪表的选配与使用1调试仪器仪表的选配原则在调试工作中，仪器仪表的正确选择与使用，将直接影响调整、测试质量的高低和产品的性能。因此，在选择仪器仪表时应注意以下原则。（1）在保证产品调整、测试性能指标范围前提下，应选用要求低、结构简单、通用性强的仪器仪表，这样既可以降低生产成本，又可使操作简单，提高调整、测试效率。（2）一般要求选用测试仪器的工作误差小于被测参数的1/10。（3）仪器仪表的测量范围和灵敏度应符合被测参数的数

18、值范围。（4）正确选择测量仪器输入阻抗，做到仪器仪表接入被测电路后，不改变被测电路的工作状态或者接入被测电路后所产生的测量误差要在允许范围之内。（5）调整、测试仪器的适用频率范围（或频率响应）应符合被测电量的频率范围（或频率响应）。2调试仪器仪表的组成及使用一般通用电子仪器只具有一种或几种功能，要完成某一种电子整机的测试工作，往往需要多台仪器、附件或辅助设备等组成一个调整、测试系统。例如，测试电视机伴音功放的输出功率，需要配置低频信号发生器、示波器、毫伏表、失真度仪等仪器组成一个测试系统。在调整、测试流水作业线上，每个调整、测试工序（位）所需的仪器仪表，调试工艺文件中都有明确的规定。操作者必须

19、按连接示意图正确接线，然后按调试工艺卡的要求完成调整、测试。为了保证仪器仪表的正常工作和测试结果的精度，应注意现场布置和正确接线。调试仪器仪表的布置和接线需注意的问题：（1）调整、测试线上所用仪器仪表，都应经过计量并在有效期内（生产线上的测试仪器一般每年进行一次计量校准）。（2）仪器仪表应按照“下重上轻”的原则放置，布置应便于操作和观察，做到调节方便、舒适、灵活、视差小。（3）仪器仪表应统一接地，并与待调试件的地线相连，且接线要最短。（4）为了保证测量精度，应满足测量仪器仪表的使用条件。对于需要预热的仪器仪表，开始使用时应达到规定的预热时间。（5）仪器仪表在通电前要检查机械校零，通电后要进行电

20、调零。在调整、测试过程中，要选择合适的量程，对于指针式仪器仪表，应尽可能使指针位于满刻度的1/22/3之间的区域。（6）对于高灵敏度的仪器仪表（如毫伏表、微伏表等），应使用屏蔽线连接仪器仪表与待测件。操作过程中，应先接地端，后接高电位端。取下时按相反的顺序进行，以免人体感应电压打弯表头指针。（7）对于高增益、弱信号或高频的测量，应注意不要将被测件的输入与输出接线靠近或交叉，以免引起信号的窜扰及寄生振荡，造成测量误差。9.2.4 调试工作的一般程序调试工作遵循的一般规律为：先调试部件，后调试整机；先内后外；先调试结构部分，后调试电气部分；先调试电源，后调试其余电路；先调试静态指标，后调试动态指标

21、；先调试独立项目，后调试相互影响的项目；先调试基本指标，后调试对质量影响较大的指标。由于电子产品的种类繁多，电路复杂，内部单元电路的种类、要求及技术指标等也不相同，所以调试程序不尽相同。但对一般电子产品来说，调试程序大致如下。1稳压电源调试较复杂的电子产品都有独立的电源电路，它是其他单元电路和整机工作的基础。通常在电源电路调试正常后，再进行其他项目的调试。通常应先置电源开关于“OFF”位置，检查电源变换开关是否符合要求（交流220V还是交流110V）、保险丝是否装入、输入电压是否正确，然后插上电源开关插头，打开电源开关通电。接通电源后，电源指示灯亮，此时应注意有无放电、打火、冒烟现象，有无异常

