产品质量和电子装联工艺

产品质量和电子装联工艺

谢曼

中国电科网络通信研究院装备制造部   河北  石家庄  050000

摘要：电子设备的质量管理包括设计、工艺、生产等多个层次，从电气装配工艺（电装工艺）的视角来分析过程控制对产品质量的影响。

关键词：电子设备；质量管理；过程控制；产品质量

引言：当前，很多电子设备的装配都是采用“点到点”的接线方式。因为不同的工作人员，他们的工作方式也不一样。所以，相同的产品在装配之后，其标准化和一致性就会丧失。而在使用了电子装配技术之后，因为有了标准化的工艺文档，工人们就有了“法规”。电子装联是指按照已有的电路图，合理地设计、连接、安装、调试各种电子元器件、机电元器件和衬底，使之成为适合、可制造的电子设备。而如何把这些零件按照图纸上的要求装配、拼接，使其达到最大的性能指标，即电子装配技术。这是一种技术，是一种不能用线路图来表示的特殊技术，它能有效地将设计要求的品质表现在产品上，从而保证产品的质量。同样的图纸，组装好了的机器，有的容易调整，有的却是不能调，或者技术指标不合格，更换零件，试零件，反复调试。抛开设计不谈，这在装配工艺中也是司空见惯的，是“常见病”和“多发病”。所以，应从电子装配工艺着手，对产品质量进行严格的控制，以最大限度地防止或减小此类问题。所以，电子装联技术是未来发展的必然趋势。

1.电装工艺设计和产品质量

1.1电装工艺在产品质量控制中的影响

工艺文档是指导生产的基本文件，是反映工艺工作内容和水平的重要依据，是企业从设计方案制定到产品出厂全过程的科学程序和操作规范。因此，一套完整的电子组装工艺文档是进行工艺管理和质量管理的基础，也是确保电子组装的质量和可靠性的关键。国标、军标、企标及有关部门的技术规范是进行电子装联工艺设计、电子装配、检测的基础，是电子装联技术规范中的一项强制性技术规范。电子装联常用的工艺文档有：组装工艺程序卡、工艺流程图、工艺文档变更通知单、工艺路线卡、关键工艺过程卡、工序简图、工位图、工位元件表。

1.2电装工艺在产品质量控制中的作用

不是每一张设计图都能够完美无瑕，更别说要把技术先进、性能优越、经济合理的产品批量生产了，其中牵扯的因素较多，其中最关键的就是工艺。工艺是研究加工程序、加工规程、加工技术措施等方面的专门知识。这意味着，不仅要确保最终的设计图可以加工，装配成合格的产品，还要确保加工的一致性和经济性，材料、设备和装配人员的技术水平是否合理。因此，在进行电子装配时，要注重对产品的工艺规范，强化对生产过程的控制，是确保产品质量的关键。

2.整机电子装联工艺的内容与组成

2.1工艺内容

2.1.1接地工艺

随着现代电子技术的飞速发展，各种电子产品将变得更加精密、更加致密、更加频繁。为了保证电子产品在各种复杂的电磁环境下工作，除了要在电路设计和结构设计中注意防止电磁辐射，还要对其进行线路、接地等方面进行严格的考虑，以保证其工作稳定。在机箱上电后，很容易造成故障，除了虚焊和焊接之外，一般都是接地的干扰。因此，接地是降低干扰的最重要和有效手段。电子设备主要有三类：保护地，电源地，模拟地。

2.1.2整机布线工艺

整机的配线设计是对各种零和部件进行电气接线的设计，为制造提供工艺文档，确保配线的位置和结构的合理，使机箱内部的部件之间的电气连接和电气性能指标得到满足。我们知道，汽车、飞机上的电子装置，其电源线，信号线，控制线，接地线，以及其他的电线，都是相互连接在一起的。除高电平线路对低电平线的直接感应外，干扰波也可以由中电平线彼此耦合，在整个电子装置内产生的场强度等于单一场源的电场强度之和。在机箱中，单一的场源就是电线和元件。所以，在线路上进行仔细的规划，尽量避免各种干扰，使有限的空间（尤其是飞机上的产品）得到有效的合理使用。应根据输送电线的类型，频率，功率，分类，以避免线路之间的耦合串音。另外，还要考虑到设备的可靠性和维修能力。布线设计除了要确定以上几个要素之外，还应尽可能地从审美的观点来实现布线的均匀、美观和美观。

