高敏
(福建星海通信科技有限公司,福建 福州 350008)
電子產品的電氣裝配工藝從概念上來講就是電子產品的焊接過程和裝配工程,是電子產品生產過程不可或缺的內容,電氣裝配工藝的好壞直接關系到電子產品的質量和生產效率。一個好的電子產品除了要有進行精心的電路設計和使用質量良好的元器件外,還要有良好的裝配工藝來對電子產品進行裝配作業(yè),使得電子產品的性能和質量達到要求,本文以我司生產的微波接收機為例來介紹電子產品的電氣裝配工藝。
在介紹微波接收機的裝配工藝之前,我們先來了解一下該接收機的基本組成,接收機為超外差式微波接收機,它由電調預選器、混頻器、中頻放大器、譯碼器等組成,微波接收機的組成布局圖如圖1 所示。該接收機的作用是接收來自機載設備發(fā)出的射頻信號,經選頻、放大、譯碼等輸出相應碼元脈沖信號。由于微波接收機工作在L 波段,為了有利于各單元電路屏蔽,減少單元電路間的電磁干擾,本接收機整機采用了屏蔽盒式結構,內部各微波電路采用模塊式腔體布局。

圖1 微波接收機組成布局圖
電氣裝配工藝設計是指工藝技術員在新產品技術設計階段,根據電子產品特點和企業(yè)的生產組織模式對電子產品的整個裝配作業(yè)流程和生產過程進行合理有效的方案設計,形成了成套的裝配工藝文件,用于指導電子產品的生產人員進行電氣裝配和生產。而電子設備的電氣裝配工藝的好壞對設備的整機電氣性能的各項指標有著重要影響,對提高整機性能和可靠性有重要作用。根據多年從事工藝設計工作的經驗來看,電路布局構造對電氣裝配工藝影響大,因此要想獲得好的電氣裝配工藝,必須在產品技術設計階段就開展電氣裝配工藝設計。依據SJ/T 207-2018《設計文件管理制度》相關要求,微波接收機產品的電氣裝配工藝文件主要有裝配圖、接線圖、工藝過程卡等。
首先我們來了解一下微波接收機電氣裝配的主要工作內容,它包括機械性裝配和電氣連接。機械性裝配是指對組成整機的結構件、帶元件的印制板、接線裝置、電氣元件以及屏蔽、散熱、絕緣、防振等零部件用機械方式進行組裝,以滿足產品的強度要求,保證電氣性能的可靠性,并獲得在機械、電氣和化學上的性能指標。機械性裝配常用的連接工藝有螺裝、鉚裝和膠合三類,由于微波接收機采用一次成型的腔體結構,機械性裝配主要是固定電路板和安裝射頻接插件,因而在這里采用螺裝連接工藝。電氣連接是指對元器件、電路板等進行裝聯(lián),電氣連接的主要工作內容是依據裝配圖把電子元器件插裝到印制電路板上,并按照接線圖、接線表等把各種裝有元件的印制電路板、接插件以及各導線進行連接,以實現(xiàn)整機產品的電氣性能。電氣連接常用的工藝有焊接、鉚接、壓接等,這里采用焊接為主。
微波接收機的裝配工藝遵循以下原則:
(2)元件、部件的布局和排列要有利于裝配,避免因裝配位置設置不當給安裝帶來的困難, 或電烙鐵接近焊點時而燙壞元器件等。
(3)對整機中易損元件或常更換的元器件,在裝拆更換時應方便,并不能損壞其它元器件,且在實際裝配中易損壞的元器件應盡可能最后進行裝配。
微波接收機的裝配工藝過程大致可分為裝配前準備、電路板裝聯(lián)(包括安裝與焊接)、部件(模塊)裝聯(lián)、整機裝聯(lián)、檢驗等幾個階段,裝配工藝流程圖(如圖2 所示)。

圖2 微波接收機裝配工藝流程圖
裝配準備是在進行裝配之前,做好物料清點、元器件的預加工、導線(包括各種線材的下線、線端預處理)等各種準備工作。
印制電路板裝聯(lián)是按照單元電路板裝配圖把各類元器件安裝到印制電路板上,并按規(guī)定要求進行焊接。微波接收機共有電調、低噪聲放大、中頻放大、解調、濾波、前置放大等模塊,共8 塊印制電路板需進行裝聯(lián)。
部件(模塊) 裝聯(lián)是按照部件裝配圖用緊固件把各種結構件、電路板、接插件和導線等組裝在一起,并按部件接線表要求進行電氣連接。例如電調預選器部件由電調單元電路板和屏蔽盒等裝聯(lián)而成。
