焊接技术

焊台 | 电烙铁 | IC拔放台 | 焊枪 | 锡线 | 吸锡器 | 锡线座 | 镊子 | 焊接材料 | 熔锡炉 | 

 测量技术卡尺 | 深度尺 | 高度尺 | 千分尺 | 千分表/百分表 | 量块 | 花岗石平板 | 角度尺 | 水平仪 | 厚度规 | 半径规 | 螺丝规 | 

粘接技术

贴片胶 | 导电胶 | 散热膏 | 螺丝胶 | UV胶 | 快干胶 | 结构胶 | UL黄胶 | UL白胶 | 镜片胶 | 其它 | 

 净化技术过滤器 | 送风口 | 传递窗 | 净化擦拭纸 | 净化擦拭布 | 净化棉签 | 

粘贴技术

茶色高温胶带 | 铁氟龙胶带 | 绿胶带 | 美纹胶带 | 双面胶带 | 铜铝箔胶带 | 醋酸胶带 | 封箱胶带 | 电工胶带 | 

ESD技术

环境静电防护系列 | 储运静电防护系列 | 人体静电防护系列 | 防静电仪器系列 | 防静电设备系列 | 防静电工具夹具系列 | 防静电化工辅料系列 | 防静电包装标贴系列 | 

紧固技术

钳子系列 | 扳手系列 | 螺丝批系列 | 电批系列 | 电钻系列 | 胶枪系列 | 热风枪系列 | 风批系列 | 扭力工具系列 | 胶纸机 | 螺丝机 | 滴胶机 | 

  SMT技术

波峰焊、回流焊炉温测试仪 | 锡膏厚度测试仪 | 锡膏粘度测试仪 | 锡膏搅伴机 | BGA重修工作站 | 钨钢刀研磨机 | PC板切脚机 | 管带截断机 | PCB分板机 | 超声波焊接机 | 

