時間：2022-07-03 12:00:52
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇封裝工藝論文范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
關鍵詞：電子封裝,SiCp/Al,澆鑄滲透
1. 前言
SiC顆粒增強鋁基復合材料因其具有廣泛的、潛在的應用價值，是在目前非連續增強金屬基復合材料中研究較多，較為成熟的復合材料。SiC顆粒增強鋁基復合材料具有高比強度和比剛度、耐磨、耐疲勞、低熱膨脹系數、低密度、高熱導性、良好的尺寸穩定性和高微屈服強度等優異的力學和物理性能，被應用到汽車、航天、軍事、電子和其他工業領域。從二十世紀八十年代初，世界各國開始競相研究開發這種新型高性能材料。SiC顆粒增強鋁基復合材料正受到越來越廣泛的重視。
2. SiCp/Al復合材料在電子封裝中的應用
隨著電子裝備的日益小型化、多功能化，LSI、VLSI不但集成度越來越高，而且基板上各類IC芯片的組裝數及組裝密度也越來越高(如MCM),也就是說，功率密度(輸出功率／單位體積)越來越大。20世紀80年代末的功率密度為2．5W/cm 3 （40 W／in 3 )，而90年代己達6W／cm 3 (100 W／in 3 )以上。如何將產生的大量熱量散發出去，這是電子裝備在一定環境溫度條件下能長期正常工作的保證，也是對電子裝備的可靠性要求。在這類功率電路的電參數設計、結構設計及熱設計三部分中，熱設計顯得更為重要。因為熱耗散的好壞直接影響著電子裝備的電性能和結構性能，甚至可引起重要電件能失效和結構的破壞。據統計，在電子產品失效中，由熱引起的失效所占比重最大，為55％。由此可見，解決好熱耗散是功率微電子封裝的關鍵。
為從根本上改進產品的性能，全力研究和開發具有高熱導及良好綜合性能的新型封裝材料顯得尤為重要。熱膨脹系數（CTE），導熱系數(TC)和密度是發展現代電子封裝材料所必須考慮的三大基本要素，只有能夠充分兼顧這三項要求，并具有合理的封裝工藝性能的材料才能適應電子封裝技術發展趨勢的要求。而SiC顆粒增強鋁基復合材料則恰恰是既具有鋁基體優良的導熱性又可在相當廣的范圍內與多種材料的CTE相匹配的復合材料。 [1 ～ 2]
對表1中列出的芯片材料 Si、GaAs 以及各種封裝材料的性能指標進行對比，不難看出，傳統的材料如Al、Cu、Invar合金、Kovar 合金、W/Cu 合金、Mo/Cu 合金等 ,不能滿足先進電子封裝應用中低膨脹、高導熱、低成本的嚴格要求。而Al 2 O 3 和BeO材料是廣為使用的電子封裝材料，但由于綜合性能、環保、成本等因素，已難以滿足功率微電子封裝的要求。SiC顆粒增強鋁基復合材料具有與Si、GaAs相匹配的熱膨脹系數(CTE)以及強度高、重量輕、工藝實施性好、成本較低等特點。
因此，既具有優良的物理、機械性能，又具有容易加工、工藝簡單、成本低廉、適應環保要求的新型微電子封裝材料——SiC顆粒增強鋁基復合材料——已能全面滿足高密度電子封裝技術的要求，成為最具有發展前景金屬基復合材料。
表1 常用封裝材料性能指標 [3]
材料 熱膨脹系數 （10-6/K） 熱導率 （W/(m*K）) 密度 (g/cm3) Si 4.1 150 2.3 GaAs 5.8 39 5.3 Al2O3 6.5 20 3.9 BeO 6.7 250 2.9 AlN 4.5 250 2.9 Al 23 230 2.7 Cu 17 400 8.9 Steel（4140） 13.5 50 7.8 Mo 5.0 140 10.2 W 4.45 168 19.3 Kovar 5.9 17 8.3 Invar 1.6 10
本文以微電子專業人才培養為例，針對我校微電子專業教學資源庫的建設，從微電子的需要來說明其重要性，通過與企業聯合分析職業崗位的工作內容、工作崗位、工作職業技能來合理開設學校的相關課程，來培養專業性技術人才的學生[1]。
現狀與背景分析
國家的需求。微電子技術都是高科技、高風險、高投入、高利潤的行業，而且是一個國家、地區科技、經濟實力的反映，美國就是以集成電路設計、制造為核心的地區，讓美國擁有了世界上一流的計算機和IT核心技術，為此，中國于1998年下發了《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》的18號文件，大力支持、鼓勵我國微電子產業發展。
企業的需求。從2005年8月的西永微電子園的建立，北大方正FPC等十大項目的建設，200億資金的投入。到2015年4月8號，東方重慶8.5代新型半導體顯示器件及系統項目，在重慶兩江新區水土工業開發區舉行產品投產暨客戶交付活動。該項目總投資328億，為重慶近年來最大投資項目。如此浩大的產業發展，必將大量需求各階層微電子技術人才[2]。
高職學院自身的需求。近幾年，高職教育在改革和發展中取得許多可喜的成果。但是專業不對口，學生興趣缺乏，企業抱怨人才不足，應屆畢業生的實踐技能不夠等相關問題也成為我們教學的薄弱環節。基于職業崗位來分析，才能真正讓學生畢業更快的適應工作環境，解決專業不對口問題。
高職學生的需求。高職學生都期望通過學校專業課程學習，找到一份合適的工作。學生也在思考如何將專業知識轉化成專業能力，如何消化書本內容。學生期望能學習在以后的工作崗位更實用的課程內容。因此基于職業崗位分析構建微電子專業課程，能更好的教學，讓學生明確的學習提升自己的能力，同時幫助學生就業，解決專業不對口等問題。
研究內容、目標、要解決的教學問題
研究內容和目標。通過往屆畢業學生的就業情況分析對應的崗位，找出專業不對口，或者就業工作不影響的主要問題。通過修改課程教學模式，提高學生興趣，激發主觀能動性。通過調研會邀請重慶44所，24所，西南集成設計有限公司等從事微電子行業的公司，分析高職學生通過學生什么課程能快速適應崗位，達到合理構建微電子課程來使高職學生具有對應的崗位能力，從而有效地培養微電子人才[3]。
要解決的教學問題。激發學生對課程的興趣，提升主觀能動性；學生不僅掌握對應崗位的理論知識，也要有熟練對應崗位的實際動手能力；調研企業崗位，分析微電子集成電路設計課程的建設；調研全國高職微電子課程開設，合理調整集成電路設計課程。
采取的分析方法
文獻研究法：利用網絡、報刊等媒介，搜集與課堂教學模式相關的專著、論文等文獻資料，掌握課堂教學模式研究，掌握相關理論知識和國內外對課堂教學模式研究現狀。
企業調研法：派成員組去江蘇，上海，成都等微電子發達區域了解微電子產業發展對應的崗位需求。在我校組織的微電子行業專家職業分析研討會，邀請重慶24所、44所、西南集成有限公司、鷹谷光電等行業專家從微電子高職學生崗位需要來分析，構建微電子專業課程建設[4]。
實驗教學法：用微課進行微電子專業課程的建設，利用我校作為西南地區唯一的仿生產工藝線，以及封裝測試線，配套生動形象來表達上課內容。“校企合作，工學結合”，讓學生直接企業頂崗實習，驗證微電子專業課程建設對應崗位的合理性，優化調整。通過微電子相關的職業技能大賽嵌入式比賽等等提升學生興趣，對應的課程建設學習。
微電子專業課程建設
本校通過與微電子多個企業聯合分析，將微電子專業課程分成集成電路制造、集成電路設計、集成電路封裝、集成電路測試、半導體行業設備維護、半導體安全生產管理等相關方向，然后轉為為A、B、C三類課程，由最基礎的理論知識，如計算機使用，英語閱讀，電路分析，工具使用到專業性技能的操作和綜合職業技能的培養。
A類課程轉換分析表提供的職業需求信息為基礎，并依據課程的需要可補充相關理論知識信息，使課程具有理論知識的相對系統性和完整性。如分半導體器件物理，半導體集成電路，工程制圖，電子材料，SMT工藝等基礎課程。
B類課程的目的是培養基本技能。可以通過集成電路版圖設計實訓，集成電路生產工藝實訓，集成電路封裝工藝實訓，集成電路測試實訓，自動化生產線安裝與調試實訓等課程培養學生的基本技能。
