曹曉強(qiáng)，史汝鑫，王倩，張宏燕，舒麗霞

（上海航天電子技術(shù)研究所，上海，201114）

0 引言

某型號(hào)便攜式檢測(cè)儀的各種電子部件主要有顯示屏、電源模塊、插頭、風(fēng)扇、蜂鳴器、接線(xiàn)排、各種印制板等，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)檢測(cè)儀各種部件、插件、元件之間的電連接，并達(dá)到設(shè)備的電氣、電磁兼容等性能指標(biāo)，該檢測(cè)儀的電訊裝配采用的是手工電焊，操作者水平的高低直接決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。

為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的可靠性，本文從電訊裝配的流程、工藝技術(shù)兩個(gè)方面詳細(xì)介紹了某電子設(shè)備檢測(cè)儀器的電焊過(guò)程，深入分析工藝關(guān)鍵技術(shù)，分析關(guān)鍵技術(shù)的操作難點(diǎn)，并找出解決問(wèn)題的方法，為后續(xù)檢測(cè)儀的批產(chǎn)及同類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了工藝方面的保障及操作方面的指導(dǎo)。

1 電訊裝配流程

檢測(cè)儀電訊裝配的裝配流程主要包含生產(chǎn)準(zhǔn)備、預(yù)處理、導(dǎo)線(xiàn)連接、檢驗(yàn)四個(gè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

生產(chǎn)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)主要消化設(shè)計(jì)文件、工藝文件，檢查元器件等零部件的外觀(guān)，并熟悉生產(chǎn)環(huán)境、防靜電控制、多余物控制等方面的要求。該電子設(shè)備對(duì)裝配環(huán)境中的靜電防護(hù)、清潔度要求都比較嚴(yán)格，因此裝配前的準(zhǔn)備工作尤為重要，特別注意必須在EPA區(qū)域裝配，操作者需要穿戴防靜電服和鞋，并佩戴手環(huán)，必須通過(guò)腕帶測(cè)試儀的檢測(cè)，保證接地良好。

預(yù)處理環(huán)節(jié)主要對(duì)導(dǎo)線(xiàn)、插座進(jìn)行預(yù)處理，剪裁套管并做位號(hào)標(biāo)記。該檢測(cè)儀采用的導(dǎo)線(xiàn)主要有高溫雙絞線(xiàn)、AFKPFK系列屏蔽線(xiàn)、扁平線(xiàn)等。根據(jù)技術(shù)要求對(duì)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行下料，并加長(zhǎng)100mm作為布線(xiàn)及返修的余量；導(dǎo)線(xiàn)端頭處理采用熱剝，不允許采用冷剝，防止損傷導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)芯；導(dǎo)線(xiàn)搪錫采用溫控電烙鐵手工塘錫，控制溫度為290℃~310℃，時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，控制在3s以?xún)?nèi)，導(dǎo)線(xiàn)與絕緣層根部留有0.5mm不塘錫距離；根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)的粗細(xì)、器件及插座上焊片的大小剪取耐寒管和熱縮套管。

導(dǎo)線(xiàn)連接環(huán)節(jié)主要對(duì)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行連接、布線(xiàn)和綁扎。過(guò)程中注意焊杯的焊接順序、焊點(diǎn)的清潔、焊點(diǎn)的保護(hù)、屏蔽層的處理等，參考接線(xiàn)圖走線(xiàn)并用機(jī)上綁線(xiàn)法邊布線(xiàn)邊用錦絲線(xiàn)綁扎，綁扎完成后選用與線(xiàn)束相匹配的固定夾固定線(xiàn)束。

檢驗(yàn)環(huán)節(jié)主要包含焊點(diǎn)質(zhì)量的檢驗(yàn)、布線(xiàn)扎線(xiàn)的質(zhì)量、外觀(guān)的質(zhì)量及緊固件的緊固情況，并按照接線(xiàn)表進(jìn)行導(dǎo)通、絕緣、接點(diǎn)檢查，同時(shí)注意檢查焊珠等多余物。

2 工藝關(guān)鍵技術(shù)

■2.1 屏蔽信號(hào)線(xiàn)剝頭與挑線(xiàn)

為了避免芯線(xiàn)被扭曲、環(huán)繞、裂口、斷股、劃傷或有其它方式的損壞，導(dǎo)線(xiàn)剝頭應(yīng)使用熱控型剝線(xiàn)工具剝?nèi)ソ^緣層。熱剝器的溫度控制要適當(dāng)，不同導(dǎo)線(xiàn)的熱剝溫度可以通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)試剝質(zhì)量來(lái)確定。絕緣層斷口切除整齊，且不得有起泡或過(guò)度融化現(xiàn)象，芯線(xiàn)不應(yīng)受過(guò)高的溫度而燒焦發(fā)黑。

屏蔽信號(hào)線(xiàn)是在信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)的外部包裹一層屏蔽層，起到抗干擾的作用，屏蔽層在使用時(shí)需要接地，從而將外來(lái)的干擾信號(hào)被該層導(dǎo)入大地。

