时间：2022-07-03 12:00:52
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关键词：电子封装,SiCp/Al,浇铸渗透
1. 前言
SiC颗粒增强铝基复合材料因其具有广泛的、潜在的应用价值，是在目前非连续增强金属基复合材料中研究较多，较为成熟的复合材料。SiC颗粒增强铝基复合材料具有高比强度和比刚度、耐磨、耐疲劳、低热膨胀系数、低密度、高热导性、良好的尺寸稳定性和高微屈服强度等优异的力学和物理性能，被应用到汽车、航天、军事、电子和其他工业领域。从二十世纪八十年代初，世界各国开始竞相研究开发这种新型高性能材料。SiC颗粒增强铝基复合材料正受到越来越广泛的重视。
2. SiCp/Al复合材料在电子封装中的应用
随着电子装备的日益小型化、多功能化，LSI、VLSI不但集成度越来越高，而且基板上各类IC芯片的组装数及组装密度也越来越高(如MCM),也就是说，功率密度(输出功率／单位体积)越来越大。20世纪80年代末的功率密度为2．5W/cm 3 （40 W／in 3 )，而90年代己达6W／cm 3 (100 W／in 3 )以上。如何将产生的大量热量散发出去，这是电子装备在一定环境温度条件下能长期正常工作的保证，也是对电子装备的可靠性要求。在这类功率电路的电参数设计、结构设计及热设计三部分中，热设计显得更为重要。因为热耗散的好坏直接影响着电子装备的电性能和结构性能，甚至可引起重要电件能失效和结构的破坏。据统计，在电子产品失效中，由热引起的失效所占比重最大，为55％。由此可见，解决好热耗散是功率微电子封装的关键。
为从根本上改进产品的性能，全力研究和开发具有高热导及良好综合性能的新型封装材料显得尤为重要。热膨胀系数（CTE），导热系数(TC)和密度是发展现代电子封装材料所必须考虑的三大基本要素，只有能够充分兼顾这三项要求，并具有合理的封装工艺性能的材料才能适应电子封装技术发展趋势的要求。而SiC颗粒增强铝基复合材料则恰恰是既具有铝基体优良的导热性又可在相当广的范围内与多种材料的CTE相匹配的复合材料。 [1 ～ 2]
对表1中列出的芯片材料 Si、GaAs 以及各种封装材料的性能指标进行对比，不难看出，传统的材料如Al、Cu、Invar合金、Kovar 合金、W/Cu 合金、Mo/Cu 合金等 ,不能满足先进电子封装应用中低膨胀、高导热、低成本的严格要求。而Al 2 O 3 和BeO材料是广为使用的电子封装材料，但由于综合性能、环保、成本等因素，已难以满足功率微电子封装的要求。SiC颗粒增强铝基复合材料具有与Si、GaAs相匹配的热膨胀系数(CTE)以及强度高、重量轻、工艺实施性好、成本较低等特点。
因此，既具有优良的物理、机械性能，又具有容易加工、工艺简单、成本低廉、适应环保要求的新型微电子封装材料——SiC颗粒增强铝基复合材料——已能全面满足高密度电子封装技术的要求，成为最具有发展前景金属基复合材料。
表1 常用封装材料性能指标 [3]
材料 热膨胀系数 （10-6/K） 热导率 （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
本文以微电子专业人才培养为例，针对我校微电子专业教学资源库的建设，从微电子的需要来说明其重要性，通过与企业联合分析职业岗位的工作内容、工作岗位、工作职业技能来合理开设学校的相关课程，来培养专业性技术人才的学生[1]。
现状与背景分析
国家的需求。微电子技术都是高科技、高风险、高投入、高利润的行业，而且是一个国家、地区科技、经济实力的反映，美国就是以集成电路设计、制造为核心的地区，让美国拥有了世界上一流的计算机和IT核心技术，为此，中国于1998年下发了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》的18号文件，大力支持、鼓励我国微电子产业发展。
