QJ 3171-2003 航天电子电气产品元器件成形技术要求

QJ 中华人民共和国航天行业 FL 1820 QJ 3171—2003 航天电子电气产品元器件成形技术要求 Lead forming technical requirements for space electron element 2003－09－25发布 2003－12－01实施 国防科学技术工业委员会 发 布 QJ 3171—2003 I 前 言 本标准由中国航天科技集团公司提出。 本标准由中国航天标准化研究所归口。 本标准起草单位：中国航天科技集团公司八院八一三所。 本标准主要起草人：王彩桥、王月明。 QJ 3171—2003 1 航天电子电气产品元器件成形技术要求 1 范围 本标准规定了航天电子电气产品中元器件引线的成形技术要求和质量保证。 本标准适用于航天电子电气产品圆形引线、扁平引线元器件的成形。它是设计、生产、检验的依据 之一。 2 性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成的各方研究 是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 QJ 165A—1995 航天电子电气产品安装通用技术要求 QJ 2711 静电放电敏感器件安装工艺技术要求 QJ 3012—1998 航天电子电气产品电子元器件通孔安装技术要求 QJ/Z 147 电子元器件搪锡工艺细则 3 一般要求 3.1 环境条件 环境条件按QJ 165A—1995中3.1.4要求执行。 3.2 工具和设备 3.2.1 工具和设备应符合 QJ 165A—1995中 3.1.9的要求。 3.2.2 手工成形工具、自动成形设备的成形模具，在使用前应清除污垢、油脂及其它多余物。 3.2.3 使用自动成形设备，应定期维修保养，定期检查夹具端口和剪切刀具的刃口磨损情况，目视引 线弯折处或端头无毛刺、尖峰。 3.3 成形前准备 3.3.1 操作人员应按设计文件、工艺文件的要求检查元器件的名称、型号、规格、数量、合格证及外 观质量，确定应使用的成形工具和模具。 3.3.2 手工成形的元器件，成形前引线应按 QJ/Z 147和 QJ 3012—1998中 4.3.6要求进行搪锡处理。扁 平封装元器件引线应先成形后搪锡。 3.3.3 接触静电敏感器件时，操作人员必须穿好防静电工作鞋和工作服，戴好防静电腕带，工具和设 备应可靠接地，并在防静电工作台上操作。静电敏感器件弯曲成形时应使用金属夹具。静电敏感元器 件的预处理应符合 QJ 2711的要求。 3.3.4 成形前后，禁止用裸手触摸元器件引线。 3.4 应力消除 3.4.1 概述 消除应力应体现在成形元器件引线根部和焊接点之间的所有引线或导线上，以保证两个制约点间的 引线或导线具有自由伸缩的余地。自由度的大小应足以防止由于机械定位或温度变化对元器件和焊点产 生有害应力。 3.4.2 引线焊接在焊接面的元器件 应使元器件本体和焊接点之间的引线提供应力消除，如图1所示。 QJ 3171—2003 2 图 1 3.4.3 引线焊接在组件面的元器件（如扁平封装） 通过成形使引线与印制电路板之间形成45°～95°的弯角来提供应力消除，如图2所示。 图 2 3.4.4 引线焊接在两面的元器件 应使元器件本体和焊接点之间的引线提供应力消除或有一个金属化孔，如图3所示。 图 3 3.4.5 引线焊接在接线柱上的组件 当组件安装在叉形接线柱之间，而引线没有缠绕时，就不必遵循组件引线必须打弯消除应力。当组 件安装在其它类型的接线柱之间时，就必须至少对一根引线进行弯曲消除应力，如图4所示。 CP CP SR CP CP SR CP-固定点；SR-消除应力 45°～95° SR CP CP CP CP SR SR CP CP-固定点；SR-消除应力 CP ≥2d CP SR SR ≥2d CP d为引线直径 a) d为引线直径 b) QJ 3171—2003 3 c) 图 4 3.5 弯曲与剪切 3.5.1 弯曲或剪切元器件引线时，应固定住引线根部，防止产生轴向应力损坏元器件密封处或元器件 内部的连接。 