第三章 电子产品的组装与调试工艺.

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1 第三章 电子产品的组装与调试工艺

2 3.1 概述 组装技术是将电子零部件按设计要求装成整机的多种技术的综合，是电子产品生产构成中极其重要的环节。调试则是按照产品设计要求实现产品功能和优化的过程。掌握安装技术工艺知识和调试技术对电子产品的设计、制造、使用和维修都是不可缺少的。

3 3.2 组装 组装是将电子零部件按要求装接到规定的位置上，既要实现电气性能安全可靠又要保证经久耐用。安装质量不仅取决于工艺设计，很大程度上也依赖于操作人员技术水平和装配技能。

4 3.2.1 组装技术要求 不同的产品，不同的生产规模对组装的技术要 求是各不相同的，但基本要求是相同的。 1.安全使用
电子产品组装，安全是首要大事。不良的装配 不仅影响产品性能，而且造成安全隐患。 2.不损伤产品零部件 组装时由于操作不当，不仅可能损坏所安装的 零件，而且还会殃及相邻的零部件。例如装瓷质波 段开关时，紧固力过大造成开关变形失效；画板上 装螺钉时，螺丝刀滑出擦伤面板带集成电路折弯管 脚等。

5 3.保证电气性能 电器连接的导通与绝缘，接触电阻和绝缘电阻都和产品性能、质量紧密相关。假如某设备电源输出线，安装者未按规定将导线绞合镀锡而直接装上，从而导致一部分芯线散出，通电检验和初期工作都正常，但由于局部电阻大而发热，工作一段时间后，导线及螺钉氧化，进而接触电阻增大，结果造成设备不能正常工作。 4.保证机械强度 产品组装中要考虑到有些零部件在运输、搬动中受机械振动作用而受损的情况。例如一只安装在印制板上的带散热片的三极管，仅靠印制板上焊点就难以支持较重散热片的作用力。又如，变压器靠自攻螺钉固定在塑料壳上也难保证机械强度。

6 5.保证传热、电磁屏蔽要求 某些零部件安装时必须考虑传热或电磁屏蔽的问题。如图3-1所示，在功率管上装散热片，由于紧固螺 钉不当，造成功率管与散热片贴合不良，影响散热。又如图3-2所示金属屏蔽盒，由于存在接缝，降低了屏蔽效果。如果安装时在接缝中加上导电衬垫，就可保证屏蔽性能。 图3-1 贴合不良图 图3-2 屏蔽盒示意图

7 3.2.3 常用组装方法 电子整机装配过程中，需要把相关的元器件、零部件等按设计要求安装在规定的位置上，实现电气连接和机械连接。连接方式是多样的，有焊接，压接、绕接等。在这些连接中有的是可拆的（拆散时不会损伤任何零部件），有的是不可拆的。 1.焊接装配 焊接装配方法主要应用于元器件和印制板之间的 连接、导线和印制板之间的连接以及印制板与印制板 之间的连接。其优点是：电性能良好、机械强度较高、 结构紧凑，缺点是可拆性较差。

8 2.压接装配 压接分冷压接与热压接两种，目前以冷压接使用较多。压接是借助较高的挤压力和金属位移，使连接器触脚或端子与导线实现连接。压接使用的工具是压接钳。将导线端头放入压接触脚或端头焊片中用力压紧即获得可靠的连接。 压接触脚和焊片是专门用来连接导线的器件，有多种规格可供选择，相应的也有多种专用的压接钳。 压接技术的特点是：操作简便，适应各种环境场合，成本低、无任何公害和污染。存在的不足之处是：压接点的接触电阻较大，因操作者施力不同，质量不够稳定，因此很多连接点不能用压接方法。

9 3.绕接装配 绕接是将单股芯线用绕接枪高速绕到带棱角（棱形、方形或矩形）的接线柱上的电气连接方法。由于绕接枪的转速很高（约3000r／min，对导线的拉力强，使导线左接线柱的棱角上产生强压力和摩擦，并能破坏其几何形状，出现表面高温而使两金属表面原子相互扩散产生化合物结晶）绕接示意如图3-3所示。绕接方式有两种：绕接和捆接，如图3- 4所示。 图3-3 绕接示意图 图3-4 绕接的两种方法

10 绕接用的导线一般采用单股硬匣绝缘线，芯线直 径为 0. 25㎜～1
绕接用的导线一般采用单股硬匣绝缘线，芯线直 径为 0.25㎜～1.3㎜。为保证连接性能良好，接线柱最 好镀金或镀银，绕接的匝数应不少于5圈（一般在5圈 ～8圈）。 绕接与锡焊相比有明显的特点：可靠性高、失效率接近七百万分之一，无虚、假焊；接触电阻小，只有 1 毫欧姆，仅为锡焊的1／10 ；抗震能力比锡焊大40倍；无污染，无腐蚀；无热损伤；成本低、操作简单，易于熟练掌握。其不足之处是：导线必须是单芯线、接线柱必须是特殊形状、导线剥头长、需要专用设备等。因而绕接的应用还有一定的局限性。目前，绕接主要应用在大型的高可靠性电子产品的机内互连中。

11 4.胶接装配 用胶粘剂将零部件粘在一起的安装方法称为胶接。胶接属于不可拆卸连接。其优点是工艺简单，不需专用的卫艺设备，生产效率高、成本低。它能取代机械紧固方法，从而减轻质量。在电子设备的装联中，胶接广泛用于小型元器件的固定和不便于螺纹装配、铆接装配的零件的袋配，以及防止螺纹松动和有气密性要求的场合。 胶接质量的好坏主要取决于工艺操作规程和胶粘剂的性能是否正确。

12 （1）胶接的一般工艺过程 胶接一般要经过表面处理、胶粘剂的调配、涂胶、固化、清理和胶缝检查几个工艺过程。为了保证胶接质量，应严格按照各步工艺过程的要求去做。 （2）几种常用的胶粘剂 ①聚氯乙烯胶，是用四氢呋哺作溶剂，加聚氯乙烯材料配制而成，有毒、易燃。用于塑料与金属、塑料与木材、塑料与塑料的胶接。聚氯乙烯胶在电子设备的生产中，主要用于将塑料绝缘导线粘接成线扎和粘接产品包装铝内的泡沫塑料。其胶接工艺特点是固化快，不需加压加热。