C類課程的目的是培養綜合職業能力，也稱為綜合職業能力課程。通過學習集成電路制造工藝，半導體工廠設計與管理，集成電路封裝工藝，半導體工藝設備，集成電路的可靠性等相關課程來培養學生的綜合職業能力，從工藝到測試，電路到自動化的職業系統化培養。
關鍵詞：機電設備安裝；施工技術；改善要點
中圖分類號：TU74文獻標識碼： A 文章編號：
一、常見技術問題分析
(一)螺栓、螺母聯接。
螺栓、螺母聯接是機電行業不容忽視的重要裝配。聯接過緊時，螺栓在機械力與電磁力的長期作用下容易產生金屬疲勞，發生剪切或螺牙滑絲等。聯接過松的情況，使部件之間的裝配松動，引發事故。對于電氣工程傳導電流的螺栓、螺母聯接，不僅要注意其機械效應，更應注意其電熱效應，壓接不緊，接觸電阻增大，通電時產生發熱一接觸面氧化一電阻增大的惡性循環，直至嚴重過熱，燒熔聯接處，造成接地短路、斷開事故。對于一次設備及母線，聯接線的并溝線夾、T型線夾、設備線夾、接線相等都可能產生程度不同的事故。因此，重視謹慎螺栓、螺母聯接工作，對機電設備安裝工藝和整體工程具有重大意義。
(二)工藝操作。
A：1、泵：轉子不平衡，軸承間隙大，轉予和定子相磨擦，轉子與殼體同心度差等，這些都是機械方面的問題；2、電機：轉子不平衡，軸承間隙大，轉子和定子氣隙不均勻；3、操作：主要是工藝操作參數偏離泵的額定參數太多，引起泵的運行不平穩，例如：出口閥控制的流量太小引起的震動等，這要求工藝盡量接近泵的額定參數進行操作。
B:1、泵：軸承損壞，轉子與殼體相磨擦，泵內有異物等；2、電機：功率偏小，過載電流整定偏小，線路電阻偏高，電源缺相等；3、工藝操作：所送介質超過泵的設計能力，如密度大、粘度高、需求量高等。
(三)設備裝配。
筆者結合工作經驗，對電氣設備裝配工作提出幾點問題：l、斷路器弧觸指及觸頭裝配不正確，插入行程、接觸壓力、同期性、分合閘速度達不到要求，將使觸頭過熱、熄弧時間延民，導致絕緣介質分解，壓力驟增，引發斷路器爆炸事故；2、電流互感器因安裝檢修不慎，使一次繞組開路，將產生很高的過電壓，危及人身與設備安全；3、安裝隔離開關時動、靜觸頭的接觸壓力與接觸面積不夠或操作不當，可能導致接觸面的電熱氧化，觸電阻增大，灼傷、燒蝕觸頭，造成事故；4、有載調壓裝置的調節裝置機構裝配錯誤，或裝配時不慎掉人雜物，卡住機構，也將發生程度不同的事故；5、主變壓器絕緣破壞或擊穿。在安裝主變吊芯和高壓管等主要工作時，不慎掉入雜物(如螺帽、鑰匙等，這些情況在工程實踐中并不罕見)，器身、套管內排水不徹底，密封裝置安裝錯誤，或者在安裝中損壞，都會使主變絕緣強度大為降低，可能導致局部絕緣破壞或擊穿，造成惡性事故。在機電安裝實踐中，望多注意，確保施工安全、順利完成工作。
二、提升機電設備安裝工藝技術的相關策略
(一)施工組織設計及設備、設施選擇。施工組織設計和設備、設施選擇是經有關科技人員共同研究商定的，通過技術算和驗算，既有其使用價值，又可保證良好的經濟效益，不要隨便更改選用設備，否則會影響基礎工作的進展。
(二)按預定計劃開展工作。一個安裝工程的計劃排隊是經過多方面的考慮，經過技術論證排出的，是有科學根據并有一定指導性的，不要隨便改動，以免造成背工窩工，工程進度連續不上。
(三)對安裝工作必須總體布置、統一安排。對大型安裝工程來說，由于設備多，安裝環節多，施工隊中必須有一個統一指揮的機電隊長(或項目副經理)對各項工作進行協調處理，集思廣益，多征求職工的工作意見。因此對每一項安裝都必須有總體布置，做到統一安排。作為管理人員對各項安裝要了如指掌，對下一步該干什么、怎么干、缺什么材料和配備件，還存在什么問題等都要心中有數，該提前做的準備工作，必須提前到位，這樣才不至于在安裝工作中造成停工待料的被動局面。
(四)安裝工作要有主有次，秩序有條不紊。要想達到短期開工之目的，安裝工作必須有主有次，分輕重緩急。一個工程具備開工條件，首先得有電源，其次要有動力源，有捉升裝得(包括井架、提升絞車)。只有對安裝變電所、壓風機，井架、提升絞車工作有一個合理的安排，有計劃有目的地進行安裝工作，才能達到事半功倍之效果。
(五)按設計技術要求施工。每一種設備的安裝，是經過設計部門的計算設計出來的，都有很嚴格的技術要求，只有按設計技術要求施工，才能減少不必要的時間流失和材料消耗。按要求施工，才能保證質量，保證安全。
(六)按常規安裝方式對設備進行安裝。切不可一層安裝完后不進行初操平找正，整體安裝完后不精確操平找正，連接部位缺件，就二次灌灰，給上層安裝工作帶來困難，造成不好安、對不上、穿不上螺栓等尾工量多的現象，結果造成安裝質量低，不合乎安裝質量標準要求。每種設備的安裝，都有一定的作業方式和工作順序，不能急于求成，工序顛倒。例如：井架安裝，常規作業方法是一層組裝起后，進行初操平找正，然后逐層安裝。井架安裝完后，各連接部位必須一條不少地穿上螺栓，擰緊所有連接螺栓，進行整體操平找正。最后才是井架四腳二次灌灰。
(七)機電工人整體素質的提高對機電安裝工程的意義。機電工在安裝時，必須經過崗前培訓，掌握一般安裝知識，熟知安裝標準，該找平的必須找平，該連接的部位螺栓必須一條不少，該穿地腳螺栓的部位必須一條不少：電工在設備供配電上應做到按規程規范接電，對供電設備開關、控制盤應做到提前檢修，接好電后必須對設備進行試運轉。這樣，安裝工藝才能做的又快又好。由此可見，提高機電工人素質，在機電設備安裝工程中具有重要作用。
三、通電調試及注意事項
筆者摸索出調試過程需要注意的事項：(一)要以“安全第一”為準則。包括人身安個和設符安全。不能急于求成而忽視安全的重要性。所有配電屏、柜和設備的送(受)由必須嚴格按規程操作，實行“送(受)電令”制度。送電單位由專人負責、統籌安排：不論足送電還足受電，都要在雙方監理的監督下完成；(二)必須遵循“五先五后”原則。先單機后聯調；先手動后自動；先就地后遠方(遙控)；先載后負載；先點動后聯動；(三)形成有關工程調試數據資料。要求施工單位提交的資料真實、準確、完整。有的監理人員只是用巡視的方法簡單地介入調試過程，不熟悉調試情況和調試結果，對調試資料中的數據持懷疑態度，往往不及時簽署或要求重新安排調試，造成資料延遲、失真或浪費人力、物力，也不能體現監理在關鍵工序的旁站監理作用。總之，工程實體安裝完畢，必須清潔場地經過仔細的檢查和準備后進行調試工作。
四、竣工驗收檢查工作
施工承包單位在工程具備竣工驗收條件時，應在自評、自查工作完成后，向項目監理部提交竣工驗收報驗單及竣工報告；總監理工程師組織各專業監理工程師對工程竣工資料及工程實體質量完成情況進行預驗收對檢查出的問題，督促施工單位及時整改，經項目監理部對竣工資料和工程實體全面檢查、驗收合格后，由總監理工程師簽署工程竣工報驗單，并內建設單位提出資料評估報告。對一些竣工驗收后工程移交前未來得及完成整改的問題，可征得安裝單位的同意，做甩項處理，在監理的督促和跟蹤下可以在工程移交后繼續完善。
參考文獻：
關鍵詞：X射線檢測；線路板；球柵陣列封裝；電路組裝
X-ray Inspection Technology of Electronics Assembly
XIANFei
（Fiberhome Telecommunication Technologies Co., Ltd, Wuhan 430074,China）
Abstract: The rapid development of high density packaging technology has already bring up the new challenge to testing technology. For replying challenge, the new testing technology continuously appears, X-ray inspection is one of them, it can be used to control quality of BGA soldering and assembly. This paper simply introduces the theory of automatic X-ray inspection, the development of it is also mentioned.