润滑技术

润滑油 | 润滑剂 | 润滑脂 | 黄油 | 散热油 | 阻尼油 | 清洁剂 | 防锈剂 | 保护漆 | 其它喷剂 | 

光学技术

三次元测量仪 | 二次元测量仪 | 三坐标测量仪 | 投影仪 | 工具显微镜 | 放大镜系列 | 秒表系列 | 

测试技术

示波器 | 分析仪 | 仪表 | 记录仪 | 测试仪 | 信号发生器 | 信号源 | 电源 | 电视图像信号产生器 | 环境测试仪表 | 元器件测试器 | 

环境技术

温度试验箱 | 湿度试验箱 | 盐雾试验箱 | 振动试验装置 | 跌落试验装置 | 冲击试验装置 | 除湿器 | 干燥器 | 加湿器 |

　　 古云：工欲善其事，必先利其器。因此，在此我们要为大家介绍一些装机不可或缺的工具，这些

　　 工具可以很容易在各大小电料行里购得。如果你是一个装机的新手的话，建议你不必一次买齐所

　　 有的工具，只要有基础的几样就够了，其它的工具可以慢慢增购。

　　 ◆基础工具

　　 所谓的基础工具，就是装机与改机必备的工具，缺少这里的任何一种工具的话，都会使你的装机

　　 生涯万分痛苦，因此，这些基础工具可以算是必要的投资。这些工t的价差相当大，尤其是烙铁。

　　 ◆烙铁

　　 烙铁可以算得上是装机人的左右手，它的功能是负责把焊锡融化，让焊锡可以附着于接点上，将

　　 其固定。市面上的烙铁品牌繁多，价差也很大。一般的烙铁大约可分成两个等级，一种是有恒温

　　 控制的，另外一种则没有。

　　 没有恒温控制的烙铁通常是用瓦特数来标示它的热度，常见到的有20瓦特、30瓦特、40瓦特、

　　 50瓦特以及60瓦特等，瓦特数越高的，表示消耗电量越大，烙铁头也越烫，以真空管电路而言，

　　 由于要焊接的接点面积通常都不小，因此，以40瓦特至50瓦特的烙铁较为合适，另外，现在市面

　　 上还有一种两段式的烙铁，它在平常时的功率比较小，例如15瓦特，不过，当你需要高温时，它

　　 提供了一个按钮，按下去可以用更高的瓦数来加热，例如60瓦特。通常这种瞬间加热都有一个时

　　 间限制，加热超过时间的话很容易让烙铁受损。

　　 至于恒温控制的烙铁它会保持烙铁头的温度恒定，一般型的恒温烙铁外观与没有恒温控制的烙铁

　　 相差不多，有的会在握柄的地方提供一个旋钮，让使用者调整温度，有的是将旋钮做在握柄内部，

　　 必须将烙铁拆开才能调整。更高级的恒温烙铁大概都是机座与烙铁分离的，机座上面有控制温度

　　 的旋钮，通常都有刻度可以参考，并且还会有一个加热指示灯。

　　 购买烙铁最需要注意的地方，除了瓦特数以外，就是烙铁头的耐用性了。由于烙铁头是高温工作，

　　 因此品质不良的烙铁头可能一下就氧化了， 目前比较高级的烙铁头都是陶瓷材料，可以延长使用

　　 寿命。另外，烙铁头的形状也有好多种可以选择，在我们的用途里大概只需要扁型与尖头型就足

　　 够了，这些烙铁头通常可以另外购买。

　　 焊接是装机最基本的动作，各位必须勤加练习。首先，我们必须要知道什么样的东西可以焊接，

　　 一般而言，金属类的东西如铁、锡、铜等都是很容易焊接的东西。焊接的第一个步骤是先让烙铁

　　 靠近焊接处加热，然后把焊锡伸入焊接处，这时焊锡会被烙铁的高温溶解而变成液态，注意，这

　　 时焊锡可能会冒出白烟，这种白烟虽然味道不差，也不要吸人太多。最后，当你觉得焊锡的量足

　　 够了以后，就可以移开焊，然后移开烙铁头，这时接点上的焊锡可能还是液状，不过在几秒钟以

　　 后，周围温度会下降，焊锡就会慢慢凝固，各位千万不要心急去吹气，否则焊点可能会不牢固，

　　 甚至会发生冷焊(即焊接失败)。

　　 ◆烙铁座

　　 烙铁座是用来放置烙铁的架子，它的构造通常都很简单，一个底座加上一个安置烙铁的弹簧式套

　　 筒，底座上通常还会有一个凹槽，让使用者在里面放一块海绵，使用烙铁时，可以让海绵吸一点

　　 水，当烙铁头脏掉时可以让它在海绵上擦拭几回。

　　 ◆焊锡

　　 焊锡的任务是负责固定金属接点，它的成分是低熔点金属，一般是铅锡合金，铅与锡的比例通常

　　 约为40:60,并且，中心都会灌以松香类的助焊剂。有一些hi-end零件厂家推出的焊锡，里面通常

　　 还会加入一点银，更讲究的还有些不含铅，由于焊锡本身就是导体的一部份，因此，它也会明显

　　 的影响，在挑选焊锡时也应该注意。

　　 除了成分以外，焊锡也有粗细的不同，较细的焊锡适合接点较小的场合，而较粗的焊锡则适合大

　　 接点的场合，以真空管线路而言，焊锡直径就算到1.5mm烙铁座。

　　 ◆吸锡器

　　 当我们更换零件，或是修整接点时，常常会需要把接点上旧的焊锡清除，这时，我们就必须用吸

　　 锡器来达成这个任务。简单的吸锡器是手动式的，里面有一个弹簧，使用时先把吸锡器末端的滑

　　 杆压人，然后用烙铁对接点加热直到接点上的焊锡融化。这时，把吸锡器靠近接点，按下吸锡器

　　 上面的按钮，吸锡器就会靠弹簧的力量瞬间将液态的锡吸走，如果吸不干净的话，可以重复上述

　　 的步骤二至三次。

　　 这种简单的吸锡器大部份都是塑料制品，它的头部由于会常常接触高温，因此通常都是耐热塑料，

　　 不过久了以后还是会变形，因此，在购买吸锡器时要注意这个部份能不能更换。

　　 吸锡器在使用一段时间后必须经常清理，要不然的话内部活动的部份或是头部会被焊锡卡住。清

