對電子元器件表面組裝工藝質量改進及應用

李樹永

摘 要 隨著信息化的快速發展，對電子產品的制造技術要求越來越高，表面組裝技術的出現是一種有效解決的新方式。表面組裝技術是包含了材料、機械、自動化控制與計算機等多個專業的技術，在多個生產流程當中，經常由于人為操作或者機械設備等多種問題導致電子元器件出現瑕疵，對電子元器件的表面組裝工藝質量造成嚴重影響。本文介紹表面組裝技術的主要工序，進而分析表面組裝工藝常見問題的原因，提出改進表面組裝工藝質量的相應措施。

【關鍵詞】電子元器件 表面組裝工藝質量 改進 應用分析

現階段，表面組裝技術已經代替了傳統的線路板通孔插裝技術，依靠自身的優勢與特點在很多領域得到廣泛應用。比如交通、軍事以及我們日常的家用電器、筆記本電腦、打印機等。表面組裝生產是一個相當復雜的過程，任何主客觀因素都可能導致產品質量發生瑕疵，所以，在生產中對其進行嚴格的檢驗是至關重要的。統計過程控制在表面組裝工藝制造中得到廣泛應用，它可以提高生產效率以及產品的質量。

1 電子元器件表面組裝技術的主要程序

1.1 印刷

這個過程一般采用的是焊錫膏印刷，錫膏可以連接元件的焊盤與引腳，但盡管使用最好的錫膏，也不能保證得到理想的效果。關鍵還在于印刷鋼板的設計與使用，金屬鋼板表面有很多小孔，焊膏可以通過這些小孔流到PCB板，使得PCB板與金屬鋼板無縫對接，從而延長其使用壽命。所以，這些小孔的制造工藝就直接決定離開焊接的質量，不同的制造工藝就有不同的優缺點，比如，激光切割法是比較先進的開孔技術，它具有較高的加工精度，但是其加工出來的熔融金屬會造成鋼模污染。化學腐蝕方法是一種傳統的加工方法，也是使用最廣泛的方法。目前，還有一種新興的方法就是電鑄成型法，它可以減少鋼板地面發生瑕疵。

1.2 回流焊接

這個過程是對之前工序已經固定好的錫膏進行二次融化，來達到焊盤與元件引腳之間的可靠美觀的在此對接，也被人們稱為再流焊。回流焊接的工作原理就是通過空氣媒介的流動發生熱能傳遞，對流傳熱就是它的主要加熱方式，風速就決定了散熱的速度，但是風速不餓可以太快，否則會造成元件發生移位。由于回流焊接不需要添加焊料，所以具有較高的的精準度，保證焊點質量。

1.3 貼片

這是表面組裝技術中最復雜、成本最高的過程，也就是說貼片技術的發展是表面組裝技術發展的支柱。這個過程需要貼片機進行貼片，生產貼片機的廠商有很多，一般都需要經過以下幾個步驟進步自動貼片：

（1）將PCB進行定位裝載，需要自動傳輸帶與傳感器共同完成。

（2）元器件拾取定心與貼放，這個需要運用吸嘴把元器件拾取起來，在通過定心對準元器件的中心，最后將元器件通過機械手轉載到指定位置。

（3）通過傳輸帶把裝載好的PCB板傳送到卸載裝置。這些過程需要智能化、高精度的軟件和硬件系統共同完成，所以說這是整個表面組裝技術中的關鍵步驟。

2 電子元器件表面組裝工藝出現缺陷的原因

影響表面組裝質量最重要的工序就是焊錫膏的印刷，在焊錫膏的印刷中最重要的就是要避免韓錫球的產生。基于表面組裝技術管理系統就電子元器件表面組裝工藝出現缺陷的原因進行分析，在眾多因素中，影響表面組裝工藝質量的主要原因就是焊錫膏的溫度與濕度、印刷機功能、鋼板的開孔工藝、元器件的擺放高度以及焊錫膏污染。

3 提高電子元器件表面組裝工藝質量的相應措施

3.1 改進鋼板的開孔工藝

傳統方法是根據焊盤制定鋼板，把鋼板開口的大小與焊盤連接，在回流焊時就容易產生焊球。所以，需要將鋼板的開孔設置的要比焊盤小些，比如，如果焊盤為0.18MM，我們就需要將鋼板的厚度控制在0.15MM左右，這就可以減少回流焊之后焊錫球的產生。同時，在對鋼板的開孔厚度與寬度進行設計的過程中，應該將其厚度與寬度的比值設置在1.5，如果縱橫比值小于1.5，那么就會造成鋼板阻塞。

3.2 合理設置元器件的擺放高度

在焊錫膏印刷之后，就需要進行貼片，在貼片處理中，切記不可以有太大的壓力，否則就造成焊錫膏被擠壓在元器件的阻礙層上，最終導致在回流焊時形成焊料球。所以，需要選擇適當的貼片壓力，應該合理設置元器件的擺放高度，精確元器件尺寸，避免發生這類現象。

3.3 控制好焊錫膏額濕度與溫度

焊錫最佳溫度就是在18到27度，濕度最好保持在30%到60%這個范圍內。太高的溫度會造成印刷之后發生焊接不牢固的現象，而太高的濕度會導致焊錫膏水分過高，在回流焊過程中出現飛濺的問題，從而導致焊錫球的產生。所以，在生產具體操作中，需要安裝濕度與溫度傳感器，將濕度與溫度控制在一定范圍內，當傳感器檢測到溫度與濕度超過一定的指標時候，就需要人工來調節濕度與溫度。

3.4 改進印刷機功能，提高鋼板的自動清洗效率

在鋼板底部進行焊接后不可避免的會造成印刷線路板的污染，所以，需要定期對鋼板進行清理。傳統的清洗方法就是通過工作人員手工操作來完成的，在清洗過程中經常會出現清洗劑功能失效的問題，就無法達到清洗的目的，而且這個問題經常會被人們忽視，只有加強監督力度，對檢查設備進行定期的檢查才可以發現這些問題。所以，我們需要對打印機不斷進行改進，提高鋼板的自動清洗效率，可以用閑置的機器代替經常出現問題的印刷機，并對其空調系統進行適當的改進，來保持穩定的濕度與溫度。

4 結束語

綜上所述，電子元器件的表面組裝技術是一個很復雜的過程，文章通過介紹表面組裝技術的三種主要工序，分析了表面組裝工藝中常見問題的原因，其產生焊接球的原因有多種因素。在電子元器件的生產實踐中，需要從多方角度來綜合考慮與分析，這對問題的原因采用相應的解決措施，積極探究與不斷改進方法，從而不斷提高電子元器件表面組裝工藝的質量。

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作者單位

山東省臨沂市機電工程學校 山東省臨沂市 276400