表面元件安裝技術(shù)

中等職業(yè)學(xué)校機電類規(guī)劃教材?電子產(chǎn)品制造技術(shù)?〔陳振源主編〕教學(xué)演示課件第5章外表元件安裝技術(shù)5.1外表安裝技術(shù)〔SMT〕概述5.4外表安裝電路板的檢修5.2外表安裝元器件

5.3外表安裝材料與設(shè)備

5.6實踐工程隨著電子產(chǎn)品向著小型化、薄型化的開展，外表安裝技術(shù)〔SMT〕應(yīng)運而生，已成為現(xiàn)在電子生產(chǎn)的主流。本章將介紹SMT的工藝流程、安裝元器件和生產(chǎn)設(shè)備，SMT電路板的返修，在此根底上介紹微組裝技術(shù)〔MPT〕的應(yīng)用。5.1外表安裝技術(shù)(SMT)概述外表安裝技術(shù)是一項綜合了外表電子元器件、裝配設(shè)備、輔助材料和焊接方法的第四代電子產(chǎn)品的安裝技術(shù)。5.1.1外表安裝技術(shù)的開展外表安裝技術(shù)從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)歷了下面四個開展階段：第一階段〔1970—1985年〕其主要技術(shù)目標(biāo)是把小型化的片狀元件應(yīng)用在混合電路中。第二階段〔1976—1985年〕在這一階段里外表安裝技術(shù)使電子產(chǎn)品向著多功能、小型化開展，同時帶動了外表安裝設(shè)備的開發(fā)研制，為外表安裝技術(shù)的開展奠定了根底。第三階段〔1986—1995年〕在這一階段絲網(wǎng)印刷、回流焊接技術(shù)得到了應(yīng)用，產(chǎn)品本錢下降，性價比提高。第四階段〔1996至今〕大容量、多功能、高可靠、多層立體的微型片狀元器件大量生產(chǎn)，生產(chǎn)設(shè)備自動化程度更高、速度更快。焊接向著無鉛環(huán)保開展，倒裝焊、特種焊開始使用。5.1.2外表安裝技術(shù)的特點1．實現(xiàn)微型化在SMT元器件的電極上，有些焊端完全沒有引線，有些只有非常短小的引線；相鄰電極之間的距離比傳統(tǒng)的雙列直插式的集成電路的引線間距〔2.54mm〕小很多，目前引腳中心間距最小的已經(jīng)到達0.3mm。在集成度相同的情況下，SMT元器件的體積比傳統(tǒng)的THT元器件小60%～90%，重量也減少60%～90%。2．電氣性能大大提高外表組裝元件降低了寄生引線和導(dǎo)體電感，同時提高了電容器、電阻器和其它元器件的特性。使傳輸延遲小，信號傳輸速度加快，同時消除了射頻干擾，使電路的高頻特性更好，工作速度更快，噪聲明顯降低。3．易于實現(xiàn)自動化、大批量、高效率生產(chǎn)由于片狀元件外型的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、和焊接條件的一致性，又由于先進的高速貼片機的不斷誕生，使外表安裝的自動化程度很高，生產(chǎn)效率大大提高。例如，現(xiàn)在各類新型貼片機普遍都采用“激光對中〞、“飛行對中檢測〞等先進技術(shù)。4．材料本錢、生產(chǎn)本錢普遍降低由于SMT元件體積普遍減小，使得元件的封裝材料消耗減小，又由于的生產(chǎn)自動化程度很高，成品率提高，因此SMT元器件的售價更低。且在SMT裝配中，元器件不用預(yù)先整形、剪腳，印制電路板不用打孔，大大節(jié)省人力物力，因而生產(chǎn)本錢普遍減低。例如大唐電信公司生產(chǎn)的程控電話交換設(shè)備，采用SMT技術(shù)后，交換機每一"線"的生產(chǎn)本錢下降40元人民幣。5．產(chǎn)品質(zhì)量提高由于片狀集成電路體積小、功能強，在SMT電路板上用一塊片狀集成電路就可以實現(xiàn)THT電路幾塊集成電路的功能，因而電路板出現(xiàn)故障的機率大大下降，工作更加可靠、穩(wěn)定。5.1.3外表安裝技術(shù)的工藝流程1．單面SMT電路板的組裝工藝流程〔1〕涂膏工藝涂膏工序位于SMT生產(chǎn)線的最前端，其作用是將焊膏涂在SMT電路板的焊盤上，為元器件的裝貼和焊接做準(zhǔn)備?！?〕貼裝將外表組裝元器件準(zhǔn)確安裝到SMT電路板的固定位置上?！?〕固化其作用是將貼片膠融化，從而使外表組裝元器件與電路板牢固粘接在一起?！?〕回流焊接其作用是將焊膏融化，使外表組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起?！?〕清洗其作用是將組裝好的電路板上面的對人體有害的焊接殘留物〔如助焊劑等〕除去?！?〕檢測其作用是對組裝好的電路板進行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測。〔7〕返修其作用是對檢測出現(xiàn)故障的電路板進行返工。貼裝固化回流焊清洗檢測返修涂膏2．雙面SMT電路板的組裝工藝流程先對印制電路板的A面進行回流焊，并安排一道檢測工序，將不合格電路板挑出返修。然后對印制電路板的B面進行回流焊、清洗和檢修。