企业的需求。从2005年8月的西永微电子园的建立，北大方正FPC等十大项目的建设，200亿资金的投入。到2015年4月8号，东方重庆8.5代新型半导体显示器件及系统项目，在重庆两江新区水土工业开发区举行产品投产暨客户交付活动。该项目总投资328亿，为重庆近年来最大投资项目。如此浩大的产业发展，必将大量需求各阶层微电子技术人才[2]。
高职学院自身的需求。近几年，高职教育在改革和发展中取得许多可喜的成果。但是专业不对口，学生兴趣缺乏，企业抱怨人才不足，应届毕业生的实践技能不够等相关问题也成为我们教学的薄弱环节。基于职业岗位来分析，才能真正让学生毕业更快的适应工作环境，解决专业不对口问题。
高职学生的需求。高职学生都期望通过学校专业课程学习，找到一份合适的工作。学生也在思考如何将专业知识转化成专业能力，如何消化书本内容。学生期望能学习在以后的工作岗位更实用的课程内容。因此基于职业岗位分析构建微电子专业课程，能更好的教学，让学生明确的学习提升自己的能力，同时帮助学生就业，解决专业不对口等问题。
研究内容、目标、要解决的教学问题
研究内容和目标。通过往届毕业学生的就业情况分析对应的岗位，找出专业不对口，或者就业工作不影响的主要问题。通过修改课程教学模式，提高学生兴趣，激发主观能动性。通过调研会邀请重庆44所，24所，西南集成设计有限公司等从事微电子行业的公司，分析高职学生通过学生什么课程能快速适应岗位，达到合理构建微电子课程来使高职学生具有对应的岗位能力，从而有效地培养微电子人才[3]。
要解决的教学问题。激发学生对课程的兴趣，提升主观能动性；学生不仅掌握对应岗位的理论知识，也要有熟练对应岗位的实际动手能力；调研企业岗位，分析微电子集成电路设计课程的建设；调研全国高职微电子课程开设，合理调整集成电路设计课程。
采取的分析方法
文献研究法：利用网络、报刊等媒介，搜集与课堂教学模式相关的专著、论文等文献资料，掌握课堂教学模式研究，掌握相关理论知识和国内外对课堂教学模式研究现状。
企业调研法：派成员组去江苏，上海，成都等微电子发达区域了解微电子产业发展对应的岗位需求。在我校组织的微电子行业专家职业分析研讨会，邀请重庆24所、44所、西南集成有限公司、鹰谷光电等行业专家从微电子高职学生岗位需要来分析，构建微电子专业课程建设[4]。
实验教学法：用微课进行微电子专业课程的建设，利用我校作为西南地区唯一的仿生产工艺线，以及封装测试线，配套生动形象来表达上课内容。“校企合作，工学结合”，让学生直接企业顶岗实习，验证微电子专业课程建设对应岗位的合理性，优化调整。通过微电子相关的职业技能大赛嵌入式比赛等等提升学生兴趣，对应的课程建设学习。
微电子专业课程建设
本校通过与微电子多个企业联合分析，将微电子专业课程分成集成电路制造、集成电路设计、集成电路封装、集成电路测试、半导体行业设备维护、半导体安全生产管理等相关方向，然后转为为A、B、C三类课程，由最基础的理论知识，如计算机使用，英语阅读，电路分析，工具使用到专业性技能的操作和综合职业技能的培养。
A类课程转换分析表提供的职业需求信息为基础，并依据课程的需要可补充相关理论知识信息，使课程具有理论知识的相对系统性和完整性。如分半导体器件物理，半导体集成电路，工程制图，电子材料，SMT工艺等基础课程。
B类课程的目的是培养基本技能。可以通过集成电路版图设计实训，集成电路生产工艺实训，集成电路封装工艺实训，集成电路测试实训，自动化生产线安装与调试实训等课程培养学生的基本技能。
C类课程的目的是培养综合职业能力，也称为综合职业能力课程。通过学习集成电路制造工艺，半导体工厂设计与管理，集成电路封装工艺，半导体工艺设备，集成电路的可靠性等相关课程来培养学生的综合职业能力，从工艺到测试，电路到自动化的职业系统化培养。
关键词：机电设备安装；施工技术；改善要点
中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：
一、常见技术问题分析
(一)螺栓、螺母联接。
