电子元器件表面组装工艺质量改进策略分析

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第6期   作者:安连朋
[导读] 对于电子元器件来讲,组装工作的开展需要按照规范的既定流程进行,
        摘 要:对于电子元器件来讲,组装工作的开展需要按照规范的既定流程进行,且不同的组装环节有非常严格的技术要求。为了确保电子元器件的应用质量,需要从技术层面和质量控制层面同步优化电子元器件的组装工艺。
        关键词:电子元器件;表面组装;质量;策略
        引 言:我国是制造业大国,关于制造业的长远发展,一直是关于到我国国计民生的重要方面。本文专门从电子元器件表面组装工艺质量改进及应用的角度进行研究。现在,表面组装技术(SMT)在电子元器件表面组装环节中正得到越来越广泛的运用,并逐渐取代了过去长期使用的线路板通孔插装技术。这意味着电子元器件表面组装工艺的发展趋势。
1 电子元器件表面组装技术的主要程序概述
1.1 印刷
        焊锡膏印刷是印刷过程最常采用的方式,锡膏能够对元器件的焊盘与引脚起到一定的连接作用。然而由于锡膏具有特殊性,即使在连接过程中采用最好的锡膏,其效果也是无法得到保证的,印刷钢板的设计与使用才是实现理想效果的关键所在。具体来讲,金属钢板上存在许多小孔,焊膏借助这些小孔就会流入到PCB板上,以此实现金属钢板与PCB板的无缝对接,从而达到延长使用寿命的目的。由此可见,金属钢板上小孔的制造工艺是影响焊接质量的直接因素,在制造小孔时其运用工艺不同其效果也会有所差异。例如采用先进的激光切割法加工出来的精度会比较高,但是会造成一定的钢膜污染。化学腐蚀也是一种常见的且较为传统的加工方法。此外,电铸成型法是近年来新兴的一种方法,是有效规避钢板面瑕疵的重要措施。
1.2 回流焊接
        这个过程是以之前工序为基础,以固定好的锡膏为对象予以的二次融化过程,能够提升焊盘与元件引脚之间对接的可靠性。回流焊接其工作原理就是以空气媒介流动为载体进行的热能传递,是借助对流传热来实现加热的,风速则是影响散热速度的直接因素。但是在此过程中,风速的把握有着至关重要的作用。如果处于风速过高的环境下,元件很可能发生位移。同时,回流焊接实施过程中不需要额外的添加焊料,因此其精准度不仅较高,其焊点质量也能有所保障。
1.3 贴片
        贴片是表面组装技术中最为复杂且最为核心的一种方式,贴片技术的发展对表面组装技术的整体发展有着重要的支撑作用。自动贴片需要经过以下几个步骤来进行:
        (1)对PCB予以定位,并借助自动传输带和传感器的共同作用实施装载;
        (2)要对元器件定心进行拾取并进行贴放。这个过程需要依托吸嘴来完成元器件的拾取,之后利用定心将其与元器件的中心保持一致,
        (3)利用机械手的作用从而将元器件放置到相应位置;
        (4)利用传输带的作用将已装载完成的PCB板转移到相应的卸载装置。
        这个过程仅仅依靠单独系统是无法完成的,而是需要将智能化的软件和硬件结合起来,这也是此过程被称为整个表面组装技术中核心技术的原因所在。
2 组装工艺质量的改进措施
2.1 针对焊锡膏的温度与湿度指标进行控制
        基于焊锡膏这种原材料的特殊性质,针对其应用性能的保障,需要从保证原材料的应用环境入手。为了维持焊锡膏的正常应用,其湿度指标水平需要保持在最低30%、最高60%的范围内;而温度指标则最低需达到18℃,最高不得超过27℃。

如湿度比例过高,则容易使焊锡膏在回流焊接操作中发生飞溅,导致焊锡球结构的出现;如温度过高,则焊接的牢固程度会受到相应影响。另外,传感器的安装环境中,温度和湿度也需要达到一个适宜的水平。
2.2 避免焊锡膏发生污染