貼裝回流焊檢測返修A面涂膏檢測B面涂膏貼裝回流焊清洗3．雙面SMT+THT混裝〔雙面回流焊接，波峰焊接〕工藝A面涂膏――元器件貼裝――回流焊接――翻板――B面點紅膠――元器件貼裝――膠固化――翻板――A面插件――引腳打彎——波峰焊接——清洗——檢測——返修雙面混合組裝PCB板兩面都有導(dǎo)電層〔即雙面板〕，在PCB板A面安裝貼片集成電路引腳間距小，或引腳在集成電路底部的SMT器件，用回流焊接，之后還要混合插裝THT元器件，B面安裝引腳間距大的，重量適中的SMT元器件，常采用波峰焊接。但隨著回流焊接技術(shù)的提高，現(xiàn)在也有用回流焊接，為了減少回流焊接時對已經(jīng)焊接好的A面焊點的破壞，B面必需使用低溫低熔點的焊膏。這種混裝工藝適用元器件密度較大，底面必須排布元器件并且THT元器件又較多的PCB板，它不僅可以提高加工效率，而且還可以減少手工焊接工作量5.2外表安裝元器件由于外表安裝元器件具有尺寸小、重量輕、無引線或引線很短、形狀簡單、結(jié)構(gòu)牢靠和標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點，能滿足外表安裝技術(shù)的各項要求而被廣泛采用在小型、薄型、輕量、高密度、高機械強度、頻率特性好、能自動化批量生產(chǎn)的電子整機和部件上。5.2.1外表安裝無源元器件外表安裝無源元器件〔SMC〕主要包括片狀電阻器、電容器、電感器、濾波器和陶瓷振蕩器等。1．外表安裝電阻器外表安裝電阻器按封裝外型，可分為片狀和圓柱狀兩種。RC3216型號中RC代表美國電子工業(yè)協(xié)會〔EIA〕系列長方體片狀電阻，3216代表電阻長3.2mm,寬1.6mm。圓柱型電阻有碳膜和金屬膜兩大類，額定功率有1/16W，1/8W，1/4W三種，規(guī)格分別是φ1.2mm×2.0mm，φ1.5mm×3.5mm，φ2.2mm×5.9mm，電阻值用色環(huán)表示，0Ω電阻無色環(huán)。圓柱型電阻高頻特性差，但噪聲小，三次諧波失真小，常用于音響設(shè)備。長方體片狀電阻一般用于電視機電子調(diào)諧器和移動通信等頻率較高的產(chǎn)品中。2．外表安裝電容器外表安裝電容器有多層陶瓷電容器、片狀電容網(wǎng)排、片狀固體鉭質(zhì)電容器多層陶瓷電容器所用介質(zhì)有三種；COG、X7R和Z5U。COG材料電器容，其線性特征不受溫度影響，電性能穩(wěn)定，適用超高頻和甚高頻電路。X7R適用于隔直、耦合、旁路、鑒頻。Z5U一般制成大容量電容，適用低頻通用電路。國產(chǎn)片狀電容器常見的有CC3216系列，如型號CC3216CH151K101WT，其中CC代表系列，3216代表長和寬，CH代表溫度特性，151表示電容量150P，K表示誤差±10%，101說明耐壓為100V，美國Presidio公司系列有CC1206，如型號CC1206NPO151J1012T，其中CC1206代表系列和長、寬，NOP代表溫度特性，151表示電容量，J表示誤差±5%，2T表示耐壓200V。鉭電容器體積小，響應(yīng)速度快，適用高速運算電路。3．外表安裝電感器外表安裝電感器的種類有片狀鐵氧體電感器、片狀陶瓷電感器、片狀高頻電感器、片狀鐵氧體磁珠和磁珠排。電感量從100μH~47mH，