3.5.2 元器件引线弯曲应目视对称，引线根部到弯曲点的距离，在元器件的每边应大致相等和方位一 致。由于应力消除要求而采用不同的引线弯曲方法时，元器件本体可产生偏移。 3.5.3 元器件引线不允许在根部弯曲，也不应在引线根部和引线熔焊点之间弯曲，引线的弯曲点到根 部或熔焊点必须留有一定的距离才能弯曲成形。 3.5.4 消除应力的弯曲半径应不小于引线的直径或扁平引线的厚度。 3.5.5 元器件必须按照印制电路板的焊盘间距进行弯曲成形，弯曲方位应保证元器件安装后标志外露， 明显可见，如图 5所示。特殊情况，标志外露优先顺序为极性、数值、型号。 图 5 3.5.6 在引线手工弯曲中，应将成形工具夹持在引线弯曲点上固定不动，然后由另一手对引线进行逐 渐弯曲，如图 6所示。 图 6 3.5.7 剪切引线或导线过程中，应无扭转和轴向直拉动作，避免根部受力。剪切方法如图 7所示。 图 7 字符外露范围 45°45° 切断面 元器件 QJ 3171—2003 4 带状引线 0.25mm 圆形引线 0.25mm 0.25mm 0.25mm 0.25mm 0.25mm 0.25mm 0.25mm 3.5.8 多引线的元器件如扁平封装器件，引线的成形应使用专用成形工具，禁止手工成形和剪切引线。 3.5.9 回火引线（又称针形引线）不能弯曲成形，如继电器、电连接器等元器件引线，直径不小于 1.30mm 的引线也不能弯曲成形。必须成形时，需经批准后进行。 3.5.10 引线弯曲不当，弯曲半径小于 2倍引线直径时，允许矫直后再弯一次，当弯曲半径大于 2倍引 线直径时，可以再弯 2次。 3.5.11 成形后的元器件应放入有盖的容器内，静电敏感元器件必须装入防静电容器内加以保护。 3.5.12 元器件引线无论采用手工或机械成形，如果有明显的刻痕或形变超过引线直径的 10%，则元器 件不应使用。 3.5.13 成形后用 3～5倍放大镜进行外观检查，不允许引线表面有明显镀层脱落现象。 3.5.14 元器件引线的成形应使其能插入安装孔内而不引起较大的变形，不使元器件本体或密封端承受 应力。 4 详细要求 4.1 引线端头成形 4.1.1 端头搭接 端头搭接包括圆形和扁平引线两种，引线的成形应使其引线脚与焊盘相接触。引线脚翘起或离开焊 盘表面高度不应超过0.25mm，如果采用丝网印刷，元器件引线成形应按相应的技术文件或工艺文件要 求，如图8所示。 图 8 4.1.1.1 圆形引线搭接 圆形引线搭接在焊盘上的长度，最小为3.5倍引线直径，最大为5.5倍引线的直径，但不应小于 1.25mm。引线剪切后的端面应离焊盘边缘至少为0.5倍引线直径。如图9所示。 4.1.1.2 扁平引线搭接 扁平引线搭接在焊盘上的长度，最小应为3倍引线的宽度，最大为5倍引线的宽度（W），引线剪切 后的端面离焊盘边缘至少为0.25mm。在扁平引线宽度小于0.50mm时，扁平引线的搭接长度不应小于 1.25mm。如图10所示。 QJ 3171—2003 5 3.0w～5.0w 3.0w～5.0w w w ≥0.25mm A向 A向 3.0w～5.0w ↓A ↓A焊盘 基板 r T r≥T 图 9 a） 扁平引线，单面搭接 b) 扁平引线，穿孔搭接 图 10 4.1.2 端头折弯 导线或元器件引线的折弯部分长度应不小于焊盘最大尺寸的0.5倍或0.80mm，取其中最大值，但不 应大于焊盘最大长度。引线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11 所示。全折弯引线与板面垂直线之间的交角为75°～90°，如图12所示。 4.1.3 端头直插通孔 直穿过印制电路板的元器件引线，其伸出部分最小值为0.8mm，最大值为1.5mm。如果通孔是非金 属化孔，元器件引线应按端头折弯要求。若必须采取直插通孔时，引线伸出部分最大值为2mm。如图13 所示，最小引线长度应在焊前决定。直插通孔引线可以打弯或与孔轴线有30°的夹角，用在锡焊操作中 固定组件，如图14所示。 