电子产品组装中不良原因的分析及其处理

殷壮

摘 要：在当前电子信息时代，电子产品也逐渐融入到社会中，无论是在航空、军事还是在人们的日常生活中，电子产品都具有十分重要的地位，人们也越来越重视其可靠性。在电子产品的组装过程中，其核心位置就是电路板部分，分析电路板的不良情况，进行出现不良的原因探讨发现，静电损伤对于元器件的伤害很大，同时也是造成电子产品组装中出现不良的重要因素。另外，电子产品中组装不良的其他因素是由于一些湿度敏感的元件在装焊过程中失效，对器件的长期使用造成了很大影响。本文通过分析静电对其电子产品组装产生的不良效果，并分析在组装过程中的静电防护思考，研究湿度敏感元件在装焊过程中的防护措施，最后得出最佳的处理方案。

关键词：电子产品 组装不良 静电 焊点

中图分类号：TN0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（b）-0125-02

在科技不断发展的当今时代，电子产品的组装过程中，集成化的速度非常快，再加上大规模集成电路的生产和使用，造成器件尺寸不断变小，芯片内部的氧化膜也出现了变薄现象，严重影响到元器件的承受能力。电子产品的组装包括元器件的预处理、安装、焊接、整理和包装，在整个过程中静电都会对电子产品的组装造成不同程度的危害，使得电子产品组装不良；而装焊过程中，部分元件中的湿气会在高温环境中产生蒸汽压力，促使元件内部产生裂纹并扩散，同时，湿气进入元件后，会在元件内部产生化学腐蚀，在此过程中会分离出一些物质，使得元件在使用过程中伴随着温度和电压的变化产生漏电流过大、短路等情况。因此静电和装焊过程出现的问题已经成为电子产品组装不良的重要因素，探讨防护静电的方案和装焊过程中的处理措施对于电子产品的组装来说非常重要。

1 电子产品组装中不良原因的分析

1.1 静电的产生和危害

1.1.1 静电的产生

静电主要是由以下几种方式产生：（1）摩擦：静电属于一种电能，一般在物体的表面存在，是指在局部范围内正电荷与负电荷失去响应平衡，从而产生静电。一般来说静电的产生是通过电子和离子的转移，若是两个绝缘物体之间相互摩擦，在摩擦的作用下其中一个物体表面上的电能则会向另一个物体上转移，得到电子的物体会带上负电荷，而失去电子的物体则会带着正电荷。另外，影响静电的因素主要与物体表面的清洁度、大小以及存在的环境条件有很大关系。（2）感应：能够感应起电的物质包括静电场中导体与电介质，若带电物体的附近有导体存在时，在静电场的作用下，导体则会产生相应的两极化。电介质在两极化的状态下，会在出现极性相反、大小相等的感应电荷，还存在形成新电场源静电的可能性。（3）人体静电：在进行组装电子产品中，主要的静电发生源被认为是人体。人在进行活动时，鞋子、衣服等产生的摩擦会形成带电体。同时，温度、高速运动、断裂等情况也会产生静电。

静电在人们的生活中也经常出现，一般来说并不具备很大的伤害，但若是频繁使用集成电路、高分子材料，则会增加静电的危害。因此，在必要的情况下设计防护静电的方案有很大必要性。

1.1.2 静电的危害

在电子产品的组装过程中，出现不良原因大多都是由于静电，从而导致电子产品质量不佳。电子产品加入静电控制程序中，会在很大程度上将产品的质量提高，并加大其安全性和可靠性。若出现重大电子产品事故，其原因大多是由于电子产品中静电控制程度。微电子元件的制作中线路都存在較细的情况，在产生静电之后加大了对电磁的感染。静电中的每个地方都存在危害，但最为常见的还是静电放电和静电吸附。对于电子应用领域来说，静电放电效应能够产生较大的影响，一些敏感器软件在电子产品组装中导电，能够对软件的寿命造成很大伤害；静电吸附是通过对微小物品的吸附从而影响到电力阻抗，且进一步影响电子元件的功能和使用期限。

1.2 焊点

在整个电子产品的电路系统中，焊点作为筋起到十分关键的作用。当前电路越来越高密度化，电子产品中焊点的数量也在逐渐增多，若是其中一个焊点出现问题，则会造成电路系统的瘫痪。焊点不良主要来自于装配过程中焊接的缺陷等。若环境温度发生变化或者电路系统中电流影响，会使得元件自身功率发热，使得焊点热疲劳进一步导致电子产品质量不佳；另外，当焊点周围的温度发生变化时，焊点内部会产生热应力，而焊点的疲劳损伤则是由于盈利周期性变化而造成。