　　 理的方式随着吸锡器的不同而不同，不过大部份都是将吸锡头拆下来，再分别清理。　　

　　 ◆三用电表

　　 左：常见的数宇式万用电表

　　 右：交直流两用的数字电流

　　 钓表

　　 三用电表可谓自己装族的必备仪器，所谓的三用，表示它可以测量电路里的电阻、电压与电流这

　　 三种基本量。适当的使用三用电表，可以作许多事情，因此，三用电表又常被称为是万用电表。

　　 一般市面上的三用电表的功能都不只有三种，有的还可以测量电容、频率、晶体管放大率等等．

　　 老式的三用电表是模拟指针式的，使用起来比较麻烦，新一代的三用电表则是数字式的，除了使

　　 用方便以外，精确度也比较高。由于我们要装的是真空管电路，常常会需要测量很高的电压。因

　　 此，选购电表时最好买测量电压范围超过5 O O伏特的。

　　 ◆尖嘴钳

　　 较新型的肩嘴钳

　　 无弹簧不易故障

　　 尖嘴钳的任务是负责夹住零件或是导线，用途相当广泛。例如当你要把零件从焊接点上拆下来时，

　　 由于接点会被烙铁加热，相当烫手，你可以用一只手握住尖嘴钳来夹零件，另一手握烙铁，利用

　　 尖嘴钳来取下零件。使用尖嘴钳时，要当心不要用力过猛，否则尖嘴钳上的牙印可能会把零件接

　　 脚或是导线的外表咬伤，影响美观以及声音。

　　 购买尖嘴钳时，要注意尖嘴钳的大小。一般水电工人用的尖嘴钳相当大，不适合较精细的场合。

　　 除此之外，老式的尖嘴钳都是靠着中间的一支弹簧来把尖嘴钳张开，这种弹簧通常过不久就会掉

　　 出下来或是不小心被弄变形，最后通常是变成没有弹簧的尖嘴钳，增加使用上的困难，

　　 新一代的尖嘴钳有鉴于上述的问题，修改了撑开钳子的方法，因此，使用起来比较方便，

　　 ◆斜口钳

　　 斜口钳的任务是负责剪断导线。与尖嘴钳一样，购买斜口钳时也要注意大小与是否使用弹簧，比

　　 较高级的斜口钳都会标示它所能剪断的最大线径，以铜线为标准，越大的斜口钳所能处理的线径

　　 越粗。

　　 除了剪断导线以外，斜口钳加上尖嘴钳也可以负责将导线的绝缘皮剥除，不过这需要一点力量的

　　 拿捏。先用尖嘴钳夹住电线，预留下要剥除的绝缘皮长度，然后另一手用斜口钳夹住导线外围轻

　　 轻用力转一圈，将绝缘皮剪开剥除，用力太大的话可能会伤及导线，用力太小则无法剪开绝缘皮。

　　 由于斜口钳整天与金属硬碰硬，因此斜口钳的材料十分重要，如果硬度不够的话，三两下就软掉

　　 了，如果太硬则容易崩坏。

　　 ◆各式螺丝刀

　　 这些螺丝刀是负责上紧或是放松螺丝的，相信各位一定会使用，因此不再洋述。选购螺丝刀时也

　　 要注意材料，太差的螺丝刀遇到硬一点的螺丝就会变形。由于螺丝有分英制与公制两种，因此购

　　 买螺丝刀时也要注意你要用的是哪一种规格。螺丝刀不必一次买齐，要用什么买什么就够了，另

　　 外，螺丝刀也有各种不同的长短。

　　 ◆进阶工具

　　 以下所列出来的工具，每一样都能增进你工作的便利，不过没有它们你应该也能顺利装机，因此，

　　 你可以在有需要时才去购买这些工具。

　　 ◆剥线钳

　　 方便好用的剥线钳， 为因应不同线径， 应准备至少两支．剥线钳可以把导线上的绝缘皮剥开，

　　 市面上常见的剥线钳有两种，一种是用旋钮来选择线径，另外一种则是在上面开丁许了小孔，每

　　 一个小孔旁边都会标示适用的线径。须注意的是，旋钮式的剥线钳不但线径不易调整，常常会剪

　　 到导体，而且剥线所需的空间也很大，装机时很难预留这么大的空间来使用这种剥线钳。至于另

　　 外一种剥线钳就好多了，它上面已经开好了一个一个的小孔，就算是事先并不知道导线的线径，

　　 多试几次就知道了，不过这种剥线钳的孔位可能无法涵盖所有的导线，你可能需要买两把不同的

　　 规格，而且导线又有英制与公制的分別，一般而言，买公制的就可以了。

　　 ◆各式尖嘴钳

　　 为了适应各种不同的场合，尖嘴钳其实还有各种不同的样子，有的是弯曲的，有的嘴比较长，比

　　 较特殊的是一种上面没有牙印的尖嘴钳，这种钳子夹东西的两只臂都是圆形的，可以避免不小心

　　 把零件的表面夹伤，不过相对地它固定东西的能力也比较差，同时如果你使力过大的话，还是会

　　 在零件表面压上一个凹陷。在你有了装机经验以后，可以视以后的需求来添购各种不同的尖嘴钳，

　　 工具越多，装机的乐趣就越多。

　　 ◆折线钳

　　 这种折线钳的目的就是将零件的引线折脚，如果你不用折线钳的话，也可以用尖嘴钳来折脚，只

　　 是特别注意不要把引线表面弄伤。折线钳大概有两种样子，一种是一次可以同时折两只脚的，这

　　 种折线钳可以选择两个折脚之间的距离，一般是用在PC板上零件插件，另一种折线钳一次只能折

　　 一个脚。基本上，除非是特别的需要，要不然宁可用手来帮零件折脚，因为这样折出来的角度非

　　 常圆滑，也不会弄伤导线。

　　 ◆套筒扳手组合

　　 在锁变压器、滤波电感、RCA讯号座、喇叭端子时，我们常常会需要把六角型的螺母转紧，对于

　　 生手而言，可以用尖嘴钳夹住螺母两端旋转，来代替套筒扳手，不过这种锁法通常都不会太紧，

　　 而且很容易就把螺母刮得乱七八糟，因此，对于比较讲究的DIY族而言，购买一套套筒扳手是必

