GB∕T 38342-2019 宇航电子产品 印制板组装件组装要求.pdf
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1、书 书 书犐 犆犛 犞 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?犌犅犜 ?犃犲 狉 狅 狊 狆 犪 犮 犲犲 犾 犲 犮 狋 狉 狅 狀 犻 犮狆 狉 狅 犱 狌 犮 狋犃 狊 狊 犲犿犫 犾 犻 狀 犵狉 犲 狇 狌 犻 狉 犲犿犲 狀 狋 狊狅 犳狆 狉 犻 狀 狋 犲 犱犮 犻 狉 犮 狌 犻 狋犫 狅 犪 狉 犱犪 狊 狊 犲犿犫 犾 狔 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?书 书 书目次前言范围规范性引用文件术语和定义人员要求工具、设备要求材料要求环境、静电防护和多余物控制要求 组装要求 修复和改装 质量控制 焊接工艺验证 犌犅犜 前言
2、本标准按照 给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会( )提出并归口。本标准起草单位:北京航天光华电子技术有限公司。本标准主要起草人:周德祥、李春辉、暴杰、王轶、王冲。犌犅犜 宇航电子产品印制板组装件组装要求范围本标准规定了宇航电子产品印制板组装件组装过程中有关人员、设备、工具、材料、环境及装联的通用工艺技术要求。本标准适用于宇航电子产品印制板组装件的组装生产,其他电子产品的印制板组装件可参考执行。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件
3、。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 印制电路设计、制造及装联术语及定义 锡铅钎料 锡焊用液态焊剂(松香基) 航天电子产品静电防护要求术语和定义 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 应力释放狊 狋 狉 犲 狊 狊狉 犲 犾 犻 犲 犳将焊点或元器件的应力减小的方法或手段。一般将元器件引线、实芯线或多股线打弯或者形成环状等,从而释放焊点或端接点之间由于移动、热膨胀等造成的应力。人员要求 从事宇航电子产品印制板组装件组装相关(设计转化、加工制造、检查检验)的人员应经过专业技术培训。 从事宇航电子产品印制板组装件组装相关的人员应熟知相关知识及技能,取得相关资质证
4、明,具有相应的技能和技术水平。 从事宇航电子产品印制板组装件组装的操作人员和检验人员身体条件应满足加工岗位要求,包含但不限于对视力及辩色能力的要求,一般要求视力(含矫正视力)不低于 ,且不应色弱或色盲。工具、设备要求 通用要求 宇航电子产品印制板组装件组装所使用的工具和设备应具有合格证明文件,性能安全可靠,满足使用要求。犌犅犜 各种具有计量特性的工具和设备应按规定进行定期检定校准,并在检定校准有效期内使用。 各类工具和设备的使用应能够保证人身安全,且不应对产品造成热应力或机械应力损伤。 各类设备应接地良好,且接地应尽量独立与接地系统连接,避免串联连接。 工具要求 夹持工具夹持工具不应损伤被夹持
5、件本体及引线。一般选用不锈钢或防静电镊子、无齿平头钳等,保证不会造成元器件绝缘体和引线的划伤、刻痕。 成形工具 元器件引线成形工具应无锐边并具有光滑的表面,推荐表面镀层为镀硬铬。成形时不会造成元器件绝缘体和引线的划伤、刻痕。 弯曲工具能够保证有一定的弯曲半径,不应对元器件本体或密封处造成应力。推荐使用具有光滑圆嘴的长嘴钳、成形钳等。 剪切工具 剪切工具应剪切锋利,剪切过程不能出现扭曲,应能够形成清洁、光滑的切面。剪切工具选用及操作应正确,如图所示。剪切工具推荐使用留屑钳。 剪切操作应一次完成,不应存在扭绞动作。 剪切工具应定期检查刃口是否锋利,是否出现损伤、错位等缺陷,出现缺陷应及时更换。犪)
