1、前言,工艺是生产者利用生产设备和生产工具，对各种原材料、半成品进行加工或处理，使之最后成为符合技术要求的产品艺术（程序、方法、技术）。两方面：单板工艺设计、整机工艺设计单板工艺设计：PCB、PCBA整机工艺设计：模块、系统,电子工艺设计,整机工艺设计： 根据产品的功能、技术要求、使用环境等因素确定的整机总体方案而进行的工艺设计。工艺设计的要求： 操作安全；使用方便；造型美观；结构轻巧；容易维修与互换。工艺设计的目的及验证顺序： 1、实现原设计的各项功能，达到各项技术指标； 2、在允许的环境条件下，保证产品运行的可靠性； 3、 批量生产中装配简单、互换性强、调试维修方便； 4、成本低，性能-价格
2、比高。,电气安全：,人身安全、设备安全、电气火灾三类；,质量：,产品的可靠性固有可靠性：产品在使用前，由确定设计方案、选择元器件及材料、制作工艺过程所决定的可靠性因素。所谓的“先天”决定。使用可靠性：产品在使用中逐渐老化，寿命会逐渐减少。使用可靠性事指操作、使用、维护、保养等因素对其寿命的影响。环境适应性：根据使用环境与其在制造时的生产环境有很大差别。环境适应性是指产品对各种温度、湿度、振动、灰尘、酸碱等环境因素的适应能力。,有效度：产品能够工作的时间与其寿命的比值，反映的是产品有效地工作的效率。（产品能够工作和不能工作的时间之和=寿命）设计与可靠性：方案设计中应该综合考虑产品的性能、可靠性与
3、价格三个方面的因素，不可过分追求技术性能的高指标或低成本而牺牲可靠性。并且要充分考虑产品维修与使用条件的变化。最大限度的减少零件的数量，力求结构简单，同时降低效率及成本。采用标准电路或验证后的电路、标准零件，提高一次通过率。电子元器件降额使用，提高安全系数；机械零部件多余度使用，即：在整机重多重组合，当一个损坏后，其余仍能维持工作。,面板设计；内部设计；电路板间连线方式设计；散热设计；防潮、防腐设计；防振设计；,整机工艺设计,面板设计：无论是站还是坐姿操作，都应该使面板上的表头、显示器、度盘等垂直于操作者的视线，并使指示数据的位置落在操作者的水平视线内。现实排列硬保持水平，按照猜读和操作的顺序
4、，从左到右依次排列。不需要随时或同时采读的表头及显示器应该尽可能合并，通过转换开关统一实现，便于采读及降低成本。指示灯选用同型号，便于更换，并降压使用，提高寿命。布局和谐美观，丝印与面板底色有高度反差。指示灯设计：红色-电源接通、报警、危险、高压等；绿色-工作正常、低压、适当等；黄色-警告、注意、参数已到极限等；,按键开关的惯性操作,内部设计：1、便于整机装配、调试、维修。2、可以根据工作原理，把比较复杂的产品分成若干个功能电路；每个功能电路作为一个独立的单元不见，在整机装配前可单独装配及调试。不进适合大批量的生产，维修时还可通过更换单元不见及时排除故障。3、零部件的安装布局要保证整机的重心靠
5、下并尽量落在底层的中心位置；彼此需要相互连接的部件应当比较靠近，避免过长和往返走线；易损的零部件要安装在更换方便的位置。4、电路板在机箱内的位置及其固定连接方式，不仅要考虑散热和防震动，还要注意安装及维修方便。,电路板间连线方式设计：连接同一部件的导线应该捆扎成束，捆扎时，要使导线在连接端附近留有适当的松动量，保持自由状态，不能因拉得太紧而受力。线束要固定在机架上，不得在机箱内随意跨越或交叉；当导线需要穿过底座上的孔或其他金属孔时，孔内应装有绝缘套；线束沿着结构件的锐边转弯时，应加装保护套管或绝缘层。线缆载流量： 铜芯线缆安全载流量（A/mm2,25），降额50%：,散热设计,热量的传递有对流
6、、传导、辐射三种形式，散热设计的内容就是分析热源及工作环境，针对不同情况采取相应的措施，以便排除热量，控制温升，达到产品稳定运行的目的。机箱内部自然散热，应当将电路板水平放置（元件面向上）或垂直放置，使机箱内的空气自由循环的通路，把发热量大的元器件放在机箱内的上部或空气流通途径的出口处。在保证电气绝缘的情况下，可以把大功率器件直接安装在金属机箱的侧板或后面板上，起到散热器的作用。,1、通风孔设计 在机箱的底板、背板、侧板上开凿通风孔，使机箱内空气对流。为了提高对流换热作用，应当使进风孔尽量低，出风孔尽量高，孔形成要灵活美观。在批量生产中，机箱上的通风孔均用模具冲制加工。2、散热设计 半导体器件
7、特别是功率器件在运行中都将产生热量，如果不进行散热，就会影响器件的性能。为使器件的温升限制在额定的范围内，可以采用散热片。3、风冷设计： 通过吹风机或抽风机，加速机箱内的空气流动，达到散热目的。风机位置与通风孔德位置相配合，使机箱内不存在死角。,4、散热表面涂黑处理设计： 辐射式热传导的方式之一。实验证明，内外表面全部涂黑的密封金属壳与内外浅色光亮而在两侧开通风孔德金属壳相比，前者的散热效果比后者要好。一般的散热片都是经过发黑处理的。另包括：半导体制冷器件设计、热管设计、液体冷却设计。,防潮、防腐设计：防潮设计：电路板及电子元器件防护，三防漆。在机箱内放入硅胶吸潮剂.防腐设计：针对金属箱体本身
