材制視角 | 競賽專輯 電子封裝技術(shù)
初轉(zhuǎn)載于??愛學(xué)習(xí)的?青春材制?2020-10-12
我們離電子封裝技術(shù)并不遙遠
在我們?nèi)粘5墓ぷ骱蛯W(xué)習(xí)當(dāng)中,電子產(chǎn)品占據(jù)了一個必不可少的位置。而隨著電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,電子制作這個聽起來就有些距離感的單詞,也早已滲透進了我們生活中的方方面面。
? ? ? ? 電子制造包括電子產(chǎn)品從市場分析,經(jīng)營決策,工程設(shè)計,加工裝配,質(zhì)量控制,銷售運輸直至售后服務(wù)的全過程。而電子封裝是指從電路設(shè)計的完成開始,根據(jù)電路圖,將裸芯片,陶瓷,金屬,有機物等物質(zhì)制造成芯片,元件,板卡,電路板,最終組裝成電子產(chǎn)品的整個過程。主要是在后道工序中完成。


? ? ? ?電子元器件是指完成某一電子,電氣或機電功能,并由一個或幾個部分構(gòu)成而且一般不能被分解或不會被破壞的某個裝置。電子元器件又分為元件與器件。元件是指在工廠生產(chǎn)加工時不改變分子成份的成品,如電阻器,電容器,電感器等。它們本身不產(chǎn)生電子,對電壓,電流無控制和變換作用。元件又包括電器元件和機電元件。器件是指在工廠生產(chǎn)加工時改變了分子結(jié)構(gòu)的成品,例如晶體管,電子管,集成電路等。它們本身能產(chǎn)生電子,對電壓,電流有控制,變換作用(如放大,開關(guān),整流,檢波,震蕩和調(diào)制等),又稱電子器件。

電子組裝的核心是焊接技術(shù)
電子焊接是通過熔融的焊料合金與兩個被焊接金屬表面之間生成金屬間合金層(焊縫),從而實現(xiàn)兩個被焊接金屬之間電氣與機械連接的焊接技術(shù)。焊接并不是通過熔化的焊料將元氣件的引腳與焊盤進行簡單的粘合,而是焊料中的錫與另一金屬發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了新的介質(zhì)化合物。焊接的目的是擁有良好的電器導(dǎo)通與持久的機械連接。焊點是元器件與印刷電路板電氣連接和機械連接的連接點。焊點的結(jié)構(gòu)和強度就決定了電子產(chǎn)品的性能和可靠性。

軟釬焊與硬釬焊
在焊接學(xué)中,我們把焊接以450℃的焊接溫度為界點分成軟釬焊與硬釬焊。
軟釬焊是使用熔點不超過450℃的釬料,通過加熱到低于母材熔點而高于釬料熔點的軟釬焊溫度而實現(xiàn)連接的一類連接方法。釬料通過毛細作用鋪展在緊密貼合的連接表面上,或通過潤濕作用鋪展在工件表面上。
? ? ? ?相比于硬釬焊,它具有以下特點:
(1)軟釬焊可用烙鐵、噴燈等普通熱源進行釬焊,操作容易;
(2)加熱溫度低,母材金屬的組織性能變化不大,可以使銅鋁構(gòu)件以任何方式焊接,其可能發(fā)生的膨脹、強度變化和變形都較小;
(3)釬焊生產(chǎn)率高,一次性能焊接幾十至幾千個焊縫,易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn);
(4)由于使用的釬料熔化溫度低,釬焊時焊劑不易被燒焦且適合的焊劑化合物可選擇的范圍廣。
而硬釬焊屬于高溫釬焊工藝。大多數(shù)硬釬焊溫度在1200~1400F°(比軟釬焊的溫度高得多,但比熔焊的溫度低得多)。與軟釬焊一樣,硬釬焊依靠毛細作用使接縫填滿釬料。有許多不同種類的硬釬料合金,可以用來焊接幾乎任何種類的金屬或金屬合金。
? ? ? ?硬釬焊主要采用快速加熱法,原因如下:
?、倌承┾F料在熔化時有熔析現(xiàn)象,加熱熔化速度快,熔析現(xiàn)象不嚴重;
?、阝F劑的活性作用時間有限,加熱速度慢可能使釬劑在釬焊完成前就實效;
?、劬徛訜崾光F焊金屬表面氧化嚴重,妨礙釬料鋪展;
?、芫徛訜釋⒀娱L熔融釬料與母材的作用時間,形成界面金屬間化合物或造成溶蝕等現(xiàn)象,使接頭性能惡化。
手工焊接技術(shù)
盡管現(xiàn)代社會工業(yè)生產(chǎn)自動化水平逐漸提高,但手工焊接仍占有一席之地。目前現(xiàn)代化企業(yè)已經(jīng)普遍使用自動插裝、自動焊接的生產(chǎn)工藝,但產(chǎn)品試制、生產(chǎn)小批量產(chǎn)品、生產(chǎn)具有特殊要求高可靠性產(chǎn)品(如航天技術(shù)中的火箭、人造衛(wèi)星的制造等)等目前還采用手工焊接。即使印制電路板結(jié)構(gòu)這樣的小型化大批量采用自動焊接的產(chǎn)品,也還有一定數(shù)量的焊接點需要手工焊接,所以目前還沒有任何一種焊接方法可以完全取代手工焊接。
手工焊接是利用烙鐵加熱被焊金屬件和錫鉛焊料,熔融的焊料潤濕已加熱的金屬表面使其形成合金,待焊料凝固后將被焊金屬件連接起來的一種焊接工藝,故又稱為錫焊。手工焊接一般分為五個步驟:
(1)準備施焊:準備好焊錫絲和烙鐵。此時特別強調(diào)的施烙鐵頭部要保持干凈,即可以沾上焊錫(俗稱吃錫)。
?。?)加熱焊件:將烙鐵接觸焊接點,注意首先要保持烙鐵加熱焊件各部分,例如印制板上引線和焊盤都使之受熱,其次要注意讓烙鐵頭的扁平部分(較大部分)接觸熱容量較大的焊件,烙鐵頭的側(cè)面或邊緣部分接觸熱容量較小的焊件,以保持焊件均勻受熱。
?。?)熔化焊料:當(dāng)焊件加熱到能熔化焊料的溫度后將焊絲置于焊點,焊料開始熔化并潤濕焊點。
?。?)移開焊錫:當(dāng)熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開。
?。?)移開烙鐵:當(dāng)焊錫完全潤濕焊點后移開烙鐵,注意移開烙鐵的方向應(yīng)該是大致45°的方向。
盡管手工焊接具有設(shè)備簡單,操作方便,能焊接任意位置任意材料的適用性,但同時它也對操作人員有著很高的技術(shù)要求?!?/p>
手工裝焊可以鍛煉我們的基本技能,在到來的第二屆“工大杯”電子封裝技術(shù)大賽中,我們也期待著各位的風(fēng)采!
參考資料:百度百科詞條:軟釬焊
百度百科詞條:硬釬焊
百度百科詞條:手工焊接
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