电子装联工艺技术
电子装联工艺技术
保持一定的弯曲半径，以消除应力影响； 保持元器件本体或熔接点到弯曲点的最小距离至少为2倍
的引线直径或厚度，但不得小于0.75mm。 引线成形后的尺寸与PCB安装孔孔距相匹配； 引线直径大于1.3mm时，一般不可弯曲成形，小于1.3mm的硬引线（回火处
3.1 元器件通孔插装（THT）
3.1.2 安装次序 先低后高、先轻后重、先非敏感元器件后敏感元件、先
表面安装后通孔插装、先分立元器件后集成电路。
3.1 元器件通孔插装（THT）
3.1.3安装要求 安装高度要符合产品防震、绝缘、散热等要求及设计文件要求； 元器件加固要求：7g、3.5g及设计工艺文件的规定； 接线端子、铆钉不应作界面或层间连接用，导通孔（金属化孔）不能安装元器件； 一孔一线，孔径与引线直径的合理间隙（0.2～0.4mm） 空心铆钉不能用于电气连接； 元器件之间有至少为1.6mm的安全间距； 元器件安装后，引线伸出板面的长度应为1.5±0.8mm； 元器件安装后，引线端头采用弯曲连接时，引线弯曲长度为3.5 ～5.5d； 如底面无裸露的电路(印制导线)；元件可贴板安装(玻璃二极管除外),如底面有裸露电路,
2.2 元器件引线搪锡工艺
锡和锡铅合金为最佳的可焊性镀层，其厚度
为5～7μm。 镀金引线的搪锡（除金）：
Cu μm/s
金镀层是抗氧化性很强的镀层，与SnPb焊料
Ag Au
7
有很好的润湿性，但直接焊接金镀层时，
6
Pb
5
SnPb合金对金镀层产生强烈的溶解作用，金
4
Pt 3
与焊料中的Sn金属结合生成AuSn4合金，枝晶 2
对于表面贴装元器件，不管金层厚度为多少，在焊接前，应去除至少95% 被焊表面的金层；
电装工艺与电路可制造性设计的内容
电装工艺与电路可制造性设计的内容电子装联技术是电子装备制造基础支撑技术，作为电子信息产业的关键和核心，是电子装备实现小型化、轻量化、多功能化和高可靠性的关键技术。
随着各大跨国公司逐步把研发中心移至中国，以及中国本土的高科技公司逐渐增多，从事电子产品研发工作的工程师越来越多，但多数人员特别是硬件开发人员，普遍对制造工艺技术不熟悉，可制造性概念比较模糊。
为了帮助广大工程师提高可制造性设计水平和能力，学习和借鉴国外先进电子装备制造技术（包括工艺技术）和经验，我中心在上海与深圳成功举办多期班的基础上，决定继续举办“电装工艺与可制造性设计技术高级班”。
届时将邀请实战经验丰富的资深专家着重讲述可制造性设计中的关键技术,分享经验。
现将有关事项通知如下：一、目标结合国际最前沿理论和技术，系统讲授电子装联知识，介绍设备、工艺、元件、材料、标准的最新动态，使学员充分掌握电子装联的关键工艺，提高设计水平，降低产品制造缺陷；同时，帮助学员树立可制造性设计的观念，掌握可制造性设计的基本知识和方法。
二、内容第一部分：电子装联工艺技术1、电子装联技术的分类、等级，电子装联技术在产品研制、生产中的作用，电子装联焊接机理及技术，整机及单元装联工艺；2、整机装联中的接地技术与处理：整机接地慨念、电装中接地的分类、在整机/模块的装焊中对地线的处理、机柜装焊中的接地问题与处理；3、多芯电缆装焊工艺技术：多芯电缆装焊对导线的要求及加工，多芯电缆线束的制作，焊接型连接器电缆的装焊要求，多芯电缆连接器的热缩处理要求；4、压接对导线的要求，压接技术的工艺要求、性能要求、质量保证，装联中一些压接工程问题的处理及应对，扁平带装电缆压接工艺；5、整机装联的返修技术，电装工艺工作的主动性及如何做生产线实用的事情（用实例剖析）；6、电子产品电装整修工艺控制；电子装联中若干质量问题的分析及处理。
