電子元器件表面組裝工藝質(zhì)量改進(jìn)及應(yīng)用

文/王偉

近年來(lái)，表面組裝工藝的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，并已基本替代了線路板通孔插裝技術(shù)，并在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。然而，由于表面組裝生產(chǎn)具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，在生產(chǎn)過(guò)程中的諸多因素都會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，所以在后續(xù)應(yīng)用相關(guān)工藝時(shí)，工作人員要提升對(duì)檢驗(yàn)作用的重視。

1 電子元器件表面組裝技術(shù)的主要程序概述

1.1 印刷

焊錫膏印刷是印刷過(guò)程最常采用的方式，錫膏能夠?qū)υ骷暮副P與引腳起到一定的連接作用。然而由于錫膏具有特殊性，即使在連接過(guò)程中采用最好的錫膏，其效果也是無(wú)法得到保證的，印刷鋼板的設(shè)計(jì)與使用才是實(shí)現(xiàn)理想效果的關(guān)鍵所在。具體來(lái)講，金屬鋼板上存在許多小孔，焊膏借助這些小孔就會(huì)流入到PCB板上，以此實(shí)現(xiàn)金屬鋼板與PCB板的無(wú)縫對(duì)接，從而達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命的目的。由此可見，金屬鋼板上小孔的制造工藝是影響焊接質(zhì)量的直接因素，在制造小孔時(shí)其運(yùn)用工藝不同其效果也會(huì)有所差異。例如采用先進(jìn)的激光切割法加工出來(lái)的精度會(huì)比較高，但是會(huì)造成一定的鋼膜污染。化學(xué)腐蝕也是一種常見的且較為傳統(tǒng)的加工方法。此外，電鑄成型法是近年來(lái)新興的一種方法，是有效規(guī)避鋼板面瑕疵的重要措施。

1.2 回流焊接

這個(gè)過(guò)程是以之前工序?yàn)榛A(chǔ)，以固定好的錫膏為對(duì)象予以的二次融化過(guò)程，能夠提升焊盤與元件引腳之間對(duì)接的可靠性。回流焊接其工作原理就是以空氣媒介流動(dòng)為載體進(jìn)行的熱能傳遞，是借助對(duì)流傳熱來(lái)實(shí)現(xiàn)加熱的，風(fēng)速則是影響散熱速度的直接因素。但是在此過(guò)程中，風(fēng)速的把握有著至關(guān)重要的作用。如果處于風(fēng)速過(guò)高的環(huán)境下，元件很可能發(fā)生位移。同時(shí)，回流焊接實(shí)施過(guò)程中不需要額外的添加焊料，因此其精準(zhǔn)度不僅較高，其焊點(diǎn)質(zhì)量也能有所保障。

1.3 貼片

貼片是表面組裝技術(shù)中最為復(fù)雜且最為核心的一種方式，貼片技術(shù)的發(fā)展對(duì)表面組裝技術(shù)的整體發(fā)展有著重要的支撐作用。自動(dòng)貼片需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行：

（1）對(duì)PCB予以定位，并借助自動(dòng)傳輸帶和傳感器的共同作用實(shí)施裝載；

（2）要對(duì)元器件定心進(jìn)行拾取并進(jìn)行貼放。這個(gè)過(guò)程需要依托吸嘴來(lái)完成元器件的拾取，之后利用定心將其與元器件的中心保持一致，

（3）利用機(jī)械手的作用從而將元器件放置到相應(yīng)位置；

（4）利用傳輸帶的作用將已裝載完成的PCB板轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的卸載裝置。

這個(gè)過(guò)程僅僅依靠單獨(dú)系統(tǒng)是無(wú)法完成的，而是需要將智能化的軟件和硬件結(jié)合起來(lái)，這也是此過(guò)程被稱為整個(gè)表面組裝技術(shù)中核心技術(shù)的原因所在。

