实用 | SMT贴片组装过程中常见失效机理及应对措施

作者: 迅得电子
发布日期: 2019-05-20 00:00:00

SMT贴片组装由于其体积小、重量轻、密度高等优点越来越受到电子产品的青睐和追捧。然而,不得不承认,SMT贴片组装技术是一把双刃剑,在降低能耗、减小体积的同时,电子产品的不稳定性也相应提高,核心电路板的失效甚至会导致整个电子系统惨遭崩溃。因此,我们有必要了解SMT贴片组装过程中常见的失效机理,并及时采取正确、有效的预防措施,这样才能从源头保障电子产品的高可靠性。



失效机理一:静电产生及放电



失效原理



静电绝对可以被称作电子产品的“幽灵”。静电具有隐蔽性,不易被测试出来,而且无处不在,不仅仅在SMT组装生产过程中,而且在电子产品存储、运输、使用的各个环节中普遍存在。静电又很难防范,一旦对电子产品造成危害,将是毁灭性的。



当物体中的电子发生定向转移时,随着物体的极化,带电现象便产生。电子转移量越大,极性也就越明显。静电主要有两种产生方式:摩擦起电和感应带电。前者指的是由于不同物体在表面接触、摩擦的过程中存在能态差异,在接触面上就会发生电荷转移,从而产生静电。后者指的是不带电的导体在特殊的外界电场环境作用下变为带电导体,电子的定向聚集使物体形成感应电势,能够在与电子产品电路板接触时形成火花放电反应。



应对措施



措施一:静电耗散和释放



静电耗散和释放是SMT组装过程中防治静电危害的主要手段。静电耗散指的是利用防静电材料将同类型电荷集中在某一区域,从而降低电子元器件表面电势,防止静电危害形成。静电释放指的是将物体表面已经积累的电荷转移向大地的过程。



静电接地有软接地和硬接地两种形式,软接地是通过限制流过人体的电流进入大地的方式实现的;而硬接地是通过将电子元器件直接接地实现的。两种静电接地在SMT组装过程中都得到了广泛的应用,组装线工人主要依靠软接地进行静电释放,大型用电设备主要依靠硬接地释放静电。



措施二:静电中和



静电中和,顾名思义,就是利用相反电荷的作用,将原始电荷进行中和,达到削弱或者消除静电的目的。静电中和作为消除静电的措施之一,主要是弥补不能使用静电防护材料的情况。通常来说,静电中和主要用于局部工作区域或工作台,有时也应用于组装车间整体。



措施三:提高环境湿度



研究表明,空气湿度对静电影响很大,湿度越高,静电产生的危害越小。因此,可以适当增加组装环境的湿度,实现对静电的良好控制。当然,湿度增加的程度一定要严格控制,否则不但会影响到电子元器件的性能,也会对作业人员的身体造成伤害。



失效机理二:温湿度敏感电子元件



失效原理



电子组装过程中,一些对于环境中温湿度的变化较为敏感的元器件受环境中温湿度的影响,可能会发生失效。SMT组装过程中,当温湿度敏感元件经历回流焊接或波峰焊接时,高温可能会使元件内部的湿气转化为高温蒸汽,易造成元件内部发生形变,后期也可能会发生腐蚀。元器件一旦遭受腐蚀伤害,就会导致脆性增加、接触电阻值增加,热膨胀系数变化等结果,为电子产品后期使用埋下了隐患。



应对措施



元器件生产



温湿度敏感电子元器件生产厂房的必须严格控制其温度和湿度,厂房环境必须带有明确的防护说明,一旦环境在温度和湿度上发生变化,就要适当调整,以免影响元器件性能。



元器件包装



温湿度敏感元器件必须要采用真空包装,并且里面必须要带有湿敏卡以及湿敏标签,湿敏标签会随着内部湿度变化展示不同的颜色,通过观察湿敏卡的颜色,就能够确定湿敏元件存放环境是否满足要求。



元器件存储



湿敏元件必须存放在符合标准的环境中,无论是湿度还是温度都必须严格控制,以保证元器件性能不受损。

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