電子產(chǎn)品手工裝接工藝流程與簡(jiǎn)析

金獻(xiàn)忠

（江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息工程系，江蘇江陰，214433）

1 通孔焊接（THT）工藝流程

1.1 崗前準(zhǔn)備

（1）學(xué)生準(zhǔn)備：做好防靜電措施：包括學(xué)生穿好防靜電服，正確佩戴防靜電手環(huán)，戴好防靜電手套或指套，目的是預(yù)防電子裝接時(shí)的靜電危害。（2）工具準(zhǔn)備：備好焊接必須的工具，按5S現(xiàn)場(chǎng)管理要求進(jìn)行工位布置。其中烙鐵必須保潔，目的是為了保證電子裝接中焊點(diǎn)的質(zhì)量及烙鐵自身的保護(hù)，保潔標(biāo)準(zhǔn)是烙鐵加熱后肉眼觀察能見(jiàn)到烙鐵頭被一層薄薄的焊錫包裹且沒(méi)有雜質(zhì)，如不達(dá)標(biāo)則需進(jìn)行烙鐵清洗或加熱溫度調(diào)節(jié)；清潔海綿必須保持一定的濕度，標(biāo)準(zhǔn)為海綿進(jìn)水后放手心握拳擠干長(zhǎng)，注意清潔海綿應(yīng)勤洗保潔。

1.2 備料

圖1 THT工藝流程框圖

根據(jù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容找到物料清單（簡(jiǎn)稱BOM）領(lǐng)取焊接練習(xí)PCB板、待焊器件和導(dǎo)線等。備料時(shí)有兩個(gè)注意點(diǎn)，（1）備料期間學(xué)生裸手不允許接觸練習(xí)板的主面（焊接面），需要翻轉(zhuǎn)挪動(dòng)時(shí)應(yīng)用拇指和食指夾住練習(xí)板邊緣進(jìn)行操作，原因是防止手上的油脂等油性物質(zhì)污染焊接面從而影響焊接質(zhì)量。（2）元器件按照5S現(xiàn)場(chǎng)管理要求分類擺放在料盒內(nèi)并做好標(biāo)記，以提高電子裝接時(shí)焊接效率。

1.3 管腳整形

根據(jù)PCB板上點(diǎn)位圖焊孔尺寸及散熱要求對(duì)元器件管腳打彎定形。其中：（1）橫向焊接的小功率兩端器件（如電阻、普通二極管）彎腳時(shí)必須借助鑷子完成，方法是用鑷子夾住器件管腳，在遠(yuǎn)離器件本體的鑷子邊緣用手把管腳折彎90度，著力點(diǎn)在管腳與鑷子的交匯處，防止管腳折成圓弧形，器件雙腳折彎后要保證器件本體居中。（2）縱向器件和大功率兩端器件（如發(fā)光二極管、普通三極管、大功率電阻）為保證器件本體的離板距離（散熱要求），可以對(duì)器件打定位彎（發(fā)卡彎），一般離板距離控制在3～5mm，要求同類元器件離板距離一致，打定位彎的方法是折彎管腳90度兩次，管腳呈臺(tái)階形，平臺(tái)端長(zhǎng)度是焊孔孔徑的1.1～1.5倍，成形后管腳在同一平面上。

1.4 插件

根據(jù)元器件本體的焊接高度（從低到高）在練習(xí)板輔面（插件面）依次插件，單次可以把同類元器件一次性插入備焊。插件時(shí)注意事項(xiàng)包括：（1）有向器件插入后方向保持一致，無(wú)向器件按器件表面的印刷標(biāo)志作定向插入保持一致，如果器件本體表面印有參數(shù)信息的，盡量做到參數(shù)信息正向朝外，便于將來(lái)維保時(shí)觀察識(shí)別。（2）如果器件由于封裝時(shí)管腳帶有絕緣漆的（如瓷片電容），絕緣部分的管腳不允許插入焊孔，以免影響焊接質(zhì)量，此時(shí)可以打定位彎再插入。（3）需要貼板焊接的非耗能器件（如電解電容）必須一插到底以保證其穩(wěn)定性。（4）元器件插入后管腳應(yīng)與焊接面垂直，不允許彎折。

1.5 焊接

采用焊接五步法（如圖2所示）對(duì)器件進(jìn)行分類焊接。方法是先檢查器件是否插入正確，用無(wú)紡布蓋住已插好器件，一手壓住插入器件防掉落，另一手夾住練習(xí)板輕輕翻轉(zhuǎn)備焊。接著焊接器件的一個(gè)管腳定位（集成塊除外），然后檢查器件位置是否確，如果出現(xiàn)位置偏差（如傾斜、掉出等）則需重焊糾偏，如果沒(méi)有偏差就焊接下一個(gè)管腳，直到單個(gè)器件焊接完畢。焊接時(shí)注意要點(diǎn)包括：（1）焊接五步法的第二步烙鐵頭加熱的位置應(yīng)在器件管腳和焊盤的交界處，保證管腳和焊盤同時(shí)加受熱。（2）第三步焊錫絲送入后，要仔細(xì)觀察焊錫狀態(tài)，當(dāng)熔融的焊錫向焊盤四周擴(kuò)散和向管腳爬升（焊錫浸潤(rùn)）后才能撤出焊錫絲，確保焊錫浸潤(rùn)焊盤面積至少達(dá)75%以上。（3）第五步當(dāng)焊錫浸潤(rùn)符合要求時(shí)，烙鐵頭迅速沿管腳方向撤出，以免出現(xiàn)焊錫加熱過(guò)久導(dǎo)致阻焊劑揮發(fā)造成的焊點(diǎn)拉尖現(xiàn)象。（4）為保證焊點(diǎn)內(nèi)部的晶狀結(jié)構(gòu)，一般焊點(diǎn)單次焊接持續(xù)時(shí)間不超過(guò)3～4秒，多次累積焊接持續(xù)時(shí)間不超15秒（非標(biāo)準(zhǔn)值），對(duì)于大焊盤或熱容量較大的器件時(shí)間可以延長(zhǎng)。（5）如果焊接跳線為多股線焊接，焊點(diǎn)處不允許出現(xiàn)甩絲和開裂現(xiàn)象。對(duì)于雙面多層電路板焊接時(shí)，焊錫浸潤(rùn)深度應(yīng)超過(guò)孔深的75%，但不允許透過(guò)板面滴落到器件上。

