錢靜
(儀征技師學院,江蘇 儀征 211400)
改革開放以來,我國電子產業實現了持續快速發展,特別是進入 21 世紀以來,產業規模、產業結構、技術水平得到大幅提升。作為中等職業學校要把握產業發展,為電子產業提供企業所需求的人才,除了對專業知識有一定要求外,一定要有生產實踐方面的能力。手工焊接生產和儀器操作檢修兩個方面是衡量學生能力水平的重要標準,這兩方面對焊接質量要求很高,電子產品裝配這類的實訓課無疑就成了中職學校的核心課程。但學生往往只注重結果,而忽略了裝配過程中一些十分重要的環節,其中焊接質量的控制更成為裝配過程中核心中的核心。
實訓課電子裝配中典型的電子產品通常以一些結構原理簡單,焊接工藝要求適當,趣味性強為優,但裝配流程幾個環節不能忽視。
在裝配準備中出現問題最多的就是元件的檢測,學生往往對此不感興趣。元器件不缺,能分清,知道怎么安裝就行了,不去考慮其他的。在后期出現故障才回過頭來找原因,這時查找起來思路會很亂,不知從何下手。這類問題解決起來不難,教師在發放原元器件之后說明,給時間核對檢測,出現問題可以更換或補缺。
產品裝配完成后,整機檢修方面能力較差。教師應在以下原因加大培訓力度:
1、不熟悉產品的工作原理。
2、檢測流程不清晰。
3、檢修方法知之甚少。
4、檢測儀器的使用不夠熟練。
中職學校電子專業的首項技能就是焊接技術,電子專業的學生對口崗位是產品裝配、檢測、維修等,所以往往動手能力強焊接技術高的學生比理論稍好的學生更受青睞。如何提高焊接質量是教師重點研究的問題。
企業里有句話說的一針見血“一個經驗不足的手工焊接操作員,可能會產生可靠性的惡夢”。在批量少和品種多,以及插件元器件、貼片元器件并存的情況下,在科研、返工和返修的過程中,手工焊接仍然發揮其不可替代的作用。
2.2.1 用力過大
現象:焊接中放入了過多的焊料,形成了比較大的焊點,需要的熱量也隨之增大,導致電烙鐵的溫度達不到融化焊點要求。這時學生會加大下壓力度,結果導致焊盤翹起、PCB出現白斑、分層等現象。
正確方法:焊錫不要加的過多,更換大一些的烙鐵頭,來增大受熱面積,如果是恒溫烙鐵也可以提高烙鐵溫度。
2.2.2 焊橋不合適
現象:焊接中沒有將烙鐵頭、焊盤和引腳三者緊密結合,導致冷焊點或焊料流動不充分,沒有良好的傳熱錫橋,有時焊錫根本不會熔化在焊盤上,只停留在烙鐵頭和引腳上。
正確方法:將烙鐵頭放置于焊盤與引腳之間,頂在引腳和焊盤的接觸點上,錫線靠近烙鐵頭,待錫熔時將錫線移至對面。
2.2.3 烙鐵頭尺寸不合適
現象:烙鐵頭尺寸比焊盤還大,致使加熱速度太快,大量的焊錫溶化,錫量控制困難,影響到周圍焊點。尺寸過小會導致冷焊點或焊料流動不充分,嚴重是焊料會裹住烙鐵頭,動彈不得。
正確方法:
(1)大小方面
1)焊點大小:跟據焊點之大小選擇合適的烙鐵頭能使工作更順利。
2)焊點密集程度:在較密集的電路板上進行焊接,使用較細長的烙鐵頭能防止錫橋形成。
(2)形狀
1)焊接元件的種類:不同種類之電子元件,需要不同烙鐵頭之配合以提高工作效率。
2)焊點接觸之容易程度:如焊點位置被一些較高之電子元件圍繞而難于接觸,可使用形狀較長烙鐵頭。
2.2.4 溫度過高
現象:焊接時學生往往把溫度調的很高,這會使局部過熱,損傷PCB 內部導電性、焊盤起翹、脫落。
正確方法:實訓用焊料大都是有鉛焊料,電烙鐵溫度一般設置在350℃,焊料熔化的溫度只有183℃,設置的350℃足夠熔化焊料的,內熱式電烙鐵25W 就以足夠用了。
2.2.5 加熱過短或過久
現象:加熱時間長短會影響焊接的溫度。加熱時間不足,焊料不能充分浸潤焊件,形成夾氣夾渣和虛焊。加熱時間過久,焊盤表面不再潤濕焊點失去光澤,形成粗糙顆粒及呈脆性的金屬化合物,焊接強度低,導電性差。
正確方法:焊接時間應在3s~5s 之間為宜。
2.2.6 不必要的補焊
現象:想讓外表看起來很美觀,不滿意的地方就補焊。過多加熱導致內部出現金屬層斷裂,PCB 分層,浪費掉不必要的時間。
正確方法:根據IPC(國際電子工業聯接協會)標準,在達到該類產品的標準情況下不需要補焊。可以給學生介紹國際上通用的標準,讓學生也對電子產業的現狀有所了解。
(1)正確的焊接步驟和姿勢
焊接步驟為五步法,準備、加熱、上焊錫、去焊錫、完成。質量的好壞主要決定于焊接過程的細節把握,要注意這些焊接中的細節和姿勢問題養成良好習慣。
(2)(烙鐵頭的保養
焊接前海綿浸水,烙鐵頭在海綿兩邊擦拭,均勻的鍍上一層錫待用。焊接完成后在烙鐵頭上鍍上一層錫,擱置烙鐵架待其緩慢降溫,這樣可防止烙鐵頭氧化延長烙鐵頭的壽命。烙鐵頭不能加熱其他物品,更不能用水快速降溫,保證表面的清潔。
(3)焊錫絲的選擇
焊接時選用合適的焊錫絲也是比較重要的因素。焊錫絲過粗,錫量把握不準,會導致焊點的焊錫過多,容易出現橋接或連焊現象。因此要根據焊點的大小來選用合適焊錫絲,一般應選擇焊錫絲的直徑略小于焊盤直徑的一半。
這些年,我國彩電、手機、計算機等主要電子產品產量占全球出貨量的比重均名列世界前列。電子產業在我國高速發展成為工業中的支柱產業。中職學校是技能型人才的搖籃,提高動手實踐能力是中職教育的關鍵,而電子裝配、焊接技術是實操課的核心代表,是現代電子產品質量的保證。中職學生必須熟練掌握電子裝配技術,保證焊接質量,為現代電子工業保駕護航。
[1]王衛平,陳粟宋,電子產品制造工藝,北京:高等教育出版社,2006
[2]蔡建軍,電子產品工藝與標準化,北京理工大學出版社,2008.6
[3]張玲蕓,手工焊接的質量控制,電子工藝技術,2010.7