如何有效提升电子元件的焊接质量
2017-01-28荆莹成江勇
荆莹 成江勇
陕西华星电阻器有限公司
如何有效提升电子元件的焊接质量
荆莹 成江勇
陕西华星电阻器有限公司
在国际经济一体化的趋势之下,电子元件的生产面临更大的挑战,由于电子产品的功能日趋增多也日益复杂和缩微化,这就对电子元件的焊接技术提出了新的要求,人们也越发关注电子元件的焊接质量和检测,随着科学技术的不断发展和进步,电子元件的焊接自动检测技术日益显现出其重要性,为提升电子元件焊接质量提供了技术支撑和保障。
电子元件 焊接质量 检测
在电子产品不断推陈出新的形势下,电子产品的生产工艺也日趋复杂和多样化,由此也引发了人们对于电子元件的焊接质量和检测的关注,随着电子元件体积日趋缩小、引脚及走线日趋紧密,电子元件的焊接技术和质量进入到人们的视野,并随着科学技术的进步,引入了计算机技术、光学技术、图像处理技术等先进的手段,这些自动检测技术为提升电子元件的焊接质量提供了坚实的技术基础和保障。
一、电子元件焊接技术的要点把握
1.“刮”。由于在选择购买电子元器件之时,难免存在电子元器件的管脚的金属层被氧化的现象,为此,应当在焊接之前,对电子元器件进行表面的清洁处理,刮擦去除电子元器件的氧化层及油污,避免氧化层导致的虚焊、假焊等不良焊接现象,降低电子元器件的产品性能。
2.“搪”。要在对电子元器件进行焊接之前进行“搪锡”,也即在焊接的电子元器件的表层涂抹少量的焊锡膏,用电烙铁将其充分熔化,并在这个操作过程中要注意避免“搪锡”的时间过长而导致温度过高影响焊接质量。
3.“测”。对于“搪锡”的电子元器件要实施检测,观察它在高温下的变质现象,对于质量变差的电子元器件要及时调换,避免盲目焊接之后的诸多麻烦,以较好地提升电子元器件的焊接质量和可靠性。
4.“上”。在经过对电子元器件的表面清洁处理、“搪锡”及测试之后,将合作的电子元器件焊接于电路之中。
二、提升电子元件焊接质量的方法分析
1.科学合理地选择电烙铁。在对电子元件进行焊接之前,要以焊接的对象不同,选取不同功率的电烙铁,这是确保电子元件焊接质量的前提和基础。具体来说,20W、25W的电烙铁功率较小,仅能达到较低的温度,因而可以适用于对集成块引脚的焊接,这是由于集成块引脚的焊接如果温度过高,则有可能损坏集成块中的CMOS电路,因而必须在对集成块焊接的过程中,要使电烙铁的地线与大地保持连接良好,以确保电子元件的焊接质量。30W、35W的电烙铁则适宜应用于电阻、电容、二极管、普通三极管等粗脚分立器件的焊接,由于这些元器件相对较长、容易散热,在温度过低的情形之下容易出现焊点融化不充分的虚焊现象,为此要保证一定温度条件下的焊接,以确保电子元器件的准确、高质量焊接。50W、100W的大功率电烙铁则适宜应用于散热较快元器件的焊接,由于这些元器件的金属部分较多、面积大,散热极快,如果电烙铁的功率不够大,则会使焊接的热量快速散发,无法使焊点处的焊锡与元器件充分融合,因而要选用大功率的电烙铁进行焊接操作,以确保其焊接质量。同时,尖头的电烙铁适宜应用于焊接引脚相对密集的集成块;方头的电烙铁适宜应用于体积大、传输热量多的元器件。并且对于新购买的电烙铁要经过镀锡处理方可使用,否则就会导致虚焊现象。
2.保证焊接的时间控制。为了提升电子元器件的焊接质量,要注重对焊接时间的合理控制,避免焊接时间过长或过短,这主要是由于焊接时间过长则会烧毁被焊电子元件,使电子元件上的导电铜箔脱落;而焊接时间过短则会使被焊电子元件的引脚没有充分预热,焊锡与被焊元件无法充分融合,而在焊点处形成虚焊的现象。为此,要保证焊接时间的控制,通常来说,应当在1.5-4s之内完成焊接操作,烙铁头在焊点处停留的时间应当控制在2.5-3s之内。另外还要注意,最好选择含有松香的低熔点锡丝,而不应当选择工业焊锡或腐蚀性的酸性焊油,以较好地提升电子元件的焊接质量。
通过上述方法的控制,可以较好地保证电子元件焊接质量的提升,形成被焊电子元件完整、均匀、连续的焊层,并使焊料量保持适中,焊点表面完整、连续和圆滑。
三、电子元件焊接质量的常用检测方法
1.目测法。对于电子元件焊接质量的检测,可以采用目测法,这是一种非破坏性的检测方法,主要是通过人工视觉检查的方式,对电子元件的焊接质量进行主观经验式的检测,重点检测被焊接电子元件的漏焊、错焊、桥连、错位、焊膏未熔化等现象,对于检测者的能力有相当的要求,可重复性较低。
2.自动光学检测。由于人工目测的方式难以保障电子元件焊接质量的检测,为此,还要采用专用的检查仪器进行自动的光学检测,可以通过光源对SMA进行照射,由光学镜头对SMA的反射光进行采集、分析、计算和处理,从而较好地实现对电子元件的焊接检测,达到自动化、智能化检测的效果。
3.X-Ray检测。这是利用X射线的特性检测被焊接电子元件的焊点内部缺陷,通常应用于1-5um的范畴,然而无法应用于亚微米范畴内的焊点微小开裂缺陷。
4.超声波检测。这是一种利用高频超声技术,对被焊电子元件内部的分层、空洞及裂纹进行检测,通过超声波反馈回波信号的自动化处理,获悉电子元件内部缺陷图,从而较好地判断被焊电子元件内部缺陷的具体位置、大小及性质,表现出高灵敏度、操作便捷快速、对人体无伤害的优势特点。
5.电气检测。这是对电子元件产品在加载的条件下通电,检测被焊电子元件内部细微的裂纹及桥连等缺陷。然而,这种检测技术是离线检测,无法及时地进行信息的反馈。
综上所述,电子元件的焊接质量尤其关键,要充分利用先进的科学技术和手段,实现对焊接工艺参数的自动化调节,并在计算机技术、激光技术的不断普及之下,实现电子元件的激光焊接技术工艺的应用,实现对电子元件焊接部位的局部温度的准确控制,使被焊接电子元件的焊接点完全熔化,并在检测技术的应用下,较好地提升电子元件的焊接质量。
[1]焊接工艺水平提高[J].张云飞,杨珊珊,王松阳.科技传播.2013(08).
[2]浅谈电子元件手工焊接[J].董少平.山西电子技术.2016(02).