電子裝配表面安裝技術研究

周小磊

(江蘇省高淳中等專業學校，江蘇 高淳 211300)

我國電子工業技術快速發展，電子整機產品向著功能多元化、體積小型化和運行可靠性方向發展。電子裝配表面安裝技術是一種新型組裝技術，打破了傳統技術的局限性，能夠提升電子裝配產品的可靠性，改善產品基質板的密度和質量，降低生產成本，提升產品效能，增強安裝效果。實際生產中，應結合表面安裝技術特點，制定完善的技術應用方案，提升技術應用水平。

1 電子裝配表面安裝技術的應用價值

提升產品質量。表面安裝技術是在電子產品的音質電路板上進行元器件的粘貼，令整體元器件的體量小，重量低，無須設置額外的線路連接，可防止引線相互干擾而出現質量問題。與傳統的通孔安裝技術相比，應用效果高，能夠改善印刷版的體積和重量，減小占地面積，如表1所示。

采用表面安裝技術能減少信號傳輸的延遲時間，應用于16 Mhz以上的電路，通過多芯片模塊技術，可將時鐘頻率提升到100 Mhz以上，避免寄生電抗引發的功能損耗問題。

表1 電子裝配表面安裝技術的應用效果Tab.1 Application effect of surface mounting technology of electronic assembly

降低安裝成本。電子裝配中，鉆孔安裝技術呈自動化發展趨勢，但仍需要將原本印刷板的面積拓寬40%左右，才可確保空間間隙的充足性，避免對零部件造成損害，同時，應用自動化貼片機設備需要使用真空吸嘴進行元器件的吸放，保證元器件安裝密度，各類設備和技術應用成本較高，不利于生產成本的控制。應用表面安裝技術可減少電子裝配安裝步驟，省略了鉆孔、引線和剪切環節，縮短了生產周期，節省各類材料，提升了自動化生產效果，且電子安裝元器件體積很小，無需增加印制板的面積，能夠保證元器件安裝密度符合標準，降低生產成本，提升效益水平。表2所示為表面安裝技術的成本控制效果[1]。

提升生產效率。表面安裝使用的元器件具備很高的可靠性，可降低成本，節省基板材料和連接材料，降低工作強度，提升生產效率，促使生產效益的提高[2]。

表2 統鉆孔安裝技術和表面安裝技術成本Tab.2 Costs of drilling assembly technology and surface mounting technology

實現自動化生產。表面安裝元器件的重量低、體積小，適合使用自動化貼裝機械設備，能夠提升安裝生產自動化水平，利用機械設備代替部分人工操作，確保元件安裝的精確性和可靠性，防止出現元器件安裝和加固問題，提升了整體生產效率，滿足了安裝生產需求。

2 應用措施

2.1 做好材料配置

材料配置應按照規范要求，如圖1所示，合理進行表面裝貼元器件的配置。根據元器件的功能，劃分為片式無源類型、片式有源類型和片式機電類型，根據具體要求進行配置和選擇[3]。做好表面安裝電路基板的配置，將其分成印制板和陶瓷型基板，印制板屬于有機材料，而表面安裝元器件是無機陶瓷材料，兩者組裝可能會因熱膨脹系數不同而出現焊接問題，而陶瓷性基板和表面安裝元器件的無機陶瓷材料性質相似，無需考慮匹配問題，故而選擇陶瓷類型的基板材料[4]。

圖1 表面裝貼元器件Fig.1 Surface mounting components

2.2 明確裝配方法

電子裝配并非所有元器件都可采用表面安裝技術，通孔裝配技術的淘汰是一個漫長的過程，應將表面安裝技術與通孔安裝技術有機整合，完善裝配機制和模式。如圖2所示，根據電子裝配的特點，合理設置不同的表面安裝技術應用模式[5]。

圖2 表面安裝技術應用模式Fig.2 Application model of surface mounting technology

2.3 完善安裝技術應用程序

表面安裝技術方式不同，工藝流程和程序都存在差異，因此，采用表面安裝技術應結合具體的電子裝配特點與實際情況，采用典型且應用效果較高的工藝模式，完善表面安裝技術應用程序，如圖3所示。