6、正确方式犫)不正确方式犮)不正确工具犱)不正确工具图剪切示意图 焊接工具 焊接工具宜选用温控型电烙铁或智能电烙铁,电烙铁头温度范围为 ,控温精度为。 电烙铁的外壳及烙铁头应接地良好,当从工件接点对地测量时,加热状态下接地电阻不大于犌犅犜 ,或不加热状态下接地电阻不大于。 电源地与烙铁头的电位差不大于(有效值) 。 当使用智能烙铁时,应明确烙铁头系列,使智能烙铁的温度符合要求。 烙铁头的尺寸应与焊盘(或焊端)的尺寸相适宜,焊接时不应造成邻近区域的电子元器件、导线及焊接点受到损伤或桥连。 烙铁头使用后可用湿海棉清除表面氧化物,不使用时可在烙铁头重新涂上焊锡保护烙铁头不被氧化,以确保烙铁头的传热能力
7、。 搪锡工具 搪锡用温控锡锅应可靠接地,温度可调控,控温精度为,并定期检定。 温控锡锅的大小应与元器件搪锡部位相匹配,保证搪锡元器件的共面引脚同时浸入锡浴相同深度。 温控锡锅宜集中管理,有助于防火和防烫伤。 温控锡锅每天使用前宜测试并记录锡锅的实测温度。 绝缘层剥离工具 热剥工具 宇航产品导线绝缘层热剥离应选用热控型剥线工具。 热剥离工具的温度不应造成绝缘层烧焦、起泡或过度熔化。 热剥离工具应温度可调,工艺文件应明确规定所采取的温度或挡位要求。 在有静电敏感器件存在的生产过程中,应选用具备防静电功能的热剥离工具。 在使用热剥离工具时,其刀口应与被剥离导线的外绝缘层线径相匹配。 机械剥线工具 机
8、械冷剥线工具应为不可调钳口的精密剥线钳,且钳口与导线规格选择应匹配具有唯一性。 机械冷剥推荐采取对不使用尺寸的模具开口掩盖的方法,防止钳口与导线错位。 机械冷剥线钳要定期检查,一般每半年检查一次。剥线钳在每批产品加工前均要求检查。 机械冷剥线过程中不能出现扭绞,不能使导线出现刻痕、割伤、划伤、扭动等缺陷。 清洗工具 清洗工具应选用中等硬度的天然或人造毛刷,用毛刷清洗时应不划伤或损坏被清洗物的表面。 清洗印制板组装件宜选用防静电毛刷,毛刷不应被清洗剂损伤。 清洗工具应经常进行清洗,使其保持洁净。 其他工具 焊锡吸除工具应能够具备将熔融焊料吸出的功能,但不能对印制板焊盘产生应力。 用于进行机械装配
9、及紧固用的扳手、旋具、套筒、力矩扳手、力矩改锥等工具应保证在使用过程中不引入机械应力及多余物。犌犅犜 设备 成形设备成形设备应符合下述要求:)成形设备和工具应定期校准或检测,成形模具应无锐边、表面光滑;)引线成形时能够保证弯曲处形成合适的的弯曲半径;)引线成形时不应对元器件本体或密封处造成应力损伤,引线表面应无明显压痕;)对于损耗件应记录使用次数,并规定损耗件的更换周期。 焊膏涂覆设备焊膏涂覆设备包括模板印刷、喷涂或滴涂设备等,应满足以下要求:)模板印刷设备应具有与产品要求相适应的定位和重复精度,以保证焊膏准确地涂覆在印制电路板的焊盘上,特别是对细间距器件(中心间距小于 )要求印刷机定位精度在
10、 ;)自动喷涂设备应可编程控制喷涂,具有良好的控制精度,均匀控制喷涂的厚度和总量;)手工滴涂设备应能进行单点滴涂,能够均匀控制焊膏滴涂的量,通常使用在片式元件及中心间距在 以上器件及待调、返修元件时使用。 贴装设备贴装设备应满足以下要求:)应能够提供吸嘴类型及数量、相机类型、可贴装元器件范围(如表贴元件的尺寸在 以上,表贴器件封装形式为封装、封装等)等信息;)应能够保证所贴装的元器件准确定位在印制电路板焊盘上,定位精度应能保证产品加工要求,贴装系统不能损坏元器件和印制电路板;)贴装压力应符合产品要求,应能够根据不同高度元器件进行自由调节。 焊接设备 波峰焊接设备波峰焊接设备应符合下述要求:)预