13 ②环氧树脂胶，是以环氧树脂为主，加入填充剂配制而成的胶粘剂。
③222互厌氧性密封胶，是以甲基丙烯酯为主的胶粘剂，是低强度胶，用于需拆卸早部件的锁紧和密封。它具有定位固连速度快，渗透性好，有一定的胶接力和密封性，拆除后不影响胶接件原有性能等特点。 除了以上介绍的几种胶粘剂外，还有其他许多各种性能的胶粘剂，如：导电胶、导磁胶、导热胶、热熔胶、压敏胶等。

14 3.2.4 其他组装方法 表面安装技术是将电子元器件直接安装在印制电路板或其他基板导电表面的装接技术。在电子工业生产中，SM实际是包括表面安装元件（SMC），表面安装器件（MID），表面安装印制电路板（SMB），普通混装印制电路板（PCB），点粘合剂，涂焊锡膏，元器件安装设备，焊接以及测试等技术在内的一整套完整的工艺技术的统称。SMT涉及材料，化工、机械、电子等多学科、多领域，是一种综合性的高新技术。

15 1.SMT主要优点 （1）高密集。SMC、SMD的体积只有传统元器件的1／3～1／10左右，可以装在PCB的网面，有效利用了印制板的面积、减轻了电路板的质量。一般采用了SMT后可使电子产品的体积缩小40％～60％，质量减少60％～80％。 （2）高可靠。SMC和SMD无引线或引线狠短、质量小，因而抗震能力强，焊点失效率可比传统安装至少降低了一个数量级，大大提高产品可靠性。 （3）高性能。SMT密集安装减小了电磁干扰和射频干扰，尤其高频电路中减小了分布参数的影响，提高了信号传输速度，改善了高频特性，使整个产品性能提高。

16 （4）高效率。SMT更适合自动化大规模生产。采用计算机集成制造系统（CIMS）可使整个生产过程高度自动化，将生产效率提高到新的水平。
（5）低成本。SMT使PCB面积减小，成本降低；无引线和短引线使SMD、 SMC成本降低，安装中省去了引线成型、打弯、剪线的工序；频率特性提高，减少了调试费用；焊点可靠性提高，减小了调试和维修成本。一般情况下采用SMT后可使产品总成本下降30％以上。

17 2.主要问题 （1）表面安装元器件目前尚无统一标准，品种不齐全，因而使用不便，价格较高。 （2）技术要求高。如元器件吸潮引起装配时元器件裂损，结构件热膨胀系数差异导致的 焊接开裂，组装密度大而产生的散热问题复杂等。 （3）初始投资大。生产设备结构复杂，设计技术面宽，费用昂贵。 SMT表面贴装技术将在以后的章节中具体讲解，这里只作简单介绍。

18 3.3 典型零部件安装 （一）瓷件、胶木件、塑料件的安装
这类零部件的特点是强度低，安装时易损，因此要选择合适衬垫和注意紧固力。安装瓷件和胶木件时要在接触位置加软垫，如橡胶垫、纸垫、软铝垫，决不可使用弹簧垫圈。 塑料件较软，安装时容易变形，应在螺钉上加大外径垫圈，使用自攻螺钉时螺钉旋入深度不小于螺钉直径的2倍。 （二）面板零件安装 面板上调节控制所用电位器、波段开关、按插件等通常都是螺纹安装结构。安装时，一要选用合适的防松垫圈，二要注意保护面板，防止紧固螺钉时划伤面板。

19 （三）功率器件组装 功率器件工作时要发热，依靠散热器将热量散发出去，安装质量对传热效率关系重大。以下三点是安装要点： 1.器件和散热器接触面要清洁平整，保证接触良好。 2.接触面上加硅脂。 3.两个以上螺钉安装时要对角线轮流紧固，防止 贴合不良。

20 （四）集成电路插装 集成电路在大多数应用场合都是直接焊装到PCB上，但不少产品为调整、升级、维修方便常采用插装的方式，如计算机中的CPU、ROM、RAM及工控产品中的 EPROM、CPU及I / O电路，这些集成电路大都是大规模或超大规模电路，引线较多，插装时稍有不慎，就有损坏IC的危险。以下三项是插装要点。 1. 防静电。大规模IC大都采用CMOS工艺，属电荷敏感器件，而人体所带静电有时可高达千伏。标准工作环境应用防静电系统。一般情况下也尽可能使用工具夹持IC，而且通过触摸大件金属体（如水管，机箱等）方式释放静电。 2. 对方位。无论何种IC插入时都有方位问题，通常IC插座及IC片子本身都有明确的定位标志，但有些封装定位标志不明显，须查阅说明书。

21 3. 均衡施力。对准方位后要仔细让每一引线都与插座一一对应，之后均匀施力将 IC 插入，此外还要注意：
（1）对 DIP封装 IC，一般新器件引线间距都大于插座间距，可用平口钳或手持在金属平面上仔细校正。 （2）对PCA型IC，现在有“零插拔力”插座，通过插座上夹紧机构容易使引线加紧和松开。已有厂商生产专用IC插拔器，给装配工作带来方便。

22 ★ 3.4 印制电路板的组装 印制电路板在整机结构中由于具有许多独特的优点而被大量地使用，因此当前电子设备组装是以印制电路板为中心展开的，印制电路板的组装是整机组装的关键环节。 通常把不装载元件的印制电路板叫做印制基板，它的主要作用是作为元器件的支撑体，利用基板上的印制电路，通过焊接把元器件连接起来。同时它还有利于板上元器件的散热。 印制基板的两侧分别叫做元件面和焊接面。元件面安装元件，元件的引出线通过基板的插孔，在焊接面的焊盘处通过焊接把线路连接起来。

23 3.4.1 元器件安装的技术要求 电子元器件种类繁多，外形不同，引出线也多种多样；所以，印制电路板的组装方法也就有差异，必须根据产品结构的特点、装配密度、产品的使用方法和要求来决定。

