一、电子封装技术就在我们身边
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1.有的同学要问了,什么是电子封装技术?
电子封装就是安装集成电路内置芯片外用的管壳,起着安放,固定,密封,保护集成电路内置芯片,增强环境适应的能力,并且集成电路芯片上的铆点(也就是接点)是焊接到封装管壳的引脚上。
2.电子封装技术的发展
随着电子技术的飞速发展,封装的小型化和组装的高密度化以及各种新型封装技术的不断涌现,对电子组装质量的要求也越来越高。电子封装测试技术可以对不可见焊点进行检测,还可对检测结果进行定性分析,及早发现故障。
现今在电子封装测试行业中一般常用的有人工目检,在线测试,功能测试,自动光学检测等。其人工目检相对来说有局限性,因为是用肉眼直接检查,但是也是最简单的。只能检查器件有无漏装、型号正误、桥连以及部分虚焊。
自动光学检测是近几年兴起一种检测方法。它是经过计算机的处理分析比较来判断缺陷和故障的,优点是检测速度快,编程时间短,可以放到生产线中的不同位置,便于及时发现故障和缺陷,使生产、检测合二为一。可缩短发现故障和缺陷时间,及时找出故障和缺陷的成因。所以它是普遍采用的一种检测手段。
二.电子封装技术的核心是焊接技术
(Ps:不要害怕(狗头),虽然有一定危险性,但是,这真的对自己的动手实践有帮助)
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焊接技术以温度为划分又分为软钎焊和硬钎焊。他们以摄氏度为界限,摄氏度以下为软钎焊,摄氏度以上硬钎焊。
软钎焊是低温结合工艺,与硬钎焊相比它具有以下特点:
(1)软钎焊可用烙铁、喷灯等普通热源进行钎焊,操作容易;
(2)加热温度低,母材金属的组织性能变化不大,可以使铜铝构件以任何方式焊接,其可能发生的膨胀、强度变化和变形都较小;
(3)钎焊生产率高,一次性能焊接几十至几千个焊缝,易于实现自动化生产;
(4)由于使用的钎料熔化温度低,钎焊时焊剂不易被烧焦且适合的焊剂化合物可选择的范围广。
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与此同时,硬钎焊主要采用快速加热法,因为:
①某些钎料在熔化时会有熔析现象,加热熔化速度快,熔析现象不严重;
②钎剂的活性作用时间有限,加热速度慢,可能使钎剂在钎焊完成前就失效;
③缓慢加热使钎焊金属表面氧化严重,妨碍钎料铺展;
④缓慢加热将延长熔融钎料与母材的作用时间,形成界面金属间化合物或造成溶蚀等现象,使接头性能恶化。
三.电子封装技术大赛需要哪种焊接技术呢?
手工焊接,为什么要采用手工焊接呢?手工焊接是锡铅焊接技术的基础。尽管目前现代化企业已经普遍使用自动插装、自动焊接的生产工艺,但产品试制、生产小批量产品、生产具有特殊要求高可靠性产品(如航天技术中的火箭、人造卫星的制造等)等目前还采用手工焊接。
手工焊接分为5个步骤:
1.准备施焊
准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的是烙铁头部要保持干净,即可以沾上焊锡(俗称吃锡)。
2.加热焊件
将烙铁接触焊接点,注意首先要保持烙铁加热焊件各部分,例如印制板上引线和焊盘都使之受热,其次要注意让烙铁头的扁平部分(较大部分)接触热容量较大的焊件,烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件,以保持焊件均匀受热。
3.熔化焊料
当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点,焊料开始熔化并润湿焊点。
4.移开焊锡
当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。
5.移开烙铁
当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁,注意移开烙铁的方向应该是大致45°的方向。
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四.手工焊接的注意事项
1、选用合适的焊锡,应选用焊接电子元件用的低熔点焊锡丝。
2、助焊剂,用25%的松香溶解在75%的酒精(重量比)中作为助焊剂。
3、电烙铁使用前要上锡,具体方法是:将电烙铁烧热,待刚刚能熔化焊锡时,涂上助焊剂,再用焊锡均匀地涂在烙铁头上,使烙铁头均匀地“吃”上一层锡。
4、焊接方法,把焊盘和元件的引脚用细砂纸打磨干净,涂上助焊剂。用烙铁头沾取适量焊锡,接触焊点,待焊点上的焊锡全部熔化并浸没元件引线头后,电烙铁头沿着元器件的引脚轻轻往上一提离开焊点。
5、焊接时间不宜过长,否则容易烫坏元件,必要时可用镊子夹住管脚帮助散热。
6、焊点应呈正弦波峰形状,表面应光亮圆滑,无锡刺,锡量适中。
7、焊接完成后,要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净,以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。
8、集成电路应最后焊接,电烙铁要可靠接地,或断电后利用余热焊接。或者使用集成电路专用插座,焊好插座后再把集成电路插上去。
9、电烙铁应放在烙铁的架上。
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CONCLUSION
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通过参加电子封装技术大赛,你可以结识到许多与自己志同道合的朋友,一起进步。同时对于自己的专业而言,你可以拓宽自己的专业水平,掌握电子封装的技术,为自己未来的道路添砖加瓦。
焊接的过程注定不易,总会有些许失误,但是这个过程你再思考,在坚持不懈地完成这项比赛。这与长征精神不谋而合,百年之前,无数先辈在长征路上克服艰难险阻。建国后,科学家们勇于探索,才能使中国的科技力量不断强大。漫漫长路,唯有不畏万难,才能实现自己的梦想。
最后,希望大家踊跃参与“第三届工大杯”电子封装技术大赛,在手工焊接中锻炼我们的基本技能。
参考资料:百度百科词条:
电子封装手工焊接软钎焊硬钎焊
撰稿人:科技协会实践部刘绍航毛漪滢田坤卉
科技协会科创部马浩然
责任编辑:科技协会执行主席韩飞洋
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