螺栓、螺母联接是机电行业不容忽视的重要装配。联接过紧时，螺栓在机械力与电磁力的长期作用下容易产生金属疲劳，发生剪切或螺牙滑丝等。联接过松的情况，使部件之间的装配松动，引发事故。对于电气工程传导电流的螺栓、螺母联接，不仅要注意其机械效应，更应注意其电热效应，压接不紧，接触电阻增大，通电时产生发热一接触面氧化一电阻增大的恶性循环，直至严重过热，烧熔联接处，造成接地短路、断开事故。对于一次设备及母线，联接线的并沟线夹、T型线夹、设备线夹、接线相等都可能产生程度不同的事故。因此，重视谨慎螺栓、螺母联接工作，对机电设备安装工艺和整体工程具有重大意义。
(二)工艺操作。
A：1、泵：转子不平衡，轴承间隙大，转予和定子相磨擦，转子与壳体同心度差等，这些都是机械方面的问题；2、电机：转子不平衡，轴承间隙大，转子和定子气隙不均匀；3、操作：主要是工艺操作参数偏离泵的额定参数太多，引起泵的运行不平稳，例如：出口阀控制的流量太小引起的震动等，这要求工艺尽量接近泵的额定参数进行操作。
B:1、泵：轴承损坏，转子与壳体相磨擦，泵内有异物等；2、电机：功率偏小，过载电流整定偏小，线路电阻偏高，电源缺相等；3、工艺操作：所送介质超过泵的设计能力，如密度大、粘度高、需求量高等。
(三)设备装配。
笔者结合工作经验，对电气设备装配工作提出几点问题：l、断路器弧触指及触头装配不正确，插入行程、接触压力、同期性、分合闸速度达不到要求，将使触头过热、熄弧时间延民，导致绝缘介质分解，压力骤增，引发断路器爆炸事故；2、电流互感器因安装检修不慎，使一次绕组开路，将产生很高的过电压，危及人身与设备安全；3、安装隔离开关时动、静触头的接触压力与接触面积不够或操作不当，可能导致接触面的电热氧化，触电阻增大，灼伤、烧蚀触头，造成事故；4、有载调压装置的调节装置机构装配错误，或装配时不慎掉人杂物，卡住机构，也将发生程度不同的事故；5、主变压器绝缘破坏或击穿。在安装主变吊芯和高压管等主要工作时，不慎掉入杂物(如螺帽、钥匙等，这些情况在工程实践中并不罕见)，器身、套管内排水不彻底，密封装置安装错误，或者在安装中损坏，都会使主变绝缘强度大为降低，可能导致局部绝缘破坏或击穿，造成恶性事故。在机电安装实践中，望多注意，确保施工安全、顺利完成工作。
二、提升机电设备安装工艺技术的相关策略
(一)施工组织设计及设备、设施选择。施工组织设计和设备、设施选择是经有关科技人员共同研究商定的，通过技术算和验算，既有其使用价值，又可保证良好的经济效益，不要随便更改选用设备，否则会影响基础工作的进展。
(二)按预定计划开展工作。一个安装工程的计划排队是经过多方面的考虑，经过技术论证排出的，是有科学根据并有一定指导性的，不要随便改动，以免造成背工窝工，工程进度连续不上。
(三)对安装工作必须总体布置、统一安排。对大型安装工程来说，由于设备多，安装环节多，施工队中必须有一个统一指挥的机电队长(或项目副经理)对各项工作进行协调处理，集思广益，多征求职工的工作意见。因此对每一项安装都必须有总体布置，做到统一安排。作为管理人员对各项安装要了如指掌，对下一步该干什么、怎么干、缺什么材料和配备件，还存在什么问题等都要心中有数，该提前做的准备工作，必须提前到位，这样才不至于在安装工作中造成停工待料的被动局面。
(四)安装工作要有主有次，秩序有条不紊。要想达到短期开工之目的，安装工作必须有主有次，分轻重缓急。一个工程具备开工条件，首先得有电源，其次要有动力源，有捉升装得(包括井架、提升绞车)。只有对安装变电所、压风机，井架、提升绞车工作有一个合理的安排，有计划有目的地进行安装工作，才能达到事半功倍之效果。
(五)按设计技术要求施工。每一种设备的安装，是经过设计部门的计算设计出来的，都有很严格的技术要求，只有按设计技术要求施工，才能减少不必要的时间流失和材料消耗。按要求施工，才能保证质量，保证安全。