　　 须的，市面上有一种整组的套筒扳手，里面除了规格齐全的套筒外，还有各种转接器，可以让使

　　 用者轻易地从各个方向锁紧螺丝，同样地，套筒扳手也有英制和公制之分，建议还是购买公制的

　　 扳手。除了套筒扳手以外，你最好再买一支活动扳手，只需最小的就够了，它可以用来很方便地

　　 固定端子的一端，然后用套筒扳手或是其它扳手把另外一端锁紧。

　　 ◆各式扳手套筒扳手组合

　　 在某些场合例如CD唱盘、欧洲机器里，常常会遇到内六角螺丝，甚至是星状螺丝，因此，我们可

　　 能就必须准各可以打开这些螺丝的扳手。一般来说，像内六角螺丝这样的扳手通常都有一整组的

　　 可以买，同样地，内六角螺丝也有分公制和英制，但是并没有一定那一种比较好，因为这必须视

　　 螺丝而定。另外，六角扳手本身的材质也很重要，否则的话，遇到紧一点的螺丝就完了。另外，

　　 市面上也有一些零卖的进口六角扳手与星状扳手，外型和一般的螺丝刀很像．

　　 ◆工作虎钳

　　 当你在装机器的时候，可能常常会觉得两只手不太够用，希望有第三只手可以帮忙，因此，如果

　　 旁边没有别人的话，你只有想办法自己生出第三只手，要不然就要买一个工作虎钳。工作虎钳有

　　 大有小，一般的电材行里面卖的都比较小，它可以固定在桌面上，并月．可以帮你把东西咬住，

　　 让你方便施工，这个东西对你在焊接、钻孔、使用挫刀时都有意想不到的方便，不要用的时候还

　　 可以轻易地把它取下，非常好用。

　　 ◆电钻

　　 电钻顾名思义就是钻孔用的，如果只是要在PC扳上钻孔的话，有一种两、三百块的手握型小电钻

　　 就可以搞定。但是，如果你还要在机箱上钻孔的话，可能就必须买大一点的电钻。其实电钻本身

　　 并不算贵，真正贵的是钻头，一般的钻头是HSS材料，可以钻一些较软的金属，价格比较便宜，

　　 不过钻头直径越大越贵。如果你要钻的东西是不锈钢的话，至少必须使用镀钴的HSS钻头，或者

　　 是钻碳钢，最好是使用钨钢钻头，这些钻头每一种都非常贵。

　　 除了上述的手提式电钻以外，一般常见的就是固定式的钻台，这种钻台通常是以马力来区分，用

　　 这种钻台钻孔的好处就是钻头不会跑来跑去，钻的孔位置可以取得很准。

　　 ◆电锯机

　　 电锯机可以用来切割金属扳、压克力板、木板等。

　　 ◆挫刀组

　　 在钻孔或是切割完之后，如果残留有毛边的话，就必须使用挫刀来把毛边挫平。挫刀有大有小，

　　 根据不同的材料，挫刀上的纹路也会不太一样，一般市面上的挫刀只能挫一些像铝合金、玻璃纤

　　 维板等较软的东西，如果要挫不锈钢的话，必须另外购买特殊的挫刀。

　　 ◆各种接点复活剂、润滑剂、保护剂

　　 在装好机器以后，你可以在电路里的金属接点上，喷一些不导电的接点保护剂以隔绝空气。另外，

　　 当接点已经氧化时，也可以喷一点金属接点复活剂来除锈，这些药剂大部份都是喷雾型.

　　 ESD是代表英文ElectroStatic Discharge即"静电放电"的意思。ＥＳＤ是本世纪中期以来形成

　　 的以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热（火花）效应（如静电引起

　　 的着火与爆炸）及和电磁效应（如电磁干扰）等的学科。近年来随着科学技术的飞速发展、微电

　　 子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，对静电放电的电磁场效应如电磁干扰（ＥＭＩ）及电

　　 磁兼容性（ＥＭＣ）问题越来越重视。

　　 2.静电引燃的界限?

　　 静电非导体的引燃电位约30KV。国家标准《防止静电事故通用导则》中5.2.3条指出,静电非导体

　　 的电位低于15KV时不会引燃最小引燃能量大于0.2ｍＪ的可燃性气体。但有些情况下，产生引燃

　　 的界限还要小，有的标准规定约5KV。防止人体遭受静电非导体电击的带电电位约10KV以下。

　　 3.静电性能的参数?

　　 物体带电的多少常用静电电荷量和静电电压表示，而测量材料如塑料、橡胶、防静电地板（面）、

　　 地毯等的防静电性能通常用电阻，电阻率、体积电阻率、表面电阻率、电荷（或电压）半衰期、

　　 静电电容、介电常数等 。但最常用最可靠的还是电阻及电阻率。

　　 4.静电对人体的影响?

　　 若人体静电超过2－3kV,当人接触接地金属时则会产生静电电击，若静电电压很高，则会对人体

　　 心项原则成为有效的静电控制程序的基础。

　　 过去许多年，我经常告诉把这个原则应用在静电控制：保持简单与保证重点。我也极力推行静电

　　 放电(ESD, electrostatic discharge)的控制程序集中在四个基本概念。虽然技术、工艺和材

　　 料在这个期间都已进化，但是有效的静电控制程序的设计与实施仍然是基于以下四个概念：

　　 把静电保护设计到元件和产品内

　　 消除产生静电的材料与过程

　　 驱散或中和静电放电

　　 提供对静电放电的物理保护

　　 尽管如此，我们经常遇见的问题显示，我们应该考虑加入第五个概念：检测你的过程与环境。

　　 我们第一个概念是，设计你的元件、产品和装配，使其更合理的避免静电放电(ESD)的作用。可

　　 能的话，使用对静电不敏感的元件，或者对你使用的那些静电放电敏感的(ESDS,ESDsensitive)

