電子產(chǎn)品組裝中不良原因的分析及其處理

殷壯

摘 要：在當前電子信息時代，電子產(chǎn)品也逐漸融入到社會中，無論是在航空、軍事還是在人們的日常生活中，電子產(chǎn)品都具有十分重要的地位，人們也越來越重視其可靠性。在電子產(chǎn)品的組裝過程中，其核心位置就是電路板部分，分析電路板的不良情況，進行出現(xiàn)不良的原因探討發(fā)現(xiàn)，靜電損傷對于元器件的傷害很大，同時也是造成電子產(chǎn)品組裝中出現(xiàn)不良的重要因素。另外，電子產(chǎn)品中組裝不良的其他因素是由于一些濕度敏感的元件在裝焊過程中失效，對器件的長期使用造成了很大影響。本文通過分析靜電對其電子產(chǎn)品組裝產(chǎn)生的不良效果，并分析在組裝過程中的靜電防護思考，研究濕度敏感元件在裝焊過程中的防護措施，最后得出最佳的處理方案。

關(guān)鍵詞：電子產(chǎn)品 組裝不良 靜電 焊點

中圖分類號：TN0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）10（b）-0125-02

在科技不斷發(fā)展的當今時代，電子產(chǎn)品的組裝過程中，集成化的速度非常快，再加上大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)和使用，造成器件尺寸不斷變小，芯片內(nèi)部的氧化膜也出現(xiàn)了變薄現(xiàn)象，嚴重影響到元器件的承受能力。電子產(chǎn)品的組裝包括元器件的預(yù)處理、安裝、焊接、整理和包裝，在整個過程中靜電都會對電子產(chǎn)品的組裝造成不同程度的危害，使得電子產(chǎn)品組裝不良；而裝焊過程中，部分元件中的濕氣會在高溫環(huán)境中產(chǎn)生蒸汽壓力，促使元件內(nèi)部產(chǎn)生裂紋并擴散，同時，濕氣進入元件后，會在元件內(nèi)部產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，在此過程中會分離出一些物質(zhì)，使得元件在使用過程中伴隨著溫度和電壓的變化產(chǎn)生漏電流過大、短路等情況。因此靜電和裝焊過程出現(xiàn)的問題已經(jīng)成為電子產(chǎn)品組裝不良的重要因素，探討防護靜電的方案和裝焊過程中的處理措施對于電子產(chǎn)品的組裝來說非常重要。

1 電子產(chǎn)品組裝中不良原因的分析

1.1 靜電的產(chǎn)生和危害

1.1.1 靜電的產(chǎn)生

靜電主要是由以下幾種方式產(chǎn)生：（1）摩擦：靜電屬于一種電能，一般在物體的表面存在，是指在局部范圍內(nèi)正電荷與負電荷失去響應(yīng)平衡，從而產(chǎn)生靜電。一般來說靜電的產(chǎn)生是通過電子和離子的轉(zhuǎn)移，若是兩個絕緣物體之間相互摩擦，在摩擦的作用下其中一個物體表面上的電能則會向另一個物體上轉(zhuǎn)移，得到電子的物體會帶上負電荷，而失去電子的物體則會帶著正電荷。另外，影響靜電的因素主要與物體表面的清潔度、大小以及存在的環(huán)境條件有很大關(guān)系。（2）感應(yīng)：能夠感應(yīng)起電的物質(zhì)包括靜電場中導(dǎo)體與電介質(zhì)，若帶電物體的附近有導(dǎo)體存在時，在靜電場的作用下，導(dǎo)體則會產(chǎn)生相應(yīng)的兩極化。電介質(zhì)在兩極化的狀態(tài)下，會在出現(xiàn)極性相反、大小相等的感應(yīng)電荷，還存在形成新電場源靜電的可能性。（3）人體靜電：在進行組裝電子產(chǎn)品中，主要的靜電發(fā)生源被認為是人體。人在進行活動時，鞋子、衣服等產(chǎn)生的摩擦?xí)纬蓭щ婓w。同時，溫度、高速運動、斷裂等情況也會產(chǎn)生靜電。

靜電在人們的生活中也經(jīng)常出現(xiàn)，一般來說并不具備很大的傷害，但若是頻繁使用集成電路、高分子材料，則會增加靜電的危害。因此，在必要的情況下設(shè)計防護靜電的方案有很大必要性。