2 電子元器件表面組裝工藝質(zhì)量的改進(jìn)與應(yīng)用措施

2.1 合理控制焊錫膏的溫度和濕度

常規(guī)情況下的焊錫膏相對(duì)濕度應(yīng)始終保持在30%至60%的范圍內(nèi)，且溫度處于18℃至27℃之間最佳。如果濕度控制不當(dāng)而過(guò)高，那么將會(huì)直接增加焊錫膏中的水分含量，從而在后續(xù)回流過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)飛濺的情況，出現(xiàn)焊錫球現(xiàn)象。同時(shí)，在溫度過(guò)高的情況下完成印刷后，其焊接的牢固程度也無(wú)法滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。所以在生產(chǎn)工作完成時(shí)，工作人員要注重溫度和濕度傳感器的安裝，使溫度和濕度都能始終處于掌控之中。一旦出現(xiàn)溫度或濕度過(guò)高的情況，那么工作人員就要及時(shí)對(duì)溫度和濕度進(jìn)行調(diào)整，幫助其恢復(fù)到應(yīng)有數(shù)值。

2.2 規(guī)避焊錫膏污染等情況的出現(xiàn)

焊錫膏污染會(huì)對(duì)焊錫工作產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，因此采取何種有效措施防止焊錫膏污染的情況是每個(gè)工作人員著重解決的問(wèn)題。目前，刮刀法是最常見的一種方法。但是由于此種方式會(huì)產(chǎn)生多余的焊錫膏，因此還需要工作人員定期對(duì)其進(jìn)行清理。然而清理過(guò)程中，極容易出現(xiàn)部分焊錫膏沾到印刷線路板上的情況，從而導(dǎo)致焊錫球情況的發(fā)生。在此背景下，想要使上述問(wèn)題得以有效的解決，可以采取將線路板與刮刀擺放位置隔離的方式，從而有效避免焊錫膏被污染情況的出現(xiàn)。

2.3 完善現(xiàn)有的鋼板開孔工藝

長(zhǎng)期以來(lái)，為了保證鋼板開孔大小與焊盤的一致性，都是嚴(yán)格參照焊盤來(lái)對(duì)鋼板進(jìn)行開孔的，以此達(dá)到方便回流焊接過(guò)程中焊球產(chǎn)生的目的。但是在具體實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，鋼板開孔大小與焊盤一致的情況并不適用，而是需要確保開孔大小小于焊盤。例如焊盤的大小為0.15mm，那么鋼板開孔的數(shù)值應(yīng)該設(shè)置在0.12左右，這也是有效減少回流焊接中焊錫球數(shù)量的重要方式。此外，鋼板開孔的厚度和寬度也需要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與控制，通常寬厚比例保持在1.5即可，如果兩者之間的比例大于1.5，那么極容易出現(xiàn)鋼板堵塞的問(wèn)題。

2.4 確保元器件位置的合理性

焊錫膏之后的重要環(huán)節(jié)就是貼片處理。在這一過(guò)程中，工作人員要對(duì)壓力予以控制，以防出現(xiàn)焊錫膏黏在元器件的阻焊層中，進(jìn)而出現(xiàn)焊錫球的現(xiàn)象。同時(shí)想要保證貼片壓力的合理性，元器件擺放高度是關(guān)鍵。所以要對(duì)元器件的擺放高度予以重視，進(jìn)行合理化設(shè)定，并提升元器件的規(guī)范性。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，電子元器件表面組裝技術(shù)并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，因此在對(duì)元器件進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐時(shí)，需要立足多維度對(duì)其予以考慮與分析，并加大對(duì)改進(jìn)方法的探索與研究，例如合理控制焊錫膏的溫度和濕度、規(guī)避焊錫膏污染等情況的出現(xiàn)、完善現(xiàn)有的鋼板開孔工藝等都是切實(shí)可行的措施，以此推動(dòng)電子元器件表面組裝工藝質(zhì)量的提升。