        焊锡膏的连接作用,意味着其在应用中需要保持一定的纯度,如果纯度受到影响,则焊锡膏连接作用的发挥必然会受到影响。因此,针对焊锡膏的污染问题找到适当的避免方法非常重要。常见的避免污染的方法是刮刀法。在实际应用中,这种方法在达到清理目的的同时,会产生多余的焊锡膏,工作人员必须定期及时清理。另外,为了进一步避免焊锡球情况的发生,需要针对线路板和刮刀的摆放位置进行隔断式处理。
2.3 针对开孔操作的工艺质量进行完善
        对于电子元器件表面的组装工艺而言,钢网的工装是很重要的。在进行钢网开孔的环节当中,我们就要基于PCB板的器件间距以及特质这些因素,正确地选择关于开孔工艺的参数。原则上钢网开口的大小与焊盘的大小合形状必须做到相同。当然在具体操作的环节,因为不同PCB板的器件在最小间距,配件分布上面的一些区别,则我们首先需要对于钢网的一些容易出现差异的相关参数进行正确设计和配置。对于钢网我们要运用激光切割的手段来进行处理。另外还要注意元件的精度,必须控制在±0.005-0.01㎜。注意保持孔光洁程度,做到既规整又光滑,杜绝其边缘处的疤痕,割痕等痕迹的产生。关于毛刺的大小,具体基于焊盘的大小和钢网的厚度来进行确定,一般来讲不得超过5μm。关于开口的大小,则应基于焊盘的形状及部件焊脚的形状来选择,其厚度不得小于0.66的面积比,也不得大于1.5的宽厚比,具体则基于最小间距器件来进行确定。比如对于0201器件则配置0.1㎜最为合适。另外我们还要确保钢网具有足够的张力,确保其具有必要的平整度。通过上述阐释我们不难看出,我们在改进钢板开孔工艺的过程当中,关于PCB板的具体情况,始终是我们对于设计参数进行确定的主导因素。而只有当设计参数得当,我们才能够让引述效果能够不断得到提升,最终让电子元器件表面组装工艺质量能够不断获得攀升。
2.4 针对元器件位置进行合理控制
        关于元器件的位置控制,是集中在贴片处理环节的一项重要操作。控制工作的要点在于压力指标的合理性。另外,关于元件摆放的具体位置高度,也需要进行严格控制,需要结合具体的元器件组装要求,将其高度指标控制在一个合理范围内,从而保证元器件在整体完成组装后,以规范的形式进行展示和摆放。从上文的分析可知,元器件的位置摆放不仅会影响到贴片处理的实际效果,对于元器件的总体组装效果也会产生相应影响,需要技术人员结合实际掌握相应的操作技术,并在操作实施流程和准确性上不断提升和精确,最终完成好元器件的表面组装工作。
3 电子元器件表面组装的注意事项
        电子元器件表面组装工艺在电子插件制造中已经普遍应用。而我们具体在进行生产加工的环节里,对于电子元器件表面组装也常常会遇到一些困难。这是因为这一系列的过程是较为繁琐的,很多时候必须要我们根据元器件表面组装工艺的具体产品特性,对参数进行合理的确定,根据具体的参数组合来进行优化。这样才能让组装工艺的质量得到明显提高。这是我们在进行电子元器件表面组装时的注意事项。
结束语:
        总之,电子元器件表面组装技术并不是一个简单的过程,因此在对元器件进行生产实践时,需要立足多维度对其予以考虑与分析,并加大对改进方法的探索与研究,例如合理控制焊锡膏的温度和湿度、规避焊锡膏污染等情况的出现、完善现有的钢板开孔工艺等都是切实可行的措施,以此推动电子元器件表面组装工艺质量的提升。
参考文献:
[1]邓亚东.电子元器件表面组装工艺质量改进及应用[J].电子技术与软件工程,2019(02):96.
[2]刘佳.电子元器件组装工艺质量的改进方法研究[J].电子世界,2018(07):115.
[3]唐永泉.对电子元器件表面组装工艺质量改进及应用研究[J].信息通信,2017(03):276-277.
[4]李树永.对电子元器件表面组装工艺质量改进及应用[J].电子技术与软件工程,2018(05):97.
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