元器件成型工藝規(guī)范要點

1、元器件成型工藝規(guī)范編號：版本：編寫:日期：審核：日期：標(biāo)準(zhǔn)化：日期：批準(zhǔn)：日期：（共14頁，包括封面）精品文檔精品文檔1文件修訂記錄No.修正后版本修正人修正內(nèi)容概要修正日期1 .目的：規(guī)范常用通孔插裝元器件的成型工藝，加強元件前加工和成型的質(zhì)量控制，避免和減少元件成型不良和報廢，保障元器件的性能，提高產(chǎn)品可靠性。2 .適用范圍：本規(guī)范僅適用于所有產(chǎn)品的生產(chǎn)操作、品質(zhì)檢驗及控制、SO以件制作依據(jù)，規(guī)范要求及所引用的規(guī)范文件如果與客戶要求沖實，按照客戶的要求執(zhí)行。3 .職責(zé)與權(quán)限：3.1 工程部IE工程師和IE技術(shù)員負(fù)責(zé)按本規(guī)范制定SOP指導(dǎo)生產(chǎn)加工；3.2 品質(zhì)部IPQC負(fù)責(zé)按本規(guī)范對 SOP

2、及生產(chǎn)操作進(jìn)行查檢。3.3 工程部經(jīng)理負(fù)責(zé)本規(guī)范有效執(zhí)行。4 .名詞解釋：4.1 元器件引線(Component/DeviceLead )：從元器件延伸出的用于機械和/或電氣連接的單根或絞合金屬線，或成型導(dǎo)線。4.2 元器件引腳(Component/Device Pin )：不損壞就難以成形的元器件引線。4.3 通孔安裝：利用元器件引線穿過支撐基板上孔與導(dǎo)體圖形作電氣連接和機械固定。4.4 引線折彎：為使元器件便于在印制板上安裝固定或消除應(yīng)力，人為在元器件引線施加外力，使之產(chǎn)生的永 久形變。4.5 封裝保護(hù)距離：安裝在鍍通孔中的組件，從器件的本體、球狀連接部分或引線焊接部分到器件引線折彎處的距

3、離，至少相當(dāng)于一個引線的直徑或厚度或0.8mm中的較大者。下圖展示了3種典型元器件的封裝保護(hù)距離的具體測量方式。尸I 飛r1 4.6變向折彎：引線折彎后引線的伸展方向有發(fā)生改變，通常是90。4.7 無變向折彎：引線折彎后引線的伸展方向沒有發(fā)生改變。非變向折彎通常用于消除裝配應(yīng)力或在裝配中存 在匹配問題時采用。如：打 Z折彎和打K折彎。打Z折彎打K折彎4.8 抬高距離：安裝于印制板上的元器件本體底部到板面的垂直距離。4.9 成形工具：包括尖嘴鉗，斜口鉗，自制或采購的成形工裝等用于元器件成形的所有工具。5,規(guī)范內(nèi)容：5.1 前加工通用作業(yè)規(guī)范操作過程中的靜電防護(hù)參考防靜電系統(tǒng)管理規(guī)范5.2 成形工

4、具的校驗5.2.1 首次使用的成形工具，需要有相關(guān)設(shè)計人或領(lǐng)用人的檢驗簽名及準(zhǔn)用標(biāo)簽許可，方可使用。5.2.2 已經(jīng)有使用歷史的成形工具，再次使用前要校驗或調(diào)節(jié)，滿足成形尺寸的參數(shù)要求后方可使用。5.2.3 成形工具在使用一定時間或成形一定數(shù)量的元器件后，必須按照工裝使用說明校驗或調(diào)節(jié)，滿足成形尺寸的參數(shù)要求后方可使用。5.3 元器件的持取5.3.1 在成形過程中，除極特殊情況下，手工持取元器件一般是持取元器件本體，禁止持取元器件引線，以防 止污染元器件引線，從而引起焊接不良，如果直接持取必須有戴指套。5.3.2 對于電阻，二極管，電容等非功率半導(dǎo)體元器件，其本體一般沒有金屬散熱器，所以可以直