Key words: X-ray Inspection; PCB; BGA; Electronics Assembly
隨著電子技術的飛速發展，封裝的小型化和組裝的高密度化以及各種新型封裝技術的不斷涌現，對電路組裝質量的要求也越來越高。于是對檢查的方法和技術提出了更高的要求。為滿足這一要求，新的檢測技術不斷出現，自動X射線（X-ray）檢測技術就是這其中的典型代表。它不僅可對不可見焊點進行檢測，如球柵陣列封裝（Ball Grid Array，BGA）等，還可對檢測結果進行定性、定量分析，以便及早發現故障。本文將簡要介紹X射線檢測技術的原理，以供參考。
1測試技術的種類
目前在電子組裝測試領域中使用的測試技術種類繁多，常用的有人工目檢（Manual visual inspection ，MVI）、在線測試（In-circuit testing，ICT）、自動光學測試（Automatic Optical Inspection，AOI）、自動X射線測試（Automatic X-ray Inspection，AXI）、功能測試（Functional Tester，FT）等。這些檢測方式都有各自的優點和不足之處。
（1）人工目檢是一種用肉眼檢察的方法。其檢測范圍有限，只能檢察器件漏裝、方向極性、型號正誤、橋連以及部分虛焊。由于人工目檢易受人的主客觀因素的影響，具有很高的不穩定性。在處理0603、0402和細間距芯片時人工目檢更加困難，特別是當BGA器件大量采用時，對其焊接質量的檢查，人工目檢幾乎無能為力。
（2）飛針測試是一種機器檢查方式。它是以兩根探針對器件加電的方法來實現檢測的，能夠檢測器件失效、元件性能不良等缺陷。這種測試方式對插裝PCB和采用0805以上尺寸器件貼裝的密度不高的PCB比較適用。但是器件的小型化和產品的高密度化使這種檢測方式的不足表現明顯。對于0402級的器件由于焊點的面積較小探針已無法準確連接。特別是高密度的消費類電子產品，如手機，探針會無法接觸到焊點。此外其對采用并聯電容，電阻等電連接方式的PCB也不能準確測量。所以隨著產品的高密度化和器件的小型化，飛針測試在實際檢測工作中的使用量也越來越少。
（3）ICT針床測試是一種廣泛使用的測試技術。其優點是測試速度快，適合于單一品種大批量的產品。但是隨著產品品種的豐富和組裝密度的提高以及新產品開發周期的縮短，其局限性也越發明顯。其缺點主要表現為以下幾方面：需要專門設計測試點和測試模具，制造周期長，價格貴，編程時間長；器件小型化帶來的測試困難和測試不準確；PCB進行設計更改后，原測試模具將無法使用。
（4）自動光學檢測（AOI）是近幾年興起的一種檢測方法。它是通過CCD照相的方式獲得器件或PCB的圖像，然后經過計算機的處理和分析比較來判斷缺陷和故障。其優點是檢測速度快，編程時間較短，可以放到生產線中的不同位置，便于及時發現故障和缺陷，使生產、檢測和二為一。可縮短發現故障和缺陷的時間，及時找出故障和缺陷的成因。因此它是目前采用得比較多的一種檢測手段。但AOI系統也存在不足，如不能檢測電路錯誤，同時對不可見焊點的檢測也無能為力。
（5）功能測試。ICT能夠有效地查找在SMT組裝過程中發生的各種缺陷和故障，但是它不能夠評估整個線路板所組成的系統在時鐘速度時的性能。而功能測試就可以測試整個系統是否能夠實現設計目標，它將線路板上的被測單元作為一個功能體，對其提供輸入信號，按照功能體的設計要求檢測輸出信號。這種測試是為了檢測線路板能否按照設計要求正常工作。所以功能測試最簡單的方法，是將組裝好的某電子設備上的專用線路板連接到該設備的適當電路上，然后加電壓，如果設備正常工作，就表明線路板合格。這種方法簡單、投資少，但不能自動診斷故障。
2自動X射線檢查技術
根據對各種檢測技術和設備的了解，自動X射線檢查（Automatic X-ray Inspection，AXI）技術與上述幾種檢測技術相比具有更多的優點。它可使我們的檢測系統得到較高的提升，為我們提高“一次通過率”和爭取“零缺陷”的目標，提供一種有效檢測手段。
2.1 AXI檢測原理
AXI是近幾年才興起的一種新型測試技術（見圖1）。當組裝好的線路板（PCBA）沿導軌進入機器內部后，位于線路板上方有一X射線發射管，其發射的X射線穿過線路板后被置于下方的探測器（一般為攝像機）接受，由于焊點中含有可以大量吸收X射線的鉛，因此與穿過玻璃纖維、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，而呈黑點產生良好圖像（如圖2所示），使得對焊點的分析變得相當直觀，故簡單的圖像分析算法便可自動且可靠地檢驗焊點缺陷。
2.2AXI檢測的特點
（1）對工藝缺陷的覆蓋率高達97%。可檢查的缺陷包括：虛焊、橋連、立碑、焊料不足、氣孔、器件漏裝等等。尤其是X射線對BGA、CSP等焊點隱藏器件也可檢查。
（2）較高的測試覆蓋度。可以對肉眼和在線測試檢查不到的地方進行檢查。比如PCBA被判斷故障，懷疑是PCB內層走線斷裂，X射線可以很快的進行檢查。
（3）測試的準備時間大大縮短。
（4）能觀察到其他測試手段無法可靠探測到的缺陷，比如：虛焊、空氣孔和成型不良等。
（5）對雙面板和多層板只需一次檢查（帶分層功能）。
（6）提供相關測量信息，用來對生產工藝過程進行評估。如焊膏厚度、焊點下的焊錫量等。
2.3 AXI檢測設備
近幾年AXI檢測設備有了較快的發展，已從過去的2D檢測發展到3D檢測，具有SPC統計控制功能，能夠與裝配設備相連，實現實時監控裝配質量。目前的3D檢測設備按分層功能區分有兩大類。
2.3.1 不帶分層功能
這類設備是通過機器手對PCBA進行多角度的旋轉，形成不同角度的圖像，然后由計算機對圖像進行合成處理和分析，來判斷缺陷。圖3是一張傾斜拍攝的BGA照片，其中正常的焊點為圓柱型，開焊焊點為圓型。
2.3.2具有分層功能
計算機分層掃描技術可以提供傳統X射線成像技術無法實現的二維切面或三維立體表現圖，并且避免了影像重疊、混淆真實缺陷的現象，可清楚的展示被測物體內部結構，提高識別物體內部缺陷的能力，更準確的識別物體內部缺陷的位置。這類設備有兩種成像方式：
（1）X光管發射X光束并精確聚焦到被測物體的某層，被測物體置于一可旋轉的平臺上，旋轉平臺的高速旋轉使焦面上的圖像清晰的呈現在接收器上，再由CCD照相機將圖像信號變為數字信號，交給計算機處理和分析，如圖4。
（2）這種方式是將X光束精確聚焦到PCB的某一層上，然后圖像由一個高速旋轉的接收面接收，由于接收面高速旋轉使處在焦點上的圖像清晰，而不在焦點上的圖像則被消除，如圖5。如此得到各個不同層面的圖像，再通過計算機的合成、分析就可以實現對多層板和焊點結構的檢查，如圖6。
3結束語
X射線檢測技術為SMT生產檢測手段帶來了新的變革，可以說它是目前那些渴望進一步提高生產工藝水平，提高生產質量，并將及時發現電路組裝故障作為解決突破口的生產廠家的最佳選擇。隨著SMT器件的發展趨勢，其他裝配故障檢測手段由于其局限性而寸步難行，X射線自動檢測設備將成為SMT生產設備的新焦點并在SMT生產領域中發揮著越來越重要的作用。
參考文獻
[1]禹勝林，王聽岳，崔殿亨.球柵陣列（BGA）封裝元件與檢測技術[J].電子工藝技術，2000（1）：10~12.
[2]湯勇峰.BGA檢測技術與質量控制[J].電子工藝技術，2000（1）：17~19.
[3]Reza Gbaffarian. BGAs for High Reliability Applications[J].Electronic Packaging & Production,1998（8）：26~32.
[4]李瑜.X-ray檢測的原理與應用[A].第5屆全國SMT/SMD學術研討會論文集[C].武漢：中國電子學會，1999.548~553.
[5]鮮飛，許平.測試技術應用前景分析[J].信息技術與標準化，2002，2：18~21.
關鍵詞：運梁車；懸掛；銷軸；故障分析；改進
TJ900 type was introduced: the use of the transporting girder vehicle condition, in view of the hydraulic suspension pin failure occur in use process, the bearings appeared repeatedly damaged, seriously affected the production operation. In this paper, the fault analysis and solving method is discussed.