11、热温度可控,便于去除挥发性溶剂,避免温度急剧上升损坏印制板组装件;)波峰焊接机应具有双波峰,且保证均匀加热,在焊接操作期间,预热温度、锡槽温度的温控精度应为,速度变化应不大于;)选择性波峰焊接机焊锡喷嘴直径大小与焊点相匹配,焊点面焊盘边缘间距应保持在以上,焊接操作期间,焊接温度偏差;)焊料槽应有效接地,锡料池中的焊渣(如氧化物等)应定期清除;)波峰焊接设备应自带助焊剂预涂装置;)设备传送装置不应使印制板组装件在预热、焊接、冷却阶段受到振动或冲击应力;)应对锡槽中焊料的杂质含量进行定期检测或清理并记录,一般为累积焊接时间超过 。要求焊料中铜和金的总含量不超过 。犌犅犜 再流焊接设备再流焊接设备应
12、符合下述要求:)应能够在焊接前将印制板组装件预热到焊膏生产商推荐的温度;)再流焊接区可以将印制板组装件加热到预先设定的 之间的温度(采取测量基板表面) ;)在焊接过程中可以使再流设定温度稳定在的温差范围内;)焊接时不应使焊接的组件产生过度的移动或振动,致使元器件偏移或出现扰动焊点而导致焊接不合格。 清洗设备清洗设备应满足以下要求:)清洗设备应良好接地,不能因设备漏电对元器件或印制电路板组装件造成损伤;)清洗设备在使用过程中不得对印制电路板或印制电路板组装件造成振动、冲击等机械损伤;)设备中的清洗剂选用应进行工艺试验确定,避免对印制板组装件的腐蚀,并根据使用情况进行更换;)采用水清洗时,应对非密
13、封器件采取保护措施,且清洗后进行烘干处理;)超声波清洗不应用于内部有电气接点的元器件或装有该类电子元器件的组装件的清洗。 敷形涂覆设备涂覆设备应满足以下要求:)涂覆设备应良好接地,不能因设备漏电对元器件或印制电路板组装件造成损伤;)涂覆设备在使用过程中不得对印制电路板或印制电路板组装件造成振动、冲击等机械损伤;)涂覆设备需要定期进行清理和维护。 检测设备 光学检查设备光学检查设备应满足下述要求:)放大倍数倍 倍;)有光源并具备无影照明功能;)镜头具备在一定范围内可旋转,不应损伤元器件;)射线检查设备几何放大倍数不低于 ;焦点尺寸应不大于。 其他检查设备所有检查设备不应损伤元器件本体、引线以及印
14、制电路板表面。 其他设备 热风烘箱热风烘箱应满足以下要求:)设备应有良好的接地,不能因设备漏电对元器件或印制电路板组装件造成损伤;)电烘箱应定期进行检定,控温精度应与产品要求相适应;犌犅犜 )电子装联过程选用的烘箱应为防爆烘箱,且具有超温报警功能。 真空干燥箱真空干燥箱主要用于灌封过程中材料排泡处理,应满足以下要求:)设备应有良好的接地,不能因设备漏电对元器件或印制电路板组装件造成损伤;)真空干燥箱应定期进行检定,真空度应与产品要求相适应。 返修设备一般为红外或热风返修系统,温度和时间可控。应满足以下要求:)设备应有良好的接地,不能因设备漏电对元器件或印制电路板组装件造成损伤;)设备在使用过程
15、中不得对印制电路板或印制电路板组装件造成振动、冲击等机械损伤;)返修设备控温精度应与产品要求相适应。材料要求 通用要求 组装所使用的材料型号、规格及各项技术指标均应符合技术文件的规定。 组装所使用的材料应具有合格证明文件,需要复测的材料,符合相应的手续,复验合格后方可使用,并重新开具合格证明文件,注明有效期限。 材料的贮存要求应得到满足。 元器件 电子元器件应满足电装要求,方能使用。 被选用的电子元器件焊端(引线)具有良好的可焊性,无损伤、无锈蚀等现象。 元器件应能承受 个再流焊周期,每个周期为温度 ,时间 。并能承受 的熔融焊锡中浸没 。 元器件应能承受 的清洗溶液至少浸泡 。 通孔插装元器