第二部分：电路可制造性设计1、电子装联用基本电路设计文件；电子装联常用基本工艺文件；应用先进电气互联技术的电路可制造性设计；2、板级电路模块电路可制造性设计；电子设备整机及单元可制造性设计；射频电缆组装件可制造性设计；低频电缆组件可制造性设计；3、电路设计文件的工艺性审查；通用化、标准化CAPP电装装配工艺过程卡（哑卡）的设计与编制；4、电子产品装联全生命周期中的质量控制及分析，电子产品电装整修工艺控制；电子装联中若干质量问题的分析及处理，电路可制造性设计的发展前景。
电子装联基础知识
电子装联基础知识目录一、基本概念 (2)1.1 电子装联的定义 (3)1.2 电子装联的目的和意义 (4)1.3 电子装联的基本流程 (5)二、电子装联的材料 (6)2.1 印刷电路板(PCB) (7)2.2 电子元件 (9)2.3 连接器 (9)2.4 焊接材料 (11)三、电子装联的工艺技术 (12)3.1 焊接技术 (13)3.1.1 手工焊接 (14)3.1.2 波峰焊接 (16)3.1.3 回流焊接 (17)3.2 装配技术 (18)3.2.1 零件装配 (19)3.2.2 组件装配 (20)3.3 导线加工技术 (21)3.3.1 导线剥皮 (23)3.3.2 导线接头制作 (24)3.3.3 导线固定 (25)四、电子装联的质量控制 (26)4.1 质量管理体系 (27)4.2 质量控制流程 (28)4.3 质量检测方法 (30)五、电子装联的标准化与规范化 (30)5.1 标准化工作 (32)5.2 规范化操作 (33)六、电子装联的发展趋势与创新 (34)6.1 智能化生产 (36)6.2 自动化与机器人技术 (37)6.3 绿色制造与环保要求 (38)一、基本概念电子装联基础知识是电子制造领域中的基础环节，涉及到电子元器件的组装、焊接、测试等一系列过程。
这一环节的质量直接影响到电子产品的性能和可靠性。
电子元器件：这是构成电子产品的基本单元，包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
这些元件通过特定的封装形式（如SMD，即表面贴装设备）被集成到电路板上。
电路板：作为电子元器件的支撑和连接载体，电路板通常由多层印刷电路板（PCB）组成，上面布满了导电层和绝缘层，用于传输电流和信号。
焊接技术：焊接是将电子元器件与电路板牢固连接的关键步骤。
常见的焊接方法有手动焊接和波峰焊接等，手动焊接适用于短期建立稳定的电气连接，而波峰焊接则适合大批量生产。
装配：装配是将电子元器件按照设计要求组装到电路板上的过程。
(工艺技术)电装工艺简介
电装工艺：保持创新的精神电装，是电子装联（或电子组装）的简称；电子装联(eiectronic assembiy)指的是在电子电气产品形成中采用的装配和电连接的工艺过程。
电装工艺的含义是，“现代化企业在组织大规模的科研生产，把许多人组织在一起，共同地有计划地进行电子电气产品的装配和电连接，需要设计、制定共同遵守的电子装联法规、规定，这种法规和规定就是电装工艺技术，简称电装工艺”。
对于电子产品而言，电路设计产品的功能，结构设计产品的形态，工艺设计产品的过程。
电子设备中的装联技术，过去一般通称电装和电子装联，多指在电的效应和环境介质中点与点之间的连接关系；近几年业内甚至有一种倾向，把涵义十分广泛，内容十分丰富的电子装联技术狭隘的概括在板级电路的“SMT”内。
谈到电子装联技术，人们往往只注意电子装备的基本部件——印制电路板组装件的可制造性设计，这是可以理解的；因为，毕竟在印制电路板组装件中包含了太多丰富的内容。
目前，THT、SMT是其中主要研究、设计内容。
但从事工程任务的电路设计师和电装工艺师们都十分清楚，电子装联技术，绝不单纯的局限于印制电路板组装件，它包含了更多的内涵。
