為了確保電子產(chǎn)品的整機(jī)裝聯(lián)質(zhì)量,電裝人員必須掌握電子裝聯(lián)方面的各種工藝技術(shù),嚴(yán)格按電子裝聯(lián)工藝規(guī)程進(jìn)行整機(jī)裝聯(lián)。整機(jī)裝聯(lián)工作包括:整機(jī)的接口布局、電連接器的裝聯(lián)、印制電路板組裝件的組合安裝、面板上電子元器件及部(組)件的組合安裝、導(dǎo)線束的敷設(shè)與綁扎、整機(jī)的防護(hù)與加固等。同時,還應(yīng)充分考慮到印制電路板組裝件的防振、抗沖擊的能力,并有良好的散熱效果。為了防止整機(jī)內(nèi)、外電磁場的相互干擾,應(yīng)接地良好。另外,要嚴(yán)格控制多余物,確保電子產(chǎn)品的可靠性和安全性。 整機(jī)裝聯(lián)的要求
一 一般要求 整機(jī)裝聯(lián)的原則是:先輕后重、先里后外、先鉚后裝、先低后高、先裝后連、易碎后裝,上道工序不允許影響下道工序的安裝。 整機(jī)裝聯(lián)應(yīng)牢固可靠,不損傷元器件,零、部(組)件,不降低元器件的絕緣性能。避免碰壞機(jī)箱、面板及元器件的涂復(fù)層,保證連接線的方向、位置正確。有接地要求的部位,必須確保接地良好。 整機(jī)內(nèi)各零、部(組)件(含導(dǎo)線及導(dǎo)線束、屏蔽件、加固件)之間的間隔、距離應(yīng)考慮到合理性。保證它們與元器件及部(組)件之間的絕緣、耐壓、二次絕緣處理的有效距離與空間。 電子產(chǎn)品經(jīng)過整機(jī)裝聯(lián)后,若要進(jìn)行修復(fù)或改裝時,不應(yīng)該影響電子產(chǎn)品的原組合與連接狀態(tài),不影響元器件的原裝聯(lián)技術(shù)狀態(tài)及滿足整機(jī)可調(diào)試性與可測試性要求。 對于扭曲或弓曲變形的印制電路板組裝件,不允許采用其它加固方式(如:安裝加強(qiáng)筋)、高溫烘烤等措施,對其扭曲或弓曲變形進(jìn)行矯正。 若對它實(shí)施反變形安(插)裝操作,將會產(chǎn)生反變形應(yīng)力。這樣,很可能造成元器件引線(特別是高密度集成電路、無引線芯片載體、表面貼裝元器件等)、印制導(dǎo)線、中繼孔的損傷或斷裂。 當(dāng)印制電路板組裝件扭曲或弓曲度大于0.01mm/mm時,在確認(rèn)其變形應(yīng)力沒有造成元器件損傷和可靠性問題,而需要繼續(xù)使用的情況下,應(yīng)對印制電路板組裝件扭曲或弓曲變形間隙最大的部位,采取局部墊層(導(dǎo)電或?qū)岵牧?措施。確保翹曲變形的印制電路板組裝件,在安裝時不承受反變形應(yīng)力。 對于多層印制電路板組裝件扭曲或弓曲度大于0.01mm/mm時,應(yīng)嚴(yán)格防止對印制電路板組裝件的矯正或反變形安裝。 不允許在機(jī)箱導(dǎo)軌(槽)內(nèi),插裝扭曲或弓曲變形的印制電路板組裝件,從而造成電連接器連接點(diǎn)上的插拔應(yīng)力,產(chǎn)生縮針或插針(孔)的損傷。也不允許在支柱上,直接進(jìn)行螺裝扭曲或弓曲變形的印制電路板組裝件。 當(dāng)印制電路板組裝件采用緊固件,將印制電路板組裝件緊固在金屬框架上。螺釘緊固的距離,一般為30~50mm??梢孕∮?0mm,但不應(yīng)大于50mm。 在整機(jī)裝聯(lián)中,印制電路板組裝件的插拔,必須采用專用插拔工具。并確保印制電路板組裝件在調(diào)試、維修中的插、拔方便與安全。 凡是有接觸電阻值、導(dǎo)電性能要求的安裝基板。