Keywords: transporting girder vehicle, suspension, pin shaft, failure analysis and improvement
中圖分類號：TH133.3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)
TJ900型運梁車可適用于20m、24m、32m整孔混凝土箱梁的運輸與喂梁，能夠把混凝土箱梁從預制場地通過便道，路基，橋梁（包括鋼結構連續梁、鋼混結合連續梁等）運至架梁工位，配合架橋機完成相應的架梁作業。
900型運梁車在設計時，為了液壓懸掛支撐升降、調平；轉向架平衡油缸伸縮選用了GEG80ET--2RS型關節軸承。這種軸承具有有較大的載荷能力和抗沖擊能力，并具有抗腐蝕、耐磨損、自調心、好、結構簡單、體積小、使用壽命長等特點，運梁車投入使用初期效果很好。然而，在使用一年后，該軸承出現了多次損壞，嚴重影響了生產作業。本文就故障的分析及解決方法介紹如下：一 故障現象
運梁車在重載變幅動作時,轉向架系統發出刺耳的嘯叫聲音，平衡臂箱體伴隨抖動和共鳴。經過公司機備部和生產廠家技術人員的共同檢查確認，聲音是從臂架關節軸承處發出。經初步分析，大家認為聲音是關節軸承不良、劑不合適造成干磨而引起的。
二 原因分析
大多數軸承損壞的原因除不良外，還包括承載能力不足超負荷等外界因素。為此從這幾個方面進行了分析： （1）、超負荷：經過了解，該關節軸承部位所承擔的最大荷載沒有超過該軸承額定承載能力。由此可確定，該軸承的損壞與負載過大無關； （2）、非正常沖擊或管理不到位：該運梁車開始使用至軸承損壞過程中，期間沒有出現過可能導致軸承損壞的因素，如非正常沖擊或長時間不予等情況。由此可以確定，并非意外因素或管理不到位造成軸承損壞； （3）、情況：運梁車的系統采用的是干油系統。 （4）、由于施工環境惡劣，經常在路基橋面運轉，灰塵多，液壓懸掛軸承處積累很多灰塵，灰塵或即使肉眼看不見的微小灰塵進入軸承，也會增加軸承的磨損，振動和噪聲。
從軸承損壞現象和系統、進入灰塵情況分析，可確定主要原因是不良、軸承及其周圍環境的不清潔造成的。
三 拆檢分析根據上述分析，我們首先對該軸承進行了人工加油。加油后，震動和噪音消失。繼續實驗一小時左右又再次出現異響。然后對該軸承進行了清洗，清除表面污漬，查看關節軸承表面有無裂紋及碎裂；表面無損傷；然而，在繼續使用后仍然出現震動和噪音，而且沒有減小跡象。為此，我們決定對該軸承進行拆檢分析。
拆檢：（1）、拆檢后發現，關節軸承外圈內壁面在安裝狀態時的下端面有圓弧角為30～40度左右的幾道劃痕；（2）、該軸承的軸下端面（在安裝狀態時）有圓弧角為180度左右的磨損痕跡，沿軸向形成突肩。磨損區寬度與關節軸承內圈寬度相同，突肩最大高度約為3～4mm。根據以上現象和對軸承進行的分析，初步認為造成磨損的原因有三個： 第一、軸承本身有缺陷，造成脂難以到達承壓面；
第二、軸承周圍環境的不清潔即使肉眼看不見的微小灰塵進入軸承，會增加軸承的磨損;
第三、在安裝時軸體孔道內未做徹底清理，留有加工殘留物。根據以上情況，我們采取了如下措施：首先、對軸進行修復和清洗，更換新軸承；其次、要求操作司機作業中每隔一周加一次油，并隨時清潔軸承外的灰塵。軸承沒有出現了干磨異響現象。通過清潔所有關節軸承表面發現液壓懸掛油缸連接平衡臂的軸承已碎裂、出現裂痕；銷軸已嚴重變形、出現銷軸跟著油缸轉動；懸掛油缸已經跨下來，邊緣出現嚴重磨損，有的銷軸轉動甚至把懸掛油缸下支座板嚴重摩損；導致升降點單獨升降時反應不靈敏。通過仔細分析我們發現：（1）、關節軸承內外承壓面幾乎沒有脂，軸承承壓面脂無法進入軸承；（2）、在非承壓面因為軸承兩邊的間隙卻有較多灰塵堵塞。
（3）、軸承部位無法加注脂，使軸承外球面的內圈和內球面的外圈干摩擦。
根據以上情況，我們采取了如下措施：
對懸掛油缸的磨損進行了修復與清洗，對已經磨損的懸掛軸承、懸掛銷軸進行了集中更換，經過分析圖紙我們還發現，該軸承無加注脂口，脂無法進入關節軸承內油槽。從拆檢結果我們斷定，損壞過程如下：因承壓很大、間隙過小，無加注口，脂無法均勻分布到摩擦面，所以首先造成局部干磨，當溫度較高時出現軸承內外圈“抱死”現象。當關節軸承“抱死”后，在滑動過程中造成軸的磨損。當磨損到一定程度時，金屬屑進入摩擦面使磨損加劇，產生劇烈震動和噪音。
四解決、預防措施1措施（1）、 增加油道。 鑒于軸承無法加注油，沒有油口，對液壓油缸耳環內孔增加油槽、油口，即沿耳環內孔表面，在中心點加工出1道寬2mm深2~3mm的油槽與關節軸承外圈油槽相通，使油脂能更加容易地進入承壓面區域。（2）、加大軸徑公差，增大軸的摩擦阻力。將軸重新加工，使其與軸承內圈之間為過盈配合，公差為+1，使油脂難以進入內圈與軸接觸面，增大摩擦阻力；（3）、獨立系統。為關節軸承重新安裝了一個獨立的手動裝置，要求每班次作業中由操作司機進行一次加油。
五預防
預防關節軸承早期損壞的原因：
安裝不當
安裝時使用蠻力，用錘子直接敲擊進口軸承對關節軸承傷害最大；是造成變形的主要原因，安裝不到位，安裝有偏差或未裝到軸承位，造成關節軸承游隙過小。內外圈不處于同一旋轉中心，造成不同心。
建議：選擇適當的或專業的關節軸承安裝工具。
不良
不良是造成關節軸承過早損壞的主要原因之一。原因包括：末及時加注油；油未加注到位；油選型不當；方式不正確等。
建議：選擇正確的油，使用正確的加注方式。
污染
污染也會導致關節軸承過早損傷，污染是指有沙塵、金屬屑等進入關節軸承內部。原因包括使用前過早打開關節軸承的包裝，造成污染；安裝時工作環境不清潔，造成污染；軸承工作環境不清潔，工作介質污染。
建議：在使用前不要拆開關節軸承的包裝；安裝時保持安裝環境的清潔，對要使用的關節軸承進行清洗；增強關節軸承的密封裝置。
疲勞
疲勞破壞是關節軸承常見的損壞方式。疲勞破壞的原因是：關節軸承長期超負荷運行；未及時維修；維修不當等。
建議：選擇適當的關節軸承類型，定期及時更換疲勞關節軸承。 六結語通過采取以上措施，運梁車液壓懸掛關節軸承、銷軸工作正常，轉向架系統工作十分平穩，異響和震動全部消失，沒有出現任何異常。保證了架橋機安全、可靠、高效的進行箱梁架設。
參考文獻
[1]、期刊論文 關節軸承的研究進展 - 機械工程師 - 2008(7)
[2]、期刊論文 國產自關節軸承性能分析 - 科技資訊 - 2010(14)
[3]、期刊論文 大型推力關節軸承結構有限元分析 - 船海工程 - 2004(2)
[4]、期刊論文 關節軸承的工藝改進 - 煤礦機械 - 2000(5)
[5]、期刊論文 工程機械中的大型關節軸承重復使用條件下壽命計算方法 - 黃山學院學報 - 2009, 11(3)
[6]、期刊論文 向心自關節軸承受力分析及當量載荷的確定 - 水力發電 - 2004, 30(5)
[7]、期刊論文 偏斜工況下向心關節軸承應力場分析 - 軸承 - 2010(6)
[8]、期刊論文 關節軸承的邊界模型與壽命分析 - 軸承 - 2005(8)姜韶峰;孫立明;楊成啟;王衛國 關節軸承摩擦磨損及壽命試驗分析1998(03)
關鍵詞:電氣工程;施工技術;安全管理
隨著我國電氣技術的發展，電氣工程施工管理與人們的生產生活關系日益緊密。高新技術手段的發展有效帶動了電氣技術的發展，電氣工程的施工工藝也全面提升。在提升施工工藝水平的同時，人們對電氣安裝工程的技術措施也提出了更高的要求。在電氣工程的實際施工過程中，我們不僅要加強對施工進度、質量等方面的控制，還要對施工的外部環境進行系統分析，對電氣工程的安全問題進行分析和研究。
1電氣安裝工程技術要求
