智能电能表工艺控制

智能电能表工艺控制
一、了解智能电能表生产流程
主要工序介绍
2.1焊接
2.1.1焊接材料
焊丝（焊锡）焊丝主用在手工焊接时使用，随着环保要求，形成了有铅焊锡和无铅焊锡。

焊锡丝是一种熔点低于被焊金属，是目前手工焊接中最常用的焊料，它主要的成分是由锡(Sn)和铅(Pb)所构成，而不是100%的纯锡。

锡铅的最佳比例为63%:37%，此时锡铅合金熔点最低(183℃)，抗拉伸性好，因此很常用。

铅锡合金焊锡丝虽然有非常好的焊接功能，但含有重金属铅及其化合物对人体伤害大。

无铅焊料还是以锡为主，添加其他金属材料制成。

无铅并非百分之百的不含铅，而是要求无铅焊料中铅的含量必须低于
0.1%。

焊锡丝的选用：
a.目前手工焊接操作均采用管状松香芯焊锡丝，焊锡丝外径有0.6、0.8、1.0、1.2、
1.6、
2.3、
3.0、
4.0、
5.0等若干种尺寸（单位：mm）。

b.焊接时，根据焊盘的大小选焊锡丝尺寸。

通常主要采用0.8、1.0、1.2
c.通常，焊锡丝外径应小于焊盘尺寸。

另外，一般配合焊锡膏、焊剂以及清洗剂。

2.1.2贴片焊接SMT
SMT：表面组装（贴装）技术Surface Mounted Technology。

产品小型化、元件高度集成化、产品批量化、生产自动化，催生SMT技术快速发展。

1丝网印刷:
锡膏印刷机通过刮板的挤压，使调制好的锡膏通过钢网网孔漏印到PCB板的焊盘上，即“焊盘上锡（膏）”，为元器件的焊接做准备。

丝网印刷一般要点：
①环境控制：
温度最佳(23±3)℃，结合锡膏和高精度贴片机稳定运行要求，锡膏最佳作业环境22-28℃湿度RH30-60%；
相对湿度最佳(60±5)%RH，不宜超过45％～70％RH ，太高易影响焊接及元器件氧化腐蚀，太低易滋生静电损坏元器件；
空气清洁度也有要求，最好不低于7级（GB 50073—2001 ），在空调环境下，还要有一定的新风量，尽量将CO2含量控制在1000PPM以下，以保
证人体健康。

②锡膏稀稠测试。

③网板与PCB水平接触，漏孔与焊盘对齐。

④刮刀水平、垂直高度以刮刀刚好刮干净网板上的锡膏为准。

⑤调整刮刀的速度、刮刀的压力和刮刀的安装角度。

⑥锡膏是否偏离焊盘，一般要求锡膏覆盖焊盘面积的75%。

○7锡膏的存储温度和使用期限应严格符合工艺规定。

2贴片：贴片机将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上（焊盘焊盘上），待元器件焊接。

贴装控制要点：
①物料是否准确。

②贴装程序是否准确。

③贴装位置是否准确。

④防静电控制，设备、工具可靠接地。

贴装控制方法：
①首检确认。

②换料确认交叉检验。

③程序首次确认。

④贴装后的炉前检验。

回流焊：回流焊炉将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。

①各温区的温度参数是否满足工艺要求。

②传送带速度是否稳定、满足要求，太快易形成冷焊，太慢易高温区长
时间驻留损坏元器件。

③设备通风口控制是否适宜，影响焊接温度稳定性等。

回流焊接控制方法：
①每种PCB投炉前进行炉温曲线测试。

②炉后专检(贴片目视检验法)。

③专检后的巡检(PCBA、工艺操作)。

2.1.3波峰焊焊接
插件焊接现在主要采用手工焊接和波峰焊焊接，波峰焊是指将熔化的软钎焊料（铅锡合金），经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰（亦可通过向焊料池注入氮气来形成），使预先装有直立元器件（插件元器件）的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。