22、气味。若有这些现象，立即停电检查。另外，还应检查各种保险开关、控制系统是否起作用，各种散热系统是否正常工作。串联型稳压电源调试通常在空载状态下进行，切断该电源的一切负载后进行初调（开关电源需带假负载调试）。其目的是避免因电源电路未经调试带负载，容易造成部分电子元器件的损坏。调试时，接通电源电路板的电源，测量有无稳定的直流电压输出，其值是否符号设计要求，或调节取样电位器使电源电压达到额定值。测试检测点的直流工作点和电压波形，检查工作状态是否正常，有无自激振荡等。空载调试正常后，电源加负载进行细调。在初调正常的情况下，加上定额负载，再测量各项性能指标，观察是否符合设计要求。当达到要求的最佳值时，锁

23、定有关调整元件（如电位器等），使电源电路具有加负载时所需的最佳功能状态。2单元电路板调试电源电路调好后，可以进行其他电路的调试，这些电路通常按单元电路的顺序，根据调试的需要及方便，由前到后或由后到前地依次接通各部件或印制电路板的电流，分别进行调试。首先检查和调整静态工作点，然后进行各参数的调整，直到各部分电路均符合技术文件规定的各项指标为止。3整机调试各单元电路、部件调试好后，接通所有的部件及印制电路板的电源，进行整机调整。检查各部分连接有无影响以及机械结构对电气性能的影响等，整机电路调整好后，调试整机总电流和消耗功率。9.2.5 整机调试的一般工艺流程整机调试是在单元部件调试的基础上进行的。

24、单元部件的调试是整机总装和调试的前提，其调试质量直接影响到产品质量和生产效率，它是整机生产过程中的一个重要环节。1单元电路板调试的一般工艺流程小型电子整机和单元电路板的调试方法、步骤等大致相同。小型电子整机指功能单一、结构简单的整机，如收音机、单放机、随身听等，它们的调试工作量较小。小型电子整机或单元电路板调试的一般工艺流程如图9-3所示。图9-3单元电路板调试的一般工艺流程（1）外观直观检查单元电路板通电调试之前，应先检查印制电路板上有无元器件插错、漏焊、拉丝焊和引脚相碰短路等情况。检查无误后，方可通电。（2）静态工作点测试与调整静态工作点是电路正常工作的前提。因此电路通电后，首先应测试静态

25、工作点。静态工作点的调试就是调整各级电路无输入信号时的工作状态，测量其直流工作电压和电流是否符合设计要求。因为测量电流时需要将电流表串入电路，可能引起电路板连接的变动，很不方便。测试时，可以通过测量电压，再根据阻值计算出直流电流的大小。也有些电路为了测试方便，在印制电路板上预留有测试用的断点（工艺开口），用电流表调试、测出电流数值后，再用焊锡封好开口。想一想 如果印制电路板上预留的工艺开口未锡封会怎样？对于分立元件的收音机电路，调整静态工作点就是调整晶体管的偏置电阻（通常调上偏置电阻），使它的集电极电流达到电路设计要求的值。调整顺序一般是从最后一级的功放开始，逐级往前调整。集成电路的静态工作点

26、与晶体管不同。集成电路能否正常工作，一般是看各引脚对地直流电压是否正确。因此，只要测量出各引脚对地的电流电压值，然后与正常数值进行比较，即可判断静态工作点是否正常。（3）设波形、点频测试与调整静态工作点正常以后，便可以进行波形、点频（固定频率）的调试。电子产品需要进行波形、点频的测试与调整的单元部件较多。例如，放大电路需要测试波形；接收机的本机振荡器既要测试波形又要测试频率。测试单元电路板的各级波形时，一般需要在单元电路板的输入端输入规定频率、幅度的交流信号，测试时应注意仪器仪表与单元电路板的连接线，特别是测试高频电路时，测试仪器仪表应使用高频探头，连接线应采用屏蔽线，且连线要尽量短，以避免杂

27、散电容、电感以及测试引线两端的耦合对测试波形、频率准确性的影响。（4）频率特性测试与调整频率特性指当输入信号电压幅度恒定时，电路的输出电压随输入信号频率而变化的特性，它是发射机、接收机等电子产品的主要性能指标。例如，收音机中频放大器的频率特性，将决定收音机选择性的好坏；电视接收机高频调谐器及中频通道的频率特性，将决定电视机图像质量的好坏；示波器Y轴放大器的频率特性制约了示波器的工作频率范围。因此，在电子产品的调试中，频率特性的测量是一项重要的测试技术。频率特性的测量方法一般有点频法和扫频法两种，在单元电路板的调试中一般采用扫频法，调试中应严格按工艺指导卡的要求进行频率特性的测试与调整。扫频法测