片狀電感器磁珠排5.2.2外表安裝有源元器件外表安裝有源元器件〔SMD〕主要有二極管、三極管、場效應(yīng)管和復(fù)合管等。1．外表安裝二極管外表安裝二極管一般采用二端或三端封裝，封裝形式主要有圓柱型，二引線型和小型塑料封裝。A3，A4A5，A6A7，C3二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和封裝代號

A×表示型號，如A3=1S2835，A5=1S2837，A7=1SS123，A3～A6兩只二極管可以并聯(lián)使用，增大工作電流，A7、C3兩只二極管可以串聯(lián)使用，也可以單獨使用。2．外表安裝三極管外表安裝三極管根本上都是塑料封裝，引腳很短中功率外表安裝三極管、復(fù)合管和場效應(yīng)管小功率外表安裝三極管小功率管的額定功率在100mW～300mW，集電極最大工作電流在10mA～800mA。中功率管的集電極最大工作電流在1A～3A額定功率在300mW～2W。典型的SMD封裝三極管和場效應(yīng)管的引腳見圖3．外表安裝集成電路SOP型封裝SOL型封裝SOJ型封裝QFP型封裝

TQFP型封裝LCCC型封裝PLCC型封裝

⑴SO〔ShortOut-line〕封裝——引線比較少的小規(guī)模集成電路大多采用這種小型封裝。SO封裝又分為幾種，芯片寬度小于0.15in、電極引腳數(shù)目少于18腳的，叫做SOP〔ShortOut-linePackage〕封裝，見上圖(a)，常用于多路模擬電子開關(guān)。其中薄形封裝的叫作TSOP封裝；0.25in寬的、電極引腳數(shù)目在20～44以上的，叫做SOL封裝，見圖上(b)；SO封裝的引腳大局部采用翼形電極，引腳間距有1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm；但SOJ型封裝的引腳兩邊向內(nèi)鉤回，叫做鉤形〔J形〕電極，引腳數(shù)目在12～48腳。⑵QFP〔QuadFlatPackage〕封裝——矩形四邊都有電極引腳的SMD集成電路叫做QFP封裝，其中PQFP〔PlasticQFP〕封裝的芯片四角有突出〔角耳〕見上圖(d)。薄形TQFP封裝的厚度已經(jīng)降到1.0mm或0.5mm，見上圖(e)。QFP封裝的芯片一般都是大規(guī)模集成電路，在商品化的QFP芯片中，電極引腳數(shù)目最少的有20腳，最多可能到達300腳以上，引腳間距最小的是0.4mm〔最小極限是0.3mm〕，最大的是1.27mm。⑶LCCC〔LeadlessCeramicChipCarrier〕封裝——這是SMD集成電路中沒有引腳的一種封裝，芯片被封裝在陶瓷載體上，無引線的電極焊端排列在封裝底面上的四邊，電極數(shù)目為18～156個，間距1.27mm，其外形見上圖(f)所示。⑷PLCC〔PlasticLeadedChipCarrier〕封裝——這也是一種集成電路的矩形封裝，它的引腳四邊向內(nèi)鉤回，呈鉤形〔J形〕電極，電極引腳數(shù)目為16～84個，間距為1.27mm，其外形見上圖(g)。5.3外表安裝材料回流焊工作過程與設(shè)備外表安裝材料主要是用于外表安裝電路板的焊接，它直接關(guān)系到整個電路板的質(zhì)量。外表安裝設(shè)備是組成外表安裝自動化生產(chǎn)線的設(shè)備。5.3.1外表安裝材料1．鉛錫焊膏用回流焊設(shè)備焊接SMT電路板要使用鉛錫焊膏。焊膏應(yīng)該有足夠的粘性，可以把SMT元器件粘附在印制電路板上，以便于回流焊接。焊錫膏由焊粉和糊狀助焊劑組成。焊粉的形狀、粒度大小和均勻程度，對焊錫膏的性能影響很大。焊膏是用合金焊料粉末和觸變性助焊劑均勻混合的乳濁液。用絲網(wǎng)印刷、漏板印刷等自動化涂敷，便于實現(xiàn)和回流焊工藝的銜接，能滿足各種電路組件對焊接可靠性和高密度性的要求。2．外表安裝使用的沾合劑用于粘貼SMT元器件的沾合劑稱為貼片膠。在雙面混裝外表安裝電路板的焊接面，先將貼片膠涂敷在印制電路板貼放元件位置的底部或邊緣，貼放SMT元器件，待固化后，翻版插裝THT元件，最后進行波峰焊接。使用波峰焊接的電路板，由于SMT元器件在焊接時位于基板的下面，所以必須使用粘合劑來固定它們。5.3.2外表安裝設(shè)備1．絲網(wǎng)印刷機⑴絲網(wǎng)印刷機的組成①印刷頭單元：包括刮板架和刮刀，刮板架的作用是帶動刮刀做往復(fù)運動，目前國際精密的絲網(wǎng)印刷機的印刷頭都使用電動驅(qū)動方式，采用無級調(diào)速，使印刷頭運動均勻、平穩(wěn)；刮刀由不銹鋼或黃銅制成，具有平的刀片形狀，使用的印刷角度為30~45°。刮刀的作用是完成印刷油墨從絲網(wǎng)上轉(zhuǎn)移到承印的器件。②傳輸印制電路板單元：包括印制電路板的裝載，卸栽局部，方向從左到右，實際據(jù)具體情況而定；③工作臺單元：即X-Y位移部，印制電路板水平校正，垂直校正，工作臺應(yīng)有X、Y、Z、θ三維調(diào)節(jié)功能。④清潔單元：在機器的前部，清潔模板。采用干的或蘸有溶劑的檫拭紙自動將模板底部檫拭干凈，用真空檫拭將吸附在金屬絲網(wǎng)模板開口內(nèi)壁沾附滯留的焊膏吸出。⑤網(wǎng)板固定單元：用于絲網(wǎng)框的固定、印刷間隙調(diào)整、印刷圖形的對準(zhǔn)、絲網(wǎng)剝離。⑥彩色二維檢查單元：用錫膏檢查照相裝置判斷焊錫膏的面積、位置偏位及橋連情況。⑵絲網(wǎng)印刷涂敷焊膏的根本原理首先將印制電路板固定在工作臺支架上，將預(yù)制好的印刷圖形的漏印金屬絲網(wǎng)模板繃緊在框架上并與正下方的印制電路板對準(zhǔn)，將焊錫膏放在漏印絲網(wǎng)上，經(jīng)傳動機構(gòu)傳動動力，讓刮刀在運動中以一定速度和角度向下擠壓焊錫膏和絲網(wǎng)，使絲網(wǎng)底面接觸到印制電路板頂面，形成一條壓印線，當(dāng)刮刀走過所腐蝕的整個圖形區(qū)域長度時，錫膏通過絲網(wǎng)上的開孔〔開口網(wǎng)目〕印刷到焊盤上。