空洞的产生和影响：空洞是指焊点内一些细小的气泡，主要是由于加热期间焊锡中存在空气或者一些化合物的膨胀，又被称为锡洞。电子产品的焊接过程可以使用外观检查进行焊点形成缺陷的检查，但是过程中的空洞缺陷却存在很大的隐蔽性，在检查中较难检测出。但是从另一方面上来讲，空洞的产生是必然的，通过调查研究，空洞对焊点的影响主要有两点：其一是空洞能够阻止裂纹的产生，并且也能够改变裂纹的扩散路线；其二则是空洞处会有集中性应力产生，降低使用寿命。

2 电子产品组装中不良处理方式

2.1 静电防护

电子产品在进行组装设计时必须将静电防护问题充分考虑到。针对具体组装人员来说，必须拥有较强的静电防护知识，充分了解电子产品在静电防护过程中目的以及具体措施，培养组装人员的技能知识和静电防护意识，防止电子产品由于静电产生组装不良。静电在电子产品组装中的存在具有必然性，然而，真正能够使得组装不良的原因则是静电放电，主要是由于静电集聚而产生。因此，控制和防护电子组装中的静电集聚是其关键所在。

2.1.1 静电防护的目的

静电对于人而言，一般没有很大伤害，但对人体却仍然具有侵蚀性。在保护人身安全方面考虑，静电防护也非常有必要。对于电子产品来说，静电的破坏则通常作用在集成电路上。

2.1.2 导体静电防护与非导体静电防护

若导体部位产生静电，则要将其静电及时进行泄放，可给予如设备、仪表外科等相对的通道。静电泄放的通道可以是导体部位接地，能够将电体上存在的静电荷放出，使其导入大地。在防护静电系统时，可选择防静电接地线的建设，并使其独立，从而将电源接地线和防静电接地线进行分离。电荷在绝缘体中无法进行流动，也就无法使用同导体静电相同的接地法施行电流的排除，所以，正常情况下，对于非导体的静电防护，使用的方法一般为电荷中和法。使用离子电风扇能够同时形成正、负离子，从而将静电中和。在同样的环境下，若是环境温度较低则湿度会增大，而湿度又会影响到导体材料的导率。若空气中的导电性能不断增强，而湿度变得越来越大，则将会更加有利于防护静电。因此，在较危险的场所内，降低电能产生的方法一般为提升湿度和降低温度，且此方法经济适用。endprint

2.1.3 选择静电防护材料

为了能够极大地降低静电的产生，将外电场的静电泄露，因此需要包含一定的导电性，同时电阻性也是其必备的性质，能够限制静电泄放的速度，避免电流泄放过多。在实际情况中，静电防护系统、防静电操作系统为一般使用的静电器材。因此，静电防护措施不仅是需要建立在一些器件基础物体，甚至在高速运动空间中也有很大存在的必要，只有这样，才能够使得静电防护区逐步达到完善。静电防护器材将静电泄放到大地的使用方法为通过防静电地线，把电压降低到安全区（100V）以下，避免泄露时间不合理形成伤害。

2.1.4 加入防护性电路

静电防护中使用防护性电路的情况十分常见，对其的使用会将电子产品整体的体积增加，这也成为了在小型、密度较高的电路中存在的局限性。另外，防静电措施也在于减少工作桌上的绝缘材料，但仍然具有多方面的局限。因此，在进行防静电的选择过程中，要同时考虑多种因素，进而使用针对性最为合理的防静电措施。

2.2 焊点方面

电子产品随着不断发展逐渐趋于小型化，且功能也越来越集成，在研究电子产品组装中产生不良原因的过程中，由于各种原因使得分析过程变得十分困难。其中焊点是电子产品组装中的一项重要问题，因此可设置合理回流焊温度来处理焊点问题。空洞的存在能够将焊点裂纹的扩散速度提升，從而将焊点强度减弱。在印制电路板中存在盲孔会形成焊点空洞，且工艺条件的不合理也会造成同样的结果。主要原理是印制电路板盲孔中存在空气，通过高温加热其体积会急速增长出现裂解，还有的部分空气排除是在锡膏融化过程中，然而没有排除的空气则会在锡球内形成空洞。因此，空洞的产生位置主要在盲孔。此外，焊点的空洞影响与锡膏中存在的水封、焊接的温度有很大关系，将焊接的预热时间延长并保持在90～120s之间，在焊膏融化之前将其中存在的空气和水分充分蒸发，能够在很大程度上减少焊点出现空洞；还可以将焊膏的表面张力降低，使得气泡在高温的环境下顺利地排出。

3 结语

综上所述，电子组装中出现不良的原因有很多，如静电、焊点等，会严重影响电子组装在使用过程中的安全性，降低其质量。另外，电子产品组装中，工作人员的综合素质和基本能力也十分关键。如让组装人员在工作时严格实行防静电措施，使其按照静电防护的标准进行，加强组装人员基本防静电的知识培养。例如，在工作时，组装人员和进行工作区域的人员都需要穿戴防静电服和鞋子，且不能在工作区域随意将服装丢弃，且严格规范组装操作技能，并对组装人员进行定期培训，增强其整体素质。只有将各个方面都把握准确，才能准确处理电子产品组装中的不良问题。

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