电子装联技术在整机装配中的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-09-23
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电子装联技术在整机装配中的应用

何良松

中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽省合肥市230000

摘要:电子装联工艺技术可以有效对国家科技发展水平有所衡量,其属于电子信息产业的重要技术内容,对于国家的综合实力有重要影响,可以避免技术“卡脖子”的情况,发展关键技术,可以促进国家各领域精进。电子产品的整机装配技术主要是将电子产品当中复杂的电子零件,各种设备组件以及硬件等依照设备的设计需求,最终装配成一套具有特定功能的电子产品。整机安装工作不但需要具备电气装配技术,同时还需要较高的机械装配技术,因此装配技术属于电子产品生产工作当中非常重要的工作环节。

关键词:电子装联;工艺技术;装配调试

一、电子装联技术在我国的发展现状

随着科学技术的发展,无法适应微型化发展,对于更高性能的追求存在乏力现象,电子安装逐渐字SMT向后SMT发展。电子产品的进步方向是高性能,并追求轻薄,便捷的超小型电子设备的需求量在不断增加,需要采取元器件复合化的形式进行安装,或者采用三维封装方式。电子产品的更新是3D组装的驱动力,随着5G技术的成熟与广泛应用,智能手机的功能越来越丰富,需要在满足手机高性能的同时,保证手机的轻薄,手机厂商与消费者对于手机种类的要求也在提高,装联技术采用芯片堆叠封装(SDP)技术等,三维安装技术已经成熟应用,为满足超小型元器件的定位与安装,定位的技术在不断发展,实现更加精准的定位需求,Panasonic公司设计并开发的APC系统,能够可靠的将工序造成的焊盘位置不准确操作产生的再流焊接不良进行避免,防止焊接缺陷的产生。这种技术是SMT技术的升级与发展,对电子元器件、封装相关环节而言有着至关重要的作用,从垂直的生产机制转变发展为平行的生产机制,构建出前后制约彼此的模式,工艺路线进行适当调整,保证生产链的有序运行。

以往电子产品组装的方式为SMT技术流程,但是随着公众对于电子产品更高的要求,由于对性能与便捷的需求,为了满足消费者的需求,并适应市场的变化,我国电子装联工艺技术已经提供技水准,增强自身技术提高。我国的电子装联工艺技术经发展较快,现阶段已经形成混合组装技术,并已经发展出后SMT技术工艺。

二、整机装配的特点及方法

1、组装特点。在电子产品的整机装配工作当中,其中装配主要是通过焊接,组装以及后续的调试等步骤所构成,在整机的装配工作当中,对装配的质量控制相对较难,只能单纯凭借装机工作人员的工作经验以及焊接质量来进行判断,在整机装配和焊接工作当中,通常情况下工作人员都是以感官判断,或者是触感来判断设备装配的质量,组装工作人员之间技术层次存在明显的差异。

2、组装方法。对不同的电子产品,需要对组装方案进行合理的选择,从中选择出最佳的产品组装方法,其中比较常用的产品组装方法有功能法、组件法以及功能组件结合法。

3、整机总装的一般工艺流程。在整机总装工作当中,装配工艺过程需要充分保证整机装配技术的科学性和有效性,相关工作人员需要通过专业的操控技术以及对元器件材料的认知经验,不断提高装配工艺层次,以此来实现装配工艺当中的操作质量。整机装配的工序所使用的设备类型不同,因此在规格大小上也存在明显的差异,不同的产品在整体的装配工序上也有着明显的不同,但是基本的安装流程都基本相似。

三、电子产品装配过程中的电子技术

1、微组装技术。在电子产品的整机装配工作当中,其中涉及到的重要电子技术为为组装技术,它和集成电路技术相互之间实现了电子产品的微型化。在微组装技术当中主要是基于微电子学、半导体技术以及集成电路技术等,以计算机技术作为辅助形成的一种全新的电子组装技术。(1)在电子产品的设计技术方面,微组装设计主要是基于微电子学和集成电路技术作为工作基础,通过计算机软件来对整个电子产品的装配系统进行设计,通多多层板的设计方式,在电路的为散热设计以及电子产品的性能上进行了有效的模拟。(2)高密度多层板技术,主要使用的材料分为了塑料、陶瓷、鬼片以及薄膜等基层板,和其他的单层布线基板之间进行配合运用,涉及到了陶瓷的成型、电子减料、真空渡板以及光刻等多项不同的电子技术,为电子产品的整机装配工作起到了良好的工作效果。

