荊瑩 成江勇

陜西華星電阻器有限公司

如何有效提升電子元件的焊接質(zhì)量

荊瑩 成江勇

陜西華星電阻器有限公司

在國(guó)際經(jīng)濟(jì)一體化的趨勢(shì)之下，電子元件的生產(chǎn)面臨更大的挑戰(zhàn)，由于電子產(chǎn)品的功能日趨增多也日益復(fù)雜和縮微化，這就對(duì)電子元件的焊接技術(shù)提出了新的要求，人們也越發(fā)關(guān)注電子元件的焊接質(zhì)量和檢測(cè)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電子元件的焊接自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)日益顯現(xiàn)出其重要性，為提升電子元件焊接質(zhì)量提供了技術(shù)支撐和保障。

電子元件 焊接質(zhì)量 檢測(cè)

在電子產(chǎn)品不斷推陳出新的形勢(shì)下，電子產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝也日趨復(fù)雜和多樣化，由此也引發(fā)了人們對(duì)于電子元件的焊接質(zhì)量和檢測(cè)的關(guān)注，隨著電子元件體積日趨縮小、引腳及走線日趨緊密，電子元件的焊接技術(shù)和質(zhì)量進(jìn)入到人們的視野，并隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，引入了計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、圖像處理技術(shù)等先進(jìn)的手段，這些自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)為提升電子元件的焊接質(zhì)量提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)和保障。

一、電子元件焊接技術(shù)的要點(diǎn)把握

1.“刮”。由于在選擇購(gòu)買(mǎi)電子元器件之時(shí)，難免存在電子元器件的管腳的金屬層被氧化的現(xiàn)象，為此，應(yīng)當(dāng)在焊接之前，對(duì)電子元器件進(jìn)行表面的清潔處理，刮擦去除電子元器件的氧化層及油污，避免氧化層導(dǎo)致的虛焊、假焊等不良焊接現(xiàn)象，降低電子元器件的產(chǎn)品性能。

2.“搪”。要在對(duì)電子元器件進(jìn)行焊接之前進(jìn)行“搪錫”，也即在焊接的電子元器件的表層涂抹少量的焊錫膏，用電烙鐵將其充分熔化，并在這個(gè)操作過(guò)程中要注意避免“搪錫”的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致溫度過(guò)高影響焊接質(zhì)量。

3.“測(cè)”。對(duì)于“搪錫”的電子元器件要實(shí)施檢測(cè)，觀察它在高溫下的變質(zhì)現(xiàn)象，對(duì)于質(zhì)量變差的電子元器件要及時(shí)調(diào)換，避免盲目焊接之后的諸多麻煩，以較好地提升電子元器件的焊接質(zhì)量和可靠性。

4.“上”。在經(jīng)過(guò)對(duì)電子元器件的表面清潔處理、“搪錫”及測(cè)試之后，將合作的電子元器件焊接于電路之中。

二、提升電子元件焊接質(zhì)量的方法分析

1.科學(xué)合理地選擇電烙鐵。在對(duì)電子元件進(jìn)行焊接之前，要以焊接的對(duì)象不同，選取不同功率的電烙鐵，這是確保電子元件焊接質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。具體來(lái)說(shuō)，20W、25W的電烙鐵功率較小，僅能達(dá)到較低的溫度，因而可以適用于對(duì)集成塊引腳的焊接，這是由于集成塊引腳的焊接如果溫度過(guò)高，則有可能損壞集成塊中的CMOS電路，因而必須在對(duì)集成塊焊接的過(guò)程中，要使電烙鐵的地線與大地保持連接良好，以確保電子元件的焊接質(zhì)量。30W、35W的電烙鐵則適宜應(yīng)用于電阻、電容、二極管、普通三極管等粗腳分立器件的焊接，由于這些元器件相對(duì)較長(zhǎng)、容易散熱，在溫度過(guò)低的情形之下容易出現(xiàn)焊點(diǎn)融化不充分的虛焊現(xiàn)象，為此要保證一定溫度條件下的焊接，以確保電子元器件的準(zhǔn)確、高質(zhì)量焊接。50W、100W的大功率電烙鐵則適宜應(yīng)用于散熱較快元器件的焊接，由于這些元器件的金屬部分較多、面積大，散熱極快，如果電烙鐵的功率不夠大，則會(huì)使焊接的熱量快速散發(fā)，無(wú)法使焊點(diǎn)處的焊錫與元器件充分融合，因而要選用大功率的電烙鐵進(jìn)行焊接操作，以確保其焊接質(zhì)量。同時(shí)，尖頭的電烙鐵適宜應(yīng)用于焊接引腳相對(duì)密集的集成塊；方頭的電烙鐵適宜應(yīng)用于體積大、傳輸熱量多的元器件。并且對(duì)于新購(gòu)買(mǎi)的電烙鐵要經(jīng)過(guò)鍍錫處理方可使用，否則就會(huì)導(dǎo)致虛焊現(xiàn)象。