圖3 表面安裝技術的應用程序Fig.3 App of surface mounting technology

1) 基板安裝。基板結構安裝需固定于工作臺上，設置抽空吸盤，在安裝區域設置平面坐標，保持整個臺面處于固定狀態，確保能夠人工或自動結合坐標位置進行點膠與表面安裝元件的安置。開展點膠或涂膏，主要目的是牢固進行表面安裝元件的粘接，通過點膠方式將原件粘接在基板中，采用貼片膠材料處理，實際操作應按照原件規格和大小，使用不具備導電性能的貼片膠，設置在印制板上，如果采用自動化組裝技術，要提前根據實際情況進行編程，明確點膠位置和數量。將原件貼合，利用溫度固化處理方式，使原件固定在基板上。安裝生產過程中使用混合裝配工藝技術，需對基板進行翻轉處理，在另一面插入通孔元件。如果組裝生產使用的是再流焊技術，應按照規范標準要求涂膏，將焊料金屬粉末、溶劑和助焊劑相互混合，制作質量符合標準的焊接膏體。裝配時，要在基板焊盤的位置涂抹焊接膏體，對原件進行焊接，如高溫將焊接材料熔化，使元件穩固在基板上焊接，確保安裝質量符合標準[6]。

2) 元器件安裝。采用黏度較高的自動化貼片機設備操作，可單機設備安裝或與其他類型的設備構建自動化生產線。目前，單片機的設備型號主要有順序裝配、隨意選取和同時裝配類型。如表3所示，單片機設備不同部件的效能具有一定的針對性，可為表面安裝技術的應用提供保障。

表3 單片機部件的應用功能Tab.3 Application function of singlechip components

3) 熱固化操作。主要使用固化爐設備，將其作為隧道加熱爐的結構模式，在傳送帶上設置基板，輸入固化爐內，合理控制爐內溫度和固化時間，使點膠和貼片膠固化，增強元件粘接的牢固性和貼合性，以免在產品運輸或基板翻轉貼裝及焊接過程中發生元器件振動位移與沖擊位移的現象，從而保障整體安裝質量[7]。

4) 焊接操作。主要采用貼片膠焊接或焊接膏體的方式，為確保整體焊接操作效果和水平，需制定完善的焊接方案和體系，如圖4所示。

圖4 焊接技術措施Fig.4 Welding technical measures

5) 清洗和檢查。完成上述各項操作后，應做好表面安裝區域的清洗處理，去除焊劑殘渣，尤其是使用焊接膏體材料時，由于其對印制板有一定的腐蝕性，因此焊接完成后必須立即清洗，在確保全面清洗的基礎上進行電子裝配質量檢驗。考慮到表面安裝元器件的密度很高，基板兩側均安裝了原件，再加上焊接點很容易被元器件所覆蓋，導致檢查測試面臨一定的困難，如果測試過程中不能合理處理，會導致檢查結果缺乏全面性和準確性，難以及時發現電子裝配質量問題，因此在實際檢查和測試中應制定完善的工作方案和體系，如采用針床檢查測試技術，按照表面安裝特點和情況進行測試技術的改進優化，設計與表面安裝技術特征相符的針床夾具部件，提升檢查測試效果。采用無機械觸電類型的測試技術，通過光學系統有效開展無觸電檢查，增強檢測的可靠性和有效性，獲得精確的結果。但是，由于針床夾具的制造難度高，無觸電檢測技術的應用成本難以控制，因此在對表面安裝質量進行檢查測試的過程中，需結合具體情況制定完善的檢查測試方案和計劃，為質量控制提供保障。

要提升相關人員的專業能力，聘用專業技術能力強的優秀人才，加強專業知識和技術培訓，掌握表面安裝技術。對表面安裝技術、模式和流程進行改進優化，通過現代化技術手段提升電子裝配的表面安裝技術應用水平，確保安裝質量和生產質量，滿足電子裝配的元件安裝需求[8]。

3 結束語

在電子裝配過程中應用表面安裝技術，不僅能提升產品生產質量，還能降低安裝成本，提升整體工作效率和自動化水平，具有重要的意義。應結合實際情況，科學合理地運用表面安裝技術，做好材料配置，明確具體的方式方法，完善安裝技術應用流程和規范，建設高素質的技術人才團隊，提升表面安裝技術的應用水平。