在錫膏已經(jīng)沉積之后，絲網(wǎng)在刮板之后利用自身的反彈力馬上脫開，回到原地。這個間隔或脫開距離是設(shè)備設(shè)計所定的，大約2~4mm，脫開距離與刮板壓力是兩個到達良好印刷品質(zhì)的與設(shè)備有關(guān)的重要變量。2．SMT元器件貼裝機將外表安裝元器件準(zhǔn)確地貼放到印制電路板上印好焊錫膏或貼片膠的相應(yīng)位置上的過程，叫做貼裝〔貼片〕工序。⑴自動貼片機的結(jié)構(gòu)貼裝機的根本結(jié)構(gòu)包括機器本體、片狀元器件供給系統(tǒng)、印制板傳送與定位裝置、貼裝頭及其驅(qū)動定位裝置、貼裝工具〔吸嘴〕、計算機控制系統(tǒng)等。為適應(yīng)高密度超大規(guī)模集成電路的貼裝，比較先進的貼裝機還具有光學(xué)檢測與視覺對中系統(tǒng)，保證芯片能夠高精度地準(zhǔn)確定位。高速旋轉(zhuǎn)〔轉(zhuǎn)塔式〕貼片機高速多功能貼片機⑵各局部功能介紹①機器本體貼片機的本體是用來安裝和支撐貼裝機的底座，本機采用高剛性金屬機架，配合防震橡膠腳座來支撐整機。②貼裝頭貼裝頭也叫吸——放頭，它相當(dāng)于機械手，它的動作由拾取——貼放、旋轉(zhuǎn)——定位兩種模式組成。高速旋轉(zhuǎn)貼片機由16個貼裝頭組成，每個貼裝頭有6只吸嘴，故可以吸放多種大小不同的元器件。貼裝頭通過程序控制，完成取元器件，元器件的面積、厚度、角度的檢測，從而決定由貼裝頭的哪個吸嘴來吸附與貼裝等動作，實現(xiàn)從供料系統(tǒng)取料后移動到印制電路板的指定位置上。貼裝頭的端部有一個用真空泵控制的貼裝工具〔吸嘴〕。當(dāng)換向閥門翻開時，吸嘴的負壓把SMT元器件從供料系統(tǒng)〔散裝料倉、管裝料斗、盤狀紙帶或托盤包裝〕中吸上來；當(dāng)換向閥門關(guān)閉時，吸盤把元器件釋放到印制電路板上。貼裝頭通過上述兩種模式的組合，完成拾取－放置元器件的動作。16個貼裝頭只能做水平方向旋轉(zhuǎn)，貼裝頭在1號位從送料器吸起元器件，在旋轉(zhuǎn)中通過線性傳感器，完成校正、測試，到9號位完成貼片工序。貼放位置由電路板定位系統(tǒng)X、Y高速運動實現(xiàn)。從10號位到16號位完成根據(jù)光學(xué)檢測系統(tǒng)檢測到的下一個元件形狀大小來選擇吸嘴頭的任務(wù)。③供料系統(tǒng)適合于外表組裝元器件的供料裝置有編帶、管狀、托盤和散裝等幾種形式。根據(jù)元器件的包裝形式和貼片機的類型而確定。貼裝前，將各種類型的供料裝置分別安裝到相應(yīng)的供料器支架上。隨著貼裝進程，裝載著多種不同元器件的散裝料倉水平方向運動，把即將貼裝的那種元器件送到料倉門的下方，便于貼裝頭拾?。患垘Оb元器件的盤裝編帶隨編帶架垂直旋轉(zhuǎn)，管狀和定位料斗在水平面上二維移動，為貼裝頭提供新的待取元件。正在工作的松下高速旋轉(zhuǎn)貼片機

