電子產品手工裝接工藝流程與簡析

金獻忠

（江陰職業技術學院 電子信息工程系，江蘇江陰，214433）

1 通孔焊接（THT）工藝流程

1.1 崗前準備

（1）學生準備：做好防靜電措施：包括學生穿好防靜電服，正確佩戴防靜電手環，戴好防靜電手套或指套，目的是預防電子裝接時的靜電危害。（2）工具準備：備好焊接必須的工具，按5S現場管理要求進行工位布置。其中烙鐵必須保潔，目的是為了保證電子裝接中焊點的質量及烙鐵自身的保護，保潔標準是烙鐵加熱后肉眼觀察能見到烙鐵頭被一層薄薄的焊錫包裹且沒有雜質，如不達標則需進行烙鐵清洗或加熱溫度調節；清潔海綿必須保持一定的濕度，標準為海綿進水后放手心握拳擠干長，注意清潔海綿應勤洗保潔。

1.2 備料

圖1 THT工藝流程框圖

根據實訓內容找到物料清單（簡稱BOM）領取焊接練習PCB板、待焊器件和導線等。備料時有兩個注意點，（1）備料期間學生裸手不允許接觸練習板的主面（焊接面），需要翻轉挪動時應用拇指和食指夾住練習板邊緣進行操作，原因是防止手上的油脂等油性物質污染焊接面從而影響焊接質量。（2）元器件按照5S現場管理要求分類擺放在料盒內并做好標記，以提高電子裝接時焊接效率。

1.3 管腳整形

根據PCB板上點位圖焊孔尺寸及散熱要求對元器件管腳打彎定形。其中：（1）橫向焊接的小功率兩端器件（如電阻、普通二極管）彎腳時必須借助鑷子完成，方法是用鑷子夾住器件管腳，在遠離器件本體的鑷子邊緣用手把管腳折彎90度，著力點在管腳與鑷子的交匯處，防止管腳折成圓弧形，器件雙腳折彎后要保證器件本體居中。（2）縱向器件和大功率兩端器件（如發光二極管、普通三極管、大功率電阻）為保證器件本體的離板距離（散熱要求），可以對器件打定位彎（發卡彎），一般離板距離控制在3～5mm，要求同類元器件離板距離一致，打定位彎的方法是折彎管腳90度兩次，管腳呈臺階形，平臺端長度是焊孔孔徑的1.1～1.5倍，成形后管腳在同一平面上。

1.4 插件

根據元器件本體的焊接高度（從低到高）在練習板輔面（插件面）依次插件，單次可以把同類元器件一次性插入備焊。插件時注意事項包括：（1）有向器件插入后方向保持一致，無向器件按器件表面的印刷標志作定向插入保持一致，如果器件本體表面印有參數信息的，盡量做到參數信息正向朝外，便于將來維保時觀察識別。（2）如果器件由于封裝時管腳帶有絕緣漆的（如瓷片電容），絕緣部分的管腳不允許插入焊孔，以免影響焊接質量，此時可以打定位彎再插入。（3）需要貼板焊接的非耗能器件（如電解電容）必須一插到底以保證其穩定性。（4）元器件插入后管腳應與焊接面垂直，不允許彎折。

1.5 焊接

采用焊接五步法（如圖2所示）對器件進行分類焊接。方法是先檢查器件是否插入正確，用無紡布蓋住已插好器件，一手壓住插入器件防掉落，另一手夾住練習板輕輕翻轉備焊。接著焊接器件的一個管腳定位（集成塊除外），然后檢查器件位置是否確，如果出現位置偏差（如傾斜、掉出等）則需重焊糾偏，如果沒有偏差就焊接下一個管腳，直到單個器件焊接完畢。焊接時注意要點包括：（1）焊接五步法的第二步烙鐵頭加熱的位置應在器件管腳和焊盤的交界處，保證管腳和焊盤同時加受熱。（2）第三步焊錫絲送入后，要仔細觀察焊錫狀態，當熔融的焊錫向焊盤四周擴散和向管腳爬升（焊錫浸潤）后才能撤出焊錫絲，確保焊錫浸潤焊盤面積至少達75%以上。（3）第五步當焊錫浸潤符合要求時，烙鐵頭迅速沿管腳方向撤出，以免出現焊錫加熱過久導致阻焊劑揮發造成的焊點拉尖現象。（4）為保證焊點內部的晶狀結構，一般焊點單次焊接持續時間不超過3～4秒，多次累積焊接持續時間不超15秒（非標準值），對于大焊盤或熱容量較大的器件時間可以延長。（5）如果焊接跳線為多股線焊接，焊點處不允許出現甩絲和開裂現象。對于雙面多層電路板焊接時，焊錫浸潤深度應超過孔深的75%，但不允許透過板面滴落到器件上。