AFKPFK系列屏蔽線(xiàn)與普通屏蔽線(xiàn)不同，因?yàn)榇朔N屏蔽線(xiàn)是屏蔽層外有護(hù)套的安裝線(xiàn)，外層包有軟護(hù)套，如圖1的 AFKPFK系列屏蔽線(xiàn)示意圖。屏蔽層材料為細(xì)密的是鍍錫銅絲，對(duì)內(nèi)絕緣層的包裹非常緊，信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)的絕緣層漆皮較薄，很難用一般鑷子挑出絕緣線(xiàn)，鑷子容易破壞絕緣層的漆皮并導(dǎo)致屏蔽層斷股；另外，由于檢測(cè)儀內(nèi)部空間狹小，插頭引出的多股屏蔽線(xiàn)在插頭根部做接地處理極易引起焊杯根部受力，故需將信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)留長(zhǎng)至100-120mm，保證引出根部綁扎成形后做屏蔽線(xiàn)接地處理，避免線(xiàn)束折彎處處理屏蔽層，使焊點(diǎn)受力，信號(hào)線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)增加了挑線(xiàn)的難度，挑線(xiàn)完成的屏蔽線(xiàn)如圖2所示。

圖1 AFKPFK系列屏蔽線(xiàn)示意圖

圖2 挑線(xiàn)完成的屏蔽線(xiàn)

為了保證屏蔽層的挑線(xiàn)質(zhì)量，設(shè)計(jì)了專(zhuān)用挑線(xiàn)工裝，如圖3所示，工裝頂端磨圓，避免破壞絕緣層漆皮；前端部直徑較小，保證能順利撥開(kāi)并插入屏蔽線(xiàn)，避免屏蔽層斷股。護(hù)套剝頭完成后，將屏蔽導(dǎo)線(xiàn)的屏蔽層往下推100-120mm，然后用挑線(xiàn)工裝慢慢撥開(kāi)屏蔽線(xiàn)留出一個(gè)缺口，再用勾線(xiàn)鉗挑出在缺口處左右交替輕輕將絕緣線(xiàn)挑出，確保芯線(xiàn)絕緣層完好，絕緣層、屏蔽層以及護(hù)套的切除整齊。

圖3 挑線(xiàn)工裝與勾線(xiàn)鉗

■2.2 旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)的成形與電焊

旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)是通過(guò)旋轉(zhuǎn)中心軸來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的切換機(jī)構(gòu)作繞軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的多路電路轉(zhuǎn)換功能的開(kāi)關(guān)。每套檢測(cè)儀需裝配3只旋轉(zhuǎn)式波段開(kāi)關(guān)，分別為S6-S8，旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)的放大示意圖如圖4所示，均為3層24檔，操作人員按照各開(kāi)關(guān)的編號(hào)點(diǎn)進(jìn)行焊接。

圖4 S6-S8旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)的放大示意圖

焊點(diǎn)在完成導(dǎo)線(xiàn)焊接，套上耐寒套管后，開(kāi)關(guān)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，下一層旋鈕上殼體極易與上一層定觸點(diǎn)發(fā)生干涉，導(dǎo)致旋鈕在該處卡死，且該處定觸點(diǎn)長(zhǎng)期處于受力狀態(tài)，觸點(diǎn)根部的焊片根部易發(fā)生斷裂。為了保證開(kāi)關(guān)旋鈕能輕松旋轉(zhuǎn)，提高開(kāi)關(guān)的運(yùn)行壽命，旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)在焊接前需要預(yù)成形，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，確定成形角度為30°~45°，并且觸電不宜多次彎折，應(yīng)當(dāng)一次成型，確保定觸點(diǎn)焊片焊線(xiàn)并耐寒套管保護(hù)后，旋鈕與套管不直接接觸，旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)預(yù)成形前后對(duì)比圖如圖5所示。

圖5 旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)預(yù)成形前后對(duì)比圖

由于開(kāi)關(guān)的定觸點(diǎn)較多（S6-S8的有效極位分別為15、24、8），且開(kāi)關(guān)上對(duì)定觸點(diǎn)沒(méi)有明顯的標(biāo)識(shí)，電焊過(guò)程中極易發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，如連接至焊片的連線(xiàn)脫焊、斷線(xiàn)導(dǎo)致開(kāi)路；該焊裝的連線(xiàn)未焊上導(dǎo)致漏焊；數(shù)錯(cuò)觸點(diǎn)極位或?qū)游?，把連線(xiàn)錯(cuò)焊到別的層數(shù)或別的極位上。操作人員在焊接時(shí)注意，焊杯由下往上、從極位1開(kāi)始依次逐排焊接導(dǎo)線(xiàn)，為防止多余物滴入，在上下層之間襯墊聚酰亞胺薄膜，焊接完成后取出，在焊接空間較小、徒手不宜操作的地方應(yīng)使用尖頭處包裹了醫(yī)用膠帶的尖頭鑷子，夾住導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行焊接。焊接過(guò)程中加強(qiáng)自檢，避免發(fā)生開(kāi)路、漏焊、錯(cuò)焊等問(wèn)題。

