元器件引脚成形与切脚工艺检验规程.docx

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元器件引脚成形与切脚工艺检验规程

元器件引脚成形与切脚工艺、检验工艺规程

（手工插装元器件）

1.目的

1.1.1.1.本规程规定了手工插装电子元器件引脚成形与切脚应满足的工艺要求，以及引脚成形与切脚过程的检验程序。

2.适用范围

2.1.1.1.本规程适用于产品分立电子元器件插装前的引脚成形与切脚，规定了元器件引脚成形与切脚的技术要求和质量保证措施，同时也可作为设计、生产、检验的依据。

3.适用人员

3.1.1.1.本规程适用于产品生产的工艺人员、电子装联操作人员、质量检验人员等。

4.参考文件

4.1.1.1.IPC-A-610D《电子组件的可接受性》。

4.1.1.2.IPCJ-STD-001D《焊接的电气和电子组件要求》。

4.1.1.3.QJ3171—2003《航天电子电气产品元器件成形技术要求》。

4.1.1.4.QJ165A—1995《航天电子电气产品安装通用技术要求》。

4.1.1.5.ANSI/ESDS20.20-2007《静电放电控制方案》。

5.名词/术语

5.1.1.1.功能孔：

PCB上用于电气连接的孔。

5.1.1.2.非功能孔：

PCB上用于机械安装或固定的孔。

5.1.1.3.支撑孔（SupportedHole）：

两层及多层PCB上的功能孔，孔壁上镀覆金属，俗称镀通孔。

5.1.1.4.非支撑孔（UnsupportedHole）：

单层或双层PCB上的功能孔，孔壁上不镀覆金属，俗称非镀通孔。

5.1.1.5.淬火引脚（Temperedlead）：

元器件的引脚经过淬火处理。

6.工艺

元器件成形与切脚是整个PCBA生产的首要工序，成形与切脚的质量直接影响后续的产品生产。

6.1.工艺流程

6.1.1.成形与切脚的工艺流程图

工艺要求

工艺流程

说明

根据元器件的封装、包装形式、本体以及引脚直径、成形类型、成形间距、印制板厚度、切脚长度以及元器件数量等确定成形与切脚的工具或模具，制定元器件成形与切脚明细表；

元器件成形与切脚操作人员应按照设计、工艺文件要求对元器件的名称、型号、规格进行确认；

根据明细表中的元器件特性及参数，选择元器件成形与切脚的顺序；

依据成形顺序使元器件成形与切脚的尺寸调整更加容易控制；

根据元器件首件的成形与切脚试验流程操作；

首件成形与切脚检验完成后，将不合格的试样单独存放或处理；

成形过程中要不定时的对工具或工装成形面的光滑度进行检查，确保成形质量；

当元器件数量超过100个时，操作人员必须对最后成形与切脚的10个元器件按照试验检验项进行检验（7.1.2节）；

成形与切脚后的一般性元器件密闭保存；

静电敏感元器件使用防静电容器存放；

湿敏元器件要干燥存储（详见元器件存储工艺规程）；

图6-1元器件成形与切脚工艺流程

6.1.2.首件成形与切脚试验

6.1.2.1.成形与切脚试验时，要根据成形与切脚明细表的参数要求调整好工具或工装，按图6-2所示流程进行。

注：

n为元器件成形与切脚的试验次数，①指成形与切脚实验检验项（7.1.2节）。

图6-2成形与切脚试验过程

6.2.工艺原理

6.2.1.1.元器件成形与切脚的目的是通过机械的方式，将元器件的引脚变形成预期的形状，依此来满足插装过程中的工艺要求。

此过程的工艺要求不仅包括插装时的尺寸要求，而且还包括应力释放、散热、高度等要求。

6.3.工艺要求

6.3.1.应力释放要求

元器件成形的应力释放的一般要求：

6.3.1.1.成形元器件封装根部和焊接点间的引脚部分要有应力释放。

6.3.1.2.元器件引脚的延伸尽量与元器件本体的轴线平行。

6.3.1.3.安装在镀通孔内的元器件引脚尽量与印制板表面垂直。

6.3.1.4.因应力释放弯曲要求而采用不同引脚弯曲类型时，允许元器件本体产生偏移。

6.3.2.成形与切脚一般要求

6.3.2.1.成形与切脚工具（设备）使用前应保持清洁，以防止残留的污垢、油脂及其它杂质对元器件引脚产生污染。

6.3.2.2.对静电敏感元器件成形与切脚时，必须在防静电工作台上进行操作，同时操作人员应穿戴防静电工作服、工作帽和工作鞋，并佩戴防静电腕带；禁止裸手直接接触元器件引脚。