24 1.元器件的标志方向应按照图纸规定，安装后能看清元件上的标志。若装配图上没有指明方向，则应使标记向外易于辨认，并按从左到右、从下到上的顺序读出。
2.元器件的极性不得装错，安装前应套上相应的套管。 3.安装高度应符合规定要求，同一规格的元器件应尽量安装在同一高度上。 4.安装顺序一般为先低后高，先轻后重，先易后难，先一般元器件后特殊元器件。 5.元器件在印制电路板上的分布应尽量均匀，疏密一致排列整齐美观。不允许斜排、立体交叉和直叠排列。无器件外壳与引线不得相碰，要保证１㎜左右的安全间隙，无法避免时，应套上绝缘套管。

25 6.元器件的引线直径与印制电路板焊盘孔径应有0.2㎜～0.4㎜的合理间隙。
7.一些特殊元器件的安装处理。MOS集成电路的安装应在等电位工作台上进行，以免产生静电损坏器件。发热元件（如2W以上的电阻）要与印制电路板面保持一定的距离，不允许贴板安装，较大的元器件的安装（重量超过0.028㎏）应采取绑扎、粘固等措施。

26 3.4.2 印制电路板装配工艺 1．元器件的安装方法 安装方法有手工安装和机械安装两种，前者简单易行，但效率低、误装率高；后者安装速度快，误装率低，但设备成本高，引线成形要求严格。一般安装形式如下。

27 （2）悬空安装。安装形式如图 3-6所示，适用于 发热元件的安装。元器件距印制基板面有一定高度， 安装距离一般在1～5㎜范围内。
（l）贴板安装。安装形式如图 3-5所示，适用于防震要求高的产品。元器件贴紧印制基板面，安装间隙小于1㎜ ；当元器件为金属外壳，安装面有印制导线时，应加垫绝缘衬垫或套绝缘套管。 （2）悬空安装。安装形式如图 3-6所示，适用于 发热元件的安装。元器件距印制基板面有一定高度， 安装距离一般在1～5㎜范围内。 垫衬 导线 图3-5 贴板安装 图3-6 悬空安装

28 （3）垂直安装。安装形式如图3-7所示，适用于安装密度较高、有一定安装高度的场合。元器件垂直于印制基板面，但对重量大且引线细的元器件不宜采用这种形式。
（4）埋头安装。安装形式如图3-8所示。这种方式可提高元器件防震能力，降低安装高度。元器件的壳体埋于印制基板的嵌入孔内，因此又称为嵌入式安装。 图3-7垂直安装 图3-8 埋头安装

29 （5）有高度限制时的安装。安装形式如图3-9所示。元器件安装高度的限制一般在图纸上是标明的，通常的处理方法是垂直插入后，再朝水平方向弯曲。对大型元器件要特殊处理，以保证有足够的机械强度，经得起振动和冲击。 图3-9 上有高度限制时的安装

30 （6）支架固定安装。安装形式如图3-10所示。这种方式适用于重量较大的元件，如小型继电器、变压器、扼流圈等，一般用金属支架在印制基板上将元件固定。
图3-10　支架固定安装

31 2．元器件安装注意事项 （l）元器件插好后，其引线的外形处理有弯头、切断成形等方法。要根据要求处理好，所有弯脚的弯折方向都应与铜箔走线方向相同。 （2）安装二极管时，除注意极性外，还要注意外壳封装，特别是玻璃壳体易碎，引线弯曲时易爆裂，在安装时可将引线先绕１圈～2圈 再装。对于大电流二极管，有的则将引线体当做散热器，故必须根据二极管规格中的要求决定引线的长度，同时注意不宜把引线套上绝缘套管。 （3）为了区别晶体管的电极和电解电容的正负端， 一般在安装时加带有颜色的套管以示区别。 （4）大功率三极管一般不宜装在印制电路板上， 因为它发热量大，易使印制电路板受热变形。

32 3.4.3 印制电路板组装工艺流程 1.手工方式 （1）在产品的样机试制阶段或小批量试生产时，印制电路板装配主要靠手工操作，即操作者把散装的元器件逐个装接到印制电路板上、操作顺序是：待装元件～引线整形～插装～调整位置～剪切引线～固定位置～焊接～检验。按这种操作方式，每个操作者要从头装到结束，效率低，而且容易出差错。

33 （2）对于设计稳定，大批量生产的产品，印制电路板装配工作量大，宜采用流水线装配，这种方式可大大提高生产效率，减小差错，提高产品合格率。
流水线操作是把一次复杂的工作分成著干道简单的工序，每个操作者在规定的时间内完成指定的工作量（一般限定每人约6个元器件插装的工作量）。在划分工序时注意每道工序所用的时间要相等，这个时间就称为流水线的节拍。装配的印制电路板在流水线上一般都是用传送带移动。传送带运动方式通常有两种：一种是间歇运动（即定时运动），另一种是连续匀速运动，每个操作者必须严格按照规定的节拍进行。完成一种印制电路板的操作和工序的划分，要根据其复杂程度，日产量或班产量以及操作者人数等因素确定。一般工艺流程是：每排元件（约6个）插入～全部元器件插人～1次性切割引线～一次性锡焊～检查。

34 目前大多数电子产品（如电视机、收录机等）的生产大都采用印制电路板插件流水线的方式。插件形式有自由节拍形式和强制节拍形式两种。
自由节拍形式分手工操作和半自动化操作两种。手工操作时，操作者按规定插件、剪切引线焊接，然后在流水线上传递。半自动化操作时，生产线上配备有铲头功能的插件台，每个操作者一台，印制电路板插装完成后，通过传输线送到波峰焊机上。 采用强制节拍形式时，插件板在流水线上连续运行，每个操作者必须在规定的时间内把所要求插装的元器件准确无误地插到电路板上。这种方式带有一定的强制性。在选择分配每个工序的工作量时，要留有适当的余地，以便既保证一定的劳动生产率，又保证产品质量。这种流水线方式，工作内容简单、动作单纯，可减少差错，提高工效。

35 2.自动装配工艺流程 手工装配虽然可以不受各种限制，灵活方便而广泛应用于各道工序或各种场合，但其速度慢，易出差错，效率低，不适应现代化大批量生产的需要。尤其是对于设计稳定，产量大和装配工作量大而元器件又无需选配的产品，宜采用自动装配方式。自动装配一般使用自动或半自动插件机和自动定位机等设备。先进的自动装配机 每小时可装一万多个 元器件，放率高，节省劳力，产品合格率也大大提高。

