电子产品的组装与调试工艺

电子产品的组装与调试工艺

组装技术是将电子零件和部件按设计要求装成整机的多种技术的综合，是电子产品生产构成中极其重要的环节。调试则是按照产品设计要求实现产品功能和优化的过程。掌握安装技术工艺知识和调试技术对电子产品的设计、制造、使用和维修都是不可缺少的。

组装是将电子零部件按要求装接到规定的位置上，既要实现电气性能安全可靠又要保证经久耐用。安装质量不仅取决于工艺设计，很大程度上也依赖于操作人员技术水平和装配技能。

不同的产品，不同的生产规模对组装的技术要求是各不相同的，但基本要求是相同的。

1.安全使用

电子产品组装，安全是首要大事。不良的装配不仅影响产品性能，而且造成安全隐患。

2.不损伤产品零部件组装时由于操作不当，不仅可能损坏所安装的零件，而且还会殃及相邻零部件。例如装瓷质波段开关时，紧固力过大造成开关变形失效；画板上装螺钉时，螺丝刀滑出擦伤面板带集成电路折弯管脚等。

3.保证电气性能

电器连接的导通与绝缘，接触电阻和绝缘电阻都和产品性能、质量紧密相关。假如某设备电源输出线，安装者未按规定将导线绞合镀锡而直接装上，从而导致一部分芯线散出，通电检验和初期工作都正常，但由于局部电阻大而发热，工作一段时间后，导线及螺钉氧化，进而接触电阻增大，结果造成设备不能正常工作。

4.保证机械强度

产品组装中要考虑到有些零部件在运输、搬动中受机械振动作用而受损的情况。例如一只安装在印制板上的带散热片的三极管，仅靠印制板上焊点就难以支持较重散热片的作用力。又如，变压器靠自攻螺钉固定在塑料壳上也难保证机械强度。

5.保证传热、电磁屏蔽要求

某些零部件安装时必须考虑传热或电磁屏蔽的问题。如图3-1所示，在功率管上装散热片，由干紧固螺钉不当，造成功率管与散热片贴合不良，影响散热。又如图3-2所示金属屏蔽盒，由于有接缝，降低了屏蔽效果。如果安装时在接缝中衬上导电衬垫，就可保证屏蔽性能。

图3-1 贴合不良图图3-2 屏蔽盒示意图

3.2.3 常用组装方法

电子整机装配过程中，需要把有关的元器件、零部件等按设计要求安装在规定的位置上，并实现电气连接和机械连接。连接方式是多样的，有焊接，压接、绕接等。在这些连接中有的是可拆的（拆散时不会损伤任何零部件），有的是不可拆的。

1.焊接装配

焊接装配方法主要应用于元器件和印制板之间的连接、导线和印制板之间的连接以及印制板与印制板之间的连接。其优点在于电性能良好、机械强度较高、结构紧凑，缺点是可拆性较差。

2.压接装配

压接分冷压接与热压接两种，目前以冷压接使用较多。压接是借助较高的挤压力和金属位移，使连接器触脚或端子与导线实现连接。压接使用的工具是压接钳。将导线端头放入压接触脚或端头焊片中用力压紧即获得可靠的连接。

压接触脚和焊片是专门用来连接导线的器件，有多种规格可供选择，相应的也有多种专用的压接钳。

压接技术的特点是：操作简便，适应各种环境场合，成本低、无任何公害和污染。存在的不足之处是：压接点的接触电阻较大，因操作者施力不同，质量不够稳定，因此很多按点不能用压接方法。

3.绕接装配

绕接是将单股芯线用绕接枪高速绕到带棱角（棱形、方形或矩形）的接线柱上的电气连接方法。由于绕接枪的转速很高（约3000r／min，对导线的拉力强，使导线左接线柱的棱角上产生强压力和摩擦，并能破坏其几何形状，出现表面高温而使两金属表面原子相互扩散产生化合物结晶，绕接示意如图3-3所示。绕接方式有两种：绕接和捆接，如图3- 4所示。

