元器件成型通用工艺规范

元器件成型通用工艺规范元器件成型通用工艺规范（第一版）编制：审核：批准：元器件成型通用工艺规范1、文件修订变更记录表文件标题元器件成型通用工艺规范文件编号文件类别修订变更情况记录修订变更内容拟定部门拟定人修订日期工艺文件第一版研发部白浪2013-072、文件审核2013-07发布2013-07执行批准：审核：会签：拟制：白浪元器件成型通用工艺规范一、目的规范通孔安装元器件的成形工艺设计及成形加工工艺，规定元器件成形的相关参数，保障元器件的性能，进一步提高作业生产率、良品率，降低因成形而产生的损耗，降低产品成本，以及提高产品可靠性。二、适用范围本规范适用于本公司的通孔安装元器件成形工艺设计，以及封装图形设计。三、名词解释元器件引线：从元器件延伸出的用于机械和/或电气连接的单根或绞合金属线，或成型导线。元器件引脚：不损坏就难以成形的元器件引线。通孔安装：利用元器件引线穿过支撑基板上孔与导体图形作电气连接和机械固定。引线折弯：为使元器件便于在印制板上安装固定或消除应力，人为在元器件引线施加外力，使之产生的永久形变。封装保护距离：安装在镀通孔中的组件，从器件的本体、球状连接部分或引线焊接部分到器件引线折弯处的距离，至少相当于一个引线的直径或厚度。变向折弯：引线折弯后，引线的伸展方向改变了，通常是90°。无变向折弯：引线折弯后，引线的伸展方向没有发生改变。抬高距离：安装于印制板上的元器件本体到板面的垂直距离。四、规范内容4.1引线折弯按照元器件的引线截面图形划分，通常有圆形（直径D）和矩形（厚度T）两种引线。阻容组件一般为圆柱形引线，而半导体元器件一般为四棱柱形引线。4.1.1变向折弯图1描述了变向折弯的引线的特征参数。折弯内径R，折弯角度ω。元器件成型通用工艺规范图14.1.2无变向折弯4.1.2.1打Z折弯图2描述了无变向折弯的引线的特征参数。折弯内径R，折弯角度ω，偏心距V。在本规范中叫做打Z成形。有2个折弯内径R及折弯角度ω。图24.1.2.2打K折弯图3中，描述了一种特殊的折弯方式，即偏心距V＝0。通常是为了保障引线插装到装配孔后，元器件可以抬高以消除应力，或起支撑作用，或满足散热要求的一种折弯方式。这种折弯方式就是我们常说的“打K”或“Ω折弯”。K值的大小一般与引线的直径D和厚度T有关，在表1中给出了常见的K值。图3元器件成型通用工艺规范注意：引线打K时，通常要求凸起部分一般不能超出元器件的丝印最大外框（Placement层），同时要保障引线间距满足电气间隙的要求，对于实在无法满足的在试验验证没有问题后才可以超出元器件的丝印外框。4.2引线折弯的参数4.2.1封装保护距离d安装在通孔中的组件，从器件的本体、球状连接部分或引线焊接部分到器件引线折弯处的距离d，至少d1mm（如图4a～c）。通常出于保护元器件的内部结构与方便机械加工。需要注意的是，元器件“本体、球状连接部分或引线焊接部分”一定要参考元器件供应商提供的几何尺寸的最大外形，包括涂层在内。同时，封装保护距离范围内的引线其延伸方向禁止被改变。下图4a～c展示了3种典型元器件的封装保护距离的具体测量方式。图4a图4b图4c表1：元器件成型通用工艺规范引线的直径D或者厚度T封装保护距离最小值d电阻玻璃二极管，塑封二极管，陶瓷封装电阻、电容,金属膜电容电解电容功率半导体器件封装类型TO-220及以下TO-247及以上D（T）≤0.8mm1.0mm1.5mm2.0mm3.0mm3.0mm0.8mm＜D（T）＜1.2mm2.0mm2.0mm3.0mm//1.2mm≤D（T）3.0mm3.0mm///4..2.2折弯内径R根据引线直径D（圆柱形引线）和厚度T（四棱柱形引线）的不同，元器件引线内侧的折弯半径R的值参考下表2。表2：引线的直径D或者厚度T引线内侧的折弯半径R（优选值）D（T）＜0.8mm不小于D或者T（优选值1.0mm）0.8mm≤D（T）＜1.2mm不小于1.5×直径D或者厚度T（优选值1.5mm，2.0mm）1.2mm≤D（T）不小于2.0×直径D或者厚度T（优选值2.5mm，3.0mm）4.2.3折弯角度ω折弯角度是本次引线折弯后折弯部分的引线与原来未折弯部分引线的夹角，通常该角度大于等于90°小于180°。折弯角度ω的优选值参考下表3。表3：折弯类型折弯角度ω（公差＋3°）优选值变向折弯90°非变向折弯120°，135°，150°4.2.4K值需要明确的是，K是一个高度值，它不仅跟引线直径D或厚度T有关，还受到折弯内径R和模具的影响，这里提供的是一个经验数据。表4：引线的直径D或者厚度TK值（MAX）优选值D（T）＜0.8mm3mm0.8mm≤D（T）＜1.2mm3.0mm1.2mm≤D（T）4.0mm元器件成型通用工艺规范4.3卧装成形类型通常有2种形式的卧装成形，它包括卧装贴板，卧装抬高，如下图3a-b所示，尽量满足d≥1mm。图5a卧装贴板成形，引线变向折弯角度90°图5b变向折弯及打K引线的卧装抬高成形成形关键点：R，K，d，ω，h（抬高距离），明确贴板成形的（图3a），最大抬高距离不大于0.5mm；明确需要抬高成形的，最小抬高距离不小于1.5mm，通过控制打K的位置，可以控制元器件本体距离板面的距离h(图3b)。适用元器件：对于非金属外壳封装且无散热要求（功率小于1W）的二极管、电阻等可以采用图5a的卧装贴板成形方式。对于金属外壳封装或有散热要求（功率大于等于1W）的二极管、电阻，必须抬高成形。4.4立装成形类型按照元器件本体下部引线的成形方式不同，可以划分为不折弯、打K成形和打Z成形。元器件成型通用工艺规范图6a本体下引线不折弯图6b本体下引线打Z折弯图6c本体下引线打K折弯成形关键点：R，d，K，Z，ω，h，对于无极性的元器件，要求其标识从上至下读取。有极性的元器件，要求其可见的极性标识在顶部，以便于查检；通过控制打K或Z的位置可以控制元器件本体距离板面的距离，可以通过组件顶部2个折弯位置的距离来控制引线插件的距离。适用元器件：元器件成型通用工艺规范二极管、电阻、保险管等等。4.5手工折弯操作过程中的静电防护参考“ESD通用工艺规范”。图7a正确的持取元器件及施加压力折弯方式－对引线施加压力折弯图7b错误的持取元器件方式及施加压力折弯方式－对本体施加压力折弯图7a以TO-220封装的元器件示例了正确的手工折弯引线的操作，即尖嘴钳在距离本体适当的位置（通过d，R计算后的距离）夹紧引线，然后在引线一侧施加适当压力折弯引线（满足装配要求的折弯角度）。而图7b则是手在本体端施加压力，这有可能引起引线与本体之间的破裂，而这种损伤在外观检查很难发现，甚至有可能在产品的短期使用也无法发现。