关于电子产品整机装配的思考

关于电子产品整机装配的思考

罗英 1 蒋娜 2 杨玲 3

1 身份证： 511381**********49

2身份证：132825**********21

3身份证：131002**********26

摘要：电子产品的装配在产品设计制造的整个过程中具有重要的意义，它将直接影响到各项技术指标能否用最合理、最经济的方法实现。本文对于电子产品整机装配的特点、方法及装配工艺、电子装配易出现的缺陷问题等内容进行了思考，以期能够有助于提高装配工作效率与电子产品质量。

关键词：电子产品；整机装配；思考

0 引言：

不同的整机产品、不同的生产条件，其整机装配运行方式、安装顺序等均不相同。电子产品的整机装配包含电气装配和机械装配两部分，装配人员不仅要掌握电气装配技能，还要具备机械装配技术，所以电子产品整机装配是一个比较考验技术的工作。

1 电子产品整机装配的特点及方法

1.1 组装特点

电子产品的整机装配在电气上是以印制电路板为支撑主体的电子元器件的电路连接，在结构上是以组成产品的钣金件和塑件等，通过紧固零件或其他方法，由内到外按一定顺序进行安装。电子产品属于技术密集型产品，它的组装通常是由多种基本技术组成的机械性的重复工作，在装配的过程中质量难以掌控，只能根据装配人员的经验和感官来估测，而装配人员之间存在一定的认知及技能差异，其完成的产品质量也会参差不齐，装配质量的检验一般用直观判断法，难以进行定量分析。

1.2 组装方法

组装在生产过程中要占去大量时间，所以对于给定的整机产品和生产条件，必须研究几种可能的工艺方案，并从中选取最佳方案，从而以较合理的结构安排，最简化的工艺，实现整机的技术指标，快速有效地制造稳定可靠的产品。电子产品的组装方法，从组装原理上可以分为三种：①功能法、②组件法、③功能组件结合法。

2 电子产品整机装配过程中的装配工艺

2.1 电子产品整机装配原则

整机装配的目标是利用合理的安装工艺，实现产品预定的各项技术指标^[1]。在整机装配过程中，一般原则是先轻后重、先小后大、先铆后装、先装后焊、先里后外、先下后上、先低后高、易碎易损件后装、上一道工序不影响下一道工序，下一道工序不改变上一道工序的连接。通过这种规定，才能够最大限度的控制产品的质量。电子产品装配工作的关键环节在于装配技术及质量控制，在全球都有其行业方法与标准，装配过程尤为重要，发挥着很重要的作用^[2]。

2.2 整机总装的一般工艺流程

2.2.1 整机装配的基本要求

整机装配应保证安装正确、外观良好，其基本要求主要为：注意静电防护；严格遵守安装的一般顺序；工序的衔接符合工艺要求；安装牢固可靠；元器件的方向、位置要正确；不损伤元器件；不碰伤面板、机壳表面的涂覆层；不破坏整机的绝缘性；不要烫伤外壳、面板、导线等塑料件；使用胶黏剂时，不要污染和损坏外壳；紧固件不要拧得太紧，以免损坏塑料机壳，但又要确保产品电气性能的稳定和足够的机械强度；严格执行三检(自检、互检、专职检验)规定。

2.2.2 整机总装的一般工艺流程

它一般可分为装配准备、部件装配和整件装配三个阶段。根据产品复杂程度、技术要求、员工技能等情况不同，整机装配的工艺也有所不同，装配人员使用的设备也可能不尽相同，规格大小也有差异，但是基本有相似的流程。

3 电子装配易出现的缺陷问题

3.1 导线端头处理操作缺陷

常见的缺陷：导线芯线损伤、导线芯线绞合缺陷、导线绝缘层剥除缺陷等。

正确方法：采用热剥器和精密剥线钳，推荐线径小于或等于AWG20的导线可采用热剥器；精密剥线钳应与所剥导线线径相匹配、切口有标识、可定位；芯线应尽量按原绞合方向进行绞合，其螺旋角一般在30°～45°之间；采用热剥器剥除导线绝缘层时，首先要针对不同导线绝缘材料的物理性能选择合适的热剥温度，再针对线径选择热剥器相应的切口。热剥导致的绝缘材料的轻微变色是可接受的。

3.2 元器件搪锡操作缺陷

常见的缺陷：搪锡长度缺陷、除金缺陷、导线搪锡量缺陷等。

正确方法：采用电烙铁手工搪锡时，应控制烙铁头从距离元器件引线根部2mm处移动到引线末端；对有引线肩的双列直插元器件，搪锡长度应达到引线肩处；对无引线肩元器件，搪锡应从距元器件底面1mm左右处移动到引线末端；对于玻璃绝缘子封装的引线，搪锡应从至少距离绝缘子0.75mm处移动到引线末端。总之，元器件引线的搪锡应保证焊点焊接所需长度，元件面焊料的爬升高度内应保证引线是搪过锡的。元器件引线除金长度应保证焊点焊接所需长度，元件面焊料的爬升高度内应保证引线是除金搪过锡的。应选用芯线表面镀银或镀锡的导线，不采用无镀层的铜芯线，导线芯线搪锡应完全润湿，且100%覆盖导线芯线，不存在拉尖或堆积现象，焊料应渗透到导线芯线内部且导线芯线可见。

3.3 元器件引线成形缺陷

常见的元器件引线成形缺陷：引线成形非垂直、引线根部硬折弯、引线弯曲半径不足、非对称成形、引线划痕或损伤变形等。

正确方法：元器件引线成形应保证在元器件本体引出线保持一定长度的平直距离再对引线进行弯曲成形，引线弯曲起始点距元器件本体的距离不应小于2倍引线直径，最小不得小于0.75mm，弯曲半径不应小于一倍引线直径或扁平引线的厚度，对称成形，成形后应能垂直插入镀通孔。引线成形应采用专用工装或工具，引线夹持部位应平滑无齿，夹持力不应导致引线变形超过引线直径的10%。