對于表面鍍層的處理,一般不宜在安裝過程中,由操作人員臨時進(jìn)行去除表面鍍層的工藝處理。 當(dāng)整機(jī)中的元器件有絕緣和導(dǎo)熱要求時,安裝的絕緣墊材料尺寸,應(yīng)超過元器件管殼的外形邊緣為2~3mm。 用螺釘緊固后,螺釘應(yīng)露出螺母的高度一般為2~3螺距。沉頭螺釘緊固后,其頭部應(yīng)與被緊固的表面保持齊平,允許凹陷不大于0.2mm,不允許高出表面。槽口損壞的螺釘,不允許安裝。 彈簧墊圈在安裝前應(yīng)做回彈試驗,經(jīng)過拆裝過的彈簧墊圈不允許第二次使用。并且,不允許采用表面鍍鋅的彈簧墊圈,鍍鋅的彈簧墊圈容易發(fā)生清脆現(xiàn)象。 對載有大功率射頻電流的器件,用緊固件安裝后,不允許有毛刺,以防止尖端放電。 導(dǎo)線(電纜)束穿過底板孔壁時,應(yīng)在孔內(nèi)安裝絕緣圈(如:橡膠圈、聚四氟乙烯圈),防止磨損導(dǎo)線的絕緣層。
二 防振要求 當(dāng)電子產(chǎn)品處在振動的環(huán)境時,印制電路板組裝件上的元器件,也會同時受到振動。若元器件的機(jī)械固有頻率與振動頻率發(fā)生共振,輕者造成元器件引線的扭曲和疲勞,重者造成元器件引線斷裂和本體損壞。要使印制電路板組裝件上的元器件避免產(chǎn)生共振,應(yīng)要求所有組裝的元器件,它的機(jī)械固有頻率,必須低于或高于所使用環(huán)境的頻率范圍。各類電子產(chǎn)品所使用環(huán)境與最寬振動頻率見表3-1。 表3-1
由于,一般元器件的重量均比較輕,很少超過10g。引線的鋼度也比較強(qiáng),要使元器件的固有頻率,低于使用環(huán)境振動頻率的下限值(5Hz~10Hz)很難做到。因此,要設(shè)法使元器件的固有頻率,高于使用環(huán)境振動頻率的上限值(如:空間設(shè)備2000Hz)。 為了避免產(chǎn)生共振,印制電路板組裝件的機(jī)械固有頻率,必須高于所使用環(huán)境的頻率范圍。因此,要求元器件的引線應(yīng)盡量短,在確保性能指標(biāo)的前提下,盡量選用小型化元器件。另外,元器件組裝的高度,也應(yīng)盡量低。如果,能緊貼印制電路板插裝,應(yīng)盡量貼印制電路板插裝。這樣,能起到增加振動時的阻尼作用。所以,采用表面貼裝元器件是防振、抗沖擊最理想的元器件。 整機(jī)裝聯(lián)時,應(yīng)采用重量平衡的安裝方法。盡量使整機(jī)的質(zhì)心偏低,不要上重下輕。對較重物體的固定,不但要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,而且應(yīng)采用緩沖阻尼材料或減震器,以減小外來的振動沖擊。減震器安裝時,不要去掉表面保護(hù)膜。為了不降低和破壞其抗振性能,不允許減震器超負(fù)荷使用。 印制電路板組裝件安裝時,應(yīng)考慮增加印制電路板組裝件的鋼度,可采用框架式結(jié)構(gòu)或采用導(dǎo)軌及壓板將印制電路板組裝件固定住。印制電路板組裝件相互之間的間隙,應(yīng)不小于5mm (以二者之間電子元器件最高的高度為準(zhǔn))。