④電路板定位系統(tǒng)電路板定位系統(tǒng)可以簡化為一個固定了印制電路板的X—Y二維平面移動的工作臺。在計算機控制系統(tǒng)的操縱下，通過高精度線性傳感器，使印制電路板隨工作臺移到貼裝位并被精確定位，貼裝頭把元器件準(zhǔn)確地釋放到印制電路板的元器件位。⑤光學(xué)定位系統(tǒng)貼裝頭拾取元器件后，CCD攝像機對元器件成像，并轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像信號，經(jīng)計算機分析出元器件的幾何中心和幾何尺寸，與控制程序中的數(shù)據(jù)比較，計算出吸嘴中心與元器件中心在X、Y、θ的誤差，及時修正，保證元器件引腳與印制電路板的焊盤重合。⑥計算機控制系統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)是指揮貼片機進行準(zhǔn)確有序操作的核心，目前大多數(shù)貼片機的計算機控制系統(tǒng)采用Windows界面?？梢酝ㄟ^高級語言軟件或硬件開關(guān)，在線或離線編制計算機程序并自動進行優(yōu)化，控制貼片機的自開工作步驟。每個片狀元器件的精確位置，都要編程輸入計算機。具有視覺檢測系統(tǒng)的貼裝機，也是通過計算機實現(xiàn)對印制電路板上貼片位置的圖形識別。3．回流焊〔再流焊〕爐回流焊爐，它是用來對外表安裝的元器件進行焊接，即對已經(jīng)貼裝在印制電路板焊盤焊膏上的元器件預(yù)熱，回流加溫，使焊膏融化，最后經(jīng)冷卻后，使外表貼裝元器件與印制電路板形成焊點，實現(xiàn)沾接。回流焊爐主要由爐體、上下加熱源、PCB板傳送裝置、空氣循環(huán)裝置、冷卻裝置、排風(fēng)裝置、溫度控制裝置以及計算機控制系統(tǒng)組成?；亓骱腹ぷ鬟^程是：印制電路板由傳動裝置送入爐內(nèi)，在印制電路板上面有四個溫區(qū)，下面有兩個溫區(qū)。由PH1和PHL組成第一預(yù)熱區(qū)域，其作用是活性助焊劑，使焊膏中的助焊劑浸潤焊接對象，元器件得到充分預(yù)熱；PH2組成第二枯燥區(qū)域，用于枯燥助焊劑，使焊膏中的低沸點溶劑和抗氧化劑揮發(fā)，化成煙氣排出，REF1、REF2和REFL組成第三焊接區(qū)域，使焊盤上的膏狀焊料在熱空氣中再次熔化，浸潤焊接面，REFL用來穩(wěn)定溫度曲線。第四區(qū)域為冷卻區(qū)，使焊料冷卻凝固以后，全部焊點同時完成焊接。5.4外表安裝電路板的檢修5.4.1外表安裝電路板的質(zhì)量檢測1．裸板目測檢查裸板目測檢查，其一是焊點檢查，看焊點是否光滑、均勻，有沒有橋接短路；其二是元器件檢查，看元器件是否有漏焊，是否準(zhǔn)確焊在焊盤上等；有時可以借助放大鏡觀察細小印制板線是否斷裂，小元器件是否脫落。2．加載通電檢查〔1〕在線測試〔ICT〕ICT測試〔INCIRCUITTESTER〕是使用專門的針床與已焊接好的電路板上的元器件焊點接觸，并用數(shù)百毫伏電壓和10毫安以內(nèi)電流進行分立隔離測試，從而精確地測了所裝元器件的漏裝、錯裝、參數(shù)值偏差、焊點連焊、線路板開短路等故障，并將故障是哪個元件或開路位于哪個點準(zhǔn)確顯示出來?！?