3.4 元器件的安装缺陷

常见的元器件安装缺陷：通孔插装元器件引线双面焊接、元器件安装倾斜、元器件包封端进入焊点、元器件标识不可见或关键标识不可见、极性及无极性元器件安装缺陷等。

正确方法：元器件焊接应采用单面焊接法，即从焊接面进行焊接；安装元器件时，应保证元器件本体受力均匀，不存在受力倾向一侧的情况；元器件封装材料不应进入焊点，在焊料和元器件包封端之间应有不小于0.25mm的可辨识距离；元器件引线成形时，应保证元器件安装后标识朝上，当所有标识不能全部可见时，标识可见性顺序遵循以下原则：极性、数值、型号；无极性元器件按标识的读取方向放置，且保持一致，极性元器件按照印制板上的极性标识放置。

3.5 组装件安装缺陷

常见的印制板组装件安装缺陷：焊点绝缘套管长度不足、破损、脱落；导线与接线端子的焊接接触面小；接线端子上的导线出线方向与走向方向相反或不一致；导线绝缘层去除长度不足或不干净导致绝缘间隙过小；导线绝缘层去除过多导致绝缘间隙过大或装配过程中绝缘层损伤；导线走线在元器件的底部或顶部、紧挨发热元器件、金属壳体元器件、紧固件、金属棱边、元器件引线、跨越焊点；导线走线余量过大，与周围元器件互相干涉；插装元器件先焊后剪，导致引线基材暴露、腐蚀和焊点受力；部分元器件引线较长、外形较高，易在安装或转运等过程中受力变形或损伤。

正确方法：选用的绝缘套管应保证用热风枪热缩后紧密围绕焊点及导线绝缘层，且绝缘套管与导线的搭接长度为3mm～7mm；导线应紧贴各接线端子导槽的凸台焊接；导线的出线方向应保持导线与接线端子的缠绕方向连续性；导线焊接后其绝缘层与焊点之间应有明显可见的间隙，但应小于2倍的导线直径；导线走线不应在元器件底部或顶部，不得靠近热源、易磨损处，在保证导线应力释放弯的情况下尽可能走短；插装元器件引线应先成形再引线剪切，然后焊接，如果先焊后剪，则应对焊点进行重熔处理；产品操作及转运过程中应注意保护产品不受伤，及时清理工作台上与生产无关的物品。

3.6 焊点缺陷

常见的焊点缺陷：焊料不足、焊料过多、焊点润湿不良、

有划痕、有孔洞、发灰发暗、表面褶皱、焊点拉尖、有裂纹、引线伸出印制板高度不合格、镀通孔透锡缺陷、引线剪切口不平、焊点有异物等。

正确方法：焊接所选焊锡丝的线径应与被焊焊盘/焊杯直径相匹配，锡丝的直径应略小于1/2焊盘/焊杯直径；焊接前应对元器件引线及焊盘/焊杯进行清洁处理，并对引线进行搪锡处理；待焊点完全冷却后再进行清洗，清洗时不要使用尖锐的镊子；不要使用双面焊接方法，元器件引线应表面搪锡均匀、成形规范；焊接工具应与焊点匹配，焊接时按相关规范或工艺规程控制焊接时间及焊接温度，焊料未完全凝固时，禁止对元器件施加任何外力；元器件引线伸出印制板的长度应为1.5mm±0.8mm；元器件安装后引线应位于镀通孔的中间位置，不形成气密性安装，对于大面积覆铜的焊点，应采用辅助预热的方法保证焊点热量充足；引线剪切工具应锋利、刃口边缘整齐，剪切引线时应将剪切钳平齐的一侧朝向元器件端；导线应插入焊杯的底部并紧靠焊杯内壁，多股芯线应保持平齐，焊料应润湿焊杯整个内侧，并至少充满杯口的75%，但不能超过焊杯的直径；合理存放，避免组装件的污染。

3.7 紧固件安装缺陷

紧固件在装配过程中易出现缺损、漏装平垫或弹垫、紧固不到位、损伤周围元器件、装配件变形等。

正确方法：紧固件安装应使用合适的工具，并按照规定的拧紧力矩、装配顺序进行操作，对称交叉分步紧固，有弹簧垫圈的应将弹簧垫圈压平。

3.8 多余物

常见多余物：焊点助焊剂残留、锡珠残留、锡渣残留、固封胶残留，棉球、紧固件、零部件或操作工具遗留在机箱内等。

正确方法：应在焊接完成后的8小时内完成对焊点的清洗，加强自检，将锡珠、锡渣清理干净；采用合适的工具进行固封，胶体应适量，固封后及时清除多余的胶体；产品紧固件、零部件、操作工具等应按工艺要求及时清点，不使用或替换下的紧固件或零部件及时清理出操作现场，在操作的每一步都要进行多余物检查，尤其是整机局部封闭或整机合盖前，应采用翻转、摇晃、吸附等方法彻底清理多余物。

四、结束语

随着市场需求的不断提高，电子产品的寿命、可靠性等指标也不断提高，这就要求电子产品的设计和制造质量真正达到零缺陷的目标。为了提高电子产品的质量，除了关注并避免上述电子装配操作缺陷引发的质量问题，关于设计缺陷、工艺缺陷、调试与测试质量问题等，相关人员也应持续关注。

参考文献：

[1] 龙立钦，范泽良，电子产品工艺.电子工业出版社.2008.2.

[2] 陆龙福. 关于电子产品整机装配分析[J]. 电子测试, 2019(11):2.