本研究收集了2005年5月~2015年12月胸外科行胸腺切除術27例住院患者的臨床及病理資料。其中合并MG12例,入組標準符合MG診斷和治療指南2015診斷標準:(1)臨床表現(xiàn):有波動性和易疲勞性的肌無力,晨輕暮重;(2)新斯的明試驗陽性;(3)重復電刺激(RNS)檢查低頻刺激波幅遞減10%以上;(4)外周血檢查AChR抗體陽性;(5)排除其他免疫學疾病等。不合并MG15例。
整機裝聯(lián)是按照整機裝配圖(也稱總裝圖)用緊固件把各種結構件、電路板、接插件和導線等組裝在整體機架(整體機架按機體外形大致分為柜式、箱式、臺式及盒式四類)上,并按整機接線圖和接線表要求進行電氣連接。該微波接收機采用屏蔽盒式機體結構,各單元電路板用螺釘固定在相應的模塊腔體內。
檢驗是在每道裝配工序完成后,以相應的裝配圖、接線圖、裝配工藝卡和檢驗規(guī)范為依據對裝配工作質量進行檢驗,以確保裝配后的零部件或整機等性能符合相關技術標準要求。
3.2.1 焊接要求
焊接質量與整個產品的質量有著密切關系,在電子產品電氣裝配中焊接工藝很重要,每個焊接點的質量,都將影響著整個產品的電性能、可靠性及穩(wěn)定性。特別對于微波電路,焊料的選用、焊接點的大小都可能直接影響電路的性能指標。
微波接收機電路板的焊接應按以下要求進行:
(1)電路焊接前,檢查微波電路表面有無斷痕、有無明顯翹曲、有無明顯氧化問題,若有應作為不合格品處理,否則將影響產品質量。
(2)微波電路焊接前,應放入電烘箱,溫度75℃±2℃,預烘30min 后,取出進行焊接。
(3)應使用防靜電恒溫電烙鐵,焊接溫度設置在240℃±10℃,單次焊接時間不超過3S,盡量1 次焊接成功;若需重焊,應間隔5 分鐘后,復焊。焊接總次不超過3 次。
(4)焊料型號應在工序中做出規(guī)定,每個焊點應給出具體用量(可按要求把焊錫絲剪成小段)。
(5)兩個模塊之間的電氣連接,應充分考慮膨脹系數(shù)。兩模塊間的金帶連線不可太直或太短,要有半徑為0.16mm 定的弧形(可用鍍銀圓銅線成型后作為短接線)。
3.2.2 合理使用緊固零件
合理使用緊固零件是整機裝配工藝要求之一,對整機的可靠性有很大關系,因此要注意以下幾點:
(1)首先應根據緊固零件斷承受的負荷合理選用,緊固時,螺釘最少有4~5 牙螺紋旋入連接件,螺釘頭露出螺母2~3 牙螺紋為宜。
(2)為防止松動,螺釘螺母連接應加彈簧墊圈或平墊圈,墊圈應安裝在螺母的一面,對于強度差的被連接件必須加平墊圈,對易碎零件如瓷件等應加紙墊圈或膠木墊圈。
(3)在緊固時,應合理選用裝配工具,如板手、起子,旋緊力要適當,避免把螺釘螺母擠出毛刺或開裂,并防止用力過大產生滑扣。
3.2.3 靜電防護要求
微波接收機的電氣裝配全過程,包括電路板及整機總裝,都應在防靜電工作區(qū)內采取防靜電措施實施裝配,如:使用防靜電恒溫電烙鐵,穿戴防表電服、鞋和帽,配戴防表電手腕帶等。接收機裝配結束后,多余的各種導線線頭、器件引腳應采防靜電留屑鉗剪切。
3.2.4 清洗要求
(1)對于放置時間較長,電路表面較臟的電路板,在焊接前應用蘸有120#航空汽油的脫脂棉球清洗2~3 遍。
(2)微波電路板焊后并經檢驗合格的,應用蘸有120#航空汽油的脫脂棉球清洗3 遍,最后1 遍要用無污染的120#航空汽油進行清洗。清洗過程,注意清洗液不得滲入集成電路內部,不得傷及元器件和印制線路。
3.2.5 多余物控制要求
微波接收機裝焊過程,烙鐵頭上多余的焊料和污物,應在濕潤的高溫海綿塊上擦拭清除,不可用甩的方法去除,應防止焊錫等污物飛濺至接產品內部。接收機裝配結束后,多余的線頭、剝線塑料皮、紗頭、金屬絲等應放入專用的容器內,由專人定期收集,并處理。
3.2.6 其它要求
微波接收機的外部殼體、內部腔體及各模塊電路間的隔板,均為鍍銀結構件,裝配過程,應戴白紗手套,防止手上的污漬、汗?jié)n侵蝕鍍銀層。
綜上所述,電氣裝配工藝是電子產品生產過程至關重要的部分,特別是微波電路,電氣裝配工藝的好壞不僅直接影響電子產品的質量和生產效率,還關系到產品的性能指標能否實現(xiàn)。在產品技術設計階段就同步開展電氣裝配工藝設計,確定合適的電氣裝配工藝,編制規(guī)范的電氣裝配工藝文件,并在工藝技術實施中進行嚴格的管控,使得電子產品的性能和質量達到要求。