　　 元件提供适当的输入保护。这里相互矛盾的是，先进的生产技术意味着更小型化和更复杂的几何

　　 形状，通常对ESD更为敏感。可是，在产品设计建立越多的ESD控制，其后将发生的问题越少。

　　 很明显，产品设计不是完整的答案。你不可以逃避ESD元件和产品，但是可以减少或消除静电放

　　 电的产生与积累。首先要从工作环境中尽可能地减少或消除许多静电产生的工序或材料，如普通

　　 塑料。因为ESD不会发生在保持相同电势或零电势的材料之间，所以工作环境中的工序或材料应

　　 该保持在相同的静电电势。通常，这些导电或驱散材料应该电气连接到相同的公共地，如电气地

　　 线。另外，提供地线给静电手环带、地板或工作台表面，安全地减少放电产生与积累。

　　 因为静电的所有产生是不可能完全消除的，所以我们的第三条原则是，安全地驱散或中和那些要

　　 发生的静电放电。适当的接地和导电性或驱散性的材料起主要作用。例如，带静电进入工作环境

　　 的工人可通过带静电手环或穿戴ESD控制的工作鞋踏过ESD地板垫来消除自己身上的静电。静电传

　　 到地线，而不是对敏感元件放电。

　　 对一些物体，如普通塑料和其它绝缘体，接地不能消除静电放电。通常，利用离子作用来中和这

　　 些绝缘材料上的放电。离子作用过程产生正负离子，吸引到放电物体表面，因此有效地中和静电

　　 放电。

　　 我们的第四个原则是防止要发生的静电放电接触到敏感元件和装配。一个方法是，对元件和装配

　　 提供适当的接地或分流，使任何放电从产品分散开。第二个方法是，在适当的包装材料中包装和

　　 运输敏感元件。这些材料可有效地将产品屏蔽开静电，减少由于包装内任何产品移动而产生的静电

　　 最后，不要去问一个过程是否会产生ESD危害，继而猜测答案，检测一下就可以了。例如，利用场

　　 强计(fieldmeter)检测是否有可能产生ESD危害的静电场的存在。测量是最稳妥的方法。你确认

　　 和量化那些真正需要静电保护的区域，允许你集中在那些最为关注的区域。另外，你可以确认那

　　 些不会产生ESD危害的区域，节省你作那些不必要保护的花费。

　　 这五条原则成为有效的静电控制程序的基础。它们可帮助选择适当的材料和程序，用来有效地控

　　 制ESD。在大多数情况下，有效的程序将涉及所有这些概念。在开发控制程序中，确认那些敏感元

　　 件、敏感的级别、和那些对其具有ESD危害的操作。然后看看哪个概念将保护到这些元件。最后，

　　 选择和实施可完成这个任务的程序和材料的结合使用。

　　 体化方向的迅速发展，对电子组装技术提出了更高的要求，新的高密度组装技术不断涌现，其中

　　 BGA(Ball Grid Array球栅阵列封装)就是一项己经进入实用化阶段的高密度组装技术。本文试

　　 图就BGA器件的组装特点以及焊点的质量控制作一介绍。

　　 l、BGA技术简介

　　 BCA技术的研究始于60年代，最早被美国IBM公司采用，但一直到90年代初，BGA才真正进人实用

　　 化的阶段。

　　 在80年代，人们对电子电路小型化和I/O引线数提出了更高的要求。虽然SMT使电路组装具有轻、

　　 薄、短、小的特点，对于具有高引线数的精细间距器件的引线间距以及引线共平面度也提出了更

　　 为严格的要求，但是由于受到加工精度、可生产性、成本和组装工艺的制约，一般认为QFP(Quad

　　 Flat Pack方型扁平封装)器件间距的极限为0.3mm，这就大大限制了高密度组装的发展。另外，

　　 由于精细间距QFP器件对组装工艺要求严格，使其应用受到了限制，为此美国一些公司就把注意

　　 力放在开发和应用比QFP器件更优越的BGA器件上。

　　 精细间距器件的局限性在于细引线易弯曲、质脆而易断，对于引线间的共平面度和贴装精度的要

　　 求很高。

　　 BGA技术采用的是一种全新的设计思维方式，它采用将圆型或者柱状点隐藏在封装下面的结构，

　　 引线间距大、引线长度短。这样，BGA就消除了精细间距器件中由于引线问题而引起的共平面度

　　 和翘曲的问题。

　　 JEDEC(电子器件工程联合会)(JC-11)的工业部门制定了BGA封装的物理标准，BGA与QFD相比的

　　 最大优点是I/O引线间距大，己注册的引线间距有1.0、1.27和1.5mm，而且目前正在推

　　 1.27mm和l.5mm、间距的BGA取代0.4mm-O.5mm的精细间距器件。

　　 BGA器件的结构可按焊点形状分为两类:球形焊点和校状焊点。球形焊点包括陶瓷球CBGA(Cerami

　　 c Ball Grid Array)、载带自动键合球栅阵列TBGA(Tape AutOmatec Ball Grid Array)塑料