6.3.2.3.成形与切脚过程中工具和设备应可靠接地，静电敏感元器件弯曲成形时应使用金属夹具。

6.3.2.4.使用模具成形时，夹具与引脚的接触面应光滑、平整，以免损伤引脚镀层。

6.3.2.5.引脚成形、剪切过程中，禁止扭转和沿轴向拉伸引脚，以避免损坏元器件内部引线或封装根部。

6.3.2.6.操作人员在成形与切脚过程中中途离开，应暂停成形与切脚工作；当再次成形与切脚时，要重新进行成形与切脚试验（6.1.2节）。

6.3.2.7.若成形与切脚过程中，有不当的设备移动、设备部件松动或撞击等可能影响成形与切脚参数的行为，必须重新进行成形与切脚试验（6.1.2节）。

6.3.2.8.成形与切脚后的元器件要放入封闭器具内，比如：

屉式元件盒；静电敏感元器件应放置在防静电容器内。

6.3.2.9.元器件必须按照焊盘间距进行弯曲成形，弯曲基本对称，保证元器件安装后标识明显可见，如图6-3所示；特殊情况下，标识外露的优先顺序为极性、数值、型号。

图6-3元器件标识朝向范围示意

6.3.2.10.弯曲引脚时，弯曲的角度不能超过最终成形的弯曲角度。

6.3.2.11.引脚弯曲一次成形，不能反复弯曲。

6.3.2.12.不能在引脚较厚的方向弯曲，如对扁平形状的引脚不能进行横向弯曲。

6.3.2.13.淬火引脚不能弯曲成形，如继电器、电连接器等元器件引脚。

6.3.2.14.元器件引脚成形中，对有极性元器件，如：

电解电容、二极管、三极管，注意引脚极性与成形方向之间的关系，切勿使方向弄反。

6.3.2.15.若使用短插工艺，则成形后的尺寸要符合元器件插装后的引脚伸出长度要求。

6.3.2.16.元器件引脚无论手工或机械成形，均不能有明显的刻痕或夹伤超过引脚直径或厚度的10%，也不能有引脚基材外露情况（元器件引脚切脚时的断面除外）。

6.3.3.引脚末端折弯要求

6.3.3.1.引脚弯曲应沿着焊盘最长尺寸方向或沿与焊盘相连的印制导线方向折弯，如图6-4所示。

图6-4引脚折弯方向

6.3.3.2.DIP元器件应该至少有两个对角线上的引脚沿元器件体的纵轴向外折弯。

6.3.3.3.直径或厚度大于1.3mm的引脚，以及淬火引脚（如继电器、电连接器等）都不应使用折弯进行固定。

6.3.3.4.通孔插装元器件引脚可以部分折弯与印制板板面垂线有15°～75°的夹角，用在焊接操作中固定组件，如图6-5所示。

①部分折弯②全折弯

图6-5引脚折弯

6.3.3.5.当元器件过轻，以致部分折弯不能满足后续焊接时的机械固定，可采用全折弯；全折弯的元器件引脚与印制板板面垂线的夹角为75°～90°，如图6-5。

6.3.3.6.非支撑孔中的引脚折弯45°～90°，保证在焊接中充分起到机械固定作用。

6.3.4.引脚末端突出要求

6.3.4.1.支撑孔中的元器件引脚，其伸出部分L最小值要能使焊料中的引脚末端可辨识，L最大值为1.5mm，如图6-6所示。

图6-6引脚伸出长度

6.3.4.2.非支撑孔中的元器件引脚，其伸出部分L最小值要能使引脚足够折弯，L最大值要满足最小电气间隙。

6.3.4.3.对于板厚大于2.3mm的印制板，如果使用固定引脚长度的元器件，如DIP、插座、连接器，作为最小的元器件引脚支撑肩需与印制板板面平齐，但是在后续焊接中允许引脚末端不在镀通孔中突出，但至少与板面平齐，如图6-7所示。