5、接持取本體；對于功率半導(dǎo)體元器件，如TO-220, TO-247封裝的元器件，手工持取元器件本體時，禁止觸摸其散熱面，以免影響散熱材料的涂敷或裝配，如絕緣膜因其它雜質(zhì)而破損失效及陶瓷基片破裂。5.3.3 器件手工折彎時的元件持取方法：不能直接持取本體而進(jìn)行管腳折彎，必須持取元件管腳部份進(jìn)行折彎，同時需要戴指套操作。下圖是兩種成型方式對比：正確的持取元器件折彎。以 TO-220封裝元件為例，尖嘴鉗在距離本體適當(dāng)?shù)奈恢茫ㄍㄟ^d, R計算后的距離）夾緊引線，然后在引線一側(cè)施加適當(dāng)壓力折彎引線（滿足裝配要求的折彎角度），如圖1。錯誤的持取元器件折彎。以 TO-220封裝元件為例，手在本體端施加壓力，這

6、有可能引起引線與本體之 間的破裂，而這種損傷在外觀檢查很難發(fā)現(xiàn)，甚至有可能在產(chǎn)品的短期使用也無法發(fā)現(xiàn)，如圖2。圖1圖25.3.4 對于小批量驗證加工可以使用手工折彎成形，而批量大于等于30pcs的產(chǎn)品或者量產(chǎn)及中試，不能手工折彎成形。5.4 引腳折彎及參數(shù)的選擇注意：引線打K時，通常要求凸起部分一般不能超出元器件的絲印最大外框（ Placement層），同時要保障 引線間距滿足電氣間隙的要求，對于實在無法滿足的在試驗驗證沒有問題后才可以超出元器件的絲印外 框。5.4.1 封裝保護(hù)距離d下表列出了普通軸向和徑向元器件，功率半導(dǎo)體元器件的封裝保護(hù)距離的最小值：引線的直徑D 或者厚度T封裝保護(hù)距離最

7、小值 d塑封二極 管電阻玻璃二極管，陶 瓷封裝電阻、電 容，金屬膜電 容電解電容功率半導(dǎo)體器件封裝TO-220及以下TO-247及以上D (T) & 0.8mm0.8mm1.0mm2.0mm3.0mm2.0mm3.0mm0.8mm< D (T) < 1.2mm不小于 D 或者T2.0mm3.0mm4.0mm/1.2mm< D (T)不小于 D或者T3.0mm4.0mm/注：對功率電晶體，最好是按大小腳臺階距離本體的距離作為封裝設(shè)計依據(jù)和模具制作尺寸，否則，模冶具的設(shè)計將非常困難。以上的封裝保護(hù)值只是最小值要求。5.4.2 折彎內(nèi)徑R根據(jù)引線直徑D （圓柱形引線）和厚度

8、 T （四棱柱形引線）的不同，元器件引線內(nèi)側(cè)的折彎半徑R的值參4；迎下載精品文檔1F表:弓1線的直徑D或者厚度T引線內(nèi)側(cè)的折彎半徑 R （優(yōu)選值）D (T) v 0.8mm不小于D或者T （優(yōu)選值1.0mm）0.8mmK D (T) & 1.2mm不小于1.5 X直徑D或者厚度 T （優(yōu)選值1.5mm, 2.0mni）1.2mm< D (T)不小于2.0 X直徑D或者厚度 T （優(yōu)選值2.5mm, 3.0mm）由于是內(nèi)徑，那么元器件引線的相對外徑就是R+ D （T）。5.4.3 折彎角度3折彎角度是本次引線折彎后折彎部分的引線與原來未折彎部分引線的夾角，通常該角度大于等于90。小

9、于180°。折彎角度3的優(yōu)選值參考下表：折彎類型折彎角度3 （公差+ 3° ）優(yōu)選值變向折彎90°非變向折彎120° , 135° , 150°5.4.4 偏心距V對于存在特殊裝配關(guān)系或者電氣絕緣的元器件，例如某些功率元器件裝配了散熱器，通常使用非變向折彎引線以消除應(yīng)力，根據(jù)引線的直徑 D或者厚度T的不同，偏心距的選擇也有不同的要求 （參考無變向折彎圖片）引線的直徑D或者厚度T偏心距V優(yōu)選值D (T) v 0.8mm不小于 D或者T （優(yōu)選值1.0 , 2.0 , 3.0mm）0.8mmK D (T) < 1.2mm2.0mm,