1.1PVC電線管暗配要求。PVC管的耐腐蝕性非常強，很多腐蝕性強的環境都會采用這種材料，但是該材料的機械強度非常弱，容易變形。設計人員可以針對PVC管的實際特點，在鋪設管線時，盡量減少管線的彎折區域，在選取線路時，盡可能多選擇直線線路。對已經彎曲且存在縫隙的管件，要及時進行處理，一般情況下，彎曲半徑R0是管線中的一項重要技術指標。R0要求大于管外徑的5～6倍，且在彎曲處可以采用彈簧彎管，以保證彎管均勻受力。對于捆綁線管來說，技術人員要保證捆綁的堅固性，這樣才能真正實現電線管暗配的相關要求。1.2鋼管暗配要求。技術人員要保持電線及連接部位時時處于干燥、干凈的環境中，如果施工區域灰塵過多，就需要對電線及其連接部位進行密封處理，將其直接放置在密封裝置中。如果配電箱的電纜需要添加落地保護管，就要保證保護管的排列是整齊的，技術人員還要對保護管的關口進行加高處理，一般加高5～9cm。一般情況下，地下管的管理不能與設備基礎交叉，如果某一區域必須要交叉，需要對交叉區域添加保護管。技術人員在配電箱與分線盒處進行開孔安裝時，一定不能設置腰形孔安裝，要用電鉆開出圓孔，保證孔徑與管徑緊密結合。1.3線槽與橋架的安裝。技術人員在安裝線槽和橋架時，一定要運用支吊架進行拉線安裝，在實際安裝過程中注意支吊架與線槽要始終保持在同一條水平線上，水平槽架在架設過程中要添加相應的防震設施。為達到美觀的安裝效果，橋架支架的距離一定要固定好，一般固定的距離要小于200cm，橋架連接處要運用螺栓對其進行固定。1.4金屬軟管敷設。對金屬軟管進行敷設的目的是對電氣設備及電線設施起到保護作用，在選擇金屬軟管時，最好選擇長度小于200cm的金屬軟管，要保證其松散沒有接頭，作為連接使用時，要使用專業的接頭對其進行連接處理，并對連接部位進行密封，進一步保證設備的穩定性和安全性。1.5防雷接地。電氣工程施工過程中，會受到外部因素的影響，很多正常狀態下的電氣設備表面上并沒有電流通過，但是在某些特殊情況下，電氣設備就會產生電流，技術人員有必要對電氣設備進行防雷、接地處理，以有效保證電氣工程的安全性和可靠性。
2電氣工程安全管理措施
電氣工程的安全管理應以預防為主、安全為先的原則，根據管理實際經驗，進行系統化管理。第一，要不斷加強崗前安全教育培訓力度。對電氣工程施工人員進行崗前培訓，不僅有利于施工人員自身綜合素質的提升，對電氣工程的整體質量也能起到良好的保障作用。電氣工程施工企業在電氣工程施工前，要對所有的施工人員進行全方位、多層面的崗前安全教育。應對新時期電氣工程的特點及工作內容進行系統介紹，還要對施工過程中的相關安全防護、安全技能及安全組織等內容進行講解，保障施工人員能夠遵守電氣工程施工的相關安全規章制度，以保證施工順利進行。對電氣工程施工企業的施工人員進行崗前安全培訓，這對提升電氣工程施工安全意義重大，不僅提高了整個電氣工程的安全系數，還能有效避免施工過程中的安全隱患，保障施工人員的人身安全。第二，監督管理人員要進一步加強對施工材料的控制和管理。電氣施工的材料與設備會直接影響整個電氣工程的進度和最終質量，為了實現安全管理，技術人員在實際施工時，要進一步加強對施工材料及相關設備的監督，施工材料進入現場前，監督管理人員要對施工材料進行嚴格檢查和管理，經過一系列檢查后，合格的施工材料才能進入施工現場。除此之外，為保證施工材料不浪費，安裝單位應提前將施工材料的相關申請提交給監督管理部門。在施工材料進入現場后，安裝單位還要向監督管理部門提交使用審批程序、檢驗、質量報告等，只有得到審批之后，這些施工材料才可以投入到電氣工程施工中。只有保證對施工材料的嚴格控制，才能保證施工安全。第三，進一步落實電氣工程施工安全措施。技術人員為有效防范安全事故的發生，保證電氣工程順利進行，在實際管理過程中，要以施工現場的實際情況為基準，以安全事故為典型范例，對施工人員進行安全教育，提升電氣工程施工人員的安全意識。在實際施工過程中，應根據電氣工程的施工現狀，制定科學合理的安全管理制度，進一步保障安全措施的有效落實。除此之外，要針對電氣工程施工人員進行職責劃分，將安全管理真正落實到實處，安全第一的原則要始終銘記于心，以促進電氣工程安全施工。
3結語
電氣工程是集合工程技術及組織管理于一體的綜合性工作，工程技術與組織管理之間是相互聯系、相互促進的，因此，要求施工人員在實際的電氣工程施工過程中，從電氣施工技術的掌握情況入手，系統了解國家新頒布的電氣工程規定，并在實際工作中鍛煉自我，做好電氣工程的安全管理。安全管理是施工中最重要的部分，安全管理也是電氣工程順利進行的關鍵，安全管理對電氣行業經濟效益的提升具有重要的促進作用。
作者:楊玉婷 單位:哈爾濱市華能集中供熱有限公司
參考文獻:
［1］戴益華，林功寶.夏熱冬暖地區城市住宅外墻節能保溫施工技術［C］//2009GHMT第7屆兩岸四地工程師(臺北)論壇論文集，2009.
［2］陸總兵.論商品混凝土生產質量管理與施工技術控制要點［C］//中國混凝土進展2010，2010.
［3］許建陽.某工程施工技術的問題分析［C］//土木建筑學術文庫(第8卷)，2007.
［4］王暖堂.松散含水地層中土壓平衡頂管施工技術［C］//錨固與注漿新技術———第二屆全國巖石錨固與注漿學術會議論文集，2002.
［5］葉可明，王允恭.上海高層建筑多層地下室逆作法施工技術［C］//第一屆海峽兩岸隧道與地下工程學術與技術研討會論文集(上冊)，1999.
［6］劉倡冠，梁桂佐，李志斌.高壓旋噴技術在軟弱地基處理中的應用［C］//第十三屆全國探礦工程(巖土鉆掘工程)學術研討會論文專輯，2005.
［7］梁波，洪開榮，梁慶國.城市地下工程施工技術在我國的現狀、分類和發展［C］//中國土木工程學會第十三屆年會暨隧道及地下工程分會第十五屆年會論文集，2008.
［8］周銘燈.大型反應池鋼邊氯丁橡膠止水帶變形縫施工技術［C］//第十七屆華東六省一市建筑施工技術交流會論文集，2008.
論文關鍵詞：電遷移,靈敏度,試驗設計,互連焊球,有限元分析
0引言
電遷移（EM）是導電金屬材料在通過較高的電流密度時,金屬原子沿著電子運動方向進行遷移的擴散現象,它是引起集成電路（IC）失效的一種重要機制.特別是隨著微電子技術的迅猛發展,電子器件焊點尺寸及其間距日趨減小,電流密度急劇增加,電遷移現象更易發生,所引起的可靠性問題就更加嚴重.
電遷移失效問題并非一個孤立的現象,在電遷移過程中往往同時伴隨著熱遷移、應力遷移和化學遷移等過程.高電流密度產生的焦耳熱將形成溫度梯度,這種梯度是熱遷移的驅動力;電遷移形成的空穴將誘致互連結構內部產生應力,伴隨著機械載荷和熱載荷引起的應力,這些應力疊加起來將形成應力梯度驅使原子進行遷移.另外,由于遷移導致金屬結構內部原子密度不均勻,這種原子密度梯度引起了化學遷移.因此,金屬互連結構的電遷移失效問題實際上是在多種遷移機制耦合作用的共同結果.
靈敏度分析是一種評價因設計變量或參數的改變而引起結構響應特性變化率的方法,廣泛地用于結構的優化設計.靈敏度分析對于結構的優化設計和可靠性分析至關重要.對于電遷移靈敏度問題，影響因素主要有幾何尺寸、材料參數和邊界條件等,通過試驗設計研究和靈敏度分析,可充分了解不同因素對電遷移特性的影響程度,對于提高焊球抵抗電遷移的能力具有非常重要的意義.因此,本文在前期研究的基礎上,進一步研究金屬互連焊球電遷移的試驗設計仿真和靈敏度分析,為微電子芯片的設計、制造和封裝工藝的參數優化提供依據.
1電遷移模擬算法
電遷移是擴散控制的質量輸運過程,原子密度的演化方程是典型的質量守恒方程,表達如下:
(1)
式中,c=C/C為正則化的原子密度,C為真實的原子密度,C為無應力狀態（平衡狀態）下初始原子密度;t是時間;是正則化的總原子通量.
總原子通量可表示為:
(2)
其中,
(3)
式中,k為Boltzmann常數;e為電子電荷;為有效電荷數;T為絕對溫度;為電阻率,,a金屬材料的溫度系數,為初始溫度T所對應的電阻率;為電流密度矢量;為傳輸熱;W為原子體積;為靜水壓力,s、s、s為三個主應力;為金屬原子的有效擴散速率,為激活能,D為初始自擴散系數.