16、件的外形尺寸应与安装空间相匹配。 表面贴装元器件的焊端(引线)歪斜度误差不大于 ,引线的共面度误差不大于 。 电子元器件的贮存要求应得到满足。 敏感电子元器件(如湿敏、热敏、静电)应在技术文件中注明。 电子元器件焊端(引线)镀层为特殊材料(如含铋、铟)时应能有效识别。 印制电路板 印制电路板应满足相关要求并为合格产品,有合格证明文件。 印制电路板应在使用前复验确认合格,检查厂家提供的孔电阻、可焊性、通断检测报告是否齐全。 印制电路板面应平整,印制电路板翘曲度应不大于 ,安装表贴陶瓷封装元器件时的印制电路板翘曲度应不大于 。 印制电路板的焊盘应无字符、阻焊膜和其他污物沾污。 印制电路板应以包装形
17、式保存在温度为 ,相对湿度不大于 的洁净容器或箱犌犅犜 内,周围环境不应有酸性、碱性或其他对印制电路板有影响的气体和介质存在。 自出厂日期起,在包装储存环境合格条件下,表层导电图形表面不同涂镀层的印制电路板焊接前的储存期可按表规定,超过规定的应进行复验,至少应做可焊性和热应力检验。表印制电路板焊接前的储存期序号导体表面(焊盘)涂镀层种类储存期电镀锡铅合金非热熔个月焊料热风整平、电镀锡铅合金热熔 个月电镀金(厚度不小于 ) 个月化学镀金镍个月铜上涂覆有机可焊性保护剂(、)个月 紧固件 紧固件应为合格产品,有合格证明文件。 选用的紧固件及其组成的连接件应能够保证在宇航产品的全寿命周期内安全有效地工
18、作。 应根据螺纹紧固件的不同结构形式、机械性能或材料、螺纹类型及精度、工作温度及其他工作环境等,确定所选用的品种。 应根据宇航电子产品印制板组装件使用环境选择紧固件的表面防护,具体要求:)需要长时间贮存的宇航电子产品印制板组装件,一般应选用经过表面处理的紧固件,不宜选用仅表面氧化的钢制紧固件;)选用有表面镀层的合金钢紧固件时,应注意氢脆、镉脆、锌脆问题;)选用紧固件镀层时应考虑电位差因素,防止产生电化学腐蚀。 弹上产品紧固件在满足使用要求的前提下,应尽可能选用强度高、重量轻、质量可靠的紧固件;地面产品可以选用较为经济的紧固件。 重要承力结构连接部位应选用强度等级在 (含)以上的高强度紧固件(如
19、合金钢、钛合金和镍基合金等材料制成的紧固件) ,以提高紧固件的承载能力。 有刚度要求的部位,一般应选用弹性模量高的材料制成的紧固件。 为保证在使用环境中不出现缺陷,紧固件应进行必要的表面处理防护。 各类紧固件的选用要求:)螺栓、螺钉和螺柱的选用要求:)与全金属自锁螺母配用时,一般应选用螺纹精度为,强度等级为 以上的螺栓;)在螺栓连接结构中,宜采用抗剪结构,其中螺栓的螺纹部分不应承受剪切载荷,螺栓应选用光杆公差为 、 的抗剪螺栓;)强度高的螺栓,应选用板拧性能高的双六角头、花键头、大六角头等螺栓;)带锁键螺柱具有安装方便、连接可靠的优点,宜在软材料基体的连接中使用。)螺母的选用要求:)对于需要防
20、松但不经常拆卸的螺纹连接部位,应选用有效力矩型自锁螺母;)抗拉结构中的螺纹连接应选用厚螺母;抗剪结构中的螺纹连接宜选用薄螺母。)铆钉的选用要求:犌犅犜 )宇航型号的一般铆接结构宜选用普通实心铆钉;)电子产品结构宜选用空心铆钉和半空心铆钉。)弹簧垫圈、弹性垫圈和挡圈的选用要求:)应优先选用不锈钢弹簧垫圈和弹性挡圈,以避免弹簧钢产品电镀后发生氢脆断裂;)一般机械产品的承力结构和非承力结构连接宜选用弹簧垫圈,特别是装拆频繁的连接部位;)与弹簧垫圈配用的平垫圈应选用同规格、中等以上厚度并具有足够硬度,螺母应为普通六角螺母。)平垫圈的选用要求:)平垫圈的材料一般应与被连接件的材料相同,但为避免平垫圈表面