36 自动装配和手工装配的过程基本上是一样的。通常都是从印制基板上逐一添装元器件，构成一个完整的印制电路板。所不同的是，自动装配要求限定元器件的供料形式，整个插装过程由自动装配机完成。
　 （1）自动插装工艺。过程框图如图3-11所示。经过处理的元器件装在专用的传输带上，间断地向前移动，保证每一次有一个元器件进到自动装配机的装插头的夹具里，插装机自动完成切断引线、引线成形、移至基板、插人、弯角等动作，并发出插装完毕的信号，使所有装配回到原来位置，准备装配第二个元件。印制基板靠传送带自动送到另一个装配工序，装配其他元器件。当元器件全部插装完毕即自动进人波峰焊接的传送带。

37 印制电路板的自动传送、插装、焊接、检测等工序，都是用电于计算机进行程序控制的。
图3-11 自动插装工艺过程框图 印制电路板的自动传送、插装、焊接、检测等工序，都是用电于计算机进行程序控制的。 首先根据印制电路板的尺寸、孔距，元器件尺寸和在板上的相对位置等，确定可插装元器件和选定装配的最好途径，编写程序，然后再犯这些程序送人编程机的存储器中，由计算机自动控制完成上述工艺流程。

38 （2）自动装配对元器件的工艺要求。自动插装是在自动装配机上完成的，对元器件装配的一系列工艺措施都必须适合于自动装配的一些特殊要求，并不是所有的元器件都可以进行自动装配，在这里最重要的是采用标准元器件和尺寸。 对于被装配的元器件，要求它们的形状和尺寸尽量简单一致，方向易于识别，有互换性等。另外，还有一个元器件的取向问题。即元器件在印制电路板什么方向取向，对于手工装配没有什么限制，也没有什么根本差别。但在自动装配中，则要求沿着X轴或Y轴取向，最佳设计要指定所有元器件只在一个轴上取向（至多排列在两个方向）。若想要机器达到最大的有效插装速度，就要有一个最好的元器件排列方式。元器件引线的孔距和相邻元器件引线孔之间的距离也都应标准化，并尽量相同。

39 3.5 电子设备组装工艺 电子设备组装的目的，就是以合理的结构安排，最简化的工艺实现整机的技术指标，快速有效地制造出稳定可靠的产品。所以电子设备的装配工作不仅重要，也具有创造性，是制造世界上一流产品的关键之一。

40 3.5.1 电子设备组装的内容和方法 一、组装内容和组装级别
电子设备的组装是将各种电子元器件、机电元件及结构件，按照设计要求，装接在规定的位置上，组成具有一定功能的完整的电子产品的过程。组装内容主要有：单元的划分；元器件的布局各种元件；部件、结构件的安装；整机联装等。在组装过程中，根据组装单位的大小、尺寸、复杂程度和特点的不同，将电子设备的组装分成不同的等级，称之为电子设备的组装级。

41 组装级别分为： 第一级组装，一般称为元件级，是最低的组装级别，其特点是结构不可分割。通常指通用电路元件，分立元件及其按需要构成的组件，集成电路组件等。 第二级组装，一般称插件级，用于组装和互连第一级元器件。例如，装有元器件的印制电路板或插件等。 第三级组装，一般称为底板缀或插箱级．用于安装和互连第二级组装的插件或印制电路板部件。

42 第四级组装，一般称为箱、柜级或系统级。主要逼过电缆及连接器互连第二、三级组装，并以电源馈线构成独立的有一定功能的仪器或设备。对于系统级，功能设备不在同一地点，则须用传输线或其他方式连接。图3-12所示为电子设备组装级的示意图。 图3-12电子设备组装级组示意图

43 这里需要说明的是：第一，在不同的等级上进行组装时，构件的含义会改变。例如，组装印制电路板时，电阻器、电容器、晶体管等元器件是组装构件；而组装设备的底板时，印制电路板则为组装构件。第二，对于某个具体的电子设备，不一定各组装级都具备，而是要根据具体情况来考虑应用到哪一级。

44 3.5.2 组装特点及方法 1．组装特点 电子设备的组装，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金属硬件和模型壳体，通过紧固零件或其他方法，由内到外按一定的顺序安装。电子产品属于技术密集型产品，组装电子产品的主要特点是： （1）组装工作是由多种基本技术构成的。如元器件的筛选与引线成形技术，线材加工处理技术，焊接技术，安装技术，质量检验技术等。

45 （2）装配操作质量，在很多情况下，都难以进行定量分析。如焊接质量的好坏，通常以目测判断，刻度盘、旋钮等的装配质量多以手感鉴定等。因此，掌握正确的安装操作方法是十分必要的，切勿养成随心所欲的操作习惯。
（3）进行装配工作的人员必须进行训练和挑选，经考核合格后持证上岗、否则，由于知识缺乏和技术水平不高，就可能生产出次品，而一旦混进次品，就不可能百分之百地被检查出来，产品质量就没有保证。

46 2．组装方法 组装工序在生产过程中要占去大量时间。装配时对于给定的生产条件须研究几种可能的方案并选取其中最佳方案。目前，电子设备的组装从原理上可分为如下几种。 （1）功能法。将电子设备的一部分放在一个完整的 结构部件内。该部件能完成变换或形成信号的局部任务（某种功能，从而得到在功能上和结构上都已完整的部件，便于生产和维护。按照用一个部件或一个组件来完成设备的一组既定功能的规模，分别称这种方法为部件功能法或组件功能法。不同的功能部件（接收机、发射机、存储器。译码器、显示器）有不同的结构外形、体积、安装尺寸和连接尺寸，很难做出统一的规定。这种方法将降低整个设备的组装密度。此方法广泛用在采用电真空器件的设备上，也适用于以分立元件为主的产品或终端功能部件上。

