張秀彬
【摘 要】本文只針對某型攝像機產品的特點加之工作中積累的經驗對CCD焊接的工藝方法、工藝實施的角度進行了一些相關的論述。CCD圖像傳感器作為一種新型光電轉換器現已被廣泛引用于攝像、圖像采集及工業測量等領域具。本文針對CCD裝配精度高、易受靜電損傷的特點,重點介紹在CCD焊裝過程中需要注意的工藝要點。
【關鍵詞】CCD 靜電防護 CCD焊裝夾具
CCD全稱Charge-coupled Device,電荷耦合攝像器件,可以稱為圖像傳感器或者圖像控制器。它是20世紀70年代發展速度最快和用途廣泛的一種攝像器件。CCD是一種半導體裝置,它可以把光學信號轉換成電信號,即把入射到CCD光敏面上的光強信息轉換成電信號,電信號經過放大和模數轉化,可以實現圖像的獲取、存儲、傳輸以及復現等。CCD有靈敏度高,光譜響應范圍大,不受電磁場干擾等優點,這使它成為現代光電子學和現代測試技術應用廣泛采用的光傳感器件。近些年來,隨著我國航空事業的不斷發展,CCD器件在視頻攝錄像系統中得到了廣泛的應用,但是其裝配精度高、易受靜電損傷并且價格昂貴,加上在產品的生產、調試過程中,涉及到CCD的操作很多,損傷CCD的風險大,這些都對CCD的焊裝提出了很高的要求。本文只針對電子裝聯過程,結合實際工作中積累的經驗,論述CCD焊裝過程中的工藝要點及具體的解決方案。
1 條件保障
我國軍用標準GJB 1694《電子產品防靜電放電控制大綱》中對靜電放電敏感器件有明確的分類,CCD器件為Ⅰ級靜電敏感器件(靜電敏感電壓范圍0V-1999V),而瞬間的靜電電壓可高達26kV,一旦出現靜電損傷將產生不可估量的損失。所以在對CCD焊裝操作的整個過程中,都應加強工作現場的防靜電保護工作,以避免CCD被靜電損傷。為了達到這一目的,首先應保證工作現場的溫度和濕度符合有關要求。其次,操作人員應該按規定做好自身的靜電防護工作,并且工作現場應配備離子風機,以中和工作區域內的可能附著的靜電,同時所有的用電設備應做到良好的接地處理。此外,由于某型攝像機產品的光軸和平顯的光軸無窮遠處應重合,這就要求CCD焊裝的時候要保證CCD的像面中心在攝像機產品的鏡頭的光軸上,即CCD像面與鏡頭的光軸相垂直。同時保證CCD的像面在鏡頭光學系統的像面位置,這樣才能保證CCD的成像質量。基于此攝像機產品的焊裝必須用相應的焊裝夾具來保證CCD器件的水平焊裝、焊裝高度和焊裝位置。
2 CCD焊裝工藝過程
2.1 解焊
由于CCD要從視頻信號板上解焊下來焊至產品的CCD成像電路上,要達到良好的解焊效果,需要注意的是如果視頻信號板上已進行了三防處理,則在解焊前應增加三防漆去除工序;解焊時間控制在3s/焊點以內,解焊次數不超過2次。
2.2 焊裝
從過程控制的角度出發,應注意以下幾個關鍵環節:a.加強實施過程中的靜電防控;b.斷電焊接。主要工藝操作程序:焊接前工藝準備→技術狀態確認→焊接及質量檢驗。
2.2.1 焊接前工藝準備
焊接前,工藝人員應向操作者提供相關的工藝文件,準備焊裝夾具,明確工藝流程。
2.2.2 技術狀態確認
為了保證CCD焊裝操作萬無一失,技術狀態確認主要應從以下幾方面進行考慮:
(1)為消除在操作過程中因人體、工具及其他物品相互摩擦所產生的靜電荷,應在操作前打開靜電消除器。工作現場溫度控制在15℃-35℃,相對濕度在45%-75%。工作人員應做好靜電防護。
(2)選用低壓可控溫烙鐵。烙鐵硬接地。使用中應對烙鐵頭對地電阻和對地電壓進行測試,根據MIL-STD-2000A中5.1.2.2的規定,烙鐵頭(工作狀態)對地電阻應小于等于2Ω,對地電位差應小于等于2mV(有效值)。
(3)按要求準備好CCD焊裝夾具。CCD焊裝夾具是按照各個型號的技術要求進行設計的,它的定位尺寸是經過精確計算的,CCD焊裝夾具是攝像機產品高質量成像及光軸精度的有力保障。
2.2.3 焊接及質量檢驗
為保證焊接質量,操作人員每焊接一個焊點應進行通斷操作一次(焊接過程斷電),每次斷電后進行通斷的時間不得小于10s,同時不得在一個通斷電過程中實施兩個以上焊點的焊接,對焊點的補焊和修復也亦如此。CCD焊接完成后由檢驗人員進行檢驗,主要檢驗內容包括工藝實施條件、焊點質量等方面。
3 結語
本文只針對某型攝像機產品的特點加之工作中積累的經驗對CCD焊接的工藝方法、工藝實施的角度進行了一些相關的論述。還有一點需要說明的是,有些型號的CCD是直接購買的器件,引線多數進行了鍍金處理,其主要目的是為了防止因引線氧化而影響引線的可焊性,按照QJ3267中6.7.2的要求,應對引線進行去金處理,具體工藝辦法是對引線進行搪錫。總之,CCD焊裝工作涉及到很多因素,工藝人員引進型合理的策劃并進行充分的試驗驗證,才能保證這種關鍵器件在電子裝聯過程中的實施質量。
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