XX电子生产工艺培训教材

课程内容介绍电子产品生产过程与生产工艺，提高员工品质意识，提升产品质量。一、静电知识及静电防护二、电阻知识及焊接技术三、生产过程工艺及要求四、装配技术一、静电知识与静电防护第一节静电效应1、基本概念静电效应是带电体移近绝缘导体时，导体因感应而带电的现象。通常任何物体所带有的正负电荷是等量的，当与其它物体摩擦、接触，并由于机械作用分离时，因两种物体摩擦起电序列不同，在一种物体上积聚正电荷，另一种物体则积聚负电荷，在各物体上产生静电，并在外部形成静电场。两种物质互相摩擦是产生静电的一种方式，但不是唯一方式。像喷涂作业水滴吸附空气中的负离子促成其表面双电层的形成，也可产生静电。现代科学研究的结果表明，电效应、压电效应、导体（或电介质）的静电感应都可产生静电。静电效应2、静电效应的危害静电的产生在工业生产中是不可避免的，其造成的危害主要可归结为以下两种机理：其一：静电放电（ESD）造成的危害a、引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰b、击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率。C、高压静电放电造成电击，危及人身安全。d、在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。其二，静电引力（ESA）造成的危害：a、电子工业：吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率。b、胶片和塑料工业：使胶片或薄膜收卷不齐；胶片、塑盘沾染灰尘，影响品质。c、造纸印刷工业：纸张收卷不齐，套印不准，吸污严重，甚至纸张黏结，影响生产。d、纺织工业：造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。静电的危害有目共睹，现在越来越多的厂家已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。但是，要认识到，完善有效的防静电工程要依照不同企业和不同作业对象的实际情况，制定相应的对策。防静电措施应是系统的、全面的，否则，可能会事倍功半，甚至造成破坏性的反作用。第二节静电防护1、静电安全操作静电防护在很大程度上是提高静电防护意识的问题提高，所有接触静电敏感器件人员的静电知识水平提高，所以进行静电安全操作与静电防护技术教育是非常重要的。在美国军用标准和我国标准里都有明文规定包括静电保护接地、场地环境的静电防护人员及静电防护设备的静电防护，静电检测仪表和防护措施的日常维护等六个方面。a、静电保护接地防静电系统必须有独立可靠的接地装置，接地电阻一般应小于10欧姆，埋设与检测方法应符合GBJ79的要求：防静电地线不得接在电源零线上不得与防雷地线共用，使用三相五线制供电，其大地线可以作为防静电地线（但零线地线不得接）b、场地环境的静电防护防静电工作区场地的地面墙壁及天花板，国家标准要求应选用防静电材料使之具备很好的防静电性能，禁止使用普通绝缘材料。c、人员的静电防护人体在日常活动和生产操作中可产生电压为数十伏到数万伏的静电，而放电过程是极短促的，所以放电过程中释放出的能量可达几十瓦足以引起芯片微区烧毁或SiO2膜击穿，因此对进入防静电工作区的人员要进行静电防护配备如防静电服及防静电鞋，对设备维修维护人员还应配备防静电腕带。静电安全操作d、设备的静电防护防静电安全工作台是防静电工作区的基本组成部分，它由工作台防静电桌垫、腕带接头和接地线等组成，静电安全工作台上不允许堆放塑料、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物，图纸、资料等应装入防静电文件袋中，座椅垫套等都应是导静电的并与静电接地相连，必要时工作台上配备离子风静电消除器，座椅下可以铺设防静电地垫。在电子设备研制生产过程中一切贮存周转静电敏感器件（SSD）的容器，应具备静电防护性能，不允许使用金属和普通塑料容器。e、静电检测仪表配备有关静电检测仪表随时或定期对人员设备及各种防护措施进行检测以保证防护的有效性。