浅谈微波接收机的电气装配工艺与实施

2021-10-18 08:57高敏
科学技术创新 2021年27期
关键词:电路板元器件接收机

高敏

(福建星海通信科技有限公司,福建 福州 350008)

电子产品的电气装配工艺从概念上来讲就是电子产品的焊接过程和装配工程,是电子产品生产过程不可或缺的内容,电气装配工艺的好坏直接关系到电子产品的质量和生产效率。一个好的电子产品除了要有进行精心的电路设计和使用质量良好的元器件外,还要有良好的装配工艺来对电子产品进行装配作业,使得电子产品的性能和质量达到要求,本文以我司生产的微波接收机为例来介绍电子产品的电气装配工艺。

1 微波接收机简介

在介绍微波接收机的装配工艺之前,我们先来了解一下该接收机的基本组成,接收机为超外差式微波接收机,它由电调预选器、混频器、中频放大器、译码器等组成,微波接收机的组成布局图如图1 所示。该接收机的作用是接收来自机载设备发出的射频信号,经选频、放大、译码等输出相应码元脉冲信号。由于微波接收机工作在L 波段,为了有利于各单元电路屏蔽,减少单元电路间的电磁干扰,本接收机整机采用了屏蔽盒式结构,内部各微波电路采用模块式腔体布局。

图1 微波接收机组成布局图

2 微波接收机电气装配工艺

2.1 电气装配工艺文件设计

电气装配工艺设计是指工艺技术员在新产品技术设计阶段,根据电子产品特点和企业的生产组织模式对电子产品的整个装配作业流程和生产过程进行合理有效的方案设计,形成了成套的装配工艺文件,用于指导电子产品的生产人员进行电气装配和生产。而电子设备的电气装配工艺的好坏对设备的整机电气性能的各项指标有着重要影响,对提高整机性能和可靠性有重要作用。根据多年从事工艺设计工作的经验来看,电路布局构造对电气装配工艺影响大,因此要想获得好的电气装配工艺,必须在产品技术设计阶段就开展电气装配工艺设计。依据SJ/T 207-2018《设计文件管理制度》相关要求,微波接收机产品的电气装配工艺文件主要有装配图、接线图、工艺过程卡等。

2.2 采用的电气装配工艺

首先我们来了解一下微波接收机电气装配的主要工作内容,它包括机械性装配和电气连接。机械性装配是指对组成整机的结构件、带元件的印制板、接线装置、电气元件以及屏蔽、散热、绝缘、防振等零部件用机械方式进行组装,以满足产品的强度要求,保证电气性能的可靠性,并获得在机械、电气和化学上的性能指标。机械性装配常用的连接工艺有螺装、铆装和胶合三类,由于微波接收机采用一次成型的腔体结构,机械性装配主要是固定电路板和安装射频接插件,因而在这里采用螺装连接工艺。电气连接是指对元器件、电路板等进行装联,电气连接的主要工作内容是依据装配图把电子元器件插装到印制电路板上,并按照接线图、接线表等把各种装有元件的印制电路板、接插件以及各导线进行连接,以实现整机产品的电气性能。电气连接常用的工艺有焊接、铆接、压接等,这里采用焊接为主。

2.3 装配工艺原则

微波接收机的装配工艺遵循以下原则:

(2)元件、部件的布局和排列要有利于装配,避免因装配位置设置不当给安装带来的困难, 或电烙铁接近焊点时而烫坏元器件等。

(3)对整机中易损元件或常更换的元器件,在装拆更换时应方便,并不能损坏其它元器件,且在实际装配中易损坏的元器件应尽可能最后进行装配。

3 微波接收机电气装配工艺实施

3.1 装配工艺流程

微波接收机的装配工艺过程大致可分为装配前准备、电路板装联(包括安装与焊接)、部件(模块)装联、整机装联、检验等几个阶段,装配工艺流程图(如图2 所示)。

图2 微波接收机装配工艺流程图

装配准备是在进行装配之前,做好物料清点、元器件的预加工、导线(包括各种线材的下线、线端预处理)等各种准备工作。

印制电路板装联是按照单元电路板装配图把各类元器件安装到印制电路板上,并按规定要求进行焊接。微波接收机共有电调、低噪声放大、中频放大、解调、滤波、前置放大等模块,共8 块印制电路板需进行装联。

部件(模块) 装联是按照部件装配图用紧固件把各种结构件、电路板、接插件和导线等组装在一起,并按部件接线表要求进行电气连接。例如电调预选器部件由电调单元电路板和屏蔽盒等装联而成。