通常,在邊界G上,電遷移演化方程的邊界條件和初始條件分別可表示為:
(4a)
(4b)
基于伽遼金方法,對式(1)進行求解:
(5)
將式(2)和式(4a)代入,可得：
(6)
式中,取權函數,其中是單元的形函數.假設,,經過單元的離散化,可以得到方程(6)的矩陣形式:
(7)
引入a族差分格式:
,0￡a￡1(8)
式中,是時間步長.
由式(7)和式(8),可得
(9)
式中,.(15)
由給定的電流密度、溫度T、溫度梯度?T和靜水應力梯度,式(1)描述了原子密度的演化過程.為了獲得連續的原子密度重分布,假設從一個平衡狀態達到一個新的平衡狀態過程中,電流、溫度和應力是迅速進行重分布的,相對而言原子的遷移是緩慢的.為此,一旦得到了電流、溫度和應力分布,我們就可以基于穩態解求解原子密度的演化過程.
具體地,我們通過ANSYS電－熱－結構耦合分析獲得模型的電流密度分布、溫度分布和應力分布,并基于FORTRAN編寫的原子密度重分布算法獲得不同時刻的原子密度,詳盡的算法和分析流程可參見我們以往的論文[6-8].
2電遷移靈敏度分析
電遷移靈敏度分析主要是研究由設計變量引起的原子密度響應的變化率,可簡單表示為,設計變量可取電遷移分析的物理學材料參數、金屬材料電、熱和機械性能參數以及幾何結構尺寸和形狀參數等.
假設用上標“～”表示對設計變量求微分,則;.
式(6)對設計變量求微分,可得:
(10)
方程(10)寫成矩陣形式,可以表示為:
(11)
其中,為剛度矩陣;.
鑒于原子密度靈敏度的時間相關性,采用族近似加權平均法獲取原子密度靈敏度.
(12)
式中，是時間步長.當,式(12)可簡化為,顯然這是前差分格式（顯式算法）;當,式(12)簡化為,這是后差分格式（隱式算法）;本文取(隱式算法),稱為Crank-Nicolson方法，其算法是穩定的且具有O((Dt))精度.對于隱式算法(),計算不依賴于時間步長,結果是穩定的;對于顯式算法()則不然,只有當，式中為的最大特征值，算法才是穩定的.
由方程(11)和(12)可得:
(13)
其中,;和可由原子密度重分布方程得到,而初始原子密度靈敏度,因此由方程(13)可得到每個時間步的原子密度靈敏度.
進一步,特殊情況下，矩陣可以簡化為：
(14)
對于無通量邊界條件（,即在封閉域內原子沒有輸入和輸出）,則有.當設計變量為材料的力學性能參數時,式(13)可以進一步簡化為:
(15)
可以發現,基于力學性能參數的靈敏度方程退化為原子密度重分布方程.將初始原子密度靈敏度代入方程(15),易得,即無通量邊界條件下任意時刻原子密度對力學性能參數的靈敏度為0.這表明,金屬互連結構的力學性能參數的變化對無通量邊界條件下的電遷移沒有影響.
為了驗證上述電遷移靈敏度分析算法的正確性,以長為l、受恒定電流作用的金屬導線為例,并且正則化原子通量僅考慮電子風力和原子密度梯度兩種驅動力,則電遷移演化方程中可簡化為:
(16)
其中,x為電場的坐標值.
考慮封閉的邊界條件,
(17)
其中,t為時間.
為計算方便,引入無量綱參數和,其中,,具有的單位,為電遷移的特征長度,即“Blech長度”;為正則化時間,則電遷移演化方程(16)在陰極處的解析解為:
(18)
因此,正則化原子密度關于激活能E和初始自擴散系數D的靈敏度分別為:
(19)
關鍵詞：波峰焊; 印制線路板; 助焊劑; 焊料; 工藝參數
Study on Process of Wave Soldering
XIANFei
（Fiberhome Telecommunication Co., Ltd, Wuhan 430074,China）
Abstract: Although wave soldering is a conventional soldering technology, now it still plays a important role in electronics production. The article introduces theory of wave soldering, at the same time an advanced soldering technology is also mentioned, it allowed through-hole components to be soldered, and protected the SMT components from the wave, unlike in the case of wave soldering. At last the effective way for improving the quality of wave soldering was discussed in terms of the quality control before soldering and the control of manufacturing material and process parameters.
Keywrds: Wave Soldering; Printed Circuit Board; Soldering Flux; Solder; Process Parameters
波峰焊是將熔化的焊料，經電動泵或電磁泵噴流成設計要求的焊料波峰，使預先裝有電子元器件的線路板通過焊料波峰，實現元器件焊端或引腳與線路板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。波峰焊用于線路板裝聯已有20多年的歷史，現在已成為一種非常成熟的電子裝聯工藝技術，目前主要用于通孔插裝組件和采用混合組裝方式的表面組件的焊接。
1波峰焊工藝技術介紹
波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用于SMT時，由于焊料的“遮蔽效應”容易出現較嚴重的質量問題，如漏焊、橋接和焊縫不充實等缺陷。而雙波峰則較好地克服了這個問題，大大減少漏焊、橋接和焊縫不充實等缺陷，因此目前在表面組裝中廣泛采用雙波峰焊工藝和設備。
雙波峰焊的結構組成見圖1。
波峰錫過程：治具安裝噴涂助焊劑系統預熱一次波峰二次波峰冷卻。下面分別介紹各步內容及作用。
1.1 治具安裝
治具安裝是指給待焊接的線路板安裝夾持的治具，可以限制基板受熱形變的程度，防止冒錫現象的發生，從而確保浸錫效果的穩定。
1.2 助焊劑系統
助焊劑系統是保證焊接質量的第一個環節，其主要作用是均勻地涂覆助焊劑，除去線路板和元器件焊接表面的氧化層和防止焊接過程中再氧化。助焊劑的涂覆一定要均勻，盡量不產生堆積，否則將導致焊接短路或開路。
助焊劑系統有多種，包括噴霧式、噴流式和發泡式。目前一般使用噴霧式助焊系統，采用免清洗助焊劑，這是因為免清洗助焊劑中固體含量極少，不揮發物含量只有1/5~1/20。所以必須采用噴霧式助焊系統涂覆助焊劑，同時在焊接系統中加防氧化系統，保證在線路板上得到一層均勻細密很薄的助焊劑涂層，這樣才不會因第一個波的擦洗作用和助焊劑的揮發，造成助焊劑量不足，而導致焊料橋接和拉尖。
噴霧式有兩種方式：一是采用超聲波擊打助焊劑，使其顆粒變小，再噴涂到線路板上。二是采用微細噴嘴在一定空氣壓力下噴霧助焊劑。這種噴涂均勻、粒度小，易于控制，噴霧高度/寬度可自動調節，是今后發展的主流。
1.3預熱系統
1.3.1預熱系統的作用
1）助焊劑中的溶劑成份在通過預熱器時，將會受熱揮發。從而避免溶劑成份在經過液面時高溫氣化造成炸裂的現象發生，最終防止產生錫粒的品質隱患。
2）待浸錫產品搭載的部品在通過預熱器時的緩慢升溫，可避免過波峰時因驟熱產生的物理作用造成部品損傷的情形發生。
3）預熱后的部品或端子在經過波峰時不會因自身溫度較低的因素大幅度降低焊點的焊接溫度，從而確保焊接在規定的時間內達到溫度要求。
1.3.2預熱方法
波峰焊機中常見的預熱方法有三種：空氣對流加熱、紅外加熱器加熱以及熱空氣和輻射相結合的方法加熱。
1.3.3預熱溫度
一般預熱溫度為130~150℃,預熱時間為1~3min。預熱溫度控制得好，可防止虛焊、拉尖和橋接，減小焊料波峰對基板的熱沖擊，有效地解決焊接過程中線路板翹曲、分層、變形問題。
1.4焊接系統