从某种程度上讲，常规印制电路板组装件（即板级电路的THT、SMT）相对而言还比较好办，因为，至少这类板级电路的可制造性设计还有相对先进的装联设备和设计软件作技术支撑，但对于作为构成电路设计重要组成部分的整机/单元模块，高、低频传输线，高频、超高频、微波电路印制电路板组装件，板级电路、整机/单元模块的EMC，板级电路模块及整机/单元模块的MPT设计，无论是国内或国外都是有待进一步解决。
“九、五”后期，我们对电子装联的概念进行了拓展，提出了“电气互联技术”这一具有前瞻性的创新。
在电子装备中，电气互联技术指的是：“在电、磁、光、静电、温度等效应和环境介质中任何两点（或多点）之间的电气连通技术，即由电子、光电子器件、基板、导线、连接器等零部件，在电磁介质环境中经布局布线联合制成承制所设定的电气模型的工程实体的制造技术”。
电子装联技术
当前，我们正经历着一场新的技术革命，它包含了新材料、新能源、生物工程、 海洋工程 、航空航天和电子信息技术等领域，但其中影响最大 、渗透性强、最具 代表性的乃是电子信息技术 。
电子装联技术是电子信息技术 和电子行业的支撑技术，是衡量一个国家综合实力 和科技发展水平的重要标志之一，是电子产品实现小型化、轻量化、多功能化、智能 化和高可靠性的关键技术。
1.2 THT技术—成型
电容的成型
电阻的成型
1.2 THT技术—成型
1.2 THT技术—成型
元器件引线的弯曲成型要求
⑴ 引线弯曲的最小半径不得小于引线直径的2倍，不能“打死弯”； ⑵ 引线弯曲处距离元器件本体至少在2mm以上，绝对不能从引线 的根部开始弯折。
1.2 THT技术—成型
滚轮式电阻整形差别还体现在：基板、元器件、组件形态、焊点形态和组装工艺方法各个 方面
1.5 MPT技术简介
MPT微组装技术 ：Microelectronic Packaging Technology MPT
综合运用微电子焊接接技术、表面贴装技术以及封装工艺，将大规模/或 超大规模集成电路裸芯片、薄/厚膜混合集成电路、表面贴装元器件等高密 度地互连于多层板上并将其构成三维立体结构的高密度、高速度、高可靠性， 外形微小化，功能模块式的电子产品的一种电子装联技术。
●电子产品企业质量管理。
1.1 电子装联技术
电子装联方式：
●插装（ＴＨＴ） 通孔插装技术 Through Hole Technology
●表面贴装（ＳＭＴ） 表面贴装技术 Surface Mount Technology
●微组装（MPT） 微组装技术 Microelectronic Packaging Technology
电装工艺技术培训,电子设计工艺培训,
栅阵列型（以BGA为代表）的转变。
表1 电子装联发展史
电子封装技术
第一代
电子装联技术
分立组件，分立走线，金属底板，电子管，接线 柱，线扎，手工THT技术。 分立组件，单层/双面印制电路板，手工THT技术。 IC，双面印制板，初级多层印制板，初级厚/薄膜 混合集成电路，波峰焊。
电子管时代（50 年代）
在一些小型化电子装备中已大量使用BGA，以 SMT为主流的混合组装技术（MMT）是21世纪初叶 我国电子装备电路组装的主要形式，不仅DIP和 SMC/SMD混合组装（THT/SMT），而且随着DCA 组装技术的推广应用，将会出现DIP、SMC/SMD和 倒装片在同一电路板上组装，以至在一些先进的电子 装备中将应用把CSP装于MCM上，再进行3D组装的 3D+MCM先进组装技术。
第二代
晶体管时代 （60年代）
集成电路时代 （70年代）
第三代
第四代
大规模/超大规 模集成电路时代 （80年代）
超大规模集成电 路时代（90年代）
LSI/VLSI/ALSI，细线多层印制板，多层厚/薄膜 混合集成电路，HDI（高密度组装技术），SMT （表面组装技术），再流焊。
