5.1整机装配5.2整机调试5.3电子设备自动调试技术5.4结构性故障的检测及分析方法第五章电子设备的整机装配与调试本章小结5.1整机装配5.1.1装配原则与工艺5.1.2质量管理点5.1.1装配原则与工艺基本要求:5.1整机装配结构布局科学合理,工作性能稳定可靠;体积小,重量轻,结构紧凑,便于运输;外形美观,操作方便,便于维修;工艺性能良好,适宜于自动化生产或大批量生产。1.特点与方法(1)特点①电气是以印制板为支撑主体的电子元器件的电路焊接;结构是以整机钣金件和机壳,通过零件坚固或由内到外的顺序安装。②装配质量难以进行定量分析,需目测和手感来判断。5.1整机装配③人员须具备技术水平和素质,培训上岗。(2)方法①功能法:将设备按功能划分为若干部件,独立安装和检验,即按功能部件分别安装。②组件法:制造统一规格的各种组件,规范化组装。③功能组件法:兼顾两者特点。5.1整机装配2.整机装配任务:依据设计文件、工序安排和具体工艺要求,把各种元器件和零部件安装、紧固在印制电路板、机壳、面板等指定的位置,装配成完整的电子整机,再经调试、检验合格后,成为产品包装入库或出厂。工艺流程如图5.1所示。工艺文件反映各阶段工艺特征的文件,分三个阶段:装配准备、部(整)件装配、总装。(1)装配准备任务:为装配作好材料、工装设备、技术资料和生产组织等的准备工作。5.1整机装配内容:①技术资料准备②生产组织准备③工装设备准备④材料准备整机装配的中间装配阶段。例如收录机机芯的装配、计算机的硬盘、光驱装配。(2)部件装配5.1整机装配内容:①印制电路板装配,见第四章。②屏蔽件装配。③散热件的装配。④机壳、面板的装配。⑤传动件的装配。(3)总装整机:由检验合格的材料、零件和部件经连接紧固形成的具有独立结构或独立用途的产品。例如,计算机主机动车整机装配。5.1整机装配3.装配原则(1)从里到外,从上到下,从小到大,从轻到重,前后工序互不影响。(2)部件安装端正牢固。(3)操作注意保护产品外观。(4)不能让异物落在整机中。(5)线扎稳固、安全,整齐、美观。(6)电源或高压线要连接可靠,不可受力。“质量管理点”是关键工位工序,装配要严格操作把关。5.1.2质量管理点5.1整机装配5.2整机调试5.2.1调试工艺文件5.2.2调试仪器的选择使用及布局5.2.3整机调试程序和方法5.2整机调试装配完成之后,必须经过调试才能达到设计的技术指标要求。调试包括调整和测试。(1)调整:对组成整机的可调元、部件进行调整。(2)测试:利用手工或自动设备对系统或部件进行测量或评定。(3)调试工作内容:①明确调试目的、项目和要求。②正确选择测试仪器仪表。③按照调试工艺规程对电子设备进行调试。④分析调试中出现的问题,排除故障。⑤对调试数据进行分析处理。5.2.1调试工艺文件1.调试工艺文件——企业的技术部门根据国家或企业颁布的标准及产品的等级规格拟定的工艺文件。5.2整机调试2.基本内容(1)调试设备、方法及步骤。(2)测试条件及有关注意事项。(3)调试安全操作规程。(4)调试所需要的工时定额、数据资料及记录表格。(5)测试责任都的签署及交接手续等。5.2整机调试3.制定原则(1)科学确定调试项目及要求。(2)合理制定调试方法步骤。(3)可操作性强。5.2.2调试仪器的选择使用及布局1.仪器选择5.2整机调试(1)精度高于测量要求。(2)测量范围和灵敏度适当。(3)输入阻抗在误差允许范围内。(4)量程的选择应合理。2.仪器布局(1)操作方便,观测视差小。(2)布局应免相互干扰。(3)仪表地线连在一起,如图所示。5.2整机调试1.工艺流程5.2.3整机调试程序和方法5.2整机调试(1)外观检查按工艺文件而定。先外后内,不要漏项,例如收音机。(2)结构调试检查装配的牢固可靠性。(3)通电检查5.2整机调试①通电前先检查电源极性、数值。调试前,还须检查短路、错连,是否接好负载等。②通电后,观察打火、放电、冒烟或异味;仪表指示是否正常。电容器,应先设法放电。(4)电源调试一般步骤:①空载初调——测量通电后电源是否稳定、数值和波形是否符合指标要求。②加载细调——测量各项性能指标如输出电压值、波纹因数等。5.2整机调试(5)整机统调对装配好的整机的调试。(6)整机技术指标测试记录测试数据,分析测试结果,写出调试报告。(7)例行试验按要求进行可靠性测试。2.常用调试技术(1)静态调试即直流工作状态调试。