3.5d~5.5d 3.5d~5.5d ≥1/2d ≥1/2dr≥d d d d ↑A ↓A A向 A向 a）侧视图 b）正视图 r r QJ 3171—2003 6 焊盘 非金属孔 金属化孔 最小 0.80mm 最大 2.0mm 最小 0.80mm 最大 1.5mm 印制电路板 印制电路焊盘 折弯的导线 导电图形 图 11 图 12 图 13 图 14 孔轴线 B 0°30°- 75°～90° QJ 3171—2003 7 折弯与引线 根部间距离 折弯与引线 熔接点间距离 熔接点 直径 d 直径 d r r X Y X Y ≤10° ≤10° 4.2 轴向引线元器件 4.2.1 水平安装引线成形 4.2.1.1 组件中心位置 水平安装轴向引线元器件的引线成形，两边应近似的与组件中心对称，元器件引线的延伸尽量与元 器件本体的轴线平行，折弯引线尽量与板面垂直，不垂直度不大于10°，如图15所示。 图 15 4.2.1.2 直线引线长度之和 水平安装轴向引线元器件两端引出的直线长度X与Y最小值为0.75mm，最大值为19mm，X与Y之和不 得超过25mm，如图16所示。 （X+Y）≤25mm 图 16 4.2.1.3 引线 90°弯曲 引线应从根部到弯曲点或从熔接点到弯曲点之间留有至少两倍引线的直径或厚度的平直部分，但不 得小于0.75mm或0.5mm，如图17所示。弯曲半径应不小于引线的直径或厚度，弯曲半径与引线的关系见 表1。 图 17 QJ 3171—2003 8 表1 引线直径（d） mm 弯角半径（r） ＜0.6 1倍直径 0.6～1.2 1.5倍直径 ＞1.2 2倍直径 4.2.1.4 引线特殊弯曲 4.2.1.4.1 元器件卧式安装 元器件卧式安装引线成形弯曲时，应按如下要求： a) 元器件本体直径 D小于 3.2mm，直接与印制电路板接触时，一般按图 18 a）、b）进行弯曲； b) 对玻璃体元器件按图 18 b）所示弯曲。 d r>d a) D r ≤4mm r r>d b) D r ≤4mm d 图 18 4.2.1.4.2 安装孔距偏小时 安装孔距偏小的元器件引线成形弯曲时，应按如下要求： a) 当安装孔的位置不能使用标准弯曲时，可以使用环形弯曲，如图 19所示； b) 确保元器件引线不会与相邻引线或导体形成短路危险； c) 使用环形弯曲时需要相关的设计人员确认。 Y Y X X B≥2d d Xmin—0.75mm Ymin—4mm Ymax—8mm 图 19 r﹥d d r r r﹥d d r XX d QJ 3171—2003 9 r＞d X X Y Y 4.2.1.4.3 散热组件 散热组件的成形应按如下要求： a) 所有散热元器件抬起高度，距印制电路板 1.5mm～3mm； b) 散热元器件的引线可参照图 20 a）、b）所示进行成形。 Xmin—3mm Xmax—9mm Ymax—3mm a) d r>d r YY XX r Xmin—3mm Xmax—9mm Ymax—4mm b) 图 20 4.2.2 接线柱上元器件成形 接线柱上元器件成形按如下要求： a) 轴向引线元器件焊于接线柱时，引线应进行弯曲成形消除应力，弯曲距离 A 应大于两倍引线直 径，但不得小于 0.75mm，如图 21所示； 图 21 A A AA AA QJ 3171—2003 10 ≥2d； 最小 0.75mm 合格 不合格 b) 当轴向引线元器件不采用粘结或其它方法将本体紧贴在安装面上时，可以只有一根引线进行弯曲 成形，如图 22所示； 图 22 c) 对于本体没有固定的元器件，从元器件本体到接线柱最小距离为 5mm，最大为 13mm，如图 23 所示。对于本体有固定的元器件，从元器件本体到接线柱最小为 5mm，最大为 25mm。 图 23 4.3 径向引线元器件 4.3.1 元器件引线间距与安装孔距不相等 径向引线元器件引线间距与安装孔距不相等时，应按如下要求成形： a) 利用非弹性支座的径向元器件的成形如图 24所示； 图 24 没有固定的元器件 5～13㎜ A A A QJ 3171—2003 11 b) 引线间距小于孔距，需要弯曲时，引线根部到弯曲点平直部分最小尺寸为 2倍引线的直径，最小 弯曲半径为引线直径的 1倍，最大为引线直径的 2倍，如图 25所示。 图 25 4.3.2 元器件的侧装或倒装 元器件的侧装或倒装时，引线成形按如下要求： a) 径向引线元器件侧装或倒装的引线成形，弯曲半径 r不小于引线的直径，但至少为 0.75mm，最 大弯曲半径为 3d，如图 26 a）所示。