2、静电防护技术。在电子产品的制造过程当中,必须要充分防止静电的危险,产生静电的电压大约在 0.5 ~ 2kV 之间。因为静电所造成电子元件击穿和损坏问题非常常见,过高的静电电压会直接造成元器件被击穿产生损坏问题,或者是直接影响到元器件整体的工作性能。在静电防护方式上,需要对一些容易产生静电或者是比较敏感的电子器件进行防护,在防护过程当中使用半导体器件来进行操作,通过这种方式对一些静电比较敏感的元器件,防护效果非常明显。通过半导体器件为电子元器件,构建一个静电安全区域,使用了静电专用接地线以及防静电腕带等方式都可以有效降低此类问题的发生。在静电防护工作当中,需要合理的选择导线,通常情况下整机布线的方式常用的是 AVR 型聚氯乙烯的安装软线,其中电流的密度大小为 2 ~ 5A/mm,具体的情况需要依照导线的散热状况来进行判断。其中比较常见的导线规格为1×7/0.15×12/0.15×/160.15,依照不同的静电防护形式来加以针对性的选择。

3、电路板组装技术。电子产品的电子元器件,在电路板的安装过程当中,有机械安装和手动安装两种不同的操作形式,手动安装工作相对比较简单,但是经常会出现人为性误差,整个装配的工作效率较低。第一,通过机械安装的工作效率相对较快,同时安装误差较低,但是引线成型的要求相对比较严格,整个设备装配生产的经济成本较高。比较常见的安装形式分为地板安装,这种装配方式主要运用在一些防震性能要求较高的电子产品当中,电子的元器件需要紧紧的贴在电路板上,如果是金属外壳的电子元件,还需要对电路板的表面进行导电处理,同时还需要加设绝缘垫或者是绝缘套 ;第二,悬空安装这种安装方式是用在一些工作热量散发比较明显的元器件安装工作当中,电子元器件和电路板相互之间必须要具有一定的距离,常见的距离设定为 4 ~ 7 米左右 ;第三,垂直安装常见于电子元器件比较密的电路板当中,整个电路板的安装高度较低,同时电子元器件整体的抗震性能较差,电子元器件被设置在电路板以内,这种安装方式又称之为嵌入式安装 ;第四,有高度限制的电池安装在一些电子产品当中,电子元器件的高度限制较大,通常情况下都是先垂直插入,然后再向水平方向上进行倾斜,通过这种方式来降低元器件的安装高度,这种安装方式对质量较大的电子元器件可以充分保证元件的抗震性能和安全性,必须要充分保证安装过程当中的机械工作强度 ;第五,支架固定安装。比如对一些电子产品当中的变压器继电器等设备,需要通过支架固定安装来保证元器件的安全性和稳定性,其中比较常见的有金属支架、固定安装技术。

在电子产品的整机装配工作当中,相关的装配工作人员必须要对整合装配过程加以充分的掌握,同时在产品的装配流程当中,对每一个电子元器件相互之间的衔接程度、安全防护以及测试等工作都需要充分注意,在装配工作当中需要由内而外进行,对一些比较精密的元器件进行额外的防护设置,充分保证电子产品整体的稳定性和安全性。

参考文献

[1] 彭号召,贲海燕 . 电子产品生产工艺与管理方式探寻 [J]. 电脑编程技巧与维护 ,2018(23).

[2] 王钦钊 , 杜冰斌 . 基于电子产品整机工艺技术优化设计 [J].电子技术与软件工程 ,2018(19).                

[3] 刘湘琼.试论现代电子装联工艺技术研究发展趋势[J].数码世界,2019,9(11):121.