静电防护技术在电子产品装联中的应用研究

姜金华

（江苏省启东中等专业学校， 江苏 启东 226200）

0 引言

随着技术的飞速发展，电子产品的种类也越来越多。最大的问题发生在组装电子产品时， 集成速度很快。 集成电路的大规模生产和植入导致芯片内部的氧化膜和器件尺寸较小， 因此对组件的运行有一定的坏处。 组装电子产品的技术是电气元件组成中要采取的最重要步骤之一，根据电子设备总设计技术标准，采用一定的技术连接电子设备的某些光学和电气元件， 对元件和其他元件进行组合的连接和组装。 作为电气设备的生产，静电电缆将受到电子产品的困扰，从内容质量控制，预保养和安装，销售和卫生测试开始。 电气系统的整体阶段，涵盖已确定的功能和预期的技术特性[1]。

1 电子产品装联技术设计

1.1 电子产品装联组成和质量控制

电子产品在进行装联操作前需进行相关质量检查和控制，在进行检查之前需了解电子装联工艺的组成，在装联前需要对元器件、PCB 进行基于静电防护的可焊性测试，元器件引线的预处理和导线的端头处理。在PCB 组装时，先进行通孔插装和表面安装，最后对电子产品进行再流焊接，完成整个电子元件的装联操作。

在对电子产品装联组成进行了解后， 开始进行质量检查和控制，首先是对元器件、装配件的检验。 元器件性能、试与筛选；装配件外观检验；材料规格、牌号、合格证；配套检验；元器件、印刷许可；在装联过程中需进行的检验包括：搪锡质量检验；引线成型质量检验；导线束是否完好；焊接、压接质量检验；印刷版组装件检验；部件整件组装质量检验；整体检验包括：外观检验；整机联装正确性检查；整机电性能检查；整体例行试验。

1.2 基于静电防护的电子产品可焊接检查和预处理

电子产品的可焊性操作作为衡量元器件和PCB 焊接部位能否进行准确焊接的重要标准。 确保电子产品装联过程中焊接质量，防治焊点发生缺陷。在进行可焊性检查时，为防止因摩擦产生静电反应而导致危险后果，在操作之前对电子产品元器件进行静电保护措施的使用。 对焊接点已发生静电反应的部分进行接线之后， 因此提供静电释放空间[2]。 接线电阻<10Ω，将静电防护材料，包括防静电腕带和工作台地垫等材料通过1MΩ 电阻接通到导线上，串联1MΩ 电阻是为了确保泄放<5mA 的电流，其中可焊接实验条件：温度235℃，耐焊接热温度260℃。 在图1 中的工作台对电子产品元器件进行可焊接检查。

图1 电子产品元器件可焊接防静电操作台

在焊接中，锡和锡合金为最佳可焊性镀层。选取厚度为5～7μm 的，在这个厚度的锡和锡合金具有较强的不易溶解特性。 因为在对其他镀层进行直接焊接时会产生很强的溶解反应，实现不了焊接。金与焊料的Sn 金属结合发生化学反应会生成AuSn4，而AuSn4 极易溶解，难以成型，SnPb 合金对金镀层也是如此。 这种化学反应的出现会导致该焊接材料的坚挺度下降，甚至会发生破解的情况。我们在对导线端头进行可焊性检查时，应该做到钳口与导线规格配合唯一性和独特性，工具选取上应采用精密剥线钳且不可调钳口。

1.3 电子产品通孔插装和表面安装

1.3.1 通孔插装

在对元器件内部进行可焊接检查和预处理后， 对电子产品进行元器件的通孔插装操作。

（1）在进行元器件上PCB 安装时，根据安装形式的多变，采取符合标准的安装模式。

（2）应满足当下产品使用环境要求产。

（3）元器件金属壳体应与相邻印刷导线和导体元器件进行绝缘处理元器件。

（4）导线疏密均匀、整齐排列、不允许出现缠绕和交叉，必须平行于版面安装处理[3]。

安装次序：先低后高，先轻厚重，先非热敏后热敏元件，线分立元器件后集成电路。

安装要求：在安装时，高度符合产品防震、散热、绝缘等标准的通孔作为第一元件。进行通孔表面安装时，选取基于静电防护的环境，具备防静电环氧自流称、防静电地板漆、防静电PVC 贴面地板等，大体环境示意图如图2 所示。

图2 防静电安装元器件环境示意图

首先在接线时， 铆钉与接线端点之间不能够作为层间或界面的连接使用。由于导通孔需要独立使用，且在使用后会造成其他的联接端口都无法进行安装或其他电子产品内部结构。空心铆钉不能作为电气接头，并确定了孔径和导线直径之间的合理间距（0.2～0.4mm），以一孔一线作为标尺。 两种元器件间距都有至少是1.6mm，并达到了安全间距。 而导线弯曲直径则为3.5～5.5mm 且为最低标准， 当元器件安装后， 引线伸出板面的长度应为1.5+0.8mm（最低为1.0mm）。