　　 球栅阵列PBGA(Plastic Ball Array)。

　　 CBGA、TBCA和PBCA是按封装方式的不同而划分的。柱形焊点称为CCGA(Ceramic Column 　　

　　 GridArray)。

　　 由于BGA器件相对而言其间距较大，它在再流焊接过程中具有自动排列定位的能力，所以它比相

　　 类似的其它元器件，例如OFP，操作便捷，在组装时具有高可靠性。据国外一些印刷电路板制造

　　 技术资料反映，BGA器件在使用常规的SMT丁·艺规程相设备进行组装生产时，能够始终如---地

　　 实现缺陷率小十2O(PPM)，而与之相对应的器件，例如QFP。在组装过程中所形成的产品缺陷率

　　 至少要超过其10倍。

　　 综上所述，BCA器件的性能和组装优于常规的元器件，但是许多生产厂家仍然不愿意投资开发大

　　 批量生产BCA器件的能力。究其原因主要是BGA器件焊接点的测试相当圈难，不容易保证其质量相

　　 可靠性。

　　 2、BGA器件焊接点检测中存在的问题

　　 目前，对以中等规模到大规模采用BGA器件进行电子组装的厂商，主要是采用电子测试的方式来

　　 筛选BGA器件的焊接缺陷。在BGA器件装配期间控制装配工艺过程质量和鉴别缺陷的其它办法，包

　　 括在焊剂漏印(Paste Screening)上取样测试和使用X射线迸行装配后的最终检验，以及对电子

　　 测试的结果进行分析。

　　 满足对BGA器件电子测试的评定要求是一项极具挑战性的技术，因为在BGA器件下面选定溯试点是

　　 困难的。在检查和鉴别BGA器件的缺陷方面，电子测试通常是无能为力的，这在很大程度上增加了

　　 用于排除缺陷和返修时的费用支出。

　　 在检测BGA器件缺陷过程中，电子测试仅能确认在BGA连接时，判断导电电流是通还是断?如果辅

　　 助于非物理焊接点测试，将有助于组装工艺过程的改善和SPC(StatistiCal Process Control

　　 统计工艺控制)。

　　 3、BGA器件检测方式的探索

　　 测试

　　 BCA器件连接点的物理特性和确定如何才能始终如一地在装配工艺过程中形成可靠连接的能力，

　　 在开始进行工艺过程研究期间显得特别的重要。这些测试所提供的反馈信息影响到每个工艺过程

　　 的调整，或者要变动焊接点的参数。

　　 可以用于对整个BCA器件组装工艺过程进行精确测量和质量检测的检验设备非常少，自动化的激

　　 光检测设备能够在元器件贴装前测试焊剂的涂覆情况，但是它们的速度缓慢，不能用来检验BGA

　　 器件焊接点的再流焊接质量。

　　 目前许多生产厂商用于分析电子测试结果的X射线设备，也存在能否测试BGA器件焊接点再流焊特

　　 性的问题。采用X射线装置，在焊盘层焊料的图象是 "阴影"，这是由于在焊接点焊料处在它上方

　　 的缘故。在不可拆(non-collapsible)BGA器件中，由于前置焊球的缘故，也会出现"阴影"现象。

　　 例如:当BGA中接触点升浮在印刷电路板焊盘的上方，产生断路现象时，由于前面的前置焊球使得

　　 确定这一现象显得非常困难。

　　 这是由于焊料或者前置焊球所引发的 "M影"效果限制了X射线设备的检测工作，使之仅能粗略地

　　 反映BCA的工艺过程缺陷，例如:桥接现象。同时也影响到检测边缘部份的工艺缺陷，像焊料不足，

　　 或者由于污染引起的断路现象。

　　 根据BGA连接点的常规结构，在每个横截面X射线图像 "切片"内，具体连接点的特征被进行分离

　　 并予于以测量，从而提供定量的统计工艺控制(SPC)测量，SPC测量能够用于追踪过程偏移，以及

　　 将其特征归人对应的缺陷范畴。

　　 通过X射线分层法切片，在BGA焊接点处可以获取如下四个基本的物理超试参数:

　　 ① 焊接点中心的位置

　　 焊接点中心在不同图像切片中的相对位置，表明元器件在印刷电路扳焊盘上的定位情况。

　　 ② 悍接点半径

　　 焊接点半径测量表明在特定层面上焊接点中焊料的相应数量，在焊盘层的半径测量表明在焊剂漏

　　 印(Paste Screening)工艺过程中以及因焊盘污染所产生的任何变化，在球层(ball level)的

　　 半径测量表明跨越元器件或者印刷电路板的焊接点共面性问题，

　　 ③以焊接点为中心取若千个环线，测量每个环线上焊料的厚度

　　 环厚度测量和它们的各种变化率，展示焊接点内的焊料分布情况，利用这些参数在辩别润湿状况

　　 优劣和空隙存在情况时显得特别的有效。

　　 ④ 焊接点形状相对于圆环的误差(也称为圆度)