当引线按图 26 b）轨迹成形时，跨距 x应不超过 6.4mm， 倒装元器件的基面上的引线上升距离 Z应不超过 6.4mm； 图 26 b) 多引线径向元器件侧面成形如图 27所示。 图 27 4.3.3 三极管正、反向安装引线成形 三极管正、反向安装引线成形按如下要求： a) 三极管正向贴板引线成形，如图 28所示； d≤r≤2d ≥2d；最小 0.75㎜ d r d A-A 最小值 d 最大值 3d 见 A-A 见 A-A Z X 树脂粘接 树脂粘接 最小 0.75mm ≥2d 树脂粘接 QJ 3171—2003 12 b) 三极管反向贴板引线成形，如图 29所示； c) 三极管反向埋头引线成形，如图 30所示； d) 倒装元器件基面上的引线高度为 A。Amin为 0.75mm+2d； Amax为 6.4mm。 接线柱 r≥2d 图 28 d r≥2d 图 29 图 30 4.4 扁平封装元器件 4.4.1 弯曲过程应使器件两边引线基本对称，器件本体与印制电路板表面之间基本平行，如图 31所示。 其中，间距 H最小值为 0.5mm，最大值为 1mm。元器件本体下面没有印制导线时，元器件引线可以按 贴板安装方式成形。 图 31 4.4.2 引线不应在器件根部弯曲，应使器件体到引线弯曲点间的平直部分 A 最小尺寸为 2 倍引线的直 径 d或 0.5mm。 4.4.3 消除内应力的弯曲半径 r应不小于引线的直径 d或扁平引线的厚度 T，打弯的方向必须使器件的 标志明显可见。 4.4.4 上下弯曲间的直线部分和印制电路板之间的夹角θ应大于 45°，小于 95°。 r≥2d r A θ H QJ 3171—2003 13 4.5 表面安装小型轴向引线元器件 4.5.1 只有元器件重量小于 1.4g时，才能采用小型轴向引线元器件的表面安装。 4.5.2 截面为矩形的轴向引线元器件按 4.4条扁平封装元器件成形要求。 4.5.3 截面为圆形的轴向引线元器件引线在规定的位置上，按下列要求压扁后才能按 4.4的要求成形： a) 当引线直径不小于 0.64mm时，压扁后的引线厚度 T将为原直径 d的 50%～70%，如图 32所示； 图 32 b) 当引线直径 d小于 0.64mm时，压扁后的引线厚度 T将为原直径 d的 40%～60%，如图 33所示； 图 33 c) 压扁后的引线弯曲外形如图 34所示。 图 34 5 质量保证措施 5.1 资料 数据记录至少保存10a，并包括以下资料： a) 最终检验文件； b) 不符合性报告和纠正措施； c) 检验和试验结果以及有关程序、图样、操作人员、使用工具。 5.2 不符合性 在装联过程中发现任何由于元器件引线成形的不符合性时，应按有关质量管理规定处理。 5.3 校准 手工成形剪切工具、自动成形设备的模具、测量仪器和基准应定期校准。任何怀疑的或实际存在的 设备故障都必须报主管部门，以便对以前的结果进行检查，确定是否需要重新检验或重新检测。 5.4 可追溯性 d T为 50%～70%d d T为 40%～60%d 引线脚 QJ 3171—2003 14 自元器件进厂（所）检查至成形、安装、测试及最终试验的全过程都应保持产品的可追溯性，包括 测试设备的详细情况、序号和完成此项任务的有关人员等。 5.5 成形质量标准 有必要时，可以制定目测标准，该标准由合格的成形样品和目检辅助工具组成。目检辅助工具应能 清楚地示意出所有成形质量特征，并提供给每个操作人员和检验人员使用。 5.6 检查 在所有工艺阶段应对检测点进行检查。 5.7 操作人员和检验人员的培训及资格认证 5.7.1 培训 从事元器件引线成形和检验工作的人员必须经过培训，培训应按有关部门的规定和认可的培训教材 进行。 5.7.2 资格认证 对经过培训的元器件引线成形操作人员和检验人员应进行资格认证，资格认证应依据产品元器件引 线或导线成形质量来确定，成形质量通过产品试验和检验结果得出。当重复出现不可接收的质量问或 改变成形技术、参数或所需的技能时，应对有关人员进行重新培训。 应保留元器件引线成形操作人员和检验人员的培训和资格认证状况的记录。