信息采控中心电装工艺设计范文

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1电装工艺设计的重要性

随着电子技术的高速发展，各类电子产品在不同领域得到广泛运用。高质量的电子产品除了需要先进的设计理念、技术，更需要合理化的产品工艺设计。工艺技术水平与生产制造能力是衡量企业综合实力的标志。电装工艺设计是电子整机生产过程中的一个极其重要的环节。要生产出高质量的产品，除了精心设计电路、正确选用元器件以及整机结构、零部件的设计要合理外，还要优良的电装工艺来保证。电子装配的过程直接关系到电子产品最终的质量与可靠性。信息采集控制中心的电装工艺设计以产品技术文件为基础，除考虑产品的性能、主要技术指标外，还必须兼顾信息采集控制中心的特殊使用要求，包括冲击、振动、环境适应性等因素对可靠性造成的影响。本文以信息采集控制中心为例，阐述通过工艺控制来保证电子产品的质量与可靠性。

2信息采集控制中心概述

图1是信息采集控制中心系统图，该系统主要用于车内气象、生物、有毒有害空气等检测及设备控制，也可广泛用于人防工程的安全防护系统。信息采集控制中心是整个系统的核心（原理见图2），它接收报警器信息，采集流量测控装置和超压测控装置所测试到的流量和超压数据，经过分析处理，做出判别。它采用自适应算法结合车辆行驶速度、温压等数据进行综合分析处理，对相应的设备进行自动控制，控制过滤通风、车内其它相关设备处于正常工作状态，确保车厢在安全、稳定平衡的通风状态下运行。

3信息采集控制中心的电装工艺设计

电装工艺设计包涵的具体内容，主要应体现在产品电装工艺流程设计，产品的装联工艺设计、产品的调试等，贯穿生产全过程。产品生产的各个环节都与产品的可靠性有关联，电子产品的元器件老化筛选、印电板组装焊接、整机装联设计、产品的调试老化规程这几个部分对产品的可靠性影响较大。现就这些工序作一些特别说明。

3.1元器件质量控制据调查，电子产品的故障大都是由于元器件的各种损坏或故障引起的，为了保证电子整机产品能够稳定可靠地长期工作，必须在装配前对所使用的电子元器件进行检验和筛选。信息采集控制中心工艺设计中拟订了元器件的检验筛选工艺文件，主要从外观质量检验、老化筛选，环境试验等几方面进行外购电子器件的可靠性保障。

3.1.1外观质量检验（1）元器件封装、外形尺寸，电极引线的位置和直径应该符合产品标准外形图的规定；（2）外观是应完好无损，其表面无凹陷、划痕、裂口、污垢和锈斑，外部涂层无起泡、脱落和擦伤现象；（3）电极引出线应镀层光洁，无压折或扭曲，无影响焊接的氧化层、污垢和伤痕；（4）各种型号、规格标志应完整、清晰、牢固，特别是元器件参数的分档标志、极性符号和集成电路的种类型号，其标志、字符应清楚；（5）对于可调元器件，在其调节范围内活动平顺、灵活，松紧适当，无机械杂音，开关类元件能保证接触良好，动作迅速。

3.1.2老化筛选电子整机中使用的元器件，一般需要长时间连续通电的情况下工作，并且会受到环境条件和其他因数的影响，因此要求它们必须具有良好的可靠性和稳定性。要使电子整机稳定可靠地工作，根据元器件的失效规律，有效抑制早期失效对整机的影响，必须对元器件进行必要的老化。信息采集控制中心的电源模块是一个关重件，必须对其关重特性进行质量控制。如图4所示，调节限流电阻使测试电源模块在满负荷电流时的输出电压值应达到技术要求，通电2小时后，测试模块的输出电压及精度。

3.1.3功能性筛及环境试验功能性筛选是指对元器件的电气参数进行功能性测量。对那些要求较高、工作环境严酷的产品，则必须采用严格的筛选方法逐个检验元器件并增加环境应力试验。在信息采集控制中心电源模块检验、传感器检验工艺中详细规定了环境及应力适应性检测方法和要求。通过对元器件进行筛选老化，以排除早期失效的元器件，在生产源头进行质量控制。

3.2印电板组装工艺

3.2.1SMT工艺技术运用在应用SMT时必须按照操作规程进行作业，SMT使用再流焊设备，焊接温度随时问的变化曲线是重要的工艺参数，将对焊接质量起决定作用。要根据具体产品来确定工艺参数，保证焊接质量。

3.2.2分离元器件的装焊（1）器件引脚的搪锡和器件管脚的处理。为保证焊接可靠性，元器件引脚如有氧化变色现象，可采用细抄纸打磨或使用锯片轻轻刮除后再进行搪锡。（2）手工焊接时应先用机器焊表贴器件再用手工焊插装器件。（3）两面焊接时应选用熔点不同的焊料，应先用熔点高的焊料焊一面、再用熔点低的焊料焊另一面。（4）电装时元器件在印制板上的安装原则，应按先低后高、先轻后重、先一般后特殊，先非静电敏感器件后静电敏感器件、先表贴元器件后插装元器件。（5）插装元器件（DIP）在印制扳上的焊接顺序，先焊插头（座）——电阻——电容——二极管——三极管——其它器件——最后焊集成电路。（6）电装静电敏感器件时，焊接次序是先焊器件电源正端，再焊器件电源负端，最后焊器件的各输入、输出端。