图6-7板厚H>2.3mm时,DIP等元器件的支撑肩与引脚伸出要求

6.3.5.轴向引脚元器件要求

引脚从本体两端引出的元器件，称为轴向引脚元器件。

6.3.5.1.水平安装轴向引脚元器件的引脚成形，元器件引脚的延伸尽量与元器件本体。

6.3.5.2.的轴线平行，弯曲引脚与板面垂直，不垂直度小于等于10°，如图6-8所示。

图6-8引脚成形不垂直度

6.3.5.3.引脚从根部到弯曲点或从熔接点到弯曲点之间的距离L，至少相当于一倍引脚的直径或厚度但不小于0.8mm，如图6-9所示。

①从元器件本体测量②从焊料球测量③从熔接缝测量

图6-9引脚弯曲保留长度L

6.3.5.4.当元器件为小型玻璃封装并采用一般成形时，L1、L2最小值为2mm；如图6-10所示。

图6-10小型玻璃封装保留长度L（L1、L2）≥2mm

6.3.5.5.最小内侧弯曲半径（表6-1）；

引脚的直径（D）或厚度（T）

最小内侧弯曲半径（R）

小于0.8mm（0.031in）

1×直径/厚度

0.8mm（0.031in）～1.2mm（0.0472in）

1.5×直径/厚度

大于1.2mm（0.0472in）

2×直径/厚度

图6-11引脚直径（D）、厚度（T）、内侧弯曲半径（R）

6.3.5.6.元器件紧贴印制板安装时，本体与板面间最大允许间距为0.5mm,如图6-12所示。

①贴板未打弯②贴板紧锁式打弯

图6-12元器件贴板安装

6.3.5.7.特殊引脚弯曲；

1）对功率大于2W的散热元器件进行架高处理，要保证元器件的本体距印制板板面间；

2）距大于1.5mm；

3）在靠近印制板板面安装的散热元器件的引脚可参照图6-13所示进行成形；在非支撑孔安装时，必须按图②、③所示的在靠近板面部位进行打弯处理。

①架高元器件引脚无打弯处理（元器件较轻时）②架高元器件引脚外向打弯处理

③架高元器件引脚内向打弯处理④架高元器件引脚锁紧打弯处理

图6-13元器件的架高处理

6.3.6.径向引脚元器件要求

元器件的两个或多个引脚从同一方向伸出，称为径向元器件。

6.3.6.1.引脚间距与安装孔距不等

1）利用限位装置来达到机械支撑或元器件重量补偿的径向元器件的成形形式如图6-14所示。

①合格（引脚变形适当）②不合格（变形过度）

图6-14带限位装置

2）引脚间距小于安装孔距，需要弯曲时，引脚根部到弯曲点距离B≥2D，且不小于0.8mm；最小弯曲半径R符合表6-1规定，如图6-15所示。

①合格（引脚变形适当）②不合格（变形过度）

图6-15不带限位装置

6.3.6.2.元器件的侧装，由于安装空间、安装难度及散热等要求，元器件需要侧装时，引脚成形按如下要求：

1）径向引脚元器件侧装引脚成形，弯曲半径R最小为引脚的直径D，但至少为0.8mm，最大弯曲半径为3D，如图6-16所示；

图6-16元器件侧装

2）多引脚径向元器件侧面成形如图6-17所示。

图6-17多引脚元器件侧装

6.4.工作环境

6.4.1.1.环境温度在18～30°C，相对湿度在30～70%。

6.4.1.2.工作台台面的光照度不低于1000lm/m²。

6.4.1.3.工作场地应清洁、整齐，并具有可靠的防静电接地系统。

6.5.工具、设备及其要求

6.5.1.工具、设备的一般要求

6.5.1.1.各种成形、切脚工具（变形器、变形钳、架高钳、自动成形机等）必须有检定合格证明，性能稳定可靠，便于操作与维修。