图3-3 绕接示意图图3-4 绕接的两种方法

绕接用的导线一般采用单股硬匣绝缘线，芯线直径为0.25㎜～1.3㎜。为保证连接性能良好，接线柱最好镀金或镀银，绕接的匝数应不少于5圈（一般在5圈～8圈）。

绕接与锡焊相比有明显的特点：可靠性高、失效率接近七百万分之一，无虚、假焊；接触电阻小，只有 1 毫欧姆，仅为锡焊的1／10 ；抗震能力比锡焊大40倍；无污染，无腐蚀；无热损伤；成本低、操作简单，易于熟练掌握。其不足之处是；导线必须是单芯线；接线柱必须是特殊形状、导线剥头长、需要专用设备等。因而绕接的应用还有一定的局限性。目前，绕接主要应用在大型高可靠性电子产品的机内互连中。

4.胶接装配

用胶粘剂将零部件粘在一起的安装方法称为胶接。胶接属干不可拆卸连接，其优点是工艺简申，不需专用的卫艺设备，生产效率高、成本低。它能取代机械紧固方法，从而减轻质量。在电子设备的装联中，胶接广泛用于小型元器件的固定和不便于螺纹装配、铆接装配的零件的袋配，以及防止螺纹松动和有气密性要求的场合。

胶接质量的好坏主要取决于工艺操作规程和胶粘剂的性能是否正确。

（1）胶接的一般工艺过程

胶接一般要经过表面处理、胶粘剂的调配、涂胶、固化、清理和胶缝检查几个工艺过程。为了保证胶接质量，应严格按照各步工艺过程的要求去做。

（2）几种常用的胶粘剂

①聚氯乙烯胶，又称呋哺化西林胶，是用四氢呋哺作溶剂，加聚氯乙烯材料配制而成，有毒、易燃。用于塑料与金属、塑料与木材、塑料与塑料的胶接。聚氯乙烯胶在电子设备的生产中，主要用于将塑料绝缘导线粘接成线扎和粘接产品包装铝内的泡沫塑料。其胶接工艺特点是固化快，不需加压加热。

②环氧树脂胶，是以环氧树脂为主，加入填充剂配制而成的胶粘剂。

③222互厌氧性密封胶，是以甲基丙烯酯为主的胶粘剂，是低强度胶，用于需拆卸早部

件的锁紧和密封。它具有定位固连速度快，渗透性好，有一定的胶接力和密封性，拆除后不影响胶接件原有性能等特点。

除了以上介绍的几种胶粘剂外，坯有其他许多各种性能的胶粘剂，如：导电胶、导磁胶、导热胶、热熔胶、压敏胶等，此处不再详述。

3.2.4 其他组装方法

表面安装技术是将电子元器件直接安装在印制电路板或其他基板导电表面的装接技木。在电子工业生产中，SM实际是包括表面安装元件（SMC），表面安装器件（MID），表面安装印制电路板（SMB），普通混装印制电路板（PCB），点粘合剂，涂焊锡膏，元器件安装设备，焊接以及测试等技术在内的一整套完整的工艺技术的统称。SMT涉及材料，化工、机械、电子等多学科、多领域，是一种综合性的高新技术。

1.SMT主要优点

（1）高密集。SMC、SMD的体积只有传统元器件的l／3～l／10左右，可以装在PCB 的网面，有效利用了印制板的面积、减轻了电路板的质量。一般采用了SMT后可使电子产品的体积缩小40％～60％，质量减少60％～80％。

（2）高可靠。SMC和SMD无引线或引线狠短、质量小，因而抗震能力强，焊点失效率可比传统安装至少降低了一个数量级，大大提高产品可靠性。

（3）高性能。SMT密集安装减小了电磁干扰和射频干扰，尤其高频电路中减小了分布参数的影响，提高了信号传输速度，改善了高频特性，使整个产品性能提高。

（4）高效率。SMT更适合自动化大规模生产。采用计算机集成制造系统（CIMS）可使整个生产过程高度自动化，将生产效率提高到新的水平。

（5）低成本。SMT使PCB面积减小，成本降低；无引线和短引线使SMD、SMC成本降低，安装中省去了引线成型、打弯、剪线的工序；频率特性提高，减少了调试费用；焊点可靠性提高，减小了调试和维修成本。一般情况下采用SMT后可使产品总成本下降30％以上。2.主要问题

（1）表面安装元器件目前尚无统一标准，品种不齐全，因而使用不便，价格较高。

（2）技术要求高。如元器件吸潮引起装配时元器件裂损，结构件热膨胀系数差异导致的焊接开裂，组装密度大而产生的散热问题复杂等。

（3）初始投资大。生产设备结构复杂，设计技术面宽，费用昂贵。

SMT表面贴装技术将在以后的章节中具体讲解，这里只作简单介绍。