1.1.2 靜電的危害

在電子產(chǎn)品的組裝過程中，出現(xiàn)不良原因大多都是由于靜電，從而導(dǎo)致電子產(chǎn)品質(zhì)量不佳。電子產(chǎn)品加入靜電控制程序中，會在很大程度上將產(chǎn)品的質(zhì)量提高，并加大其安全性和可靠性。若出現(xiàn)重大電子產(chǎn)品事故，其原因大多是由于電子產(chǎn)品中靜電控制程度。微電子元件的制作中線路都存在較細的情況，在產(chǎn)生靜電之后加大了對電磁的感染。靜電中的每個地方都存在危害，但最為常見的還是靜電放電和靜電吸附。對于電子應(yīng)用領(lǐng)域來說，靜電放電效應(yīng)能夠產(chǎn)生較大的影響，一些敏感器軟件在電子產(chǎn)品組裝中導(dǎo)電，能夠?qū)浖膲勖斐珊艽髠?；靜電吸附是通過對微小物品的吸附從而影響到電力阻抗，且進一步影響電子元件的功能和使用期限。

1.2 焊點

在整個電子產(chǎn)品的電路系統(tǒng)中，焊點作為筋起到十分關(guān)鍵的作用。當前電路越來越高密度化，電子產(chǎn)品中焊點的數(shù)量也在逐漸增多，若是其中一個焊點出現(xiàn)問題，則會造成電路系統(tǒng)的癱瘓。焊點不良主要來自于裝配過程中焊接的缺陷等。若環(huán)境溫度發(fā)生變化或者電路系統(tǒng)中電流影響，會使得元件自身功率發(fā)熱，使得焊點熱疲勞進一步導(dǎo)致電子產(chǎn)品質(zhì)量不佳；另外，當焊點周圍的溫度發(fā)生變化時，焊點內(nèi)部會產(chǎn)生熱應(yīng)力，而焊點的疲勞損傷則是由于盈利周期性變化而造成。

空洞的產(chǎn)生和影響：空洞是指焊點內(nèi)一些細小的氣泡，主要是由于加熱期間焊錫中存在空氣或者一些化合物的膨脹，又被稱為錫洞。電子產(chǎn)品的焊接過程可以使用外觀檢查進行焊點形成缺陷的檢查，但是過程中的空洞缺陷卻存在很大的隱蔽性，在檢查中較難檢測出。但是從另一方面上來講，空洞的產(chǎn)生是必然的，通過調(diào)查研究，空洞對焊點的影響主要有兩點：其一是空洞能夠阻止裂紋的產(chǎn)生，并且也能夠改變裂紋的擴散路線；其二則是空洞處會有集中性應(yīng)力產(chǎn)生，降低使用壽命。

2 電子產(chǎn)品組裝中不良處理方式

2.1 靜電防護

電子產(chǎn)品在進行組裝設(shè)計時必須將靜電防護問題充分考慮到。針對具體組裝人員來說，必須擁有較強的靜電防護知識，充分了解電子產(chǎn)品在靜電防護過程中目的以及具體措施，培養(yǎng)組裝人員的技能知識和靜電防護意識，防止電子產(chǎn)品由于靜電產(chǎn)生組裝不良。靜電在電子產(chǎn)品組裝中的存在具有必然性，然而，真正能夠使得組裝不良的原因則是靜電放電，主要是由于靜電集聚而產(chǎn)生。因此，控制和防護電子組裝中的靜電集聚是其關(guān)鍵所在。

2.1.1 靜電防護的目的

靜電對于人而言，一般沒有很大傷害，但對人體卻仍然具有侵蝕性。在保護人身安全方面考慮，靜電防護也非常有必要。對于電子產(chǎn)品來說，靜電的破壞則通常作用在集成電路上。

