淺談元器件預制配送工藝的提升

王琳

摘要：目前元器件封裝已經向更小形狀更低成本方向發展，在分立器件成型領域可借鑒的范例極少。本文簡單介紹公司元器件預制配送的現狀，和生產過程中遇到的問題。希望本文所研究的內容可以給相關人員帶來啟示，設計出更好更多的工裝，不斷完善預制配送過程，提高鐵路信號產品的可靠性。

關鍵詞：預制配送可靠性

1.引言

隨著電子產品高度集成化，SMT器件越來越受到設計人員的青睞。鐵路信號產品具有耐振動強度大、器件焊點牢固壽命長等特殊性，器件選型過程中分立器件的選用仍占大多數，對分立器件的加工方式主要有波峰焊、選擇性波峰焊、手工焊，大部分分立器件需要經過抬高、剪腳等預制后，流轉配送至各工序小組。元器件預制更是這些工序的基礎，流轉則為不同工序間的紐帶。

2.預制配送現狀

2.1公司元器件預制現狀

目前公司分立器件加工方式包括波峰焊、選擇性波峰焊、手工焊。分立器件在印制電路板加工中，為了利于元器件在使用中的散熱、合適引腳長度、形成目標型焊點等，需要在焊接前對其進行抬高、剪腳等預制成型。元器件成型與剪腳是通過機械、人工的方式將元器件變成預期的形狀，手工成型對操作人員要求較高，且不當的預制成型方式易造成不良焊點。

線束加工為自動放線，在高速放線的過程中，由于缺少輔助固定裝置，整個盤線束容易出現纏線、打結的現象，導致卡線、斷線，需要停機后人工把線理順，費時費力。另外，線纜搪錫為人工作業，主要工序分為切線剝頭、人工剝落、浸沾助焊劑、浸入錫鍋潤濕，工序復雜，效率低下，漸漸不能滿足生產的需要。

2.2元器件配送現狀

在電路印制板生產過程中，物料的流轉存在著很多問題，如：成型后器件在流轉過程中引腳損傷、套管和墊珠的掉落、物料種類過多不能一次性完成運輸等。以引腳變形損傷、套管和墊珠掉落為例，主要原因是元器件在預制后統一放入防靜電袋中，流轉過程中元器件間發生磕碰，易造成引腳損傷或變形，套管和墊珠掉落后，在后續插裝時需重復工作。另外，現有的物料流轉車為多層平板車，在流轉過程中器件由于不能被固定，所以會倒伏碰撞，造成器件的損傷。

3.元器件預制的改進

1）針對元器件預制問題，我們以彎月形涂層元器件為例，對其預制方法進行改進。彎月形涂層（元器件）是指從元器件底部延伸至引線上的包封或密封劑。這類封裝材料包括陶瓷、環氧樹脂或其他合成材料和模制元器件塑封邊緣處的擠出物。此類元器件焊接時，器件的彎月形涂層會陷入焊孔中，影響上錫，最終導致不合格焊點。對于帶有彎月形涂層的元器件，工廠傳統成型方式為在套墊珠預制，讓其有一定的抬高，防止彎月形涂層陷入焊孔，從而在焊接后形成良好焊點。但傳統套墊珠的方法，在流轉過程中墊珠會掉落，在后續工序中需要進行第二次預制，重復工作導致效率低。

針對傳統墊珠容易掉落的問題，對墊珠進行重新設計，在普通墊珠的基礎上進行改進，更適應現公司加工需求。制作在一定尺寸范圍內可伸縮的柔性套管并做臺階抬高，以確保套管在流轉和插裝過程中不脫落，且確保波峰焊接過程中容易上錫。與普通墊珠相比，定制墊珠有效防止器件在流轉和插裝過程中墊珠的掉落，更好地保護元器件引腳，避免在流轉和插裝過程操作不當造成的損傷，保證器件焊點在波峰焊接過程中上錫良好，且該墊珠具有簡單的結構、穩定的性能以及低廉的價格，具有較高的使用價值，并已申請專利。針對引腳較細的元器件，我們仍使用傳統墊珠，但針對墊珠掉落問題，在流轉過程中尋找解決辦法，在下文“4.配送改進”中詳細說明。

2）針對三極管成型、放線等預制問題，我們通過調研學習也自制一些簡易工裝。通過三極管成型新模具避免了在手工成型過程中器件引腳尺寸一致性和角度一致性不好掌控的缺點，提高成型效率，更好的保證產品質量。多線位輔助放線工藝裝置，在放線時線材通過拉力隨著擋板繞著軸套轉動，以解決放線時的問題，一定程度上加強生產可靠性，縮短總體生產周期，提高生產效率。

3）進行供方培養。將元器件預制成型工序向前推進，在進場前完成元器件預制，減少工廠內成型量，也可相對降低預制時元器件的損耗。針對產品特有元器件，我們提出其抬高、剪腳等預制要求，與供應商商討，由供應商批量預制成型。供應商提供試驗樣品，經過實物確認后，可直接采購已成型的元器件，減少廠內分立器件成型預制，降低元器件損耗率。對于合作供應商，我們將簽訂技術質量協議，保證產品質量。

4.元器件配送的改進

電路印制板生產過程中，成型后器件在流轉過程中引腳變形損傷、套管和墊珠的掉落、物料種類過多不能一次性完成運輸，多次流轉后造成物料遺失等。

1）為解決流轉配送中引腳損傷、套管和墊珠掉落等問題，我們自主設計了防靜電器件直插泡棉墊和開槽導電泡棉。通過多次試驗，最終確定防靜電器件直插泡棉墊340mm*270mm*10mm和270mm*180mm*10mm的兩種規格，確定導電泡棉規格為400*250*25mm。對于剪腳后再套套管或墊珠的元器件，選用防靜電器件直插泡棉墊，一個格子插放一個元器件，不僅可以防止墊珠掉落，還可保護元器件引腳避免流轉中對引腳造成損傷，同時方便后續工序操作人員拿取器件，提高工作效率。針對引腳較長未剪腳器件，將套好墊珠的器件倒插入開槽導電泡棉，防止墊珠在流轉過程中掉落。

2）現有的物料流轉車為多層平板車，上面放置黑色防靜電周轉箱，需要流轉的物料裝在防靜電塑料袋里，在流轉過程中器件由于不能被固定，所以會倒伏碰撞，造成器件的損傷。新設計的流轉車，可以一次性運輸多種器件，減少配送頻率，成型后的器件可整齊排布并固定在流轉車內，避免了運輸過程中器件倒伏而造成的損傷。

5.小結

在鐵路信號電子產品生產加工過程中，元器件預制成型是后續加工的基礎，也是產品高可靠性的奠基石。預制配送在電子加工過程中存在諸多問題，對后續加工造成影響，我們通過調研學習，結合基礎知識，制定適合工廠的實施方案，對預制和配送的方法方式進行不斷創新，不斷提升加工能力，不斷提高產品可靠性。