2.2提高工艺的方法

改进的技术措施主要有以下几个方面：（1）为了减少由接地电阻造成的干扰电压，必须要短、厚。（2）高频无直接连接关系的导线应与高频回路保持距离，切勿靠近高频回路，以免引起电路工作不稳。（3）当电路具有较高频率、不同特性的电源或交、直流供电等复杂情形时，应正确处理线路的接地。（4）各线路的供电地回线路，必须有一条接地线路至公用供电地末端，不得使各线路的供电通过其它线路的地线。改善整体布线工艺的办法大致有：（1）不同用途、不同电位的导线不能缠在一起，要间隔一定的间隔，或彼此垂直交叉走线，以减小彼此的影响。（2）尽可能短的线路，尽可能减少分布电感和电容，减少或消除线路之间的干扰和杂散耦合。（3）线束的布置位置要便于分丝的均匀性。（4）根据温度、频率、精度等因素，选用不同的导线。（5）线束在弯曲时维持它的自然转变，并且被固定。（6）为了避免压损电线束的外绝缘层，可以选用绝缘材料或套筒来保护电线束。

3.舰船电子装联工艺的特点

随着电子技术的发展，船舶上各种电子装置的数量不断增加，其中包括雷达、声纳、天线等传感器。C3、武器系统指挥仪等，构成了一种复杂的 EMI环境。船舶的电磁环境具有抗高低温、抗盐雾、振动、摇晃等特性。因此，电子装联在船舶上具有更大的特殊性。它的特点是：（1）选择耐高温、耐盐雾的材质及涂层。（2）在工艺设计中应尽可能地考虑到增加屏蔽材料、减少线间干扰等 EMI。（3）为了防止在振动和摆动中出现故障，应尽量避免虚焊。以下将着重介绍焊接技术。

3.1焊接工艺的特点

焊接是电子组装工艺中的重要环节。是把构成产品的各种元器件、导线、印制导线或接头等通过焊接的方式紧密结合起来的工艺。焊接工艺受时间、温度和操作人员的技术影响，在电子组装中，要想得到可靠的焊点，避免虚焊，其关键在于：（1）被焊物体要有较好的可焊性。铜，银，金等金属的可焊性很好。（2）焊接物体的表面应保持干净。如果被焊物体表面有氧化层和污垢，就会对焊接点造成很大的影响。（3）适当的焊料的应用。（4）在一定的时间和温度下进行焊接。为了满足各种焊接作业的需要，使用不同型号（功率）的电烙铁。普通终端采用75 W或50 W的电烙铁进行焊接；采用30 W电烙铁，用于半导体二极管，三极管，集成电路和小型元件。在对焊锡有较高要求的情况下，采用低压温度自动控制电烙铁，确保焊接时能达到适当的焊接温度。采用人工进行焊接时，应根据焊点的不同，选用合适的电烙铁和烙铁，以防止在焊接过程中对相邻部分造成灼伤。选择电烙铁时，要注意：（1）烙铁头的外形要符合被焊物体表面的要求和产品的组装密度；（2）烙铁的尖端温度要适合于焊接材料的熔点，通常要高于焊料熔点30~80°。（3）电烙铁的热容量要合适。烙铁的回温时间要与被焊件表面的要求一致。在整个焊接过程中，由于热的损失，烙铁头部的温度下降，然后重新回到最大的温度。这与烙铁的功率、热容量、烙铁的形状和长度有关。

3.2舰船上特殊单元电路的装焊

在电子设备中，除了常规的装配和焊接外，也存在着某些特定的元件，这些元件是根据电路的特点而设计的。对于这些特殊的电路部件，在焊接过程中要有特殊的工艺要求，以确保整个设备的质量。

电子装联工艺应用与产品质量关系实例：

工作人员在产品调试过程中发现电测不合格，经过排查确定为某型微波电子元器件失效，经过对失效的元器件开帽检查，发现元器件内部焊锡重熔现象，连接点之间存在短路问题。导致此现象的原因为该元器件在电子装配过程中焊接温度过高，超过其内部焊锡熔点。后经过工艺试验验证，确定了该型元器件正确的焊接工艺参数，并将相应的要求完善到了电装工艺文件中。从这个实例可以看出，对于特殊的元器件，只有制定正确的工艺要求，才能从根本上保证产品质量。

结束语

在电子产品中，除了常规的装配和焊接外，也存在着某些特定的元件，这些元件是根据电路的特点而设计的。对于这些特殊的电路部件，在焊接过程中要有特殊的工艺要求，以确保整个设备的质量。

参考文献

[1]劳文贞. 产品质量和电子装联工艺[J]. 舰船电子工程, 2008(7):3.

[2]林国锋. 电子装联工艺的信息化[J]. 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术, 2016(8):00299-00299.