電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測分析

黃鋮

摘 要：隨著科學技術的發(fā)展，電子產(chǎn)品的種類和數(shù)量越來越多，在生產(chǎn)、工作和生活的各個領域都有廣泛的應用。電子產(chǎn)品工作的基礎是電路板、電子元件、絕緣材料以及其它材料，電子元件在封裝和焊接的過程中不可避免的會出現(xiàn)一些缺陷，因此要通過一些檢測技術對電子產(chǎn)品進行質(zhì)量檢測與分析，存在問題的電子產(chǎn)品要進行返工避免流入市場。本文就電子產(chǎn)品封裝與焊接質(zhì)量的常見檢測技術進行了分析和總結(jié)。

關鍵詞：電子封裝；焊接；檢測技術

簡單的講，電子產(chǎn)品就是以電子元件和電路為工作基礎的產(chǎn)品，例如：電視、電話、電腦、電冰箱等。電子產(chǎn)品的種類很多，如廣播通訊、金融電子、儀器儀表、數(shù)控設備和雷達偵測等多種類型。電子產(chǎn)品的質(zhì)量好壞直接影響電子產(chǎn)品的性能和安全性，甚至會對人身安全造成威脅，舉例說明：如果手機或手機充電器的質(zhì)量存在問題，就很可能引起短路、爆炸、火災甚至意外觸電等事故。因此，電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測的重要性越來越引起人們的重視。電子元件是電子產(chǎn)品的核心，電子元件在封裝的過程中容易出現(xiàn)空洞、為裂紋或分層的缺陷，電子元件的焊接容易出現(xiàn)漏焊、虛焊或焊錫相連的問題，如果電子元件的封裝和焊接存在問題將對電子產(chǎn)品的性能和質(zhì)量造成嚴重的影響。

1 電子產(chǎn)品技術要求

電子產(chǎn)品要具備以下技術要求：

1）電子產(chǎn)品都需要電且容易受環(huán)境條件的影響，因此電子產(chǎn)品要具有一定的結(jié)構安全性，首先電子元件和電路的質(zhì)量和絕緣強度要達標，其次帶電部位與機殼之間的絕緣強度要符合規(guī)定，最后電子產(chǎn)品的高壓部件與低壓部件之間的絕緣強度也要符合標準。

2）電子產(chǎn)品的工作電壓、輸出電壓和輸入電壓要符合設計要求，如果使用電壓高于設計電壓有可能導致?lián)舸┖投搪番F(xiàn)象的發(fā)生。

3）電子產(chǎn)品的電路、導線的截面積設計應能滿足最大使用電流，電流越大則損耗越大，如果電路、導線的截面積太小容易導致發(fā)熱燒毀儀器。

4）電子產(chǎn)品設計時都是按照一定功率進行設計的，使用功率不能隨意改變。

5）電子產(chǎn)品要具備一定的電磁兼容性，主要包含兩個方面的要求：一方面電子產(chǎn)品的運行不能對環(huán)境產(chǎn)生過強的電磁干擾；另一方面電子產(chǎn)品對環(huán)境中的電磁要具備一定的抗干擾能力。

6）電子產(chǎn)品要能滿足溫度、濕度、震動或氣壓等環(huán)境條件。

2 電子產(chǎn)品封裝與焊接質(zhì)量檢測技術

2.1 人工目測檢測法

人工目測檢測法可以對焊接的外觀質(zhì)量進行檢測，即從焊接的外觀對焊點的質(zhì)量進行評價。人工目測檢測法可以借助萬能投影儀或者十倍放大鏡進行輔助檢測，檢測的內(nèi)容主要有：

1）檢查是否存在漏焊、橋連、錯焊或者錯位等外觀可以觀測到的焊點缺陷。

2）焊點的光澤是否正常，焊點表面應該光滑、完整和連續(xù)。

3）焊料的量應當適中，過多過少均不合格。

4）焊點的位置偏差應在規(guī)定范圍之內(nèi)。

人工目測檢測法對預防焊點失效非常重要，缺點是無法發(fā)現(xiàn)電子封裝和焊點的內(nèi)部缺陷。

2.2 自動光學檢測法

隨著電子元件的尺寸越來越小和電路板的貼片密度不斷增加，人工目測檢測的可靠性和穩(wěn)定性逐漸不能滿足生產(chǎn)和質(zhì)量控制的要求，視覺疲勞容易導致疏忽和誤檢。因此，適用于實際生產(chǎn)需要的自動光學檢測儀器被開發(fā)出來，通過光源對電子元件進行照射，然后使用攝像鏡頭對電子元件的反射光進行采集，經(jīng)過計算機對圖像進行處理和運算，從而判斷出焊接缺陷。自動光學檢測法是通過儀器將人工目測檢測進行了智能化和自動化的升級。