三 散熱要求 元器件工作時消耗的功率,除部分轉(zhuǎn)換成有用的能量外,其余部分均被轉(zhuǎn)換成熱量。由于元器件的發(fā)熱,電子產(chǎn)品整機(jī)內(nèi)溫度升高,使元器件失效率增大,可靠性降低,參數(shù)漂移。為了降低整機(jī)內(nèi)的工作溫度,應(yīng)對元器件進(jìn)行降額使用。對已經(jīng)產(chǎn)生的熱量,要采取一切有效的措施進(jìn)行散熱。 散熱的方式主要有熱傳導(dǎo)、對流和熱輻射。 熱傳導(dǎo)是指直接接觸的物體,各部分熱量進(jìn)行交換的現(xiàn)象。為了使熱傳導(dǎo)的熱量傳遞得快,必須選用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料,導(dǎo)熱截面積要大,導(dǎo)熱的途徑要短。通常是在發(fā)熱元器件上裝置散熱器,散熱器一般用鋁材料制作,并將其表面進(jìn)行化學(xué)黑色氧極化處理。經(jīng)過黑色氧極化處理后,可降低熱阻約25﹪,同時增加了表面輻射率。在大功率三極管管殼與散熱器之間涂導(dǎo)熱硅脂,導(dǎo)熱硅脂不但能減小交界面的熱阻,而且還能防止潮濕空氣的侵入,而造成接觸間隙。采用導(dǎo)熱硅脂后,可降低接觸熱阻25﹪~35﹪。 對流是指熱源周圍的空氣受熱后,因密度降低而上升,利用溫差而形成空氣的自然流動,讓附近較冷空氣置換到較熱空氣位置。整機(jī)機(jī)箱內(nèi)的對流散熱,是利用冷空氣從下方流入,帶走機(jī)箱內(nèi)一部份熱量后,由上方排出。當(dāng)采用對流散熱時,應(yīng)注意防止進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口二者之間的氣流發(fā)生短路現(xiàn)象。 熱輻射是以電磁波形式向外輻射能量的過程。熱輻射的換熱功率與輻射的有效面積及物體表面輻射率成正比,物體表面輻射率與材料溫度、表面粗糙度和涂復(fù)情況有關(guān)。常用的噴涂材料如:黑色無光漆,在溫度40℃~100℃時其表面輻射率最高,輻射散熱效果最好。通常是對散熱器表面進(jìn)行噴粗砂處理,表面粗糙后輻射率可提高3﹪。進(jìn)行黑色氧極化處理后,黑體容易輻射。溫度越高,輻射效果越顯著。 導(dǎo)熱、散熱安裝面的表面粗糙度,一般為1.6~3.2μm。金屬安裝面之間的接觸電阻值,一般為不大于5mΩ。
四 電磁屏蔽要求 按干擾源的性質(zhì)來分,有電場干擾和磁場干擾。按干擾的路徑來分,有機(jī)內(nèi)干擾和機(jī)外干擾。要保證電子產(chǎn)品的正常工作,必須消除或減小周圍電場干擾和磁場干擾,一般可采用電場屏蔽和磁場屏蔽方式。 為了不受電場干擾,必須將電場干擾源或遭受此干擾源影響的部件,采用導(dǎo)電體旁路的隔離保護(hù)措施,這種措施通常稱為電場屏蔽。對于外部屏蔽的連接,一般采用銅絲編織套進(jìn)行屏蔽。對于內(nèi)部屏蔽的連接,一般采用屏蔽罩來實(shí)現(xiàn)電場屏蔽。 在整機(jī)中某些部件距離磁性體較近時,需要考慮磁場磁化的影響。應(yīng)采取將需要屏蔽的部件置于屏蔽盒內(nèi)的措施,來實(shí)現(xiàn)低頻磁場屏蔽。 屏蔽高頻磁場應(yīng)注意以下幾點(diǎn): 1.屏蔽罩要用電阻系數(shù)小的材料。因為,電阻系數(shù)越小利用渦流產(chǎn)生的磁場越強(qiáng),更有利于抵消外界高頻磁場。 2.屏蔽罩的切口或接縫,只允許沿著渦流方向。因為,此時對渦流來講不會增加電阻。所以,一般屏蔽罩都做成無接縫的圓柱體,而用圓柱體的底作為能取下來的蓋子。 3.鐵磁物質(zhì)不適用于屏蔽高頻磁場。因為,這種材料有較大的電阻及較大的損耗。 4.為了不使電感量過分減小,一般應(yīng)選擇屏蔽罩的直徑,等于線圈直徑的一倍。這樣,線圈的電感量就能減小約為15﹪~20﹪。
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