本研究收集了2005年5月~2015年12月胸外科行胸腺切除术27例住院患者的临床及病理资料。其中合并MG12例,入组标准符合MG诊断和治疗指南2015诊断标准:(1)临床表现:有波动性和易疲劳性的肌无力,晨轻暮重;(2)新斯的明试验阳性;(3)重复电刺激(RNS)检查低频刺激波幅递减10%以上;(4)外周血检查AChR抗体阳性;(5)排除其他免疫学疾病等。不合并MG15例。

整机装联是按照整机装配图(也称总装图)用紧固件把各种结构件、电路板、接插件和导线等组装在整体机架(整体机架按机体外形大致分为柜式、箱式、台式及盒式四类)上,并按整机接线图和接线表要求进行电气连接。该微波接收机采用屏蔽盒式机体结构,各单元电路板用螺钉固定在相应的模块腔体内。

检验是在每道装配工序完成后,以相应的装配图、接线图、装配工艺卡和检验规范为依据对装配工作质量进行检验,以确保装配后的零部件或整机等性能符合相关技术标准要求。

3.2 微波电路装配要求

3.2.1 焊接要求

焊接质量与整个产品的质量有着密切关系,在电子产品电气装配中焊接工艺很重要,每个焊接点的质量,都将影响着整个产品的电性能、可靠性及稳定性。特别对于微波电路,焊料的选用、焊接点的大小都可能直接影响电路的性能指标。

微波接收机电路板的焊接应按以下要求进行:

(1)电路焊接前,检查微波电路表面有无断痕、有无明显翘曲、有无明显氧化问题,若有应作为不合格品处理,否则将影响产品质量。

(2)微波电路焊接前,应放入电烘箱,温度75℃±2℃,预烘30min 后,取出进行焊接。

(3)应使用防静电恒温电烙铁,焊接温度设置在240℃±10℃,单次焊接时间不超过3S,尽量1 次焊接成功;若需重焊,应间隔5 分钟后,复焊。焊接总次不超过3 次。

(4)焊料型号应在工序中做出规定,每个焊点应给出具体用量(可按要求把焊锡丝剪成小段)。

(5)两个模块之间的电气连接,应充分考虑膨胀系数。两模块间的金带连线不可太直或太短,要有半径为0.16mm 定的弧形(可用镀银圆铜线成型后作为短接线)。

3.2.2 合理使用紧固零件

合理使用紧固零件是整机装配工艺要求之一,对整机的可靠性有很大关系,因此要注意以下几点:

(1)首先应根据紧固零件断承受的负荷合理选用,紧固时,螺钉最少有4~5 牙螺纹旋入连接件,螺钉头露出螺母2~3 牙螺纹为宜。

(2)为防止松动,螺钉螺母连接应加弹簧垫圈或平垫圈,垫圈应安装在螺母的一面,对于强度差的被连接件必须加平垫圈,对易碎零件如瓷件等应加纸垫圈或胶木垫圈。

(3)在紧固时,应合理选用装配工具,如板手、起子,旋紧力要适当,避免把螺钉螺母挤出毛刺或开裂,并防止用力过大产生滑扣。

3.2.3 静电防护要求

微波接收机的电气装配全过程,包括电路板及整机总装,都应在防静电工作区内采取防静电措施实施装配,如:使用防静电恒温电烙铁,穿戴防表电服、鞋和帽,配戴防表电手腕带等。接收机装配结束后,多余的各种导线线头、器件引脚应采防静电留屑钳剪切。

3.2.4 清洗要求

(1)对于放置时间较长,电路表面较脏的电路板,在焊接前应用蘸有120#航空汽油的脱脂棉球清洗2~3 遍。

(2)微波电路板焊后并经检验合格的,应用蘸有120#航空汽油的脱脂棉球清洗3 遍,最后1 遍要用无污染的120#航空汽油进行清洗。清洗过程,注意清洗液不得渗入集成电路内部,不得伤及元器件和印制线路。

3.2.5 多余物控制要求

微波接收机装焊过程,烙铁头上多余的焊料和污物,应在湿润的高温海绵块上擦拭清除,不可用甩的方法去除,应防止焊锡等污物飞溅至接产品内部。接收机装配结束后,多余的线头、剥线塑料皮、纱头、金属丝等应放入专用的容器内,由专人定期收集,并处理。

3.2.6 其它要求

微波接收机的外部壳体、内部腔体及各模块电路间的隔板,均为镀银结构件,装配过程,应戴白纱手套,防止手上的污渍、汗渍侵蚀镀银层。

综上所述,电气装配工艺是电子产品生产过程至关重要的部分,特别是微波电路,电气装配工艺的好坏不仅直接影响电子产品的质量和生产效率,还关系到产品的性能指标能否实现。在产品技术设计阶段就同步开展电气装配工艺设计,确定合适的电气装配工艺,编制规范的电气装配工艺文件,并在工艺技术实施中进行严格的管控,使得电子产品的性能和质量达到要求。

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