華燕應(yīng)用表貼生產(chǎn)線讓電路板焊接“跑”起來

　　日前，航空工業(yè)華燕對2017年度技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行了評選表彰，“表貼生產(chǎn)線的推廣應(yīng)用”項(xiàng)目獲得表彰獎(jiǎng)勵(lì)。該項(xiàng)目縮短了產(chǎn)品電路板焊接的單位時(shí)間，節(jié)省了人工成本，在多種產(chǎn)品的電路板制造中顯示出了卓越的應(yīng)用價(jià)值。

　　表貼即表面安裝技術(shù)，簡稱SMT，是由混合集成電路技術(shù)發(fā)展而來的新一代電子裝聯(lián)技術(shù)。基于其擁有的元器件安裝密度高、高可靠性、強(qiáng)抗震性和能夠有效減少電磁和射頻干擾以及易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，如今越來越多地被應(yīng)用到軍品生產(chǎn)中。

　　華燕的各型產(chǎn)品電路板長期以來一直采用手工焊接方式完成，存在人為因素影響大、質(zhì)量波動(dòng)大、生產(chǎn)效率低等問題，并且隨著各型電路板上體積越來越小的貼片電阻、電容、各型復(fù)雜集成電路、器件、芯片的大量使用，元器件密集程度加大，裝焊難度變大，手工焊接方式在接性及可靠性等方面越來越難以滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，難以滿足批量化、產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)需求。

　　近年來，華燕引進(jìn)了自動(dòng)表貼生產(chǎn)技術(shù)，依據(jù)已配置到位的表貼設(shè)備，開展電路板半自動(dòng)貼裝、焊接工藝研究與應(yīng)用。雖然半自動(dòng)化表貼生產(chǎn)線已建成，但在印制板的設(shè)計(jì)、工藝方法的掌握、生產(chǎn)組織等方面還存在問題，該條生產(chǎn)線一直未能發(fā)揮全部功能。因此，技術(shù)攻關(guān)勢在必行。

　　華燕公司為此組織了攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過詳細(xì)摸排分析，查找出了影響生產(chǎn)線功能正常發(fā)揮的若干因素，比如現(xiàn)行設(shè)計(jì)的印制板沒有考慮到表貼設(shè)備的使用要求、元器件未按要求編帶、回流焊機(jī)參數(shù)的正確性等。

　　為保證表貼焊接生產(chǎn)線運(yùn)行順暢，需要從每一臺(tái)設(shè)備、每一個(gè)工藝步驟、結(jié)果判定等全方位考慮，找出適用于當(dāng)前生產(chǎn)現(xiàn)狀的工藝方法和生產(chǎn)模式。為此，他們從多方面開展了技術(shù)攻關(guān)。

　　在電路板設(shè)計(jì)方面，根據(jù)表貼設(shè)備的相關(guān)參數(shù)及要求，規(guī)定了用于自動(dòng)貼焊設(shè)備的印制板設(shè)計(jì)通用要求，同時(shí)明確已投入生產(chǎn)的老產(chǎn)品印制板若使用表貼設(shè)備生產(chǎn)的，在制作印制板時(shí)，需增加制作Mark點(diǎn)的要求，如果印制板為異形板或者元器件靠近印制板邊緣則還需增加工藝邊。

　　在元器件編帶方面，強(qiáng)調(diào)放置元器件的載帶規(guī)格大小要合適，既要保證元器件在其內(nèi)取放自如，又要保證元器件不會(huì)出現(xiàn)上下翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)移位等問題；編帶時(shí)仔細(xì)核對元器件，禁止混料現(xiàn)象發(fā)生。攻關(guān)人員通過對照編好的料帶狀態(tài)，不斷摸索、調(diào)整編帶機(jī)參數(shù)，并經(jīng)裝貼片機(jī)試用，最終編出了符合要求的料帶。

　　對回流焊接參數(shù)進(jìn)行精確設(shè)定。針對常用的不同類型的焊膏設(shè)置了若干條焊接溫度控制曲線，每條溫度控制曲線分為20小段，進(jìn)行精準(zhǔn)化控制，正確選擇焊錫膏對應(yīng)的溫度曲線范圍，同時(shí)結(jié)合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、通用工藝規(guī)范以及元器件廠家手冊中對于元器件的焊接要求及耐溫要求，對溫度曲線進(jìn)行了微量調(diào)整，最終確定了溫度曲線。經(jīng)檢查，采用此方法設(shè)定回流焊接參數(shù)后，電路板上焊點(diǎn)質(zhì)量符合電路板電裝工藝要求。

　　為了驗(yàn)證以上技術(shù)措施的效果，攻關(guān)人員采用貼片機(jī)對某電路板試驗(yàn)件上貼片電容、電容、運(yùn)放等21項(xiàng)162個(gè)元器件進(jìn)行了貼裝試驗(yàn)，通過對試驗(yàn)板檢查，程序編制正確，運(yùn)行正常，貼裝快捷、高效，準(zhǔn)確率達(dá)100%，符合產(chǎn)品圖樣要求。他們又采用絲印臺(tái)印刷焊膏→貼片機(jī)貼裝→回流焊機(jī)焊接的整套工藝流程進(jìn)行貼裝、焊接試驗(yàn)，電路板外觀及焊點(diǎn)符合《電路板電裝工藝》要求。將此電路板按某產(chǎn)品電路板、某系統(tǒng)等產(chǎn)品相關(guān)工藝進(jìn)行了調(diào)試和試驗(yàn)，所有試驗(yàn)過程均無異常，各項(xiàng)性能指標(biāo)合格。生產(chǎn)分廠按以上技術(shù)措施分4個(gè)批次進(jìn)行了半自動(dòng)貼裝、焊接的小批試生產(chǎn)，經(jīng)檢驗(yàn)及測試，貼裝準(zhǔn)確率高，焊接質(zhì)量、外觀質(zhì)量均符合電路板電裝工藝要求，調(diào)試過程中電路板未出現(xiàn)質(zhì)量問題，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足產(chǎn)品技術(shù)要求，攻關(guān)取得成功。

　　表貼生產(chǎn)線技術(shù)攻關(guān)，提高了電路板批量生產(chǎn)的效率，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。以70套某電路板生產(chǎn)為例，按每天工作8小時(shí)計(jì)算，人工焊接方式需要5人10天連續(xù)不斷地焊接才能完成，且焊接時(shí)需要精神高度集中，勞動(dòng)強(qiáng)度大。而使用表貼設(shè)備生產(chǎn)時(shí)，貼裝焊接只需4人4天，操作時(shí)只需操縱設(shè)備及移動(dòng)電路板即可，貼裝正確性及焊接質(zhì)量均由設(shè)備保證。在后期設(shè)備操作日益熟練及工藝流程更加完善的情況下，所需時(shí)間會(huì)進(jìn)一步縮短。

　　華燕公司表貼生產(chǎn)線的應(yīng)用，順利實(shí)現(xiàn)了電路板焊接從“走”到“跑”的升級(jí)。