当安装了导线的端头， 元器件导线端头为弯曲接头后，可以观察下面有无由暴露出来的电路导线端头。检查后的元器件在进行贴片组装式需检查可玻璃二极管，若底面是完全裸露电路。 元件与底部必须有0.25mm 间距，即1mm 的最大间距。 在进行电子元器件组装之前，必须以最严格的界限做到焊剂可以轻易进入金属化孔对端，而是方式在没有被阻挡的的情形下。

1.3.2 表面安装

在对电子产品装联中实施通孔插装后对电子产品表面进行安装，分为印刷电路板（基板材料+电路图设计）、印刷工艺（焊膏印刷+网板设计制作）、贴妆工艺（表面贴装+表面贴装和通孔插装相结合）、焊接工艺（波峰焊接+手工焊接+再流焊接）[4]、检测技术。

在进行焊膏印刷时，对网板的选择有一定要求，如表1 所示。

表1 网板厚度选择

在对网版厚度进行选择后，对焊膏进行了焊接。

1.4 电子产品再流焊接和清洁度检测

在对电子产品装联中进行的产品质量控制、基于静电防护的可焊接检查和预处理、电子产品通孔插装和表面安装后，实施最后一步操作，那就是进行焊接和清洗检查。

焊点形成条件：焊料的湿润和湿润力；

金属件化合物生成条件：湿润力＞表面张力；湿润角a<90°；金属件的相互扩散时间温度适宜；被焊金属与焊料之间的亲和力[5]。

在对电子产品元器件进行表面安装后， 进行电子产品元器件的再流焊接，完成一系列装联操作。

在进行最后一步清洁度检测时，首先通过目测检查。电子产品级别为一级时， 产品表面存在少量不影响外观的残留物，且残留物不覆盖线路与线路存在一定距离。电子产品级别为二时， 产品表面未出现无明显残留物且不遮挡线路。 电子产品级别为三级时，无残留物出现。

2 实验

2.1 实验说明

为验证经过静电防护处理技术在电子产品装联中起到一定作用， 将文章提到的基于静电防护的电子产品装联方法与未使用静电防护技术和简易版静电防护方法进行对比，将作为对比数据，简易版静电防护方法只对电子产品外壳进行绝缘处理。

2.2 实验准备

为进行对比实验，选取某一电子产品制作厂作为试验环境，该工厂在进行电子产品力装联时采用的就是静电防护技术，因此在该工厂具备符合进行静电防护技术安装元器件环境要求的房间。在实验前准备好实验过程中需用到的电子产品并检查完好，避免实验途中因离开房间回来会破坏环境。 实验时选取五个不同电子产品，为避免工人不同操作方式不同影响实验结果，选取一名工人分别使用通过本文提到的静电防护技术与未进行静电防护技术和进行过简易版防护技术的同一电子产品进行装联操作。

2.3 实验结果

在经过的对比实验， 分别对装联时间和电子产品元器件易损率进行对比，得出的实验结果如表2 所示。

表2 三种方法实验对比结果

根据表中数据可知，在同一工人安装的基础下，使用三种方法进行电子产品装联操作中，在本文提到的静电防护技术使用下所需时间最短，为1h，而其他两种方法均高于本文方法，这是由于在处于静电防护环境下，在装联过程中很难在发生出现静电现象，而为使用静电防护措施的操作中，可能会出现元器件烧坏、破损等状态，这是不仅降低了效率，而且还会发生安全问题，还需要对破损部位进行补修，需消耗大量时间，而且如果无法修补会导致完成率很低，在上文中我们在对电子产品可焊接检查和预处理还有通孔插装时用到电子防护技术，为工人在装联过程提供了优势。 从破损部位可以看出，为使用静电防护技术出现问题最多。 由此可以看出，本文提出的静电防护技术在电子装联中起到很大最用，从人员方面来看：安全性高；从厂家角度来看：工人效率高，带来的收益就高。

3 结束语

上文提到的电子产品装联技术中使用到静电防护措施进行设计后， 为验证基于静电保护的装联技术更有优势， 设计与未使用静电防护技术和简易版静电防护方法的对比实验，将时间、完成率和破损部位作为变量，通过分析得出基于静电保护的电子产品装联技术更优于未使用静电防护方法和简易版静电防护方法。 作为电气设备的生产，从内容质量控制，预保养和安装，销售和卫生测试开始。电气系统的整体阶段，涵盖已确定的功能和预期的技术特性电子产品随着经济的发展不断创新更新，这就导致会发生越来越多的意想不到的问题， 针对此问题我们应该研究对策，积极弥补产品中的不足。