47 （2）组件法。制造出一些在外形尺寸和安装尺寸上都统一的部件，这时部件的功能完整性退居到次要地位。这种方法广泛用于统一电气安装工作中并可大大提高安装密度。根据实际需要组件法又可分为平面组件法和分层组件法，大多闻于组装以集成器件为主的设备。规范化所带来的副作用是允许功能和结构上有某些余量（因为元件的尺寸减小了）。 （3）功能组件法。这是兼顾功能法和组件法的特点，制造出既保证功能完整性又有规范化的结构尺寸的组件。微型电路的发展导致组装密度进一步增大，并可能有更大的结构余量和功能余量。因此，对微型电路进行结构设计时，要同时遵从功能原理和组件原理的原则。

48 3.6 整机总装工艺 3.6.1 整机装配工艺过程 整机装配的工序因设备的种类、规模不同，其构成也有所不同，但基本工序并没有什么变化。据此就可以制定出制造电子设备最有效的工序来。一般整机装配工艺过程如图3-13所示。由于产品的复杂程度、设备场地条件、生产数量、技术力量及工人操作技术水平等情况的不同，生产的组织形式和工序也要根据实际情况有所变化。例如，样机生产可按图3-13所示的主要工序直接进行。若大批量生产，印制板装配、机座装配及线束加工等几个工序可并列进行，后几道工序则可直列进行，重要的是要根据生产人数，装配人员的技术水平来编制最有利于现场指导的工序。

49 图3-13 整机装配的工艺过程

50 3.6.2 整机总装 电子整机的总装，就是将组成整机的各部分装 配件，经检验合格后，连接合成完整的电子设备的 过程。
1.总装的一般顺序及对装配件的质量要求 电子整机总装的一般顺序是：先轻后重、先铆 后装、先里后外、上道工序不能影响下道工序。 整机装配总的质量与备组成部分装配件的装配 质量是相关联的。因此，在总装之前对所有装配件 、紧固件等必须按技术要求进行配套和检查。 经检查合格的装配件应进行清洁处理，保证表 面无灰尘、油污、金属屑等。

51 2.整机总装的基本要求 （1）未经检验合格的装配件（零、部、整件），不得安装。已检验合格的装配件必须保持清洁。 （2）要认真阅读安装工艺文件和设计文件，严格遵守工艺规程。总装完成后的整机应符合图纸和工艺文件的要求。 （3）严格遵守总装的一般顺序，防止前后顺序颠倒，注意前后工序的衔接。 （4）总装过程中不要损伤元器件，避免碰坏机箱及元器件上的涂覆层，以免损害绝缘性能。 （5）应熟练掌握操作技能，保证质量，严格执行三检（自检、互检、专职检验）制度。

52 3.整机总装的工艺过程和流水线作业法 电子整机总装是生产过程中极为重要的环节，如果安装工艺、工序不正确，就可能达不到产品的功能要求或预定的技术指标。因此，为了保证整机的总装质量，必须合理安排总装的工艺过程和流水线。

53 （1）整机总装的工艺过程 产品的总装工艺过程会因产品的复杂程度、产量大小等方面的不同而有所区别。但总体来看，有下列几个环节。 ①准备。装配前对所有装配件、紧固件等从数量的配套和质量的合格两个方面进行检查和准备，同时做好整机装配及调试的准备工作。 ②装联。包括各部件的安装、焊接等内容。前面介绍的各种连接工艺，都应在装联环节中加以合理的实施应用。 ③调试。整机调试包括调整和测试两部分工作，即对整机内可调部分（例如，可调元器件及机械传动部分）进行调整，并对整机的电气性能进行测试。各类电子整机在总装完成后，一般在最后都要经过调试，才能达到规定的技术指标要求。

54 ④检验。整机检验应遵照产品标准（或技术条件）规定的内容进行。通常有下列三类试验，即：
生产过程中生产车间的交收试验、新产品的定型试 验及定型产品的定期试验（又称例行试验儿例行试 验的目的主要是考核产品质量和性能是否稳定正常。 ⑤包装。包装是电子整机产品总装过程中保护 和美化产品及促进销售的环节。电子整机产品的包 装通常着重于方便运输和储存两个方面。 ⑥人库或出厂。合格的电子整机产品经过合格 的包装就可以入库储存或直接出厂运往需求部门， 从而完成整个总装过程。

55 （2）流水线作业法 通常电子整机的总装是采用流水线作业法，又称流水线生产方式。流水线作业法是指把一部电子整机的装联和调试等工作划分成若干简单操作项目，每个装配工人完成各自负责的操作项比并按规定顺序把机件传送给下一道工序的装配工人继续操作，形似流水般不停地自首至尾逐步完成整机的总装的作业法。 流水线生产方式虽带有一定的强制性，但由于工作内容简单，动作单纯，记忆方便，故能减少差错，提高工效，保证产品质量。 先进的全自动流水线使生产效率和产品质量更为提高。例如，先进的印制电路板插焊流水线，不仅有先进的波峰焊接机，还配置了自动插件机，使印制电路板的插焊工作基本上实现了自动化。

56 3.6.3 整机总装质量的检验 整机总装完成后，按质量检查的内容进行检验，检验工作要始终坚持自检、互检和专职检验的制度。
通常，整机质量的检查有以下几个方面。 1.外观检查 装配好的整机表面无损伤、涂层无划痕、脱落，金属结构件无开焊、开裂，元器件安装牢固，导线 无损伤，元器件和端子套管的代号符合产品设计文 件的规定。整机的活动部分活动自如，机内没有多 余物（如焊料渣、零件、金属屑等）。

57 2.装联正确性检查 装联正确性检查又称电路检查，目的是检查电气连接是否符合电路原理图和接线图的要求，导电性能是否良好。 通常用万用表的R×100欧姆档对各检查点进行检查。批量生产时，可根据预先编制的电路检查程序表，对照电路图进行检查。

58 3.出厂试验和型式试验 （1）出厂试验 出厂试验是产品在完成装配、调试后，在出厂前按国家标准逐个试验。一般都是检验一些最重要的性能指标，并且这种试验都是既对产品无破坏性而又能比较迅速完成的项目。不同的产品有不同的国家标准，除上述外观检查外还有电气性能指标测试、绝缘电阻测试、绝缘强度测试、抗干扰测试等。 （2）型式试验 型式试验对产品的考核是全面的，包括产品的性能指标，对环境条件的适应度，工作的稳定性等。国家对各种不同的产品都有严格的标准。试验项目有高低温、高湿度循环使用和存放试验、振动试验、跌落试验、运输试验等。由于型式试验对产品有一定的破坏性，一般都是在新产品试制定型，或在设计、工艺，关键材料更改时，或客户认为有必要时进行抽样试验。