28、量是利用扫频信号发生器实现频率特性的自动和半自动测试。因为信号发生器的输出频率是连续扫描的，因此，扫频法简捷、快速，而且不会漏掉被测频率特性的细节。但是，用扫频法测出的动态特性与用点频法测出的静态特性相比，存在一定测量误差。所以，应按技术文件的规定选择测量方法。（5）性能指标综合测试单元电路板经静态工作点、波形、点频以及频率特性等项目调试后，还应进行性能指标的综合测试。不同类型的单元电路板其性能指标不同，调试时应根据具体要求进行，确保用合格的单元电路板提供给整机进行总装。在以上调试过程中，可能会因为元器件、线路和装配工艺等因素出现一些故障。发现故障应及时排除，对于一些在短时间内无法排除的严重故

29、障，可另行处理，防止不合格部件流入下道工序。2整机产品调试的一般工艺流程单元部件调试时，往往有一些故障不能完全反映出来。当部件组装成整机后，因各单元电路之间电气性能的相互影响，常会使一些技术指标偏离规定数值或出现一些故障。所以，单元部件经总装后一定要进行整机调试，确保整机的技术指标完全达到设计要求。整机调试是一个循序渐进的过程，其原则是：先外后内；先调结构部分，后调电气部分；先调独立项目，后调存在相互影响的项目；先调基本指标，后调对质量影响较大的指标。整机产品调试为整机产品生产过程的一个环节，是产品生产过程中的若干个工序，应完全按照产品生产流水线的工艺过程进行，在各调试工艺过程中检测出不合格品

30、，交其他工序处理，如故障检修工序或其他装配工序返工等（调试工序只按工艺要求进行产品的测试与调整）。整机产品调试的一般工艺流程如图9-4所示。图9-4整机产品调试的一般工艺流程（1）整机外观检查检查项目因产品的种类、要求不同而不同，具体要求可按工艺指导卡进行。例如收音机，一般检查天线、紧固螺钉、电池弹簧、电源开关、调谐指示、按键、旋钮、四周外观、机内有无异物等项目。（2）结构调试电子产品是机电一体化产品，结构调整的目的是检查整机装配的牢固性和可靠性以及机械传动部分的调节灵活和到位情况等。（3）整机功耗测试整机功耗测试是电子产品的一项重要技术指标。测试时常用调压器对待测整机按额定电源电压供电，测出

31、正常工作时的电流和电压，两者的乘积即整机功耗。如果测试值偏离设计要求，说明机内存在故障隐患，应对整机进行全面检查。（4）整机统调调试好的单元电路装配成整机后，其性能参数会受到不同程度的影响。因此，装配好整机后应对其单元电路板再进行必要的调试，从而保证各单元电路板的功能符合整机性能指标的要求。（5）整机技术指标的测试对已调试好的整机应进行技术指标测试，以判断它是否达到设计要求的技术水平。不同类型的整机有不同的技术指标，其测试方法也不尽相同。必要时应记录测试数据，分析测试结果，写出调试报告。（6）老化老化是模拟整机的实际工作条件，使整机连续长时间试验，使部分产品存在的故障隐患暴露出来，避免带有隐患的产品流入市场。（7）整机技术指标复测经整机通电老化后，由于部分元器件参数可能发生变化，造成整机某些技术性能指标发生偏差，通常还需要进行整机技术指标复测，使出厂的整机具有最佳的技术状态。9.2.6整机电路调试实例下面以一个具体的收音机电路的调试过程为例，简单说明整机调试的过程。一、静态工作点的调整如图9-5所示为小型超外差式收音机的电路原理图。本机是便携式袖珍收音机，元器件密度较大，采用立式装配方式。在这个电路中共用了7只三极管。VT1及其外围元件组成变频电路，完成高放、本振和混频；VT2、VT3是二级中频放大电路，通过VT4把音频信号检波出来；VT5