插件:将直立元件插入PCB板相应的元件孔中，待波峰焊焊接。

分人工插件和自动插件（自动插件机，电视机及家电行业应用较多）。

插件控制要点：
①确保所要插件的直列式或卧式器件物料名称及厂家符合BOM要求。

②所插入的器件极性与PCB上标识相对应。

③所插入的器件的技术参数符合工艺要求。

④所插入的器件高度符合装配和工艺要求。

插件控制方式：
①首检：依据工艺通知及BOM 单一一核对首件的物料，防止非整批出错。

②自检：加工完成后对自己加工件进行检验。

③互检：加工人员对前道加工件进行检验。

④专检：也称全检，设置专职人员。

⑤巡检：质量部巡检员不定期抽查，不符合抽检要求整批返工处理。

波峰焊：将插好直立元器件的印制板与波峰焊机中融化焊料的波峰接触，一次完成印制板上所有插件焊点。

波峰焊接的特点：
①锡锅中的波峰上的焊料始终处于流动状态，避免因氧化物的存在而产生的“夹渣”虚焊现象，提高焊接质量。

②印制板与波峰之间始终处于相对运动状态，助焊剂蒸汽易于挥发，焊点上不会出现气泡，增强焊点可靠性。

③波峰焊在单面板的大批量焊接中生产效率高。

④但波峰焊容易造成焊点桥连，需要补焊修正。

波峰焊接控制要点：
①波峰焊前的压件检查，防止器件翘高而未焊接可靠。

②双波峰焊机喷雾量、炉温、传输速度、导轨宽度、波峰高度参数符合工艺要求。

③助焊剂配比(比重一般要求在0.8) 。

④波峰焊(或切脚工序)后的检查(执锡) 。

2.1.4手工焊接
焊接前准备焊后目检准备焊接用
电
烙
铁
加热
加焊料
移开焊料移开烙铁
焊接操作过程
2.2清洗
PCB板清洗：
通过物理或化学等清洗方式清除印制电路板焊接后残留的助焊剂、灰尘、纤维、金属和非金属和其氧化物碎屑、汗迹、指纹、油污等污垢，消除电气质量隐患并提高PCB 整洁美观性能。

现代清洗工艺：超声波清洗
利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。

清洗控制要点：
①清洗液的更换记录。

②清洗后烘干板子，没有白色残留物。

③清洗机的参数设置确认符合工艺标准。

2.3分板
分板：采用切割等工艺将焊接加工完成的PCB拼版组件（PCBA拼板）分离成PCB单板组件的过程。

分板方式主要有：
——V-Cut分板即V槽分板；
——邮票连接孔分板；
——手工分板；
——剪钳分板等。

手工分板和剪钳分板因为分板造成的弯曲应力太大，基本不被大厂家认可。

现代工厂基本上采用V-Cut分板，手工分板辅助（如大型纯插件PCBA（PCB组件）。

2.4装配
——使用机械装配方法，把印制板组件、面板、CT 、PT 、显示屏等安装在上下盒内装配成整机的操作过程。

——不同于电装：装配主要手段是机械连接；电装是电子元器件在印制板上的组装过程，电装主要手段是焊接。

——电子产品装配的一般顺序：先轻后重、先铆后装、先里后外、上道工序不得影响下道工序。

——装配过程中最常用的固定方式为螺钉固定，工具通常采用电动螺丝刀。

步骤 图例 说明
【步骤一】
按照工位卡要求选择合适的电动螺丝刀头，调节好电动螺丝刀扭矩，旋转方向，准备好要用的螺钉，按要求佩戴好手套和静电环。

右手握电动螺丝刀，左手上螺钉，进入准备状态。

【步骤二】左手取螺钉，并安装到电动螺丝刀头上，将装有螺钉的电动螺丝刀头对准待固定的安装孔，注意：此时电动螺丝刀头，螺钉，安装孔要处于一条直线上，且垂直于被锁紧面，这是打好螺钉的关键。