3.2.3安全及加固设计应根据元器件安装结构、质量、使用状况决定是否加垫块、垫片绝缘材料，目的是使产品能安全可靠地工作，如：2W上电阻不能贴装在印制板上。元器件单引线承重较大时，需采取固定或支撑措施，如加垫块、支座、进行粘固、绑扎等措施。进行合理的热设计，保证器件工作温度不超过规定值。如加大器件问距、加装散热器等措施，避免产生过热应力使元器件受损。装联后的电路板组装件在调试完成后，要根据使用的环境要求，进行必要的清洗、粘固、灌封、防护、喷涂等处理措施。

3.2.4过应力的预防措施根据产品的环境适应性要求，信息采集控制中心对焊装完成的印电板进行振动试验、温度循环试验、及分板调试。提前排除环境应力及力学应力对印电板造成的部分影响。

3.3整机装联、布线设计

3.3.1合理设计整机装联工艺合理分配、布局各部、组件的安装空间，工艺上尽量细化、合理化安排工序顺序。前后装配工序可形成独立的装配模块，工序间既能独立操作又能合理衔接，形成可批量生产的流水线。如图5所示，信息采集控制中心的特点是体积小、质量轻、装配空间狭小，各部、组件需分层装配的设备，要对各层的装配质量进行有效控制。在保证下层装配部件正确、可靠、规范的情况下才能进行上层的装配。在设计中应十分注意部件、组件的散热，要便于观察、测试、能够分拆便于排除故障。留有电装加工需要的操作空间。机箱或电路板的布线环境应尽可能宽松，要预留足移的线束、线卡的布线安装空间位置。装配过程还要注意连接线的防护以免压破受损。考虑到设备电缆的铺设、电缆固定的方式、电缆插头的插拔等因素。

3.3.2整机布线根据整机布局图、接线图、电路原理图设计有效合理的连线轨迹，可减少线路之间的相互干扰，力求布线的整齐美观。信息采集控制中心在电装工艺设计中对导线（束）的捆扎固定、防护等问题，制定了相应的工艺方法。主要从以下几个方面考虑整机布线。（1）线束归纳与布设捆扎。在产品工艺文件中编制导线、连接器表，归纳了各导线、连接器的导线（束）加工长度、颜色（色标）、连接关系、连接线走向。使操作者清楚、明确，一目了然，有效地减少加工过程的出错机率。布设路径相同的连线束的合并捆扎。要求线间平行走线，连线间不绞扭，插头出线处应有可自然弯曲的圆弧，弯曲半径不得小于线束直径的5倍。不能紧绷受力。若电缆线束需弯曲，弯曲半径不得小于线束直径的2倍。（2）线束的固定抗震设计。为满足产品的抗冲击、振动特性，考虑连线（束）的绑扎牢固及连接端可靠连接，避免接插件松脱影响电器性能。连接线束的布设路径需有支撑及固定平面，与产品的结构设计师交互，预留固定线束的固定座。当线束途经固定座时，用捆扎带将线束固定在固定座上，不允许松脱、晃荡。（3）连线（束）穿过孔的防护。由于电器结构的需要，一些线束会从过孔穿过，为防止金属锐边及棱角对线束的损伤造成短路故障。除了使处理过孔四周圆滑外还需在过孔上贴合保护套（图6）。通过孔的线束也应加热缩套管防护。（4）特殊位置的连接线处理。在距离较短的连接空间，如图7所示，A、B两端硬连接，1.5mm2的导线应力使得连接点两端脱离损坏或存在质量隐患。应用实例：将导线加长，预先绕出弹性圈，将安装应力分散变小。经批量生产试验，这样的加工方式提高了接线的连接可靠性。

3.4整机性能测试及老化调试既是保证并实现电子设备的功能和质量的重要工作，又是发现电子设备的设计、工艺缺陷和不足的重要环节。从某种程度上说，调试工作是产品实现的重要组成部分，是满足性能参数的可靠依据。调试细则和测试规程是进行调试、测试操作的依据和保障。在整机装配、调试、检验完成之后，还要进行整机的通电老化。整机产品在生产过程中进行老化的原理与电子元器件的老化筛选相同，就是要通过老化发现产品在制造过程中存在的潜在缺陷，把故障消灭在出厂之前。在信息采集控制中心整机测试工艺中明确了的测试方法，老化时间，技术要求。提高产品工作可靠性及使用寿命，同时稳定整机参数，保证调试质量。

4工艺设计文件的完整性

工艺设计文件应包含工艺流程图、质量控制点清单、关键工序清单、操作工艺规程、检验要求等内容。此外还需借用设计文件如：关重件汇总表、外购件汇总表、电原理图、接线图、印电板焊接图，整机总装图等。工艺文件应与设计文件完好衔接并做到系统化、标准化、通用化，具有可操作性、指导性。

5结语

电子装配是一个非常复杂的工作，每一个细节都关系到整个电子产品的可靠性，注重装配工艺过程中的每一个细节是保证整个装配质量和可靠性的关键所在。信息采集控制中心2008年9月定型至今完成了数批千余台套的产品生产，经批量生产验证，产品满足各项性能指标并顺利交付使用。

作者：陶红 张仕明 郭继慧 胡建明 张元 张建红 单位：云南无线电有限公司 总装防化驻昆明地区军代室