59 ★ 3.7 调试工艺 由于无线电电路设计的近似性，元器件的离散性和装配工艺的局限性，装配完的整机一般都要进行不同程度的调试，所以在电子产品的生产过程中，调试是一个非常重要的环节。调试工艺水平在很大程度上决定了整机的质量。

60 3.7.1 调试工艺过程 电子产品调试包括三个工作阶段内容：研制 阶段调试、调试工艺方案设计、生产阶段的调试。
研制阶段调试除了对电路设计方案进行试验和调 整外，还对后阶段的调试工艺方案设计和生产阶 段调试提供确切的标准数据。根据研制阶段调试 步骤、方法、过程，找出重点和难点，才能设计 出合理、科学、高质、高效的调试工艺方案，有 利于后阶段的生产调试。

61 一、研制阶段调试 研制阶段调试步骤与生产阶段调试步骤大致相同，但是研制阶段调试由于参考数据很少。电路不成熟，需要调整元件较多，给调试带来一定困难。在调试过程中还要确定哪些元件需要更改参数，哪些元件需要用可调元件来代替，并且要确定调试具体内容、步骤、方法、测试点及使用的仪器。这些都是在研制阶段需要做的工作。

62 二、调试工艺方案设计 调试工艺方案是指一整套适用于调试某产品的具体内容与项目（例如工作特性、测试点、电路参数等）、步骤与方法、测试条件与测试仪表。有关注意事项与安全操作规程。调试工艺方案的优劣直接影响到后阶段生产调试的效率和产品的质量，所以制定调试工艺方案时调试内容要具体、切实、可行，测试条件必须具体、清楚，测试仪器选择要合理，测试数据尽量表格化（以便从数据中寻找规律）。调试工艺方案一般有五个内容。

63 （1）确定调试项目及每个项目的调试步骤，要求。
　 （2）合理地安排调试工艺流程。调试工艺流程 的安排原则是先外后内，先调试结构部分，后调试 电气部分；先调试独立项目，后调试有相互影响的 项目；先调试基本指标，后调试对质量影响较大的 指标。整个调试过程是循序渐进的。例如，电视机 各个部件：高频头、中放、行、场扫描、视放、伴音、电源等电路都调试好后，才进行整机调试。

64 （3）合理地安排调试工序之间的衔接。在工厂流水作业式生产中对调试工序之间的衔接要求很高，否则整条生产线会出现混乱甚至瘫痪。为了避免重复或调乱可调元件，要求调试人员除了完成本工序调试任务外，不得调整与本工序无关的部分，调试完后还要做好标记，并且还要协调好各个调试工序的进度。在本工序调试的项目中，若遇到有故障的底板且在短时间内较难排除时，应作好故障记录，再转到维修线上修理，防止影响调试生产线的正常运行。

65 （4）选择调试手段。 ①要建造一个优良的调试环境，尽量减小如电磁场、噪声、湿度、温度等环境因素的影响。 ②根据每个调试工序的内容和特性要求配置好一套有合适精度的仪器。 ③熟悉仪器仪表的正确使用方法，根据调试内容选择出一个合适、快捷的调试操作方法。 （5）编制调试工艺文件。 调试工艺文件主要包括调试工艺卡、操作规程、质量分析表。

66 三、生产阶段调试 生产阶段调试质量和效率取决于操作人员对调试工艺的掌握程度和调试工艺过程是否制订得合理。 调试人员技能要求: ①懂得被调试产品整机电路的工作原理，了解其性能指标的要求和测试的条件。 ②熟悉各种仪表的性能指标及其使用环境要求，并能熟练地操作使用。调试人员必须进修过有关仪表、仪器的原理及其使用的课程。 ③懂得电路多个项目的测量和调试方法并能学会数据处理。 ④懂得总结调试过程中常见的放障，并能设法排除。 ⑤严格遵守安全操作规程。

67 四、生产调试工艺大致过程 （l）通电前的检查工作。在通电前应先检查底板 插件是否正确，是否有虚焊和短路，各仪器连接及工 作状态是否正确。只有通过这样的检查才能有效地减 小元件损坏，提高调试效率。首次调试还要检查各仪 器能否正常工作，验证其精确度。 （2）测量电源工作情况。若调试单元是外加电源，则先测量其供电电压是否适合。若由自身底板供电的，则应先断开负载，检测其在空载和接入假定负载时的 电压是否正常；若电压正常，则再接通原电路。 （3）通电观察。对电路通电，但暂不加入信号， 也不要急于调试。首先观察有无异常现象，如冒烟、 异味、元件发烫等。若真有异常现象，则应立即关断 电路的电源，再次检查底板。

68 （4）单元电路测试与调整。测试是在安装后对
电路的参数及工作状态进行测量。调整是指在测试 的基础上对电路的参数进行修正，使之满足设计要求。分块调试一般有两种方法。 ①若整机电路是由分开的多块功能电路板组成的，可以先对各功能电路分别调试完后再组装一起 调试。 ②对于单块电路板，先不要接各功能电路的连 接线，待各功能电路调试完后再接上。分块调试比 较理想的调试程序是按信号的流向进行，这样可以 把前面调试过的输出信号作为后一级的输人信号， 为最后联机调试创造条件。

69 分块调试包括静态调试和动态调试：静态调试一般指没有外加信号的条件下测试电路各点的电位，测出的数据与设计数据相比较，若超出规定的范围，则应分折其原因，并作适当调整；动态调试一般指在加入信号（或自身产生信号）后，测量三极管、集成电路等的动态工作电压，以及有关的波形、频率、相位、电路放大倍数，并通过调整相应的可调元件，使其多项指标符合设计要求。若经过动、静态调试后仍不能达到原设计要求，则应深入分析其测量数据，并要作出修正。

70 （5）整机性能测试与调整。由于使用了分块调试方法，有较多调试内容已在分块调试中完成，整机调试只须测试整机性能技术指标是否与设计指标相符，若不符合再作出适当调整。
（6）对产品进行老化和环境试验。