10、 3.0mm1.2mm< D (T)3.0mm, 4.0mm5.4.5 K 值需要明確的是，K是一個高度值，它不僅跟引線直徑D或厚度T有關(guān)，還受到折彎內(nèi)徑R和模具的影響，這里提供的是一個經(jīng)驗數(shù)據(jù)。弓1線的直徑D或者厚度TK值（MAX優(yōu)選值D (T) v 0.8mm2.5mm0.8mmK D (T) < 1.2mm3.5mm1.2mm< D (T)4.0mm5.5 軸向元器件的成形5.5.1 臥裝成形5.5.1.1 根據(jù)PCB上元器件的孔位中心距離確定元器件的引腳間距。5.5.1.2 如果沒有特殊說明，以臥式水平安裝在電路板上的具有軸向引線的元件的主體（包括末端的鉛封或焊 接）

11、必須大體上處于兩個安裝孔的中間位置。如下圖所示，盡量滿足X YW ± 0.5ms5.5.1.3 對于非金屬外殼封裝且無散熱要求的二極管（過電流小于2A或功率小于2川、電阻（功率小于1川等可以采用臥裝貼板成形方式。明確貼板成形的元器件，波峰焊后最大抬高距離不大于0.7ms特征參數(shù)如下圖。5歡迎下載精品文檔2A或功率大于等于5.5.1.4 對于金屬外殼封裝（如：氣體放電管）或有散熱要求的二極管（過電流大于等于2W、電阻（功率大于等于1W，必須抬高成形。明確需要抬高成形的元器件，最小抬高距離（h）不小于1.5ms特征參數(shù)如下圖。12；迎下載5.5.2 立裝成形5.5.2.1 根據(jù)PCB上元

12、器件的孔位中心距離確定元器件的引腳間距?？梢酝ㄟ^元器件頂部2個折彎位置的距離來控制引線插件的距離；適用于二極管、電阻、保險管等等。5.5.2.2 除非使用或者借助輔助材料保障抬高和支撐（例如：瓷柱或磁珠） ，否則如果不折彎本體下部引線，則 要求元器件必須垂直板面（或傾斜角度滿足相關(guān)要求），同時波峰焊后應(yīng)該保障抬高距離（h）要求大于0.4mnx小于3.0mm特征參數(shù)如下圖。5.5.2.3 通過控制打K或Z的位置可以控制元器件本體距離板面的距離。特征參數(shù)如下圖。5.5.2.4對于功率大于 2W以上的電阻，由于打K(Z)成形而造成引線長度不足的，在設(shè)計時需要注意本體頂部的伸出引線需要勾焊加長，以滿足

13、插件要求。5.6 徑向元器件的成形5.6.1 立裝成形為了防止元器件的封裝材料插入焊孔而影響透錫，立裝元器件的引線一般需要打K成形。通常我公司來料的電容已經(jīng)預(yù)成形引線了，對于沒有成形的，參考以下成形方式，禁止打Z成形。通過控制打K的位置可以控制元器件本體距離板面的距離，元器件本體抬高距離板面h不小于1.5ms適用于陶瓷封裝的壓敏電阻，熱敏電阻，電容等等。特征參數(shù)如下圖。5.6.2 臥裝成形適用于陶瓷封裝的壓敏電阻，熱敏電阻，電容、電解電容等，要求波峰焊后元器件至少有一邊或一面與印制 板接觸。特征參數(shù)如下圖。5.6.3 功率半導(dǎo)體元器件的立裝成形5.6.3.1 為防止引線臺階開裂，Z形折彎到引線

14、的臺階的距離必須保證大于等于0.5mm,即沒倒角前的卡具凸起距離臺階的最小距離不小于1.0mm (即在引線臺階上下各0.5mm范圍內(nèi)無引線折彎形變)。下右圖明確的指示了具體的Z形折彎到引線臺階的測量方法，它是沒有倒角的折彎凸起到臺階的最短距離。由于在實際的成形 卡具上，并沒有凸起，取代的是倒角R,同時卡具加工倒角前是有凸起的，所以可以更加準(zhǔn)確的設(shè)計卡具。特征參數(shù)如下圖。5.6.3.2對于TO-220封裝的功率半導(dǎo)體器件允許在引線臺階以上位置折彎，特征參數(shù)如下圖。5.6.4 功率半導(dǎo)體元器件的臥裝成形分為引線前向和引線后向折彎，特征參數(shù)如下圖。5.6.4.15.6.4.3為防止引線臺階開裂，折彎