6.5.1.2.各种成形、切脚工具，自动成形设备的模具、测量仪器和基准必须进行编号，并定期校准，使其具有可追溯性。

6.5.1.3.应定期检查、维护自动成形设备夹具端口和刀具的刃口磨损情况，保证其不影响元器件的成形与切脚质量。

6.5.2.工具、设备的工艺要求

6.5.2.1.打弯头：

架高钳、弯钩钳的打弯头必须为圆弧形，且要满足一定的打弯半径。

6.5.2.2.伸出长度：

架高钳打弯剪切后的引脚伸出长度满足印制板插装后的伸出要求。

6.5.2.3.跨距：

成形钳、成形机的跨距调节要满足设计以及引脚弯曲尺寸的要求。

6.5.2.4.弯曲角度：

成形钳、成形机要满足元器件最小内弯半径和不垂直度的要求。

6.5.2.5.切脚：

元器件切脚工装必须满足元器件引脚伸出长度的要求。

6.5.2.6.接触面：

元器件成形工具或模具与元器件引脚接触的表面必须光滑，无划痕。

7.质量控制

7.1.控制点

7.1.1.成形与切脚前的自检

7.1.1.1.检查器件成形与切脚的要求是否符合设计文件、工艺规范要求。

7.1.1.2.元器件成形与切脚的方式和工具选择是否合适。

7.1.1.3.是否对敏感性元器件具有有效的防护措施。

7.1.2.首件成形与切脚试验的自检

7.1.2.1.试验检查方法

1）以合格的成形样品作为判断依据；

2）以目检辅助工具（标准平台、放大镜、卡尺等）作为判断依据。

7.1.2.2.试验检查项

1）成形长度；

2）成形的内弯半径；

3）成形的不垂直度；

4）成形元器件的扭曲状况；

5）成形元器件的切脚长度；

6）成形元器件的中心偏差；

7）成形元器件的损伤检查。

7.1.3.批量成形与切脚的自检

7.1.3.1.成形与切脚方式是否和成形与切脚明细表要求一致。

7.1.3.2.成形与切脚操作是否符合工具或设备的使用说明。

7.1.3.3.每100只成形与切脚的元器件，随机抽取5只，根据试验检查项进行检验。

7.1.4.批量成形与切脚后的检查

7.1.4.1.质检人员随机抽取同一批次中10只成形与切脚后的元器件，根据试验检。

7.1.4.2.查项进行检验，并记录其成形与切脚质量。

7.1.4.3.质检人员检查成形与切脚后的元器件存放是否合理。

7.1.4.4.质检人员检查元器件成形与切脚工具和设备的维护以及存放是否合理。

7.2.质量控制方法

元器件的成形与切脚过程中，所涉及到的质量控制方法简图如图7-1所示：

图7-1元器件成形与切脚质量控制

7.3.典型质量问题

7.3.1.1.元器件成形与切脚过程中，由于工作人员操作不当、工具不符合要求等问题造成的元器件损伤，大致有以下几种情况：

元器件损伤

不合格示意图

元器件成形内弯半径不符合要求

元器件引脚的延伸部分与本体轴线不平行

元器件的切脚长度与要求不符

元器件的引脚与本体轴线平行的延伸部分太短

元器件引脚反复折弯

元器件损伤

不合格示意图

元器件本体产生裂纹和缺口

元器件引脚上有大于10%的划痕

元器件引脚上有夹伤

元器件的引脚产生扭曲变形

元器件的要求打弯处，打弯半径太小

7.4.质量记录

7.4.1.1.生产车间要保存成形、切脚工具及设备的日常检验记录，期限为1年。

7.4.1.2.生产车间要保存成形、切脚工具及设备的使用记录，记录信息包括：

成形与切脚元器件的名称、型号、数量、废品数，成形日期、批次以及成形操作人员的信息。

7.4.1.3.检验部门要根据本规程制定相应的元器件成形与切脚质量记录表，并保存质量记录，保存期限为1年。