焊接系統一般采用雙波峰。在波峰焊接時，線路板先接觸第一個波峰，然后接觸第二個波峰。第一個波峰是由窄噴嘴噴流出的“湍流”波峰，流速快，對組件有較高的垂直壓力，使焊料對尺寸小、貼裝密度高的表面組裝元器件的焊端有較好的滲透性；通過湍流的熔融焊料在所有方向擦洗組件表面，從而提高了焊料的潤濕性，并克服了由于元器件的復雜形狀和取向帶來的問題；同時也克服了焊料的“遮蔽效應”湍流波向上的噴射力足以使焊劑氣體排出。因此，即使線路板上不設置排氣孔也不存在焊劑氣體的影響，從而大大減少了漏焊、橋接和焊縫不充實等焊接缺陷，提高了焊接可靠性。經過第一個波峰的產品,因浸錫時間短以及部品自身的散熱等因素，浸錫后存在著很多的短路、錫多、焊點光潔度不正常以及焊接強度不足等不良內容。因此,緊接著必須進行浸錫不良的修正,這個動作由噴流面較平較寬闊、波峰較穩定的二級噴流進行。這是一個“平滑”的波峰，流動速度慢，有利于形成充實的焊縫，同時也可有效地去除焊端上過量的焊料，并使所有焊接面上焊料潤濕良好，修正了焊接面，消除了可能的拉尖和橋接，獲得充實無缺陷的焊縫，最終確保了組件焊接的可靠性。雙波峰基本原理如圖3。
1.5冷卻
浸錫后適當的冷卻有助于增強焊點接合強度,同時,冷卻后的產品更利于爐后操作人員的作業。因此,浸錫后產品需進行冷卻處理。
2使用屏蔽模具波峰焊接工藝技術
由于傳統波峰焊接技術無法應對焊接面細間距、高密度貼片元件的焊接，因此一種新方法應運而生：使用屏蔽模具（如圖4）遮蔽貼片元件來實現對線路板焊接面插裝引線的波峰焊接。
2.1使用屏蔽模具波峰焊接技術的優點
1）實現雙面混裝PCB波峰焊生產，能大幅提高雙面混裝PCB生產效率，避免手工焊接存在的質量一致性差的問題。
2）減少粘貼阻焊膠的準備時間，提高生產效率，降低生產成本。
3）產量相當于傳統波峰焊。
2.2屏蔽模具材料
1）制作模具必須防靜電，常見材料為：鋁合金，合成石（國產/進口），纖維板。使用合成石時為避免波峰焊傳感器不感應，建議不要使用黑色合成石。
2）制作模具基材厚度。根據機盤反面元件的厚度，選取5～8mm厚度的基材制作模具。
2.3模具工藝尺寸要求
1）模具的外形尺寸：模具的長與寬分別等于PCB的長與寬加上60mm的載具邊的寬度且模具寬度必須350mm，具體工藝尺寸如圖5。當PCB寬度小于140mm時，可以考慮在一模具同時放置兩塊PCB焊接。
2）工藝邊離邊緣8mm，另外兩邊貼近邊緣地方加裝10mm寬、10mm高的電木條，以增加模具的強度，減少模具變形。
3）每個加強檔條上必須使用螺絲固定，螺絲與螺絲的間隔必需在150mm以下。
4）在模具制作完成后，需在四周且間距100mm以內安裝壓扣 （固定PCB于模具上），且須注意以下幾點：（1）旋轉一周不碰觸到零件；（2）不影響DIP插件；（3）能將PCB穩固于模具。
5）模具的四個角要開一個R5的倒角。
6）模具上的PCBA在過錫爐時，有些零件受錫波的沖擊會產生浮高，因此對一些容易浮高的零件采用壓件的方法來解決。目前主要采用的方式：（1）金屬鐵塊壓件；（2）模具上安裝壓扣壓件；（3）制作防浮高壓件治具。
3提高波峰焊接質量的方法和措施
分別從焊接前的質量控制、生產工藝材料及工藝參數這三個方面探討了提高波峰焊質量的有 效方法。
3.1 焊接前對線路板質量及元件的控制
3.1.1焊盤設計
1）在設計插件元件焊盤時，焊盤大小尺寸設計應合適。焊盤太大，焊料鋪展面積較大，形成的焊點不飽滿，而較小的焊盤銅箔表面張力太小，形成的焊點為不浸潤焊點。孔徑與元件引線的配合間隙太大，容易虛焊，當孔徑比引線寬0.05~0.2mm,焊盤直徑為孔徑的2~2.5倍時，是焊接比較理想的條件。
2）在設計貼片元件焊盤時，應考慮以下幾點：
（1）為了盡量去除“陰影效應”，SMD的焊端或引腳應正對著錫流的方向，以利于與錫流的接觸，減少虛焊和漏焊。波峰焊時推薦采用的元件布置方向圖如圖6所示。
（2）波峰焊接不適合于細間距QFP、PLCC、BGA和小間距SOP器件焊接，也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件。
（3）較小的元件不應排在較大元件后，以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸,造成漏焊。
（4）當采用波峰焊接SOIC等多腳元件時，應于錫流方向最后兩個（每邊各1）焊腳處設置竊錫焊盤，防止連焊。
（5）類型相似的元件應該以相同的方向排列在板上，使得元件的安裝、檢查和焊接更容易。例如使所有徑向電容的負極朝向板件的右面，使所有雙列直插封裝（DIP）的缺口標記面向同一方向等等，這樣可以加快插裝的速度并更易于發現錯誤。如圖7所示，由于A板采用了這種方法，所以能很容易地找到反向電容器，而B板查找則需要用較多時間。實際上一個公司可以對其制造的所有線路板元件方向進行標準化處理，某些板子的布局可能不一定允許這樣做，但這應該是一個努力的方向。
3.1.2PCB平整度控制
波峰焊接對線路板的平整度要求很高，一般要求翹曲度要小于0.5mm，如果大于0.5mm要做平整處理。尤其是某些線路板厚度只有1.5mm左右，其翹曲度要求就更高，否則無法保證焊接質量。
3.1.3妥善保存線路板及元件，盡量縮短儲存周期
在焊接中，無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點，因此線路板及元件應保存在干燥、清潔的環境中，并且盡量縮短儲存周期。對于放置時間較長的線路板，其表面一般要做清潔處理，這樣可提高可焊性，減少虛焊和橋接，對表面有一定程度氧化的元件引腳，應先除去其表面氧化層。
3.2生產工藝材料的質量控制
在波峰焊接中，使用的生產工藝材料有：助焊劑和焊料，分別討論如下：
3.2.1助焊劑質量控制
助焊劑在焊接質量的控制上舉足輕重，其作用是：
1）除去焊接表面的氧化物；
2）防止焊接時焊料和焊接表面再氧化；
3）降低焊料的表面張力；
4）有助于熱量傳遞到焊接區。目前，波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。
選擇助焊劑時有以下要求：
1）熔點比焊料低；
2）浸潤擴散速度比熔化焊料快；
3）粘度和比重比焊料小；
4）在常溫下貯存穩定。
3.2.2焊料的質量控制
錫鉛焊料在高溫下（250℃）不斷氧化，使錫鍋中錫-鉛焊料含錫量不斷下降，偏離共晶點，導致流動性差，出現連焊、虛焊、焊點強度不夠等質量問題。可采用以下幾個方法來解決這個問題：
1） 添加氧化還原劑，使已氧化的SnO還原為Sn，減小錫渣的產生；
2） 不斷除去浮渣；
3） 每次焊接前添加一定量的錫；
4） 采用含抗氧化磷的焊料；
5） 采用氮氣保護，讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來，取代普通氣體，這樣就避免了浮渣的產生。這種方法要求對設備改型，并提供氮氣。
目前最好的方法是在氮氣保護的氛圍下使用含磷的焊料，可將浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷最少、工藝控制最佳。
3.3焊接過程中的工藝參數控制
焊接工藝參數對焊接表面質量的影響比較復雜，并涉及到較多的技術范圍。
3.3.1預熱溫度的控制
預熱的作用：
1）使助焊劑中的溶劑充分發揮，以免線路板通過焊錫時，影響線路板的潤濕和焊點的形成；
2）使線路板在焊接前達到一定溫度，以免受到熱沖擊產生翹曲變形。一般預熱溫度控制在180~210℃，預熱時間1~3分鐘。
3.3.2焊接軌道傾角
軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯，特別是在焊接高密度SMT器件時更是如此。當傾角太小時，較易出現橋接，特別是焊接中，SMT器件的“遮蔽區”更易出現橋接；而傾角過大，雖然有利于橋接的消除，但焊點吃錫量太小，容易產生虛焊。軌道傾角應控制在5°~8°之間。
3.3.3波峰高度
波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化，應在焊接過程中進行適當的修正，以保證在理想波峰高度進行焊接，以壓錫深度為PCB厚度的1/2~1/3為準。
3.3.4焊接溫度
焊接溫度是影響焊接質量的一個重要的工藝參數。焊接溫度過低時，焊料的擴展率、潤濕性能變差，使焊盤或元器件焊端由于不能充分的潤濕，從而產生虛焊、拉尖、橋接等缺陷；焊接溫度過高時，則加速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化，易產生虛焊。焊接溫度應控制在250+5℃。
4常見焊接缺陷及排除方法
影響焊接質量的因素是很多的，表1列出的是一些常見缺陷及排除方法，以供參考。
波峰焊接是一項很精細的工作，影響焊接質量的因素也很多，還需要我們更深一步地研究，以期提高波峰焊的焊接質量。
參考文獻
[1]吳懿平，鮮飛.電子組裝技術[M].武漢：華中科技大學出版社，2006.
[2]張文典.實用表面組裝技術（第二版）[M].北京：電子工業出版社，2006.