BGA，CSP，SMT（表面组装技术），MCM（多芯片组 件），3D（立体组装技术），MPT（微组装技术）， DCA（直接芯片组装技术），TAB（载带焊技术），无铅 焊接技术，穿孔回流焊技术，选择焊技术，乳化半水清 洗技术，激光再流焊技术，金丝焊技术，凸点制造技术， Flip Chip（倒装焊技术）。
进入二十一世纪后，电子装联技术由电子组装扩展 到电气互联，其定义为：
“在电、磁、光、静电、温度等效应和环境介质中
任何两点（或多点）之间的电气连通技术，即由电子、 光电子器件、基板、导线、连接器等零部件，在电磁介 质环境中经布局布线联合制成承制所设定的电气模型的 工程实体的制造技术”。
《电子产品装连工艺》PPT课件
印制电路（PCB）板的组装工艺 面板、机壳装配工艺 散热件、屏蔽装置的装配工艺： 其他连接工艺
教学目的：
1.掌握印制电路板的组装工艺和要求。 2.了解面板、机壳装配、散热件、屏蔽装置的 装配工艺。 3.了解其他连接工艺。
教学重点：印制电路板的组装工艺和要求。 教学难点：印制电路板的组装工艺和要求。
元器件插装的技术要求(续)：
7.插装玻璃壳体的二极管时，最好先将引线绕1~2圈，形成螺旋 形以增加留线长度如图所示，不宜紧靠根部弯折，以免受力破 裂损坏。
8.插装元器件要戴手套，尤其对易氧化、易生锈的金属元器件， 以防止汗渍对元器件的腐蚀作用。 9.印制电路板插装元器件后，元器件的引线穿过焊盘应保留一 定长度，一般应多于2mm。为使元器件在焊接过程中不浮起和脱 落，同时又便于拆焊，引线弯的角度最好是在45°~60°之间， 如图。
• 在面板、机壳上印刷出产品设计需要 的文字、符号及标记。
为了保证漏印质量，漏印前对面板、机壳和丝网有如下要求：面板、 机壳需要漏印的表面应无划痕损伤等缺陷；面板、机壳要经除尘处理； 网上的文字、符号和标记等图样不走形，网孔要干净，易漏油墨。
漏印流程：
漏印图
形文字 的丝网
漏印
套色
干燥
制板
1.将要漏印的文字、符号和标记等图样照相制成1∶1大 小的负片。 2.负片再次爆光制成正片。 3.正片放在涂有感光胶的丝网上，在曝光灯下曝光1～2m in。应掌握好曝光时间，曝光时间短，未感光部分不易 冲洗掉，造成丝网漏孔不干净，已感光部分的感光胶也 容易脱落，致使文图不清晰，影响漏印质量；曝光时间 过长，则使文字、符号和标记等图样的边缘产生毛刺。 4.丝网冲洗显影。
SMT安装方式：
电子装联系列-线扎制作技术
线束制作工艺技术本讲义列出了线束(扎)制作工艺、检验、保管等工艺技术要求。
本讲义适用于电子产品线束线扎的制作和检验。
一、概述整机装联线束的制作使用的术语)样板布线法：将线扎图按1：1比例绘制样板，并在样板上直接布线的工 艺方法。
)按图续绑法：按照工艺规定的扎线方向、续线、甩线顺序，按图样扎线的 工艺方法。
)机上绑线法：导线(束)连接一端或两端后，在机器上进行绑扎的工艺方法。
)续线表：表示线扎分支续(加)入主干(或主分支)的导线号、留长尺寸和从 线扎主干甩(分)出的导线号表。
)扎线方向：根据扎线的形状，尺寸……，给线扎规定的扎线路径。
)布线：按导线表，将导线在绑线样板上或机器上布放的工艺过程。
)线扎整理：将布放好的导线整理平直，并将导线端部引出线按图示尺寸或 工艺要求，修剪整齐的过程。
)线扎绑定：按图示尺寸或工艺要求，线扎用绝缘线(一般用绵丝绳或扎线 带)绑扎，使至定型的工艺过程。
)主干：反映线扎主要尺寸和基本形状的部分。
主分支：直接从主干上分出来的支束。
次分支：从主分支上分出来的支束。
)甩线(分线)：线束在绑扎过程中，从主干(或分支)内分出的导线。
续线(加线):线束在绑扎过程中，加入主干(或分支)的导线。