〕功能測試〔FCT〕FCT測試〔FUNCTIONALTESTER〕是將線路板上的被測試單元作為一個功能體，對其提供輸入信號，按照功能體的設(shè)計要求檢測輸出信號。〔3〕自動光學(xué)檢測〔AOI〕AOI采用了高級的視覺系統(tǒng)、新型的給光方式、高的放大倍數(shù)和復(fù)雜的處理法，從而能夠以高測試速度獲得高缺陷捕捉率。AOI系統(tǒng)能夠檢驗大局部的元器件，包括有：矩形元件〔0805或更大〕、圓柱形元件、鉭電解電容器、線圈、晶體管、排組、FP、SOIC〔0.4mm間距或更大〕、連接器、異型元件等，能夠檢測出元器件漏貼、鉭電容的極性錯誤、焊腳定位錯誤或者偏斜、引腳彎曲或者折起、焊料過量或者缺乏、焊點橋接或者虛焊等。AOI設(shè)備主要分三種：日本OMRON公司的〔VT-PRO、VT-PRO-Z、VT-WINTI〕。三種設(shè)備都可以做焊膏絲印后檢查、元器件貼片后檢查、回流焊接后檢查。VT-PRO和VT-PRO-Z機器外觀一樣，見圖〔a〕，但使用的軟件不同。VT-WINTI機器見圖5.22〔b〕，通過VT—WINTI機器的檢查拍下的SMT電路板照片見圖〔c〕?！瞐〕VT-PRO和VT-PRO-Z機器〔b〕VT—WINTI機器〔c〕SMT電路板照片⑷自動X射線檢測〔X-RAY〕當(dāng)待測電路板進入機器內(nèi)部后，位于電路板上方有一X射線發(fā)射管，其發(fā)射的X射線穿過電路板后被置于下方的探測器〔一般為攝像機〕接收，由于焊點中含有可以大量吸收X射線的鉛，因此與玻璃纖維、銅、硅等其它材料的X射線相比，照射在焊點上的X射線被大量吸收，而呈黑點產(chǎn)生良好圖像，使得對焊點的分析變得相當(dāng)直觀。圖〔a〕是通過X射線拍攝到的電路板橋接短路的照片。2D傳輸影像放大圖像3D影像圖〔a〕電路板橋接短路圖3DX射線技術(shù)除了可以檢驗雙面貼裝電路板外，還可以對那些不可見焊點如BGA等進行多層圖像切片檢測，即對BGA焊接連接處的頂部、中部和低部進行逐層檢驗。同時利用此方法還可測通孔元器件的焊點，檢查通孔中焊料是否充實，從而極大地提高焊點連接質(zhì)量。圖〔b〕是焊點虛焊的照片。2D傳輸影像放大圖像3D影像圖〔b〕電路板焊點虛焊5.4.2外表安裝電路板的修理外表安裝維修工作臺是用于外表安裝電路板的維修，或者對品種變化多而批量不大的產(chǎn)品進行生產(chǎn)的時候，外表安裝維修工作臺能夠發(fā)揮很好的作用。維修工作臺由一個小型化的貼片機和焊接設(shè)備組合而成。大多維修工作臺裝備了高分辨率的光學(xué)檢測系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)，操作者可以從監(jiān)視器的屏幕上看到放大的電路焊盤和元器件電極的圖像，使元器件能夠高精度地定位貼裝。高檔的維修工作站甚至有兩個以上攝像鏡頭，能夠把從不同角度攝取的畫面疊加在屏幕上。操作者可以看著屏幕仔細調(diào)整貼裝頭，讓兩幅畫面完全重合，實現(xiàn)多引腳的SOJ、PLCC、QFP、BGA、CSP等器件在電路板上準(zhǔn)確定位。外表安裝維修工作臺都備有與各種元器件規(guī)格相配的紅外線加熱爐、電熱工具或熱風(fēng)焊槍，不僅可以用來拆焊那些需要更換的元器件，還能熔化焊料，把新貼裝的元器件焊接上去。以以下圖是采用四邊加熱法的專用焊接工具。