2.3 超聲顯微檢測法

超聲顯微檢測法可以對電子封裝和焊點的內(nèi)部缺陷進行檢測，超聲波可以深入電子封裝和金屬材料的內(nèi)部，當超聲波傳遞過程中遇到缺陷時會發(fā)生反射現(xiàn)象，可以有效檢測電子封裝和焊接結(jié)構內(nèi)部的多種缺陷，如內(nèi)部裂紋、空洞、雜質(zhì)顆粒、分層和氣泡等缺陷。超聲顯微檢測法使用的儀器為超聲顯微鏡，檢測聚焦高頻超聲對被檢材料進行顯微成像，超聲頻率越高分辨率越高，常用的超聲頻率為100MHz以上的頻率。超聲顯微檢測法具有檢測速度快、靈敏度高、對人體無害、成本低和操作方便的特點，在電子封裝和焊接檢測領域得到廣泛的應用。

2.4 激光-紅外聯(lián)合檢測法

激光-紅外聯(lián)合檢測法檢測原理是利用激光短時脈沖對檢測對象進行瞬時局部加熱，然后利用紅外檢測成像系統(tǒng)進行拍攝，根據(jù)溫度記錄圖可以對電子焊接缺陷的類型和部位進行檢查。美國的Vanzetti Systems公司和瑞典的Semyre公司已經(jīng)將激光-紅外聯(lián)合檢測儀應用在電子產(chǎn)品在線檢測中，檢測速度可以達到每秒十個點，大大地提高了檢測的質(zhì)量和速度。

激光-紅外聯(lián)合檢測儀通常由工作臺定位裝置、激光脈沖發(fā)射器、帶顯微鏡或放大鏡的紅外攝像儀、圖像自動識別和處理系統(tǒng)等部件組成。

2.5 X射線檢測法

X射線可以穿透物質(zhì)并且在穿透的過程中會發(fā)生衰減，被廣泛的應用在無損探傷和醫(yī)療診斷等領域，近年來利用X射線的這一特性將其應用在電子產(chǎn)品的質(zhì)量檢測領域。電子封裝和焊接的多種缺陷都可以通過X射線進行檢測。檢測過程為：首先微束聚焦X射線管發(fā)射出（1～8）μm的X射線光束對樣品進行照射，然后X射線穿透樣品后轟擊到磷光體上，磷光體激發(fā)出光子并被攝像機探測，最后通過計算機處理和放大可以檢測出電子封裝和焊點內(nèi)部的孔、洞、裂紋和氣泡等缺陷。計算機系統(tǒng)還可以將檢測數(shù)據(jù)自動與設定值進行比較從而確定存在缺陷的電子封裝與焊接，因此X射線檢測法可以進行電子產(chǎn)品的在線快速檢測。

2.6 電氣性能檢測法

電氣性能檢測法是在電子產(chǎn)品焊接完成后對電子產(chǎn)品通電進行性能測試，以檢查電子產(chǎn)品是否可以滿足設計的性能要求。電氣性能檢測可以檢測出微小的裂紋、橋連或者焊接引起的熱損傷等其它檢測法不易檢測出的缺陷。電氣性能檢測法的缺點是不能及時的將檢測信息進行反饋，檢測效率比較低。

3 結(jié)語

電子產(chǎn)品在投放市場之前要進行多次質(zhì)量檢測才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。計算機、光學和圖像處理技術的發(fā)展大大推動了電子產(chǎn)品檢測技術的發(fā)展，選擇何種檢測方法要具體問題具體分析，只有選擇正確的檢測技術才能保證檢測的準確性和可靠性，才能保證電子產(chǎn)品的質(zhì)量。

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