　　 焊接点的圆度显示焊料围绕焊接点分布的匀称情况，作为同一个园相比较，它反映与中心对准和

　　 润湿的情况。

　　 4、两种常见的缺陷

　　 4.1不可拆BGA焊接点的断路

　　 不可拆BGA焊接点处所发生的断路现象，通常是由于焊盘污染所引起的，由于焊料不能润湿印刷

　　 电路板上的焊盘，它向上 "爬"到焊料球一直到元器件界面上。如前面所叙，电子测试能够确定

　　 断路现象的存在，但是不能区别:这是由于焊盘污染所引起的呢?还是由于焊料漏印工艺过程控制

　　 不住所引起的?利用X射线设备进行测试，也不能揭示断路现象，这是因为受到前置焊科球 "阴

　　 影"的影响。

　　 4.2可拆卸BGA焊接中空隙

　　 可拆卸BGA焊接中的空隙是由于流动的蒸汽被截留在低共熔点焊料焊接处所产生的。在可拆卸BGA

　　 焊接点处出现空隙是一种主要的缺陷现象。在再流焊接期间，由于空隙所产生的浮力影响集中作

　　 用在元器件的界面上，因此所涉及到的绝大数焊接点失效现象，也都发生在那里。

　　 所出现的空隙现象可以通过在实施再流焊接工艺过程期间迸行预加热，以及通过增加短暂的预热

　　 时间和较低的预热温度予以消除。当空隙超过一定的尺寸大小、数量或者密度时可靠性将明显降

　　 低，不过现在也有一种说法认为，不要对空隙予以限制，而是要加速其破裂扩散，使其早日失效

　　 并予以剔除。可拆卸BGA焊接中的空隙，可以通过在元器件层获取的横截面，射线图像切片中清

　　 晰地农现出来。有些空隙在这些图像内能够被确定和测量，或者通过左DCA焊接点半径处所产生

　　 的显著增加现象而被间接地表现出来。

　　 为确定设备的耐环境适应的性能，必须进行环境试验评价。首先是选择合适的试验方法和试验条

　　 件（包括试验参数、周期等），其次是对设备的评价技术要求（性能项目及参数要求）。环境试

　　 验按试验条件可分为人工模拟、自然条件和现场运行三类。

　　 按环境因素可分为：气候、生物、腐蚀、机械、电磁和综合、组合及其他环境试验。

　　 一般均需对设备进行人工环境试验评价考核，此试验条件通常均用人工模拟的加速的方法，我国

　　 现已制定GB2423系列标准（对应于IEC68-2出版物）。按设备经受到的环境因素并对它产生影响

　　 和项目来选定试验项目，如湿热带型的设备通常均需进行湿热、长霉、盐雾（常称三防试验）试

　　 验的考核；户外型的设备需进行耐雨淋、太阳辐照和低温试验等项目的考核。而试验周期和性能

　　 考核的项目及参数要求均以保证设备安全可靠运行为目标，对于电气设备经试验后，必须考核其

　　 运行功能和电气绝缘性能。

　　 人工试验可在较短的时间内对设备进行评价考核，并反映在设备技术要求的相应标准中。但由于

　　 人工环境试验不可能完全模拟自然或实际使用的环境条件，后者往往包含的环境因素既多又较复

　　 杂，如在自然和运行条件中的大气包含有各种有害的腐蚀性气体和尘埃，在人工环境试验中难以

　　 完全模拟。而且人工环境试验周期和评价参数值的选定也必须以设备实际运行的结果为依据，这

　　 样才可保证设备环境防护设计可靠和经济合理。因此，对设备或它使用的元器件和材料进行长期

　　 的自然或实际运行环境的试验或统计分析也是必不可少的。

　　 值得一提的是，电子设备组件的环境应力筛选试验，此类试验是对装入设备中全部电子组件例如

　　 线路板进行较严酷条件的环境试验，如高温、高低温交变、高低温交变加随机振动的组合或综合

　　 试验等…，通过此类试验，可以使有缺陷的元器件或有工艺缺陷的组件筛选出来，显著提高设备

　　 的运行可靠性，筛选试验的条件则可按设备运行的可靠性要求选定，可靠性要求高的，则应选择

　　 较严酷的试验条件。

　　 ESD防护之人

　　 人体可以说是一个高静电源，人体静电的防护，借助的是屏蔽及释放静电。严格来说要求做到

　　 “全副武装”，即:要戴防静电工帽、防静电口罩、防静电手套、指套等, 要穿防静电服、防静

　　 电鞋，同时还要戴上手腕带等来屏蔽及导走静电。总之，尽量不要让人的皮肤外露。

　　 ESD防护之机

　　 机器也是一个高静电源，因为机器机械部件，特别是马达等，易产生EMI（电磁感应），所以对

　　 机器静电的防护，也是非常必要的。对于机器静电的防护，一般通过电磁场的消除、高静电部位

　　 的屏蔽、机器接地等来实现。一般消磁借用的是消磁器，消除电荷用的是离子风机。消磁器很简

　　 单，就不作介绍，我们来看看离子风机。离子风机可产生丰富的正离子和负离子，将这些离子吹