f、防护措施的日常维护任何防静电措施都不是一劳永逸的，需要在日常的使用中定期进行正确适当的维护才能保证它确实有效的延长使用寿命，降低费用。2、静电防护原则防止产生静电的原则是：①、对产生静电的主要因素尽量予以排除。影响静电产生的主要因素有：物体的特性；物体的表面状态；物体的带电历史；接触面积及其压力；分离速度。②、应参照表3所示的带电序列，使相互接触的物体在带电序列中所处的位置尽量接近。③、使物体间的接触面积和压力要小,温度要低,接触次数要少，分离速度要小，接触状态不要急剧变化。为了达到防静电的目的，建议，主要创造以下四个方面的基本条件：a、确实保证人体防护措施的落实；b、保证车间生产设备的静电防护；c、努力使生产车间和周围环境达到防静电要求；d、完善制度，制定操作规范，建立起严格的内审检查制度，确保该体系得以实施，注重对员工静电意识的培训；制定静电防护用品的技术标准，保证防护用品的质量。在测控手段方面，对工作区增添温度和湿度监测，每天记录温湿度；每月测量静电压；防静电台垫等每年检测一次表面电阻；每班作业前检查静电手环配戴的有效性，将检测结果记录于《静电环测试登记表》中3、生产过程中注意采取适当的防范措施a、组装台、工作台需使用防静电台垫，且接地。b、盛装物料需使用防静电元件盒。c、产品放置要使用防静电海棉或防静电框。d、所有作业工具需使用防静电专用工具。e、烙铁、切脚机、锡炉（或自动回流焊设备）、检测设备均需接地。f、生产车间地面采用防静电地板或防静电油漆。g、生产车间进出的门或通道悬挂防静电帘，且接地。h、工作人员操作时需穿戴防静电服装(衣服、帽子、鞋子、指套或手套等)，还要配戴防静电手腕带。（腕带必须连通接地系统）能提供屏蔽保护受静电突然放电或电场冲击。i、必备一些防静电性能测试的相关仪器仪表，以保证防静电设备的可靠性。总之接地措施应完全防止静电产生，工作台、烙铁、切脚机、锡炉（或自动回流焊设备）等设备的总接地，必须用10平方以上的多股铜线引入室外的接地泥土内，在铜线未端连接宽大铜排或铝排，埋入地表1米以下，且保持地下潮湿，接地电阻一般应小于10欧姆。所有接口均要保持接触良好，所有接地装置一定要定期检查。二、电阻知识焊接技术第一节电阻知识1、电阻的特性、作用、分类及标识a、电阻的英文缩写：Ｒ(Resistor)b、电阻的国际标准单位：欧姆(Ω)电阻的常见单位：千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)c、电阻的单位换算:1MΩ=1000KΩ=1000000Ωd、电阻的特性:欧姆定律(U=R．I):线性电阻两端的电压与流过电阻的电流成正比。e、阻的作用:分压和限流。f、电阻的分类:电阻材料:碳膜电阻，金属膜电阻，线绕电阻，水泥电阻，厚膜芯片电阻等。温度特性:一般电阻和热敏电阻(又分为正温度系数的PTC电阻和负温度系数的NTC电阻)。g、常见的几种电阻:h、电阻的标识：色码(色环)电阻的标识芯片电阻(又称贴片或SMD电阻)的标识。顏色第一色第二色第三色倍数(欧姆)误差银0.01±10%(K)金0.1±5%(J)黑0001棕11110±1%(F)红222100±2%(G)橙3331K黄44410K绿555100K±0.5%(D)蓝6661M±0.25%(C)紫77710M±0.1%(B)灰888白999第二节焊接的基本知识1、焊接的概述：焊接是使金属连接的一种方法。它利用加热或加压，在两种金属的接触面，通过焊接材料的原子或分子的相互扩散作用，使两种金属间形成一种永久的牢固结合。利用焊接的方法而形成的接点叫焊点。焊接通常分为熔焊、接触焊及钎焊三大类，在电子装配中主要使用的是钎焊。钎焊：在已加热的工件金属表面，熔入低于工件金属熔点的焊料，借助助焊剂的作用，依靠毛细现象，使焊料浸润工件金属表面，并发生化学反应，生成合金层，从而使工件金属表面与焊料结合为一体。钎焊按焊料熔点的不同分为硬钎焊（焊料熔点高于450℃）与软钎焊(焊料的熔点低于450℃)。采用锡铅焊料进行焊接称为锡铅焊，简称锡焊，它是软焊的一种。2、锡焊的五步骤：预热加锡焊接撤离焊锡丝撤离烙铁（1）焊锡的前三个步骤不能太长时间，要求在3秒内完成，时间性长会使PCB板上的松香水碳化变黑，严重会使铜皮浮翘起来。