【步骤三】向下施加适当力，使螺钉对准安装孔，按下启动按钮，向下施加的力不变，直到螺钉拧紧电动螺丝刀停止转动为止，松开启动开关，完成操作。

【步骤四】目检已紧固好的螺钉，检查是否有打歪，打滑等现象，螺钉头是否被打花。

螺丝锁紧的常见不良状况及改进措施
不良现象图例原因分析
螺丝歪斜不水平a电动螺丝刀落下时不垂直b批头晃动，造成螺丝歪斜；c被锁紧面不水平；
螺丝头花或螺丝头缺头a力矩过小，锁紧时间过长；b批头晃动；
c向下施加的力度过小；
打暴物体：被锁紧的螺丝槽裂开a力矩过大；
b螺丝外径过大
c被锁紧面物体太薄
打滑丝：螺丝锁到位，但仍会随电动螺丝刀转动，不能锁紧 a 力矩太大，锁到位后被强拧滑丝；
b 锁到位后未及时松手，且时间过长；
c 螺丝外径太小，咬牙太浅；
锁不到位
a 力矩过小；
b 未锁到位时已停手，时间过短；
装配控制要点： ① 电烙铁温度设定点检记录。

② 电动螺丝刀扭矩的点检记录。

③ 防静电佩戴符合要求。

○
4 装配首件确认记录。

2.5调试
调试：又叫调校、初校。

通过调整硬件参数或软件修正补偿，使电能表运行满足规定功能和性能的方法和过程。

通常分硬件短接调试法、软件（修正补偿）调试法、器件调整法（更换器件法）。

智能表均采用软件调试法。

软件校表：给定表计以调试状态，检测计量误差并计算计量误差与标准值的差值，按照设计的算式将该差值转换成修正值写入计量芯片，计量芯片依据该修正值计量电能并输出。

调试控制要点：
①调试参数配置符合产品要求。

②调试数据有备份，能追溯调试过程数据。

③调试设备检定合格证书在有效期。

2.6老化
老化：给（电子）产品施加热的、电的、机械的或多种综合的外部应力，模拟严酷工作环境，消除加工应力和残余溶剂等物质，使潜伏故障提前出现，尽快使产品通过失效浴盆特性初期阶段，进入高可靠的稳定期的工艺过程或方法。

通常分动态恒温老化（通常通电老化）和高低温老化（高温-低温-高温，通常不通电老化。

老化控制要点：
①老化温度及温度曲线符合工艺规定。

②老化时间符合工艺规定。

③老化巡检记录。

2.7交流耐压
交流耐压工艺：主要是从仪表使用的电气安全出发而提出的工艺要求。

该工艺就是为了评价仪表在使用过程中抗意外高压的能力和水平，避免电网高压通过击穿仪表将高压导入工作人员日常操作的低压工作区或设备。

耐压控制要点：
①耐压台电压值、试验时间、漏电流符合工艺规定。

②耐压台端子座与产品的接线符合产品规定。

③耐压记录。

2.8检验
校验：又称复校(相对调试工序而言）、检定，即按照电能表精度要求对电能表计量精度、起动性能、防潜性能等进行校准、检定。

校验控制要点:
①设备状态保证及确认：设备完好、检定证书在有效期内；
②检验环境：温度23℃±2℃及湿度60%RH±15RH；
③严格控制校验条件：因为属于产品检定性质，为确保结论的准确性和一致性，必须重视并严格、规范控制校验条件；
④结果判断：因为属于产品检定性质且要求复杂，判断依据和要求必须准确理解并准确判断校验结果。

○5效验人员应具备资格，计量检定员证书在有效期内。

○6检定数据有备份。

2.9包装
①表计外观：
——无明显的变形、划伤、气泡等；
——外露金属件有无锈蚀、打毛、打滑等现象；
——外外观标志符合检定规程要求；
②部件完整且符合要求：
——表内无异响；
——端钮盒内接线螺钉、各功能端子螺钉、端钮盒固定螺钉、挂钩螺钉规格及紧固力矩应符合工艺要求；
——各类功能输出端的接线符合要求；
——铅封、按键可靠且符合要求；
——合格证完整且符合要求。