(六)按常规安装方式对设备进行安装。切不可一层安装完后不进行初操平找正，整体安装完后不精确操平找正，连接部位缺件，就二次灌灰，给上层安装工作带来困难，造成不好安、对不上、穿不上螺栓等尾工量多的现象，结果造成安装质量低，不合乎安装质量标准要求。每种设备的安装，都有一定的作业方式和工作顺序，不能急于求成，工序颠倒。例如：井架安装，常规作业方法是一层组装起后，进行初操平找正，然后逐层安装。井架安装完后，各连接部位必须一条不少地穿上螺栓，拧紧所有连接螺栓，进行整体操平找正。最后才是井架四脚二次灌灰。
(七)机电工人整体素质的提高对机电安装工程的意义。机电工在安装时，必须经过岗前培训，掌握一般安装知识，熟知安装标准，该找平的必须找平，该连接的部位螺栓必须一条不少，该穿地脚螺栓的部位必须一条不少：电工在设备供配电上应做到按规程规范接电，对供电设备开关、控制盘应做到提前检修，接好电后必须对设备进行试运转。这样，安装工艺才能做的又快又好。由此可见，提高机电工人素质，在机电设备安装工程中具有重要作用。
三、通电调试及注意事项
笔者摸索出调试过程需要注意的事项：(一)要以“安全第一”为准则。包括人身安个和设符安全。不能急于求成而忽视安全的重要性。所有配电屏、柜和设备的送(受)由必须严格按规程操作，实行“送(受)电令”制度。送电单位由专人负责、统筹安排：不论足送电还足受电，都要在双方监理的监督下完成；(二)必须遵循“五先五后”原则。先单机后联调；先手动后自动；先就地后远方(遥控)；先载后负载；先点动后联动；(三)形成有关工程调试数据资料。要求施工单位提交的资料真实、准确、完整。有的监理人员只是用巡视的方法简单地介入调试过程，不熟悉调试情况和调试结果，对调试资料中的数据持怀疑态度，往往不及时签署或要求重新安排调试，造成资料延迟、失真或浪费人力、物力，也不能体现监理在关键工序的旁站监理作用。总之，工程实体安装完毕，必须清洁场地经过仔细的检查和准备后进行调试工作。
四、竣工验收检查工作
施工承包单位在工程具备竣工验收条件时，应在自评、自查工作完成后，向项目监理部提交竣工验收报验单及竣工报告；总监理工程师组织各专业监理工程师对工程竣工资料及工程实体质量完成情况进行预验收对检查出的问题，督促施工单位及时整改，经项目监理部对竣工资料和工程实体全面检查、验收合格后，由总监理工程师签署工程竣工报验单，并内建设单位提出资料评估报告。对一些竣工验收后工程移交前未来得及完成整改的问题，可征得安装单位的同意，做甩项处理，在监理的督促和跟踪下可以在工程移交后继续完善。
参考文献：
关键词：X射线检测；线路板；球栅阵列封装；电路组装
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
随着电子技术的飞速发展，封装的小型化和组装的高密度化以及各种新型封装技术的不断涌现，对电路组装质量的要求也越来越高。于是对检查的方法和技术提出了更高的要求。为满足这一要求，新的检测技术不断出现，自动X射线（X-ray）检测技术就是这其中的典型代表。它不仅可对不可见焊点进行检测，如球栅阵列封装（Ball Grid Array，BGA）等，还可对检测结果进行定性、定量分析，以便及早发现故障。本文将简要介绍X射线检测技术的原理，以供参考。
1测试技术的种类
目前在电子组装测试领域中使用的测试技术种类繁多，常用的有人工目检（Manual visual inspection ，MVI）、在线测试（In-circuit testing，ICT）、自动光学测试（Automatic Optical Inspection，AOI）、自动X射线测试（Automatic X-ray Inspection，AXI）、功能测试（Functional Tester，FT）等。这些检测方式都有各自的优点和不足之处。
（1）人工目检是一种用肉眼检察的方法。其检测范围有限，只能检察器件漏装、方向极性、型号正误、桥连以及部分虚焊。由于人工目检易受人的主客观因素的影响，具有很高的不稳定性。在处理0603、0402和细间距芯片时人工目检更加困难，特别是当BGA器件大量采用时，对其焊接质量的检查，人工目检几乎无能为力。