[3]周德儉.表面組裝工藝技術[M].北京：電子工業出版社，2002.
[4]王德貴.迎接21世紀的表面組裝技術[J].電子工藝技術，1999（4）：169-171.
關鍵詞：橋梁橡膠支座制作安裝質量控制
中圖分類號：F767.5文獻標識碼： A 文章編號：
1橋梁支座的作用與分類
1.1 橋梁支座的作用
橋梁支座是橋跨結構與橋墩或橋臺的支承處設置的傳力裝置。支座不僅要承受和傳遞很大的載荷，并且還要保證橋跨結構可以產生一定的變位，保證橋梁結構在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下按設計要求自由變形，以使上、下部結構的實際受力情況符合結構的靜力圖式。
1.2 橋梁支座的分類
（1）梁式橋的支座，通常用鋼板、橡膠或鋼筋混凝土等材料來制作。從簡易的橡膠片墊層至結構復雜的鑄鋼輥軸支座，結構類型甚多。
（2）鋼筋混凝土和預應力混凝土公路橋梁常用的支座類型有：簡易墊層支座、弧形鋼板支座、鋼筋混凝土擺柱式支座、橡膠支座、拉力支座、減震支座等。
（3）橡膠支座能很好的滿足橋梁支座兩個作用的要求，因此近年來得以普遍推廣。橡膠支座主要可以分為三種型式：板式橡膠支座、盆式橡膠支座、四氟滑板式橡膠支座。
2．GYZ四氟滑板式橡膠支座產品簡述
2.1 GYZ產品分類
按結構型式板式橡膠支座區分為矩形板式橡膠支座(代號GJZ)、圓形板是式橡膠支座(代號GYZ)。按支座材料和適用溫度分為：a)常溫型橡膠支座，應采用氯丁橡膠(CR)生產，適用溫度為一250C～600C。不得使用天然橡膠代替氯丁橡膠，也不允許在氯丁橡膠中摻入天然橡膠；b)耐寒型橡膠支座，應采用天然橡膠(Nit)生產，適用的溫度為-40％～600C。
2.2產品質量現狀
橡膠支座是公路橋梁重要的承力和抗震減振裝置，近20年來在我國得以廣泛應用。但是應用中發現其質量優劣和工作應力直接影響著支座的作用功能和橋梁結構的安全可靠度與使用壽命。根據病害調查發現，幾乎每條高速公路上的橡膠支座都有不同程度的劣化，現在已發展到未通車的在建橋梁的板式橡膠支座安裝后就大量損壞。這當然是有多方面因素的影響，有施工質量方面的問題，也有支座生產廠方的生產工藝的問題和選用原料（膠料、填充劑等）質量的問題，也有橋梁設計（包括支座的設計與選用）的問題。
橡膠支座的劣化過程通常表現為橡膠外鼓裂紋發生裂紋發展鋼板外露鋼板氧化鋼板銹蝕脫膠支座壓潰（失穩）或鋼板斷裂，應當是一個漫長的過程。通過對支座的使用狀況的調查，支座病害可分為兩大類，一是內在質量，如橡膠質量；膠層厚度不均勻；膠料中夾雜、微孔等形成的初始病源。二是施工安裝質量不到位；支座設計應力過高造成強度儲備不足；支座設計、布置不當等。橡膠老化需要一定的時間，但目前大面積出現的早期劣化是極不正常的。
膠料質量是影響橡膠支座使用壽命的主要因素。膠料質量的優劣與含膠量、填充劑和摻不摻加再生膠密切相關，橡膠的老化是一種不可逆轉的化學反應，直接影響橡膠支座的壽命。世界各國對橡膠支座使用的膠料都明確規定：不允許摻入任何再生膠, 摻入再生膠的支座會使支座過早劣化而影響使用壽命。
我們可以通過跟蹤、查驗生產方對產品原材的檢測報告或者通過國家認可的實驗室對產品進行抽查復檢來判斷原料的優劣和成品支座的各項指標是否符合要求。
3、采購過程及控制要點
通過初步了解了以上橡膠支座的基本知識和性能參數，接下來開始著手采購前的資料收集。
3.1 篩選供應商
通過網絡檢索、行業報道、參考以往工程選定的供應商等多種渠道，篩選出多家規模相近，生產規范的生產廠商，索取營業執照、稅務登記證、國家生產許可證、ISO9001質量管理體系認證證書、相近規格的產品實物及產品出廠檢測報告、第三方質量檢測報告等資料。通過資料的初步對比淘汰不規范、資料不齊全的生產廠商，最終選定3到4家信譽好、生產規范的供應商，將其資料樣品報業主及監理審批通過后，向審批通過的廠家發放招標邀請函，擇日公開招標。
3.2 公開招標：
按JT/T4-2004標準的要求，各供應商在滿足規范要求、保證產品質量的前提下，做技術標及商務標，密封交至招標小組。招標小組成員由工程部、技術部、質量部、物資部、經營部、法務部、紀檢委等部門成員組成，當場開標，并經過二次議標后，通過對生產規模、產品質量、成交價格、歷史信譽、售后服務等多方面的綜合對比和評價，最終宣布中標方。
3.3 合同簽訂
供需雙方經友好協商達成一致，簽署工程材料購銷合同，明確雙方的權利和義務，所購產品的質量標準及檢驗依據，付款方式、驗收方式、包裝形式、運輸方式、交貨日期、提出異議期限及處置辦法、違約責任等。
3.4 產品驗收及抽檢
驗收包括產品外觀、數量、規格型號等硬件驗收，也包括檢測報告、合格證等軟件資料的驗收。
以GYZΦ200*42mm支座為例，首先核對數量、規格型號是否正確，接下來核對尺寸偏差，主要是外觀、直徑和厚度，支座外形尺寸應用鋼直尺量測，厚度應用游標卡尺或量規量測。對圓形支座，其直徑、厚度應至少量測四次，測點應垂直交叉，并量測圓心處厚度。外形尺寸和厚度取其實測值的平均值。檢測標準如下表：
對于出廠檢測報告中的數據，可以在所供的支座中隨機抽查部分，通過國家認可的第三方檢測機構，核對數據的真實性及可靠性。
3.5運輸及貯存
支座在運輸中，應避免陽光直接曝曬、雨淋、雪浸，并應保持清潔，不應與影響橡膠質量的物質相接觸。由于本批次支座要經過海運到達科倫坡港口，路途有近兩周時間，因此為避免支座在長途運輸中的損壞，要求全部木箱封裝處理。
儲存支座的庫房應干燥通風，支座應堆放整齊，保持清潔，嚴禁與酸、堿、油類、有機溶劑等相接觸，并應距熱源lm以上且不能與地面直接接觸。
支座儲存期不宜超過一年。如儲存期較長，則在使用時應進行有關檢驗，其力學性能應符合本標準的有關規定和要求。
4 支座的安裝工藝及安裝質量控制
支座墊石是放置橡膠支座、傳遞梁端荷載的重要結構，一般長度與寬度以比橡膠支座平面尺寸大50mm為宜。高度以不低于100mm，便于日后更換支座時，方便千斤頂的安置。支座墊石內應布置鋼筋網，鋼筋直徑為8mm時，間距宜為50mm×50mm，橋梁墩、臺內應有豎向鋼筋延伸至支座墊石內，支座墊石的混凝土強度等級不應低于C30。在平坡情況下，同一片梁兩端支承墊石及同一橋墩、臺上支承墊石應處于同一設計標高平面內，其相對高差不應超過±1.5mm，同一支承墊石高差應小于0.5mm。
為達到支座安放平整、密貼，梁板橫坡平順的目的，在施工時，應根據縱橫坡情況，對支座上承面進行適當調整，對支座下承面應通過墊石標高及幾何尺寸的事先精確計算來指導和控制施工。在支座安裝前應先確保墩臺頂與墊石的軸線位置、標高、墊石尺寸、平整度等方面的施工質量滿足設計與規范要求;并將墊石頂面清理干凈,確保墊石頂面無浮砂、灰塵、油污,然后在墊石上采用環氧樹脂砂漿找平、坐漿，將支座及時安放在砂漿上，并采用水平尺檢查支座的水平度，確保支座頂面水平。嚴禁采用油毛氈，橡膠板、木材等材料墊高支座。
支座上加設的支承鋼板外觀應平整，無翹曲、變形、銹蝕、裂縫等現象，鋼板還應刷防銹漆。當施工中發現某種支座缺乏或規格、型號不對時，嚴禁對各處的支座隨意代換,也不得以大代小、以強代弱,更不能以小代大、以弱代強。
參考文獻
[1] 黃躍平,胥明,周明華,板式橡膠支座膠層厚度不均勻對支座力學性能的影響，2005年交通部全國橋梁學術會議論文集，北京人民交通出版社，2005.10