对分立件调电路静态工作点;对集成电路,测各脚对地电压值和总耗散功率。5.2整机调试(2)动态测试即测电路有信号时的状态。方法:①波形测试法用示波器。②扫描观测法用扫频信号发生器。③瞬态观测法用阶跃或矩形脉冲。如图,方波信号通过放大电路后的部分瞬态过程波形分析。5.3电子设备自动调试技术5.3.1静态测试与动态测试5.3.2MIDA,ICT与FT5.3.3自动测试生产过程5.3.4自动测试系统硬件与软件5.3.5计算机智能自动检测1.静态测试5.3电子设备自动调试技术5.3.1静态测试与动态测试为自动测试的初级形式,以“在线测量”技术为原理,能检查错插、漏插、超插。2.动态测试对被测电路的各种动态性能进行全面测试,既可以覆盖静态测试的全部功能,又能发现隐性或软故障。MDA——故障缺陷分析。针对焊点的检测方法,用于技术简单、可靠性一般的产品。5.3.2MIDA,ICT与FT5.3电子设备自动调试技术ICT——在线电路测试。以电路板的设计指标为判断测试结果的依据,故障覆盖率、准确率高。FT——功能测试。高级组合测试系统,可对整个电路或电路群进行功能测试。适用于技术更先进、要求更高的产品。5.3电子设备自动调试技术5.3.3自动测试生产过程如图所示。5.3电子设备自动调试技术1.被测电路传到自动测试工位,定位。2.压力机将板压到针床上,测试。3.测试台将电路送到缓冲带,进入下一工序。5.3电子设备自动调试技术5.3.4自动测试系统硬件与软件1.硬件以测试技术和计算机硬件技术、传感器技术、网络技术等为基础,以测试针数和测试步数为规格。例如,彩电、录像机、CD机的测试设备通常为2048针,8196步。2.软件(1)EDA系统自动生成。(2)以“智能化曲线扫描技术”为基础,对补测每一节点进行分析。5.3电子设备自动调试技术5.3.5计算机智能自动检测1.开机自检例如计算机ROM中固化的通电自检程序。2.检测诊断程序一种专门的检测诊断程序,对大多数故障可以定位至芯片。例如,QAPLUS,NORTON,PCTOOLS等。3.智能监测利用装在机内的专门硬件和软件对系统进行监测。例如对CPU的温度,工作电压进行自动测试。5.4结构性故障的检测及分析方法5.4.1引起故障的原因5.4.2排除故障的一般程序和方法5.4结构性故障的检测及分析方法故障三因素:5.4.1引起故障的原因元器件、线路、装配工艺。常见故障种类:(1)虚焊。(2)元器件性能降低、损坏。(3)元器件使用不当。(4)接触不良。(5)可调元件调整端接触不良。5.4结构性故障的检测及分析方法(6)连接导线接错。(7)元器件相碰短路。(8)电路失调。(9)设计不完善,参数的变动范围过窄。1.一般程序5.4.2排除故障的一般程序和方法三个过程:(1)调查研究,摸清情况。(2)检查、记录、分析判断。(3)查出原因,修复电路。2.分析方法(1)不通电观察法用直观法和使用万用表电阻挡检查。查找故障,应首先采用不通电观察法。5.4结构性故障的检测及分析方法5.4结构性故障的检测及分析方法(2)通电观察法观察冒烟、烧焦、跳火、发热等现象。必要时可断开可疑部位再试验。(3)信号替代法利用其它信号替代正常输入信号,以判断各电路的工作情况。次序:从输出到输入单元。(4)信号寻迹法用单一频率源加在整机入口,使用示波器等,由前至后逐步观测各电路的输出波形。5.4结构性故障的检测及分析方法(5)波形观察法用示波器检查各级电路的输入和输出波形,为检修波形变换电路、振荡器、脉冲电路的常用方法。(6)电容旁路法用于判断寄生振荡或寄生调制。(7)部件替代法利用良好部件替代故障部件。(8)整机比较法与部件替代法相似,比较范围更大。5.4结构性故障的检测及分析方法(9)分割测试法逐级断开各级电路,测试其对故障现象的影响。(10)测量直流工作点法是检修电子产品的基本方法。(11)测试电路元件法把可能引起故障的元器件从整机中拆下来,对其性能进行测量。(12)变动可调元件法但要记录原来位置,以便复原。本章小结1.随着电子科学技术的发展,使人工测试逐渐被自动测试技术的现代,从表态测试到动态测试,由初级故障检测到高级组合测试,使自动调试技术走向更高层次。2.自动测试系统由系统硬件和软件所构成,计算机智能自动检测技术有了很大发展。3.对电子设备结构性能故障的检测首先要分析了解引起故障的原因,排除故障的一般程序与方法,从而对排故有个宏观的了解。