21、被压陷,宜选用比被连接件材料硬度更高的材料;)有导电要求时,平垫圈应选择铜或铜合金材料;)平垫圈的外径应根据螺杆的直径选取,一般为 倍 倍螺栓的公称直径;当螺栓杆径较小或被连接件材料较软时,外径应选取较大值;)在螺栓或螺钉头下放置平垫圈时,应选用带内孔倒角的平垫圈,以避免头下圆角与垫圈产生干涉。 选用非标准紧固件应按国家标准规定的技术要求进行设计和制造,并经试验合格后方准使用。 焊料 除另有规定外,组装焊接应采用 中规定的 、 焊料,其他场合的焊接及引线、导线端头的搪锡可采用 焊料,焊料牌号及主要化学成分见表。表焊料牌号及主要化学成分成分牌号 主要成分 余余余 其他元素: 杂质成分不大于 除
22、、 、以外的杂质总合 犌犅犜 焊料表面应光滑、清洁,不应有裂纹、夹杂和油污等缺陷。 宇航电子产品印制板组装件用焊料主要包括焊锡丝(内部含有符合要求的纯松香基焊剂或中等活性松香基焊剂) 、焊锡条(不含助焊剂) 、焊膏(金属含量一般占焊膏总重量的 ,焊剂为纯松香基焊剂或中等活性松香基焊剂) 。 所有设备焊料槽中的焊料合金成分应定期分析、替换或补充,并检查焊料中杂质。铜、金、镉、锌和铝的杂质总量不超过 。 温控锡锅在使用过程中定期对焊料成分进行理化分析,锡锅中焊料杂质最大允许量(按质量分数)应符合表,根据使用频次、锡锅容量大小而定,一般三个月进行一次,也可根据实际使用情况及时更换焊料。当采取温控锡锅
23、搪锡除金操作时,用于第一次除金的锡锅中焊料的金含量不应超过。表锡锅中焊料杂质最大允许量(按质量分数)序号杂质名称最大含量备注铜()金() 铜、金总和不大于 镉() 锌() 铝( ) 锑( ) 铁() 砷() 铋( ) 银() 镍( ) 焊剂 宇航电子产品印制板组装件使用的助焊剂应采用 中规定的松香基焊剂,焊剂类型为型:纯松香基焊剂(由特级固体松香溶于无氯溶剂制成) ;型:中等活性松香基焊剂(由特级固体松香溶于无氯溶剂制成,其中含有改善焊剂活性的中度活性剂) ;型:活性松香基焊剂(由特级固体松香溶于无氯溶剂制成,其中含有改善焊剂活性的活性剂) 。 导线的搪锡、焊接不应使用型焊剂。 助焊剂性能应满
24、足下述要求:)物理稳定性,焊剂应保持透明,无沉淀或分层现象;)使用过程中不应散发具有有毒、有害或有强刺激气味和较浓的烟雾;)不挥发物含量应不大于 ;)型和型焊剂的水萃取液平均电阻率应不小于 ,型焊剂的水萃取液平均电阻率应不小于 ;)型焊剂的卤素含量应小于 ,型应为 ,型应大于 。 清洗剂 清洗剂应具有安全性、稳定性、环保性,不应对人员、设备造成危害,不能造成被清洗件损伤。犌犅犜 清洗剂应能够清除油脂、灰尘、助焊剂和助焊剂残留物,且应不导电、无腐蚀。宇航电子产品印制板组装件使用的清洗剂一般为无水乙醇、异丙醇、去离子水、航空汽油以及其混合物。 清洗设备专用的清洗剂应进行工艺试验验证,且应满足下述要
25、求:)清洗剂不应溶解或降低元器件、印制板及其他材料的质量;)清洗剂不应清除元器件本体识别标记;)清洗剂应为环保无污染材料;)清洗剂的工作温度应至少比其沸点低 ;)循环使用的清洗剂应定期进行检测和补充或更换。 敷形涂覆材料 材料应有良好的电性能(体电阻、介电常数、损耗角等)和物理机械性能(附着力、耐热性等) 。 材料应不引起镀层、元器件表面变色和溶蚀,具有良好的操作性。常见的涂敷材料见表。宇航电子产品印制板组装件主要选用双组分聚氨酯类树脂。 涂覆材料应无色透明,固化后表面应光滑连续,无气泡、针孔、龟裂、起皱、脱皮等缺陷。表常见的涂敷材料喷涂材料种类性能型(丙烯酸树脂)具有良好的导电性,工艺性好,
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