圖2 通孔焊接五步法示意圖

1.6 剪腳

焊接完畢后，裸露的剪管腳要裁剪，管腳留長1.5mm～2mm，切口平整無毛刺。為滿足5s現場管理要求，管腳裁剪的手法是左手用拇指和中指夾住練習板，食指指尖頂住管腳頂部，右手用電子剪沿練習板平行方向剪斷管腳，并把管腳放入垃圾盒。

1.7 清洗

PCB板裝接完畢，為達到產品級衛生標準，應該用無水酒精把焊接面的焊接時留下的阻焊劑、殘渣等清洗干凈，同時檢查焊接PCB板面有無刮傷、刮痕等。

1.8 檢測

學生自我檢測焊接成品是否符合電路功能或預期要求，如有問題及時拆裝并返回工序5。

1.9 產品保存

產品保存檢測符合驗收標準后，將成品按防靜電要求存放于專用支架，禁止堆疊。

1.10 拆卸

利用吸錫器或吸錫帶等輔助工具將元器件拆卸，盡量保證不破壞元器件的完整性，更不能對PCB板造成任何損壞。

學生首次通孔裝接實訓的產品效果圖如圖3所示，雖然焊接質量達不到國際規范標準，但是只要遵循實訓工藝流程，經過規范實踐，還是基本滿足了實訓室的考核要求，對學生來講，也算取得了不小的成績，獲得感滿滿。

圖3 學生首次通孔焊接效果圖

2 表面貼裝焊接（SMT）工藝流程

與通孔焊接工藝流程相比，表面貼裝焊接的工藝流程根據焊接元器件的特點省去了管腳定形、插件、剪腳三個環節，其它流程相似，但整個裝焊過程更復雜，對焊接技能提出了更高要求，在這主要對焊接環節說明一下。

表面貼裝焊接按照先定位后焊接原則，獨立焊點按照五步貼焊法進行焊接，集成電路排腳可以采用拖焊法進行焊接，焊接效果要求滿足IPC-A-610E工藝標準的驗收條件。焊接具體步驟如圖5所示：（1）涂抹助焊劑：用助焊筆在將要焊接器件的焊盤上涂上助焊劑（增加焊錫活性及去污），可以一次性涂抹多個焊盤，但不能太多，以防助焊劑揮發。（2）焊盤預上錫：選擇一個焊盤上錫，上錫量不要太多。（3）取件：用鑷子從料盒中取出器件，調整好器件的方向，運送到焊盤邊緣等待定位焊接。（4）定位：烙鐵二次進入已上錫焊盤加熱，當焊錫融化后將器件平推進入焊盤，發現焊錫浸潤器件焊接邊緣后，迅速沿邊撤離烙鐵。（5）焊接：如果定位不準則需重新定位，如果定位良好，直接焊接其它焊點，直至焊接完成。焊接過程有幾點提醒：（1）二端、三端器件采用單點定位，集成塊采用對角定位。（2）貼片發光二極管焊接要嚴格把控焊接時間，防止器件過熱損壞。（3）BGA封裝的貼片器件由于受設備條件限制，對此類器件的焊接不作要求。

圖4 SMT工藝流程框圖

圖5 SMT焊接步驟圖

3 其它裝接工藝流程

電子裝接中導線處理分成剪切、去皮、搪錫和焊接等操作，根據導線的線徑與結構，每一步操作都有明確的工藝標準，機械安裝時，對工具的選擇、機械強度的把控也有規定，這里不在闡述。