二、材料、工具、设备扎线的一般常用材料：绵丝绳、尼龙扎线扣、粘胶带、棕丝套管、防波套、帆布、软革、硝基胶液(Q98-1)、聚氯乙烯套管、热缩套管等。
主要工具：钢卷尺、钢直尺、剪刀、留屑钳、剥线钳、斜嘴钳、电烙铁、扎 线枪、布线钉(圆钢钉)等。
主要设备：绞线机、锡锅、热风枪、兆欧表(500V)、印字设备、木质布线板、欧姆表等。
三、整机布线遵循的原则整机布线设计是在整件装联中各种元件、器件之间进行电连接布线设计，保 证布线位置与结构的合理，实现整机内元器件之间、各组件之间、各插箱类之间等的电连接达到可靠的电性能指标。
整件中涉及到的电源线、信号线、控制线、接地线等各种导线(束)或电缆需按照导线(束)或电缆的类型、频率、功率等分类进行合理绑扎走线，这样可有效防止或减少线间偶束而产生的各种干扰，以及线间高电平线路对低电平线路直接感应。
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3.1 元器件通孔插装（THT）
3.1.2 安装次序 先低后高、先轻后重、先非敏感元器件后敏感元件、先
表面安装后通孔插装、先分立元器件后集成电路。
3.1 元器件通孔插装（THT）
3.1.3安装要求 安装高度要符合产品防震、绝缘、散热等要求及设计文件要求； 元器件加固要求：7g、3.5g及设计工艺文件的规定； 接线端子、铆钉不应作界面或层间连接用，导通孔（金属化孔）不能安装元器件； 一孔一线，孔径与引线直径的合理间隙（0.2～0.4mm） 空心铆钉不能用于电气连接； 元器件之间有至少为1.6mm的安全间距； 元器件安装后，引线伸出板面的长度应为1.5±0.8mm； 元器件安装后，引线端头采用弯曲连接时，引线弯曲长度为3.5 ～5.5d； 如底面无裸露的电路(印制导线)；元件可贴板安装(玻璃二极管除外),如底面有裸露电路,
采用机械剥线工具，应采用不可调钳口的精密剥线钳，并做到钳口与导线规格 配合的唯一性。
热剥工艺造成的绝缘层变色是允许的，但不应烧焦发黑。 化学剥除绝缘层仅适用于单股实芯导线的端头处理，处理后应立即进行中和、
清洗； 屏蔽导线屏蔽层的处理应符合产品技术要求，处理方法应符合有关标准的要求。
2.6 PCB组装前的预处理
2.1 元器件引线的可焊性检查
可焊性是衡量元器件和PCB焊接部位是否可以顺利发生焊接过程的重要特征之一，是保证 焊点质量，防止焊点缺陷的重要条件。
可焊性检查主要有以下三种方法
焊槽法（垂直浸渍法） 焊球法（润湿时间法） 润湿称量法（GB/T2423.32-2008）
IEC60068-2-58试验Td：表面安装元器件的可焊性、金属化层耐熔蚀和耐焊接热 标准试验条件：可焊性试验温度235℃ 耐焊接热试验温度260℃
Ni
状结构，其性能变脆，机械强度下降。为防
1
℃
止金脆现象出现，镀金引线在焊接前必须经
0
200
300
400
500
Sn-Pb焊料中各种金属的溶解速度
过搪锡除金处理。
2.3 IPC-J-STD-001D对镀金引线除金的规定
对于具有2.5μm或更厚金层的通孔元件引线，在焊接前，应去除至少95%被 焊表面的金层；
对于表面贴装元器件，不管金层厚度为多少，在焊接前，应去除至少95% 被焊表面的金层；
针对镀金层厚度大于或等于有2.5μm的元器件，可采用二次搪锡工艺或波峰 焊接工艺去除焊接端头表面的金层。
针对采用化学浸镍金（ENIG）工艺的印制板，印制板表面镀金层可免除除 金要求。
2.4 元器件引线成型工艺要求
PCB的复验
组装前要求
3 印制电路板组装工艺
3.1 元器件通孔插装（THT）
3.1.1 安装原则