■2.3 接地柱的電焊

檢測(cè)儀面板接地柱孔徑較大，約10mm，由于與接地柱連接的面板為鋁合金板，焊接時(shí)散熱過(guò)快，焊接時(shí)很難充分融化焊杯內(nèi)的焊料；焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，錫氧化越嚴(yán)重，會(huì)產(chǎn)生焊渣，就是錫的氧化物，焊點(diǎn)質(zhì)量不合格。為了保證安裝線(xiàn)能順利焊上，提高焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，確定了在使用大功率烙鐵的情況下，該焊點(diǎn)的合適溫度為400℃左右，并增加了防止散熱過(guò)快的有效措施，將接地柱與面板的四個(gè)固定螺釘全部松開(kāi)，使接線(xiàn)柱脫離面板，減小接線(xiàn)柱殼體與面板的接觸面積，降低散熱的速度，接線(xiàn)柱焊接前后對(duì)比圖如圖6所示。

圖6 接線(xiàn)柱焊接前后對(duì)比圖

■2.4 屏蔽層接地

用挑針鉗挑出屏蔽層后，均勻理順電纜屏蔽層，并用留屑鉗剪掉多余的電纜屏蔽層，留屏蔽層余量約15~20mm，在挑線(xiàn)根部用油性漆綢纏繞在電纜外絕緣層上4 層～5 層，再將屏蔽層沿線(xiàn)束方向后翻，沿線(xiàn)束四周均勻分布。然后在屏蔽層切口處用鍍錫銅絲緊密纏繞6mm~10mm 寬（鍍錫銅絲直徑視電纜外徑而定，該束選用Φ0.6mm），并用100W~150W 電烙鐵對(duì)纏繞的鍍錫銅絲進(jìn)行均勻滾錫，如圖7屏蔽層接地示意圖。

圖7 屏蔽層接地示意圖

電纜屏蔽層接地，應(yīng)將設(shè)計(jì)圖紙中所要求的接地導(dǎo)線(xiàn)（圖8中的藍(lán)線(xiàn)）一端剝頭，剝頭長(zhǎng)度為10mm，并與屏蔽層一起用鍍錫銅絲纏繞后滾錫，滾錫完成后外觀(guān)應(yīng)盡量光滑無(wú)毛刺，最后用絕緣膠帶纏繞1 層~2 層，并用熱縮套管保護(hù)，如圖8屏蔽層接地實(shí)物圖。

圖8 屏蔽層接地實(shí)物圖

■2.5 線(xiàn)束的固定

為了固定線(xiàn)束，一般選用與線(xiàn)束相匹配的固定夾固定，固定前，固定夾外必須套熱縮耐寒管，并且在使用熱風(fēng)槍加熱熱縮耐寒管開(kāi)口處后，立即使用無(wú)齒平口鉗夾住開(kāi)口，直至開(kāi)口被完全融合封閉。

固定夾的安裝按照實(shí)際情況借用電連接器來(lái)固定，如圖9(a)和圖9(c)；或者利用殼體預(yù)留的孔位來(lái)固定，如圖9(b)。借用緊固件時(shí)可以改用同型號(hào)加長(zhǎng)款，選用原則為螺釘擰出長(zhǎng)度不小于2個(gè)螺距。固定夾邊緣要求光滑無(wú)毛刺，若有毛刺需進(jìn)行倒角倒鈍處理，若與原電連接器接觸或碰撞，需倒角至不干涉為止，如圖9(c)。線(xiàn)束與固定夾接觸區(qū)域用油性漆綢繞包，以適應(yīng)固定夾尺寸，保證線(xiàn)束固定后不移位，導(dǎo)線(xiàn)絕緣層不破損。

圖9 線(xiàn)束的固定

■2.6 信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)的綁扎與點(diǎn)封加固

該儀器具有高機(jī)動(dòng)性的便攜特點(diǎn)，為適應(yīng)其特性，防止焊點(diǎn)和連接點(diǎn)受力，生產(chǎn)操作時(shí)必須將所有連接線(xiàn)都加固可靠；在便攜式檢測(cè)儀所有導(dǎo)線(xiàn)焊接完成并采取機(jī)械加固后，產(chǎn)品進(jìn)入調(diào)試時(shí)將進(jìn)行信號(hào)線(xiàn)及電源線(xiàn)的連接，而信號(hào)線(xiàn)及電源線(xiàn)較粗且余量較長(zhǎng)，所以需要進(jìn)行綁扎固定固定好后查看產(chǎn)品是否開(kāi)蓋合蓋良好；檢查所有線(xiàn)束是否有騰空未固定的情況。

3 結(jié)語(yǔ)

電子技術(shù)的發(fā)展及工作環(huán)境的復(fù)雜性和惡劣性，使得軍工單位對(duì)電子裝備的裝聯(lián)質(zhì)量提出了更高的要求。本文通過(guò)介紹某檢測(cè)儀電子設(shè)備制作的流程及工藝技術(shù)，形成了多個(gè)關(guān)鍵的工藝方法、操作參數(shù)、專(zhuān)用工裝等，掌握了制作方法和技巧，并提升了技能水平，通過(guò)不斷完善電焊工藝，保證產(chǎn)品擁有較高的質(zhì)量。