四邊夾具可調(diào)的加熱工具

可吹熱風(fēng)的四邊加熱工具

5.6實驗工程5.6.1外表安裝元器件的焊接和拆焊訓(xùn)練1．任務(wù)〔1〕訓(xùn)練尖型、刀型烙鐵頭的電烙鐵的使用?！?〕訓(xùn)練熱風(fēng)槍的使用?！?〕完成外表元件的焊接?！?〕使用工具拆、焊四邊多腳外表集成電路。2．器材準(zhǔn)備〔1〕片狀電阻〔不同功率〕5只，片狀電容器3只，片狀二極管〔兩腳，三腳〕4只，片狀三極管小功率2只，中功率管2只?！?〕已焊接好的帶有三片四邊外表安裝集成電路板一塊，印制電路板一塊?！?〕20W尖頭內(nèi)熱式電烙鐵、20W刀型頭內(nèi)熱式電烙鐵、500W熱風(fēng)槍。〔4〕尖頭鑷子一把，焊錫絲假設(shè)干，無水乙醇假設(shè)干，銅網(wǎng)線10厘米，棉花、松香假設(shè)干。3．工程內(nèi)容與實施步驟〔1〕預(yù)熱處理20W尖頭電烙鐵，在印制電路板上焊接片狀元件，要求排列整齊，元件方向符合貼片工藝?！?〕用熱風(fēng)槍拆、焊接四邊外表安裝集成電路①確認電路板上集成電路的引腳順序與方向并記住，熱風(fēng)槍溫度調(diào)在300~3500C，風(fēng)量3~4格，垂直并均勻地對著集成電路的四邊引腳循環(huán)吹氣，同時左手用鑷子尖頂住集成電路的一角，待焊錫融化時，輕輕用鑷子尖挑起集成電路。②用熱風(fēng)槍吹焊盤，將焊盤上的焊錫吹平，有橋接的焊盤要吹開，用棉花沾少許無水乙醇清洗焊盤。③用熱風(fēng)槍將拆下的集成電路引腳上的焊錫吹平，引腳不能有橋接，并用鑷子輕輕刮平和整齊集成電路引腳。④按拆下時集成電路在電路板的引腳順序和方向?qū)?zhǔn)焊盤貼上，四邊引腳與焊盤應(yīng)對齊，左手拿鑷子輕輕壓在集成電路上