河南信陽工業(yè)學(xué)校 吳大江
電子產(chǎn)品裝配技術(shù)
河南信陽工業(yè)學(xué)校 吳大江
電子工業(yè)的發(fā)展,促進了電子產(chǎn)品轉(zhuǎn)配技術(shù)的提高,具體技術(shù)發(fā)展如下。
1. 元器件的布局與排列。元器件布局、排列是按照電子產(chǎn)品電原理圖,將各元器件、連接導(dǎo)線等有機地連接起來,并保證電子產(chǎn)品可靠穩(wěn)定地工作。如果布局、排列不合理,產(chǎn)品的電氣性能、機械性能都將下降,也給裝配和維修帶來不便。
(1)元器件布局的原則。應(yīng)保證電路性能指標(biāo)的實現(xiàn);應(yīng)有利于布線,方便布線;應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)工藝的要求;應(yīng)有利于設(shè)備的裝配、調(diào)試和維修。
(2)元器件排列的方法及要求。元器件的標(biāo)志方向應(yīng)按照圖紙規(guī)定的要求,安裝后能看清元件上的標(biāo)志。若裝配圖上沒有指明方向,則應(yīng)使標(biāo)記向外,易于辨認(rèn),并按照從左到右、從下到上的順序讀出。
安裝元件的極性不得裝錯,安裝前應(yīng)套上相應(yīng)的套管。安裝高度應(yīng)符合規(guī)定要求,同一規(guī)格的元器件應(yīng)盡量安裝在同一高度上。安裝順序一般為先低后高,先輕后重,先易后難,先一般元器件后特殊元器件。元器件在印刷板上的分布應(yīng)盡量均勻,疏密一致,排列整齊美觀。不允許斜排、立體交叉和重疊排列。元器件的引線直徑與印刷焊盤孔徑應(yīng)有0.2~0.4mm的合理間隙。
一些特殊元器件的安裝處理。MOS集成電路的安裝應(yīng)在等電位工作臺上進行,以免靜電損壞器件。發(fā)熱元件要與印刷板面保持一定的距離,不允許貼面安裝,較大元器件的安裝應(yīng)采取固定(綁扎、粘、支架固定等)措施。
(3)安裝方法。可分為立式插裝、臥式插裝、倒立插裝、橫向插裝和嵌入插裝。
臥式插裝(如圖1(a)所示),將元器件緊貼印制電路板的板面水平放置。 立式插裝(如圖1(b)所示),立式插裝是將元器件垂直插入印制電路板。 橫向插裝(如圖2所示)。將元器件先垂直插入印制電路板,然后將其朝水平方向彎曲。倒立插裝與嵌入插裝。將元器件倒立或嵌入置于印制電路板上。
晶體管的插裝,一般以立式安裝最為普遍,引線不能留得太長,以保持晶體管的穩(wěn)定性。但對于大功率自帶散熱片的塑封晶體管,為提高其使用功率,往往需要再加一塊散熱板。
集成電路的安裝。弄清引出線的排列順序后,再插入電路板。在插裝集成電路時,不能用力過猛,以防止弄斷和弄偏引線。
變壓器、電解電容器、磁棒的安裝。裝小型變壓器時將固定腳插入印制電路板的相應(yīng)孔位,并進行錫焊 。裝電源變壓器時則要采用螺釘固定。電解電容器安裝一般采用彈性夾固定。磁棒的安裝一般采用塑料支架給以固定。
2. 元器件安裝注意事項。
(1)元器件插好后,其引線的外形處理有彎頭的,有切斷成形等方法,要根據(jù)要求處理好,所有彎腳的彎折方向都應(yīng)與銅箔走線方向相同。
(2)安裝二極管時,除注意極性外,還要注意外殼封裝,特別是玻璃殼體易碎,引線彎曲時易爆裂;對于大電流二極管,有的則將引線體當(dāng)做散熱器,故必須根據(jù)二極管規(guī)格中的要求決定引線的長度。
(3)為了區(qū)別晶體管的電極和電解電容的正負(fù)端,一般是在安裝時,加帶有顏色的套管區(qū)別。
(4)大功率三極管一般不宜裝在印制板上。因為它發(fā)熱量大,易使印制板受熱變形。
表面安裝技術(shù)(STM)又稱表面貼裝技術(shù)、表面組裝技術(shù),是將電子元器件直接安裝在印制電路板或其他基板導(dǎo)電表面的裝接技術(shù),主要問題有這幾點。
1. 元器件有缺憾。表面安裝元器件目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),給使用帶來不便。品種不齊全,價格高于普通器件也是發(fā)展中的問題。
2. 技術(shù)要求高。如元器件吸濕引起裝配時元器件裂損,結(jié)構(gòu)件熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致焊接開裂,組裝密度大而產(chǎn)生散熱問題復(fù)雜等。
3. 初始投資大。生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涉及技術(shù)面寬,費用昂貴。
微組裝技術(shù)(MPT-microelectronics packaging technology,又作MAT)和集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展是實現(xiàn)電子產(chǎn)品微小型化的兩大支柱。微組裝技術(shù)被稱為第五代組裝技術(shù),它是基于微電子學(xué)、半導(dǎo)體技術(shù)特別是集成電路技術(shù),以及計算機輔助系統(tǒng)發(fā)展起來的當(dāng)代最先進組裝技術(shù)。它是以現(xiàn)代多種高新技術(shù)為基礎(chǔ)的精細(xì)組裝技術(shù),主要有以下基本內(nèi)容。
1. 設(shè)計技術(shù)。微組裝設(shè)計主要以微電子學(xué)及集成電路技術(shù)為依托,運用計算機輔助系統(tǒng)進行系統(tǒng)總體設(shè)計、多層基板設(shè)計,電路結(jié)構(gòu)及散熱設(shè)計以及電性能模擬等。
2. 高密度多層基板制造技術(shù)。高密度多層基板有很多類型,從塑料、陶瓷到硅片,原膜及薄膜多層基板,混合多層及單層多次布線基板等,涉及陶成型、電子漿料、印刷、燒結(jié)、真空鍍膜、化學(xué)鍍膜、光刻等多種相關(guān)技術(shù)。
3. 芯片貼裝及焊接技術(shù)。除表面貼裝所用組裝、焊接技術(shù)外還要用到絲焊、倒裝焊、激光焊等特種連接技術(shù)。
4. 可靠性技術(shù)。主要包括在線測試、電性能分析、檢測方法等技術(shù),以及失效分析。
總之,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,為了提高電子產(chǎn)品的安裝質(zhì)量和速度,只有不斷的加大工藝研究,在工藝技術(shù)上進行大變革,才能在產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展中迎來電子安裝業(yè)的新天地。