8、的全部金属部件采取的防止锈蚀的方法，1、发黑；2、铝氧化；3、镀锌；4、大面积防腐,防振设计振动对整机造成的危害：接插件的插头插座分离或接触不良，电路板从插座中脱落；较大元件（如大的电解电容等）的焊点脱落或引线折断；箱体内零部件松动或脱落；紧固螺钉松动或脱落；面板上的各种开关、电位器等旋转控制的元器件松动，转动旋钮后将接线扭断；表头损坏或失灵；运输后开箱验机不正常，或指标下降等。,防振措施：在结构设计中尽量避免采用悬臂式、抽屉式的结构。如若无法避免应拆成部件运输或在运输中采用固定装置。任何接插件都要采取紧固措施，插入后锁紧；电路板上的插座因无锁紧装置，插入后必须另加压板等紧固装置。体积大或超过
9、一定重量的元器件（一般定为10克）不宜只靠焊接固定在印制板上，应该把他们装配到箱体上或另加紧固装置，如压板，卡环等；也可以点胶固定。合理选用螺钉、螺母等紧固件，正确进行装配连接。箱体内零部件合理布局，尽量降低整机的重心。整机尽量安装橡皮垫角；机内易碎、易损器件要加减振垫，避免刚性联接。靠螺纹紧固的元件，如电位器、波段开关等，为防止振动脱落，螺丝钉在固定时要加弹簧垫圈或齿形垫圈并拧紧。灵敏表头，如电流表等，应该在装箱运输前将两输入端短接，这样在振动中对表针可以起到阻尼作用。,设计性工艺方案,产品工艺方案是指导产品进行工艺准备工作的依据，除单件或小批生产的简单产品外，都应该具有工艺方案。工艺方案设
10、计的原则是：在保证产品质量的同时，充分考虑生产周期、成本、环境保护和安全性；根据本企业的承受能力，积极采用先进的工艺技术和设备，提高工艺管理及工艺技术水平。,设计工艺方案的依据：产品图样及相关技术文件；产品生产大纲、投产日期、寿命周期；产品的生产类型和生产性质；企业的现有生产能力；同类产品的工艺技术水平；技术政策及法规（铁标）；,工艺方案应在评价产品设计工艺性的基础上，提出样机试制所需要的各项工艺技术准备工作，确定必不可少的内容，或采取临时措施的方法以及过渡性的工艺原则。对一次性生产的产品：工艺方案应根据产品的性质和生产类型，在保证产品质量的前提下，简明、扼要地确定。对老产品的改进：工艺方案主
11、要是提出经过改进设计后的工艺组织措施。,对新产品的预言包含：1、审查评价设计的工艺性；2、提出自制件和外协件的初步规划意见；3、提出必不可少的设备、仪器的购置代用意见；4、工艺装配设计意见；5、关键部件的工艺规划设计；,对新产品的设计包括：1、产品设计工艺性的审查、评价和对工艺工作量的大体评 估；2、提出自制件和外协件的调整意见；3、提出必备的标准设备和仪器的购置代用意见；4、提出必须的特殊设备、测试仪器的购置或设计、改进意见；5、提出必备的专用工艺装备的设计、制造、改装意见；6、关于新工艺、新材料、新技术的试验意见；7、主要原材料和工时的评估计算。,产品设计工艺性审查,产品设计阶段工艺审查的
12、目的： 使新设计的产品在满足技术要求的前提下符合一定的工艺性要求，尽可能在现有生产条件下采用比较经济、合理的方法制造出来，并便于检测、使用和维修；当现有生产条件尚不能满足设计要求时，及时提出新工艺方案、设备、工装设计要求或外协加工的工艺性要求，提出技术改造的建议与内容。,产品设计工艺性审查的基本要求：全面检查产品图纸的工艺性，定位、基准、紧固、装配、焊接、调试等加工要求是否合理，所引用的工艺是否正确可行；详细了解产品的结构，提出加工和装配上的关键问题以及工艺关键部件的工艺方案，协助解决设计中的工艺性问题；审查设计文件中采用的材料状态及尺寸、公差、配合、粗糙度、涂覆是否合理；审查采用的元器件的质
13、量水平（合格质量、可焊性和失效率）；当本企业的工艺技术水平尚不能达到设计文件的要求时，工艺人员应该建议改变设计，或者提出增添设备、工装的计划，保证每一张图纸都能按照设计文件的要求进行加工。,产品设计阶段，工艺审查的主要内容：分许产品各组成部分进行装配和检测的可行性；分析产品进行总装配的可行性；机械装配时避免或减少切削加工的可行性；分析在电气安装、连接、调试时避免或减少更换元器件、零部件和整件的可行性；分析高精度、复杂零件在本企业或外协加工的可行性；分析结构件主要参数的可检测性和装配精度的合理性，电气线路关键参数调试和检测的可行性；分析特殊零部件和专用元器件外协加工或自制的可行性。,对产品设计进行工艺性评价的主要项目有：产品制造劳动量；单位产品材料用量（材料消耗工艺定额）；材料利用系数；产品结构装配性系数；产品工艺成本；产品的维修劳动量；产品加工精度系数；产品表面粗糙度系数；元器件平均焊接点系数；产品结构继承性系数；电路继承性系数；标准化系数；,
