产品电子元器件封装及其装焊加固技术

产品电子元器件封装及其装焊加固技术

贺江华

中国电子科技集团公司第二十九研究所 四川成都市 610000

摘 要：随着科学技术的进步与人们生活质量的提升，人们对电子元器件的可靠性的需求也在不断的提升，这使得传统的“三防”涂覆处理已经越发难以满足当前社会人们对电子元器件的需求。而在传统的“三防”涂覆的基础上将电子元器件进行封装加固，就能够有效提升电子元器件的耐候性，增强电子元器件的使用效果。

关键词：电子元器件；封装技术；装焊加固

在现代社会的发展过程当中，电子设备有着非常广泛的应用程度，为人们的生活与发展提供了巨大的便利。但是，在电子元器件的使用过程当中往往容易因各类外界因素而导致损坏，这也极大程度的制约了人们的生活与发展。因此，只有加强对电子元器件封装与装焊加固技术的研究，才能使电子元器件的使用效果得到保障，进而为人们的生活与发展作出应有的贡献。

一、电子元器件的封装

（一）电子元器件封装简介

在以往的产品电子元器件的生产过程当中，为了提升电子元器件的可靠性与环境适应性，提升电子元器件在恶劣环境下的使用效果，电子元器件的生产工厂一般都会对电子元器件使用“三防”涂料进行涂覆处理，以此将电子元器件与周围的环境腐蚀物进行隔离。而对于一些处于特殊环境下使用的电子元器件而言，除了使用“三防”涂料进行涂覆之外，还需要对电子元器件进行封装处理，因为“三防”涂料所形成的保护膜对于机械冲击的耐性较低，而且由于膜层间存在针孔，因此对于潮湿环境的防御效果不足，尤其是对一些需要在海洋环境下进行长期使用的电子元器件而言，不进行封装处理就会严重影响电子元器件的使用寿命与使用效果。常见元器件的封装主要是把硅片上的电路管脚用导线接引到外部接头，让其与其它器件连接。封装形式是指扮装半导体集成电路芯片用的外壳，它有着固定安装、密封、保护芯片等各方面的作用，还能借助芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上。这些引脚又能够借助印刷电路板的导线和其他器件相联系，从而实现内部芯片和外部电路的连接。因为芯片一定要与外界隔离，防止空气中的杂质对其电路造成腐蚀影响，同时封装后的电路可以便于运输。

（一）封装材料选择

在对电子元器件进行封装的过程当中，需要根据产品电子元器件的类型选择对应的封装材料。例如，在电网当中使用的高压变压器等高可靠性电子元器件所需要采用的封装材料通常就以环氧树脂为主。在电子元器件的封装过程当中，环氧树脂是应用非常广泛的封装材料之一，不仅有着良好的耐化学药品性能、附着力、绝缘性、耐磨性与力学强度，而且在反应之后有着优秀的耐辐照性与尺寸稳定性。但是，环氧树脂的封装也有缺点，就是在反应之后缺乏弹性与韧性，在固化过程当中有一定程度的内应力，而且材料的脆性相对较大，这使得使用环氧树脂的器件封装多数是一次性封装，且封装后无法拆装，进而导致器件无法进行维修，所以通常只针对一些高可靠性的电子元器件使用环氧树脂封装。另外，在电子元器件封装过程当中还有如有机硅凝胶与聚氨酯等可以用于封装的材料，相比环氧树脂而言，有机硅凝胶与聚氨酯有着相当优良的韧性与弹性，从而让使用这类材料进行封装的电子元器件有着良好的可维修性，因此，这类材料一般常用于一些相对比较复杂且容易损坏的电子元器件的封装过程当中^[1]。