2.1.2 導(dǎo)體靜電防護與非導(dǎo)體靜電防護

若導(dǎo)體部位產(chǎn)生靜電，則要將其靜電及時進行泄放，可給予如設(shè)備、儀表外科等相對的通道。靜電泄放的通道可以是導(dǎo)體部位接地，能夠?qū)㈦婓w上存在的靜電荷放出，使其導(dǎo)入大地。在防護靜電系統(tǒng)時，可選擇防靜電接地線的建設(shè)，并使其獨立，從而將電源接地線和防靜電接地線進行分離。電荷在絕緣體中無法進行流動，也就無法使用同導(dǎo)體靜電相同的接地法施行電流的排除，所以，正常情況下，對于非導(dǎo)體的靜電防護，使用的方法一般為電荷中和法。使用離子電風(fēng)扇能夠同時形成正、負離子，從而將靜電中和。在同樣的環(huán)境下，若是環(huán)境溫度較低則濕度會增大，而濕度又會影響到導(dǎo)體材料的導(dǎo)率。若空氣中的導(dǎo)電性能不斷增強，而濕度變得越來越大，則將會更加有利于防護靜電。因此，在較危險的場所內(nèi)，降低電能產(chǎn)生的方法一般為提升濕度和降低溫度，且此方法經(jīng)濟適用。endprint

2.1.3 選擇靜電防護材料

為了能夠極大地降低靜電的產(chǎn)生，將外電場的靜電泄露，因此需要包含一定的導(dǎo)電性，同時電阻性也是其必備的性質(zhì)，能夠限制靜電泄放的速度，避免電流泄放過多。在實際情況中，靜電防護系統(tǒng)、防靜電操作系統(tǒng)為一般使用的靜電器材。因此，靜電防護措施不僅是需要建立在一些器件基礎(chǔ)物體，甚至在高速運動空間中也有很大存在的必要，只有這樣，才能夠使得靜電防護區(qū)逐步達到完善。靜電防護器材將靜電泄放到大地的使用方法為通過防靜電地線，把電壓降低到安全區(qū)（100V）以下，避免泄露時間不合理形成傷害。

2.1.4 加入防護性電路

靜電防護中使用防護性電路的情況十分常見，對其的使用會將電子產(chǎn)品整體的體積增加，這也成為了在小型、密度較高的電路中存在的局限性。另外，防靜電措施也在于減少工作桌上的絕緣材料，但仍然具有多方面的局限。因此，在進行防靜電的選擇過程中，要同時考慮多種因素，進而使用針對性最為合理的防靜電措施。

2.2 焊點方面

電子產(chǎn)品隨著不斷發(fā)展逐漸趨于小型化，且功能也越來越集成，在研究電子產(chǎn)品組裝中產(chǎn)生不良原因的過程中，由于各種原因使得分析過程變得十分困難。其中焊點是電子產(chǎn)品組裝中的一項重要問題，因此可設(shè)置合理回流焊溫度來處理焊點問題?？斩吹拇嬖谀軌?qū)⒑更c裂紋的擴散速度提升，從而將焊點強度減弱。在印制電路板中存在盲孔會形成焊點空洞，且工藝條件的不合理也會造成同樣的結(jié)果。主要原理是印制電路板盲孔中存在空氣，通過高溫加熱其體積會急速增長出現(xiàn)裂解，還有的部分空氣排除是在錫膏融化過程中，然而沒有排除的空氣則會在錫球內(nèi)形成空洞。因此，空洞的產(chǎn)生位置主要在盲孔。此外，焊點的空洞影響與錫膏中存在的水封、焊接的溫度有很大關(guān)系，將焊接的預(yù)熱時間延長并保持在90～120s之間，在焊膏融化之前將其中存在的空氣和水分充分蒸發(fā)，能夠在很大程度上減少焊點出現(xiàn)空洞；還可以將焊膏的表面張力降低，使得氣泡在高溫的環(huán)境下順利地排出。

3 結(jié)語

綜上所述，電子組裝中出現(xiàn)不良的原因有很多，如靜電、焊點等，會嚴重影響電子組裝在使用過程中的安全性，降低其質(zhì)量。另外，電子產(chǎn)品組裝中，工作人員的綜合素質(zhì)和基本能力也十分關(guān)鍵。如讓組裝人員在工作時嚴格實行防靜電措施，使其按照靜電防護的標準進行，加強組裝人員基本防靜電的知識培養(yǎng)。例如，在工作時，組裝人員和進行工作區(qū)域的人員都需要穿戴防靜電服和鞋子，且不能在工作區(qū)域隨意將服裝丟棄，且嚴格規(guī)范組裝操作技能，并對組裝人員進行定期培訓(xùn)，增強其整體素質(zhì)。只有將各個方面都把握準確，才能準確處理電子產(chǎn)品組裝中的不良問題。

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