71 ★ 3.7.2 静态测试与调整 晶体管、集成电路等有源性器件都必须在一定 的静态工作点上工作，才能表现出更好的动态特性，
所以在动态调试与整机调试之前必须要对各功能电 路的静态工作点进行测量与调整，使其符合原设计 要求，这样才可以大大降低动态调试与整机调试时 的故障率，提高调试效率。

72 1.静态测试内容 （1）供电电源静态电压测试 电源电压是各级电路静态工作点是否正常的前提，电源电压偏高或偏低都不能测量出准确的静态工作点。电源电压若可能有较大起伏（如彩电的开关电源），最好先不要接入电路，测量其空载和接入假定负载时的电压，待电源电压输出正常后再接入电路。 （2）测试单元电路静态工作总电流 通过测量分块电路静态工作电流，可以及早知道单元电路工作状态。若电流偏大，则说明电路有短路或漏电；若电流偏小，则电路供电有可能出现开路。只有及早测量该电流，才能减小元件损坏。此时的电流只能作参考单元电路各静态工作点调试完后，还要再测量一次。

73 （3）三极管静态电压、电流测试 首先要测量三极管三极对地电压，即Ub、Ur、Ue，或测量Ube、Uce电压，判断三极管是否在规定的状态（放大、饱和、截止）内工作。例如，测出Uc＝0V、Ub＝0.68V、Ue＝0V，则说明三极管处于饱和导通状态。观察该状态是否与设计相同，若不相同，则要细心分析这些数据，并对基极偏置进行适当的调整。 其次再测量三极管集电极静态电流，测量方法有两种： ①直接测量法。把集电极焊接铜皮断开，然后串入万用表，用电流档测量其电流。 ②间接测量法。通过测量三极管集电极电阻或发射极电阻的电压，然后根据欧姆定律I＝U／R，计算出集电极静态电流。

74 （4）集成电路静态工作点的测试 ①集成电路各引脚静态对地电压的测量。集成 电路内的晶体管、电阻、电容都封装在一起，无法 进行调整。一般情况下，集成电路各脚对地电压基 本上反映了内部工作状态是否正常。在排除外围元 件损坏（或插错元件、短路）的情况下，只要将所 测得电压与正常电压进行比较，即可做出正确判断。 ②集成电路静态工作电流的测量。有时集成电 路虽然正常工作，但发热严重，说明其功耗偏大， 是静态工作电流不正常的表现，所以要测量其静态 工作电流。测量时可断开集成电路供电引脚铜皮， 串入万用表，使用电流档来测量。若是双电源供电（正负电源），则必须分别测量。

75 （5）数字电路静态逻辑电平的测量 一般情况下，数字电路只有两种电平，以TTL与非门电路为例，0.8V以下为低电平，1.8V以上为高电平。电压在0.8～1.8V 之间电路状态是不稳定的，所以该电压范围是不允许的。不同数字电路高低电平界限都有所不同，但相差不远。 在测量数字电路的静态逻辑电平时，先在输入端加入高电平或低电平。然后再测量各输出端的电压是高电平还是低电平，并作好记录。测量完毕后分析其状态电平，判断是否符合该数字电路的逻辑关系。若不符合，则要对电路引线作一次详细检查，或者更换该集成电路。

76 2.电路调整方法 进行测试的时候，可能需要对某些元件的参数加以调整，一般有两种方法。 （1）选择法 通过替换元件来选择合适的电路参数（性能或技术指标）。电路原理图中，在这种元件的参数旁边通常标注有“＊”号，表示需要在调整中才能准确地选定。因为反复替换元件很不方便，一般总是先接入可调元件，待调整确定了合适的元件参数后，再换上与选定参数值相同的固定元件。

77 （2）调节可调元件法 在电路中己经装有调整元件，如电位器、微调电容或微调电感等。其优点是调节方便，而且电路工作一段时间以后，如果状态发生变化，也可以随时调整，但可调元件的可靠性差，体积也比固定元件大。 上述两种方法都适用于静态调整和动态调整。 静态测试与调整时内容较多，适用于产品研制阶段或初学者试制电路使用。在生产阶段调试，为了提高生产效率，往往是只作简单针对性的调试，主要以调节可调性元件为主。对于不合相电路，也只作简单检查，如观察有没有短路或断线等。若不能发现故障，则应立即在底板上标明故障现象，再转向维修生产线上进行维修这样才不会耽误调试生产线的运行。

78 ★ 3.7.3 动态测试与调整 动态测试与调整是保证电路各项参数、性能、 指标的重要步骤、其测试与调整的项目内容包括动
态工作电压、波形的形状及其幅值和频率、动态输 出功率、相位关系、频带、放大倍数、动态范围等。 对于数字电路来说，只要器件选择合适，直流工作 点正常，逻辑关系就不会有太大问题，一般测试电 平的转换和工作速度即可。

79 1.电路动态工作电压 测试内容包括三极管b、c、e 极和集成电路各引脚对地的动态工作电压。动态电压与静态电压同样是判断电路是否正常工作的重要依据，例如有些振荡电路，当电路起振时测量Ube直流电压，万用表指针会出现反偏现象，利用这一点可以判断振荡电路是否起振。 2.测量电路重要波波形的幅度和频率 无论是在调试还是在排除故障的过程中，波形的测试与调整都是一个相当重要的技术。各种整机电路中都可能有波形产生或波形处理变换的电路。为了判断电路备种过程是否正常，是否符合技术要求，常需要观测各被测电路的输入、输出波形，并加以分析。对不符合技术要求的，则要通过调整电路元器件的参数，使之达到预定的技术要求。在脉冲电路的波形变换中，这种测试更为重要。

80 大多数情况下观察的是电压波形，有时为了观察电流波形，则可通过测量其限流电阻的电压，再转成电流的方法来测量。用示波器观测波形时，上限频率应高于测试波形的频率。对于脉冲波形，示波器的上升时间还必须满足要求。观测波形的时候可能会出现以下几种不正常的情况，只要细心分析波形，总会找出排除的办法。 （1）测量点没有波形 这种情况应重点检查电源、静态工作点、测试电路的连线等。