圖2 通孔焊接五步法示意圖

1.6 剪腳

焊接完畢后，裸露的剪管腳要裁剪，管腳留長(zhǎng)1.5mm～2mm，切口平整無(wú)毛刺。為滿足5s現(xiàn)場(chǎng)管理要求，管腳裁剪的手法是左手用拇指和中指夾住練習(xí)板，食指指尖頂住管腳頂部，右手用電子剪沿練習(xí)板平行方向剪斷管腳，并把管腳放入垃圾盒。

1.7 清洗

PCB板裝接完畢，為達(dá)到產(chǎn)品級(jí)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該用無(wú)水酒精把焊接面的焊接時(shí)留下的阻焊劑、殘?jiān)惹逑锤蓛簦瑫r(shí)檢查焊接PCB板面有無(wú)刮傷、刮痕等。

1.8 檢測(cè)

學(xué)生自我檢測(cè)焊接成品是否符合電路功能或預(yù)期要求，如有問(wèn)題及時(shí)拆裝并返回工序5。

1.9 產(chǎn)品保存

產(chǎn)品保存檢測(cè)符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后，將成品按防靜電要求存放于專用支架，禁止堆疊。

1.10 拆卸

利用吸錫器或吸錫帶等輔助工具將元器件拆卸，盡量保證不破壞元器件的完整性，更不能對(duì)PCB板造成任何損壞。

學(xué)生首次通孔裝接實(shí)訓(xùn)的產(chǎn)品效果圖如圖3所示，雖然焊接質(zhì)量達(dá)不到國(guó)際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但是只要遵循實(shí)訓(xùn)工藝流程，經(jīng)過(guò)規(guī)范實(shí)踐，還是基本滿足了實(shí)訓(xùn)室的考核要求，對(duì)學(xué)生來(lái)講，也算取得了不小的成績(jī)，獲得感滿滿。

圖3 學(xué)生首次通孔焊接效果圖

2 表面貼裝焊接（SMT）工藝流程

與通孔焊接工藝流程相比，表面貼裝焊接的工藝流程根據(jù)焊接元器件的特點(diǎn)省去了管腳定形、插件、剪腳三個(gè)環(huán)節(jié)，其它流程相似，但整個(gè)裝焊過(guò)程更復(fù)雜，對(duì)焊接技能提出了更高要求，在這主要對(duì)焊接環(huán)節(jié)說(shuō)明一下。

表面貼裝焊接按照先定位后焊接原則，獨(dú)立焊點(diǎn)按照五步貼焊法進(jìn)行焊接，集成電路排腳可以采用拖焊法進(jìn)行焊接，焊接效果要求滿足IPC-A-610E工藝標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)收條件。焊接具體步驟如圖5所示：（1）涂抹助焊劑：用助焊筆在將要焊接器件的焊盤上涂上助焊劑（增加焊錫活性及去污），可以一次性涂抹多個(gè)焊盤，但不能太多，以防助焊劑揮發(fā)。（2）焊盤預(yù)上錫：選擇一個(gè)焊盤上錫，上錫量不要太多。（3）取件：用鑷子從料盒中取出器件，調(diào)整好器件的方向，運(yùn)送到焊盤邊緣等待定位焊接。（4）定位：烙鐵二次進(jìn)入已上錫焊盤加熱，當(dāng)焊錫融化后將器件平推進(jìn)入焊盤，發(fā)現(xiàn)焊錫浸潤(rùn)器件焊接邊緣后，迅速沿邊撤離烙鐵。（5）焊接：如果定位不準(zhǔn)則需重新定位，如果定位良好，直接焊接其它焊點(diǎn)，直至焊接完成。焊接過(guò)程有幾點(diǎn)提醒：（1）二端、三端器件采用單點(diǎn)定位，集成塊采用對(duì)角定位。（2）貼片發(fā)光二極管焊接要嚴(yán)格把控焊接時(shí)間，防止器件過(guò)熱損壞。（3）BGA封裝的貼片器件由于受設(shè)備條件限制，對(duì)此類器件的焊接不作要求。

圖4 SMT工藝流程框圖

圖5 SMT焊接步驟圖

3 其它裝接工藝流程

電子裝接中導(dǎo)線處理分成剪切、去皮、搪錫和焊接等操作，根據(jù)導(dǎo)線的線徑與結(jié)構(gòu)，每一步操作都有明確的工藝標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械安裝時(shí)，對(duì)工具的選擇、機(jī)械強(qiáng)度的把控也有規(guī)定，這里不在闡述。