2.保證焊接的時(shí)間控制。為了提升電子元器件的焊接質(zhì)量，要注重對(duì)焊接時(shí)間的合理控制，避免焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，這主要是由于焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)燒毀被焊電子元件，使電子元件上的導(dǎo)電銅箔脫落；而焊接時(shí)間過(guò)短則會(huì)使被焊電子元件的引腳沒(méi)有充分預(yù)熱，焊錫與被焊元件無(wú)法充分融合，而在焊點(diǎn)處形成虛焊的現(xiàn)象。為此，要保證焊接時(shí)間的控制，通常來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)在1.5-4s之內(nèi)完成焊接操作，烙鐵頭在焊點(diǎn)處停留的時(shí)間應(yīng)當(dāng)控制在2.5-3s之內(nèi)。另外還要注意，最好選擇含有松香的低熔點(diǎn)錫絲，而不應(yīng)當(dāng)選擇工業(yè)焊錫或腐蝕性的酸性焊油，以較好地提升電子元件的焊接質(zhì)量。

通過(guò)上述方法的控制，可以較好地保證電子元件焊接質(zhì)量的提升，形成被焊電子元件完整、均勻、連續(xù)的焊層，并使焊料量保持適中，焊點(diǎn)表面完整、連續(xù)和圓滑。

三、電子元件焊接質(zhì)量的常用檢測(cè)方法

1.目測(cè)法。對(duì)于電子元件焊接質(zhì)量的檢測(cè)，可以采用目測(cè)法，這是一種非破壞性的檢測(cè)方法，主要是通過(guò)人工視覺(jué)檢查的方式，對(duì)電子元件的焊接質(zhì)量進(jìn)行主觀經(jīng)驗(yàn)式的檢測(cè)，重點(diǎn)檢測(cè)被焊接電子元件的漏焊、錯(cuò)焊、橋連、錯(cuò)位、焊膏未熔化等現(xiàn)象，對(duì)于檢測(cè)者的能力有相當(dāng)?shù)囊?，可重?fù)性較低。

2.自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)。由于人工目測(cè)的方式難以保障電子元件焊接質(zhì)量的檢測(cè)，為此，還要采用專(zhuān)用的檢查儀器進(jìn)行自動(dòng)的光學(xué)檢測(cè)，可以通過(guò)光源對(duì)SMA進(jìn)行照射，由光學(xué)鏡頭對(duì)SMA的反射光進(jìn)行采集、分析、計(jì)算和處理，從而較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)電子元件的焊接檢測(cè)，達(dá)到自動(dòng)化、智能化檢測(cè)的效果。

3.X－Ray檢測(cè)。這是利用X射線的特性檢測(cè)被焊接電子元件的焊點(diǎn)內(nèi)部缺陷，通常應(yīng)用于1-5um的范疇，然而無(wú)法應(yīng)用于亞微米范疇內(nèi)的焊點(diǎn)微小開(kāi)裂缺陷。

4.超聲波檢測(cè)。這是一種利用高頻超聲技術(shù)，對(duì)被焊電子元件內(nèi)部的分層、空洞及裂紋進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)超聲波反饋回波信號(hào)的自動(dòng)化處理，獲悉電子元件內(nèi)部缺陷圖，從而較好地判斷被焊電子元件內(nèi)部缺陷的具體位置、大小及性質(zhì)，表現(xiàn)出高靈敏度、操作便捷快速、對(duì)人體無(wú)傷害的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。

5.電氣檢測(cè)。這是對(duì)電子元件產(chǎn)品在加載的條件下通電，檢測(cè)被焊電子元件內(nèi)部細(xì)微的裂紋及橋連等缺陷。然而，這種檢測(cè)技術(shù)是離線檢測(cè)，無(wú)法及時(shí)地進(jìn)行信息的反饋。

綜上所述，電子元件的焊接質(zhì)量尤其關(guān)鍵，要充分利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接工藝參數(shù)的自動(dòng)化調(diào)節(jié)，并在計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光技術(shù)的不斷普及之下，實(shí)現(xiàn)電子元件的激光焊接技術(shù)工藝的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子元件焊接部位的局部溫度的準(zhǔn)確控制，使被焊接電子元件的焊接點(diǎn)完全熔化，并在檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用下，較好地提升電子元件的焊接質(zhì)量。

[1]焊接工藝水平提高[J].張?jiān)骑w,楊珊珊,王松陽(yáng).科技傳播.2013(08).

[2]淺談電子元件手工焊接[J].董少平.山西電子技術(shù).2016(02).