電子元器件表面組裝工藝質量改進及應用

文/王偉

近年來，表面組裝工藝的特點與優勢逐漸凸顯，并已基本替代了線路板通孔插裝技術，并在各個行業領域內得到了廣泛應用。然而，由于表面組裝生產具有較強的復雜性，在生產過程中的諸多因素都會對產品質量產生一定的影響，所以在后續應用相關工藝時，工作人員要提升對檢驗作用的重視。

1 電子元器件表面組裝技術的主要程序概述

1.1 印刷

焊錫膏印刷是印刷過程最常采用的方式，錫膏能夠對元器件的焊盤與引腳起到一定的連接作用。然而由于錫膏具有特殊性，即使在連接過程中采用最好的錫膏，其效果也是無法得到保證的，印刷鋼板的設計與使用才是實現理想效果的關鍵所在。具體來講，金屬鋼板上存在許多小孔，焊膏借助這些小孔就會流入到PCB板上，以此實現金屬鋼板與PCB板的無縫對接，從而達到延長使用壽命的目的。由此可見，金屬鋼板上小孔的制造工藝是影響焊接質量的直接因素，在制造小孔時其運用工藝不同其效果也會有所差異。例如采用先進的激光切割法加工出來的精度會比較高，但是會造成一定的鋼膜污染。化學腐蝕也是一種常見的且較為傳統的加工方法。此外，電鑄成型法是近年來新興的一種方法，是有效規避鋼板面瑕疵的重要措施。

1.2 回流焊接

這個過程是以之前工序為基礎，以固定好的錫膏為對象予以的二次融化過程，能夠提升焊盤與元件引腳之間對接的可靠性。回流焊接其工作原理就是以空氣媒介流動為載體進行的熱能傳遞，是借助對流傳熱來實現加熱的，風速則是影響散熱速度的直接因素。但是在此過程中，風速的把握有著至關重要的作用。如果處于風速過高的環境下，元件很可能發生位移。同時，回流焊接實施過程中不需要額外的添加焊料，因此其精準度不僅較高，其焊點質量也能有所保障。

1.3 貼片

貼片是表面組裝技術中最為復雜且最為核心的一種方式，貼片技術的發展對表面組裝技術的整體發展有著重要的支撐作用。自動貼片需要經過以下幾個步驟來進行：

（1）對PCB予以定位，并借助自動傳輸帶和傳感器的共同作用實施裝載；

（2）要對元器件定心進行拾取并進行貼放。這個過程需要依托吸嘴來完成元器件的拾取，之后利用定心將其與元器件的中心保持一致，

（3）利用機械手的作用從而將元器件放置到相應位置；

（4）利用傳輸帶的作用將已裝載完成的PCB板轉移到相應的卸載裝置。

這個過程僅僅依靠單獨系統是無法完成的，而是需要將智能化的軟件和硬件結合起來，這也是此過程被稱為整個表面組裝技術中核心技術的原因所在。

2 電子元器件表面組裝工藝質量的改進與應用措施

2.1 合理控制焊錫膏的溫度和濕度

常規情況下的焊錫膏相對濕度應始終保持在30%至60%的范圍內，且溫度處于18℃至27℃之間最佳。如果濕度控制不當而過高，那么將會直接增加焊錫膏中的水分含量，從而在后續回流過程中就會出現飛濺的情況，出現焊錫球現象。同時，在溫度過高的情況下完成印刷后，其焊接的牢固程度也無法滿足相應標準。所以在生產工作完成時，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。一旦出現溫度或濕度過高的情況，那么工作人員就要及時對溫度和濕度進行調整，幫助其恢復到應有數值。

2.2 規避焊錫膏污染等情況的出現

焊錫膏污染會對焊錫工作產生嚴重的負面影響，因此采取何種有效措施防止焊錫膏污染的情況是每個工作人員著重解決的問題。目前，刮刀法是最常見的一種方法。但是由于此種方式會產生多余的焊錫膏，因此還需要工作人員定期對其進行清理。然而清理過程中，極容易出現部分焊錫膏沾到印刷線路板上的情況，從而導致焊錫球情況的發生。在此背景下，想要使上述問題得以有效的解決，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。

2.3 完善現有的鋼板開孔工藝

長期以來，為了保證鋼板開孔大小與焊盤的一致性，都是嚴格參照焊盤來對鋼板進行開孔的，以此達到方便回流焊接過程中焊球產生的目的。但是在具體實踐過程中發現，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，那么鋼板開孔的數值應該設置在0.12左右，這也是有效減少回流焊接中焊錫球數量的重要方式。此外，鋼板開孔的厚度和寬度也需要進行合理的設計與控制，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，那么極容易出現鋼板堵塞的問題。

2.4 確保元器件位置的合理性

焊錫膏之后的重要環節就是貼片處理。在這一過程中，工作人員要對壓力予以控制，以防出現焊錫膏黏在元器件的阻焊層中，進而出現焊錫球的現象。同時想要保證貼片壓力的合理性，元器件擺放高度是關鍵。所以要對元器件的擺放高度予以重視，進行合理化設定，并提升元器件的規范性。

3 結束語

總之，電子元器件表面組裝技術并不是一個簡單的過程，因此在對元器件進行生產實踐時，需要立足多維度對其予以考慮與分析，并加大對改進方法的探索與研究，例如合理控制焊錫膏的溫度和濕度、規避焊錫膏污染等情況的出現、完善現有的鋼板開孔工藝等都是切實可行的措施，以此推動電子元器件表面組裝工藝質量的提升。