元器件在PCB上安装的形式多样，但都必须符合产品质量和可靠性要求，遵守有关原则： 元器件安装应满足产品力学和气候环境条件的要求； 疏密均匀、排列整齐、不允许立体交叉和重叠； 轴向引线元器件必须平行于板面安装，非轴向引线的元器件原则上不得水平安装； 金属壳体元器件应能与相邻印制导线和导体元器件绝缘。 元器件之间要保持合理的安全间隙或套套管； 大质量元器件的加固； 大功率元器件的散热和悬空安装； 热敏元器件安装，应远离发热元件或隔热措施； 静电敏感元器件安装，采取防静电措施； 元器件安装后，不得挡住其它元器件引线，以便于拆装、清洗；
引线成形一般应有专用工具或设备完成。SMD引线成形必 须由专用工装完成；
保持一定的弯曲半径，以消除应力影响； 保持元器件本体或熔接点到弯曲点的最小距离至少为2倍
的引线直径或厚度，但不得小于0.75mm。 引线成形后的尺寸与PCB安装孔孔距相匹配； 引线直径大于1.3mm时，一般不可弯曲成形，小于1.3mm的硬引线（回火处
1.1 电子装联工艺技术的发展概况
装联工艺的发展阶段
电子管时代 晶体管时代 集成电路时代 表面安装时代 微组装时代 装联工艺技术的三次革命
通孔插装 表面安装 微组装 器件封装技术的发展
电子产品的装联工艺是建立在器件封装形式变化的基础上，即一种新型器件的出现， 必 然会创新出一种新的装联技术和工艺，从而促进装联工艺技术的进步。 QFP BGA CSP（μBGA） DCA MCM …… 小型，超小型器件的出现和推广应用，促进了高密度组装技术的发展，也模糊了一 级封 装和二级组装之间的界限。同时对电子产品的设计、组装工艺、组装设备等提出了更新 更高的要求。
产品，不允许停歇，最终使用环境异常苛刻。需要时产品必须有效，例如生 命救治和其它关键的设备系统。
1.3 电子装联工艺的组成
随着电子技术的不断发展和新型元器件的不断出现，电子装联技术也在不断 变化和发展。
➢ 电子装联工艺的组成 ➢ 电子装联工艺的质量控制
电子装联工艺的组成
电子装联质量控制
2 装联前的准备工艺
目录
1、概述 2、装联前的准备工艺 3、印制电路板组装工艺 4、焊接工艺 5、清洗工艺 6、压接工艺技术 7、电子产品防护与加固工艺 8、电子组装质量控制及检查 9、电缆组装件制作工艺 10、整机组装工艺 11、静电防护工艺 12、应用先进标准，指导先进制造技术
1 概述
电子产品装联工艺是指用规定的电子元器件和零、部（组）经过电子 及机械的装配和连接，使电子产品满足设计任务书要求的工艺技术。 因此，没有一整套较为先进成熟的、可操作性的电子装联工艺技术， 是不可能保证电子装联的高质量和电子产品的可靠性。
理），也不允许弯曲成形。 引线成型后，引线不允许有裂纹或超过直径10%的变形。 扁平封装器件（如QFP等）应先搪锡后成形。 成形不当或不符合要求时，原弯曲半径在1～2倍引线直径内，可以矫直后在原处再弯曲
一次。
2.5 导线端头处理工艺要求
导线端头绝缘层剥除应使用热控型剥线工具，限制使用机械（冷）剥 线工具。
2.2 元器件引线搪锡工艺
锡和锡铅合金为最佳的可焊性镀层，其厚度
为5～7μm。 镀金引线的搪锡（除金）：
Cu μm/s
金镀层是抗氧化好的润湿性，但直接焊接金镀层时，
6
Pb
5
SnPb合金对金镀层产生强烈的溶解作用，金
4
Pt 3
与焊料中的Sn金属结合生成AuSn4合金，枝晶 2
1.2 电子产品的分级
按IPC-STD-001“电子电气组装件焊接要求”标准规定，根据产品最终使用条 件进行分级。
➢ 1级（通用电子产品）：指组装完整，以满足使用功能主要要求的产品。 ➢ 2级（专用服务类电子产品）：该产品具有持续的性能和持久的寿命。需要不
间断的服务，但不是主要的。通常在最终使用环境下使用不会失效。 ➢ 3级（高性能电子产品）：指具有持续的高性能或能严格按指令运行的设备和