（2）加锡时注意不能少量也不能多量，太多的锡会影响剪线脚而使线脚剪得过长，线脚长度为1.5mm—2.0mm。（3）不要假焊、连焊。假焊是指线脚和锡线没有充分粘接好，半边锡和上锡后线脚松动都是假焊，假焊会使线路断开；连焊是指导体之间有锡珠、锡丝、锡桥而使不应连接的地方连通，会使电路短路，都是严重不良。（4）不要拖锡，拖锡在搬运或生产过程中会造成短路和机内有物。（5）由于表面贴装的元器件的体积小，所以在手工焊接时一定要掌握好烙铁的温度及焊接时间，否则会损坏周围的元器件，另外由于贴装元器件相邻焊点很近，焊好后一定要细心检查，确定不与周围的元器件、焊点粘连后，才可以加电试验。此外焊接集成电路时，应将烙铁外壳妥善接地或将外壳与印刷线路板公用接地线用导线连接，也可拔下烙铁的电源插头趁热焊接，这样可以避免因烙铁的绝缘不好使外壳带电，或内部发热器对外壳感应出电压而损坏元件。3、锡焊的工艺要素：（1）工件金属材料应具有良好的可焊性。（2）工件金属表面应洁净。（3）正确选用助焊剂。（4）正确选用焊料。（5）控制焊接温度和时间。4、焊点的质量要求：（1）电气性能良好。（2）具有一定的机械强度。（3）焊点上的焊料要质量。（4）焊点表面应光亮且均匀。（5）焊点不应有毛刺、空隙。（6）焊点表面必须清洁。5、常用手工锡焊工具的维护和保养：a、每次焊接后都要清洗一次烙铁嘴以防温度过高损害烙铁。b、不使用时一定要拔掉电源。c、使用后应抹净烙铁嘴镀上新锡层，以防止烙铁嘴镀氧化。d、工具应放在通风干燥处，注意电源.温控开关等不能弄湿，以防使用时不安全。e、吸锡枪不用时，要先弄通枪嘴再拔电源，冷却后才可回收(以防下次使用时塞嘴不能用)f、工具不使用时，摆放要整齐以勉部件损坏.电源线INT。第二节手工焊接工艺1、焊接操作姿势电烙铁拿法有以下三种：焊锡丝的拿法有以下两种：2、手工焊接注意事项1）掌握好加热时间在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。2）保持合适的温度保持烙铁头在合适的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜。3）掌握好力度用烙铁对焊点加力加热是错误的。会造成被焊件的损伤，例如电位器、开关、接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上，加力的结果容易造成元件失效。3、锡焊操作要领1）焊件表面处理。2）预焊。3）不要用过量的焊剂。4）保持烙铁头的清洁。5）加热要靠焊锡桥。6）焊锡量要合适。7）焊件要固定。8）烙铁撤离要讲究。3、印刷电路板的手工焊接：A、印刷电路板焊接的特点：（1）印刷电路板是用粘合剂把铜箔压粘在绝缘基板上制成的。（2）印刷电路板插装的元器件一般为小型元器件，耐高温性能较差，焊接温度过高，时间过长，都会造成元器件的损坏。（3）在焊接印刷电路板时，要根据具体情况，除掌握合适的焊接温度、焊接时间外，还应选用合适的焊料和助焊剂(a)(b)(c)(a)焊锡过多，浪费；（b）焊锡过少，焊点强度差；（C）合适的焊锡量B、印制电路板元器件安装的技术要求（1）元器件安装应遵循先小后大、先低后高、先里后外、先易后难先一般后特殊元器件的基本原则。（2）对于电容器、三极管等立式插装元件，应保留适当长的引线。一般要求离电路板面2mm。（3）元器件引线穿过焊盘后应保留2~3mm的长度，以便引线打弯固定。（4）安装水平插装的元器件时，方向应一致，以便观察。4、焊接的基本要求：a、表面润湿程度融焊料在被焊金属表面上应铺展，并形成完整、均匀、连续的焊料盖层，其接触角应不大于90•。b、焊料量焊料量应适中，避免过多或过少。c、焊点表面焊点表面应完整、连续和圆滑，但不要求极光亮的外观。d、焊点位置元件的焊端或引脚在焊盘上的位置偏差，应在规定的范围内。5、拆焊技术：A、拆焊的原则（1）不损坏拆除的元器件、导线、原焊接部位的结构件。（2）拆焊是不可损坏印刷电路板的焊盘与印制导线。（3）对已判断为损坏的元器件，可先行将引线剪断，再行拆除。这样可减少其他损伤的可能性。（4）在拆焊过程中，应尽量避免拆动其他元器件，如确实需要，要做好复原工作。B、拆焊工具普通电烙铁、镊子、吸锡电烙铁C、拆焊的操作要点（1）