81 （2）波形失真 波形失真或波形不符合设计要求时，必须根据波 形特点采取相应的处理方法。例如功率放大器出现如 图3-14所示的波形，（a）是正常波形，（b）属于对 称性削波失真。通过适当减少输入信号，即可测出其 最大不失真输出电压，这就是该放大器的动态范围。 该动态范围与原设计值进行比较，若相符，则图3-14（b）的波形也属正常，而（c）、（d）两种波形均可能是由于互补输出级中点电位偏离所引起，所以检查 并调整该放大器的中点电位（即对电位器进行调整， 若没有，可改变输入端的偏置电阻）使输出波形对称。如果测量点电位正常，仍然出现上述波形，则可能是 由于前几级电路中某一级工作点不正常引起的。对此 只能逐级测量，直到找到出现故障的那一级放大器为止，再调整其静态工作点，使其恢复正常工作。

82 图3-14（e） 所示的波形主要是输出级互补管特性差异过大所致。 图3-14（f）所示的波形是由于输出互补管静态工作电流太小所致，称为交越失真。一般都有相应的电位器来调整；若没有，则可调整互补管的偏置电阻采解决。必须指出的是静态偏置电流与中点电位的调整是互相影响的，必须反复地调整，使其达到最佳工作状态。 图3-14正常波形与失真波形

83 对波形的线性、幅度要求较高的电路，一般都设置有专用电位器或一些补偿性元件来调整。对电视机行、场锯齿彼的凋整，一般不需要观察波形，而是根据屏幕上棋盘方格信号来调整。通过调整相应电位器（如行、场线性电位器，幅度电位器）使每个方格大小相等且均匀分布整个画面即可。

84 （3）波形幅度过大或过小 这种情况主要与电路增益控制元件有关，只要 细心测量有关增益控制元件即可排除故障。 （4）电压波形频率不准确 这种情况与振荡电路的选频元件有关，一般都 设有可调电感（如空心电感线圈、中周等）或可调 电容来改变其频率，只要作适当调整就能得到准确 频率。 （5）波形时有时无不稳定 这种情况可能是元件或引线接触不良而引起的。如果是振荡电路，则又可能因电路处于临界状态， 对此必须通过调整其静态工作点或一些反馈元件才 能排除故障。

85 （6）有杂波混入 首先要排除外来信号的干扰，即要做好各项的 屏蔽措施。若仍未能排除，则可能是电路自激引起的。因此只能通过加大消振电容的方法来排除故障，如加大电路的输人、输出端对地电容。三极管b、c 间电容，集成电路消振电容（相位补偿电容）等。

86 3.频率特性的测试与调整 频率特性是电子电路中的一项重要技术指标。电视机接收图像质量的好坏主要取决于高频调谐器及中放通道频率特性。所谓频率特性是指一个电路对于不同的频率、相同幅度的输入信号（通常是电压）在输出端产生的响应。测试电路频率特性的方法一般有两种，即信号源与电压表测量法和扫频仪测量法。

87 （1）用信号源与电压表测量法 在电路输人端加入按一定频率间隔的等幅正弦波，并且每加入一个正弦波就测量一次输出电压。 功率放大器常用这种方法测量其频率特性。 （2）用扫频仪测量频率特性 把扫频仪输人端和输出端分别与被测电路的输 出端和输入端连接，在扫频仪的显示屏上就可以看 出电路对各点频率时响应幅度曲线。采用扫频仪测 试频率特性，具有测试简便、迅速、直观、易于调 整等特点，常用于各种中频特性调试。带通调试等。如收音机的AM465kHz和FM107MHz中频特性常使用扫 频仪（或中频特性测试仪）来调试。 　　动态调试内容还有很多，如电路放大倍数、瞬 态响应、相位特性等，而且不同电路要求动态调试 项目也不相同。

88 3.7.4 整机性能测试与调整 整机调试是把所有经过动静态调试的各个部件组装在一起进行的有关测试．它的主要目的是使电子产品完全达到原设计的技术指标和要求。由于较多调试内容己在分块调试中完成了，整机调试只需检测整机技术指标是否达到原设计要求即可，若不能达到则再作适当调整。整机调试流程一般有以下几个步骤。

89 1.整机外观的检查 主要检查整机外观部件是否齐全，外部调节部 件和活动部件是否灵活。 2.整机内部结构的检查 主要检查整机内部连线的分布是否合理、整齐，内部传动部件是否灵活、可靠，各单元电路板或其 他部件与机座是否紧固，以及它们之问的连接线、 接插件有没有漏插、错插、插紧等。 3.对单元电器性能指标进行复检调试 该步骤主要是针对各单元电路连接后产生的相 互影响而设置的，其主要目的是复检各单元电路性 能指标是否有改变，若有改变，则须调整有关元器 件。

90 4.整机技术指标的测试 对已调整好的整机必须进行严格的技术测定，以 判断它是否达到原设计的技术要求。如收音机的整机 功耗、灵敏度、频率覆盖等技术指标脑测定。不同类 型的整机有各自的技术指标，并规定了相应的测试方 法。 5.整机老化和环境试验 通常，电子产品在装配、调试完后还要对小部分 整机进行老化测试和坏境试验，这样可以提早发现电 子产品中一些潜伏的故障，特别是可以发现带有共性 的故障，从而对同类型产品能够及早通过修改电路进 行补救，有利于提高电子产品的耐用性和可靠性。 一般的老化测试是对小部分电子产品进行长时间 通电运行，并测量其无故障工作时间。分析总结这些 电器的故障特点，找出它们的共性问题加以解决。

91 环境试验一般根据电子产品的工作环境而确定具
体的试验内容，并按照国家规定的方法进行试验。环 境试验一般只对小部分产品进行，常见环境试验内容 和方法如下。 （1）对供电电源适应能力试验 如使用交流220V供电的电子产品，一般要求输入 交流电压在220V±22V和频率在50Hz±4Hz之内，电子 产品仍能正常工作。 （2）温度试验 把电子产品放入温度试验箱内，进行额定使用的上、下限工作温度的试验。 （3）振动和冲击试验 把电子产品紧固在专门的振动台和冲击台上进行 单一频率振动试验，可变频率振动试验和冲击试验。 用木锤敲击电子产品也是冲击试验的一种。

92 完