　　 向高静电物体，那么物体静电将被中和。这些离子是由离子风机内部的离子发生元件，将空气电

　　 离而产生。该离子发生元件由低电流、高电压的变压器来激励空气电离。而变压器内又包含电流

　　 限制性电阻器，它能加强电离的稳定度及安全度。作用于不锈钢离子发射点圆形电路上的高压交

　　 流电使发射点顶部形成一个强烈的交变电场，就是这个电场将空气电离，产生变极离子。当电磁

　　 场无法消除或较难消除时，我们就借助静电屏蔽设备来屏蔽高静电设备或设备的高静电部位，比

　　 如，马达，大家都知道，马达易产生EMI，但机器要运转又离不开马达，所以，不防把它屏蔽起

　　 来。还有工作台、电源线、电脑键盘等，都可以接用静电屏蔽的方法来做ESD防护，这方面可用

　　 的屏蔽产品有防静电台垫、防静电薄膜、防静电帘、防静电屏蔽袋、防静电胶带等。最后，不管

　　 机器屏蔽或消磁效果如何，给机器接上ESD地线是很必要的。

　　 ESD防护之料

　　 用一句很绝对的话来说，如果您的产品对静电很敏感，那么，您的生产线上是不能有高静电材料

　　 出现的，特别是离产品较近的区域，要尽可能用防静电材料，比如元件盒、货架、工作台、运输

　　 设备、清洗设备、化学试剂等，最后就连您用的笔及笔记本都要用防静电笔及笔记本，因为在您

　　 用笔时，它有可能会接触产品。当然，如果，您的产品对静电敏感程度不是很高，您可以酌情处

　　 理，但最好借助ESD实验来证明一下，看看是否真的可以放心。

　　 ESD防护之环

　　 一个良好的防静电的工作环境对于生产来说是很重要的，这样的环境一般这样来建立：

　　 首先, 建立ESD安全操作区域,即EPA(ESD Protection Area)，最好是在相应的位置贴上ESD防

　　 护警示标志等。

　　 其次，就是ESD安全操作区域的安置，我们从防静电地板系统、除尘系统、接地系统及空气的温

　　 湿度三方面来谈。防静电地板系统，最主要的是在普通地板上再铺防静电地板，一般这方面的地

　　 板有防静电PVC地板、防静电环氧树脂地板等，对于防静电地板，要求必须达到国际防静电协会

　　 标准，当然，防静电地板还必须和ESD地线连接起来。一个防ESD的工作环境，做到无尘是相当关

　　 键的，因为空气中的尘埃在运动的过程中相互碰撞，也会产生ESD，如果，不除尘，到时候找起产

　　 生ESD问题的原因，就不好说了。一般我们借助除尘系统来解决这个问题。首先要求有空气尘埃

　　 过滤系统，如:风淋室、风淋通道、货淋室、沾尘垫、沾尘滚筒、空气过滤器、无尘传递窗、无尘

　　 室风淋传递窗等。其次尽可能设立净化灯具、无尘室净化玻璃、无尘室彩钢板天花、无尘室彩钢

　　 板包墙角、无尘室彩钢板包柱等。以上设备的选用，各企业要根据产品对ESD的敏感程度而定，

　　 最好能借鉴一下专业人士的意见。一个完善的ESD防护工作环境，建立独立完善的ESD接地系统也

　　 是非常重要的。并且，工作场所中的各设备、工作台面等均需接至ESD接地系统。另外，一个完

　　 善的ESD工作环境，对于温湿度都有一定的要求，从ESD防护角度来说，湿度越高越好，但湿度太

　　 高，又会腐蚀设备，所以一般来说，40%-60%的湿度是最理想的。当然，各企业也要根据自己公

　　 司产品的特性而定，毕竟这方面的工作做起来较繁琐。另外，还要设立天花、墙体送风口，并且

　　 经常用除尘器对无尘室进行净化处理等。

　　 这样，有了这样的工作环境，大家想一下，人体的静电是不是通过静电服、静电鞋或通过手腕带、

　　 ESD接地系统耗散并导入大地。通过控制空气的温湿度环境中的静电也通过地板系统耗散并导入

　　 大地。

　　 当然，仔细想一下，前面将的人、机、料也应属于环境的防护，只要把各环节的工作做好，那么，

　　 一个完善的ESD防护工作环境就建立起来了。再配合合理的操作规范，即正确的方法，就基本上过

　　 关了。

　　 ESD防护之法

　　 谈起法，首先要明确以上四点，其实法就是建立合理的方法及规范以保证以上四点有效实现。另

　　 外，需要补充的是，当产生ESD原因不能明确时要根据生产工艺，设计相应的ESD实验，来仔细查

　　 找产生ESD问题的原因。最终要建立相应的ESD操作规程及纪律规范来规范生产。

　　 当然，ESD防护系统建立起来以后，对于工作人员来说，所要做的是经常检测这个系统，以不断的

　　 发现有不完善的地方，并做相应的改善，以保证系统长期有效的维持其ESD的防作用。这样，建

　　 立相应的ESD职能部门，并不断的培养其专业技能，提高其ESD防护意识，也都是ESD防护中不可

　　 缺少的一部分。