15、到引線的臺階的距離必須保證大于等于0.5mm,即沒倒角前的卡具凸起距離臺階的最小距離不小于1.0mm （即在引線臺階上下各 0.5mm范圍內(nèi)無引線折彎形變）。5.7 元器件成形后的檢驗不連續(xù)成形加工的元器件，要求每批次成形的前35個元器件必須進(jìn)行成形后檢驗。剛剛校驗合格可以使用的工裝卡具成形的前 35個元器件必須進(jìn)行成形后檢驗。5.7.1 幾何尺寸檢驗可以通過2個步驟檢驗成形后的元器件幾何尺寸。5.7.1.1 使用校驗合格的量具測量元器件的引腳間距等基本參數(shù)尺寸。5.7.1.2 在印制板上直接插裝已成形的元器件，檢驗是否滿足尺寸匹配。軸向元件的兩端引線不能同時緊帖鉆 孔孔壁內(nèi)側(cè)或外側(cè)。5.7.

16、1.3 對于存在配合關(guān)系的元器件，需要將其配合組件裝配到印制板，然后插裝元器件，查看元器件引腳在 鉆孔中是否緊帖孔壁而導(dǎo)致引腳局部變形，如果緊帖孔壁且引腳無局部變形則表面配合公差過小但可以接受， 如果有局部變形則表明有較大的應(yīng)力存在，不可接受。5.7.2 引腳外觀檢驗5.7.2.1 無論手工或者使用成形卡具成形元器件，元器件引線上的損傷、形變或刻痕不能超過引腳直徑或者厚 度的10%5.7.2.2 軸向元器件的本體外殼、涂層或玻璃封裝不能有任何損傷或破裂。5.7.2.3 徑向元器件允許本體有輕微刮痕、殘缺，但元器件的基材或功能部位沒有暴露在外。同時，元器件的 結(jié)構(gòu)完整性沒有受到破壞。5.8 已成

17、形元器件的周轉(zhuǎn)運輸已經(jīng)成形完畢的元器件的周轉(zhuǎn)運輸參考相關(guān)工藝規(guī)范。6附件-卡具折彎的設(shè)計及參數(shù)選擇6.1 變向折彎1 .1.1功率半導(dǎo)體元器件的引線卡具變向折彎下面圖片圖A以TO-220封裝的功率半導(dǎo)體器件示意了借助卡具90。折彎引線的關(guān)鍵參數(shù)及步驟。它包括：”，3 , s, T, R。a 一下固定卡爪的引線垂直保障角，角度范圍：0。VaW 5。；3折彎卡爪的防止引線劃傷倒角，一般為了方便加工，3的半徑不小于1.0 mm;s 防止本體因為拉伸而與引線破裂距離，s 一般不小于0.5mm；T即引線厚度，通常在卡具上推薦不小于實際引線厚度的最大值，以防止劃傷引線；R引線折彎內(nèi)徑；圖A折彎卡具的關(guān)鍵參

18、數(shù)圖B折彎完成后狀態(tài)在固定卡爪施加 W1的壓力固定引線后，折彎卡爪以W2的壓力向下折彎引線，上下固定卡爪有最小一個引線厚度T （最大厚度），同時下卡爪有 R （引線內(nèi)徑）的倒角，在折彎卡爪向下移動到位后，引線成形完成。不論 W1壓力的大?。ù_保引線厚度無形變的情況下），由于引線表面有錫鉛鍍層，所以一般無法使用固定卡爪絕對卡住引線，在 W2剪切的作用下，一定會有 W3方向的拉力，即本體會有 W3方向的位移。保留s距離，在本體 W3方向移動后可以防止本體靠向下卡爪的臺階，有效的去除了本體與引線之間的拉力，防止引線與本體之間破裂。同時通過控制下卡爪的后定位凸臺的位置和s就可以加工出滿足裝配尺寸要求的功率半導(dǎo)體器件。應(yīng)用特點：在卡具的設(shè)計時，首先要防止器件因為剪切力而損壞，所以必須采用后定位的方式；計算下卡爪的定位凸臺和 s的尺寸，防止引線同本體之間破裂，同時確定了裝配的相對尺寸；T, R, a , 3的選擇；6.1.2軸向元器件的引線卡具變向折彎如下圖圖C所示，軸向元器件的成形參數(shù)同徑向元器件的引線折彎。圖C折彎卡具的關(guān)鍵參數(shù)基本原理同“功率半導(dǎo)體器件的引線卡具變向折彎”；注意，軸向元器件通常雙側(cè)引線同時折彎，由于有W3方向的拉力，對于一般的電阻，二極管不會造成太