图一：元器件封装形式大全示意图

（二）不同产品电子元器件封装

（1）印制板元器件封装

一般来说，印制板元器件的封装所采用的材料是以有机硅凝胶与聚氨酯这两种材料为主。在封装过程当中，首先需要使用“三防”涂料对印制板元器件进行涂覆，在干燥后进行装模，与此同时对所选用的有机硅凝胶或聚氨酯进行调制，并在印制板装模完成后对其进行脱泡封装处理。在封装材料固化之后，就可以将封装好的印制板元器件进行脱模检验，确认其符合产品质量要求后即可进入下一道工序。

（2）电缆插头尾部封装

在电子设备的运行过程当中，电缆插头是一种非常常用的部件，能够将电路当中被阻断的部分或两条孤立不通的电路进行连接，从而实现电路的流通。为了保证电路的顺畅运行，电缆插头这一部件的性能也需要借助封装技术进行保证。在电缆插头完成焊接之后，一般需要对其焊接点使用常温固化的环氧树脂进行封装，随后使用热缩套管进行热缩处理，从而使电缆插头的防护效果、绝缘能力与抗折弯能力得到充分的提升。

（3）导引头弹载器件封装

作为安装再制导武器的头部，并通过计算目标与制导武器的相对运动参数而产生制导的装置，导引头的弹载器件会在制导武器的飞行过程当中承受巨大的G力冲击，因此必须对其进行封装处理。而在导引头封装过程当中，不仅需要封装材料有着良好的抗冲击能力，更需要其具备较小的介电常数与较大的体积电阻，且由于制导武器弹体内的电子器件不能耐高温，且弹体内部安装空间有限，所以需要封装材料有着良好的流动性与其在常温下就能固化的特点，而导引头弹载器件的封装一般选用的使聚氨酯泡沫材料，这种材料能够满足导引头弹载器件的封装需求。

二、电子元器件的装焊加固

（一）电子元器件的装焊

在电子元器件的装焊过程当中，工作人员需要对电子元器件的引脚进行清洁，将需要机械固定的元器件优先安装。为了方便焊接与电子元器件的散热，每一个元器件之间都应当保持一定的距离，并且需要将各种电子元器件的标注、型号与数值等信息朝着统一的方向，一般是向上或向外安装。此外，在进行电子元器件装焊的过程当中，需要遵循先轻后重，先里后外，先低后高的原则进行安装。而在一些形状相对较大，重量较重的元器件的安装过程当中，需要借助金属固定件或塑料固定架对其进行固定。只有在电子元器件的装焊过程当中严格遵循装焊规则，才能使电子元器件拥有良好的工作性能^[2]。

（二）电子元器件的加固

在电子元器件制作完成之后，为了防止元器件在运输过程当中受到颠簸震动而出现损坏的情况，因此除了对器件使用“三防”涂料进行涂覆之外，还需要使用一些其他材料对电子元器件进行加固。一般来说，加固电子元器件的材料可以分为刚性材料与弹性材料两种，其中刚性材料一般以环氧树脂为代表，在凝固之后有着相当高的粘接强度与耐候性，但是应对物理冲击的效果却相对较差，而且粘接完成之后不便维修；而弹性材料则是以有机硅凝胶等为主，虽然强度相比环氧树脂要低，但却拥有良好的抗冲击能力，而且拆卸维修也非常方便。

结束语：

随着科技水平的发展，人们对电子产品的需求越来越大，而电子产品对人们的生活与经济发展的影响也在逐渐增大。在当前的社会形势下，人们对各类电子元器件的精度与使用寿命的要求也在不断提高。为了提升电子元器件的可靠性与适应性，除了需要对电子元器件进行封装之外，还需要加强对电子元器件装焊加固过程的关注。只有使电子元器件的性能得到充分的保障，才能使更加尖端的科学技术早日为人类造福。

参考文献

[1]常杨军.环氧树脂在电子封装中的应用及发展方向研究[J].当代化工研究,2020(17):8-9.

[2]许磊.产品电子元器件封装及加固技术[J].装备环境工程,2016,13(04):157-161.