（2）飞针测试是一种机器检查方式。它是以两根探针对器件加电的方法来实现检测的，能够检测器件失效、元件性能不良等缺陷。这种测试方式对插装PCB和采用0805以上尺寸器件贴装的密度不高的PCB比较适用。但是器件的小型化和产品的高密度化使这种检测方式的不足表现明显。对于0402级的器件由于焊点的面积较小探针已无法准确连接。特别是高密度的消费类电子产品，如手机，探针会无法接触到焊点。此外其对采用并联电容，电阻等电连接方式的PCB也不能准确测量。所以随着产品的高密度化和器件的小型化，飞针测试在实际检测工作中的使用量也越来越少。
（3）ICT针床测试是一种广泛使用的测试技术。其优点是测试速度快，适合于单一品种大批量的产品。但是随着产品品种的丰富和组装密度的提高以及新产品开发周期的缩短，其局限性也越发明显。其缺点主要表现为以下几方面：需要专门设计测试点和测试模具，制造周期长，价格贵，编程时间长；器件小型化带来的测试困难和测试不准确；PCB进行设计更改后，原测试模具将无法使用。
（4）自动光学检测（AOI）是近几年兴起的一种检测方法。它是通过CCD照相的方式获得器件或PCB的图像，然后经过计算机的处理和分析比较来判断缺陷和故障。其优点是检测速度快，编程时间较短，可以放到生产线中的不同位置，便于及时发现故障和缺陷，使生产、检测和二为一。可缩短发现故障和缺陷的时间，及时找出故障和缺陷的成因。因此它是目前采用得比较多的一种检测手段。但AOI系统也存在不足，如不能检测电路错误，同时对不可见焊点的检测也无能为力。
（5）功能测试。ICT能够有效地查找在SMT组装过程中发生的各种缺陷和故障，但是它不能够评估整个线路板所组成的系统在时钟速度时的性能。而功能测试就可以测试整个系统是否能够实现设计目标，它将线路板上的被测单元作为一个功能体，对其提供输入信号，按照功能体的设计要求检测输出信号。这种测试是为了检测线路板能否按照设计要求正常工作。所以功能测试最简单的方法，是将组装好的某电子设备上的专用线路板连接到该设备的适当电路上，然后加电压，如果设备正常工作，就表明线路板合格。这种方法简单、投资少，但不能自动诊断故障。
2自动X射线检查技术
根据对各种检测技术和设备的了解，自动X射线检查（Automatic X-ray Inspection，AXI）技术与上述几种检测技术相比具有更多的优点。它可使我们的检测系统得到较高的提升，为我们提高“一次通过率”和争取“零缺陷”的目标，提供一种有效检测手段。
2.1 AXI检测原理
AXI是近几年才兴起的一种新型测试技术（见图1）。当组装好的线路板（PCBA）沿导轨进入机器内部后，位于线路板上方有一X射线发射管，其发射的X射线穿过线路板后被置于下方的探测器（一般为摄像机）接受，由于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅，因此与穿过玻璃纤维、铜、硅等其它材料的X射线相比，照射在焊点上的X射线被大量吸收，而呈黑点产生良好图像（如图2所示），使得对焊点的分析变得相当直观，故简单的图像分析算法便可自动且可靠地检验焊点缺陷。
2.2AXI检测的特点
（1）对工艺缺陷的覆盖率高达97%。可检查的缺陷包括：虚焊、桥连、立碑、焊料不足、气孔、器件漏装等等。尤其是X射线对BGA、CSP等焊点隐藏器件也可检查。
（2）较高的测试覆盖度。可以对肉眼和在线测试检查不到的地方进行检查。比如PCBA被判断故障，怀疑是PCB内层走线断裂，X射线可以很快的进行检查。
（3）测试的准备时间大大缩短。
（4）能观察到其他测试手段无法可靠探测到的缺陷，比如：虚焊、空气孔和成型不良等。
（5）对双面板和多层板只需一次检查（带分层功能）。
（6）提供相关测量信息，用来对生产工艺过程进行评估。如焊膏厚度、焊点下的焊锡量等。
2.3 AXI检测设备
近几年AXI检测设备有了较快的发展，已从过去的2D检测发展到3D检测，具有SPC统计控制功能，能够与装配设备相连，实现实时监控装配质量。目前的3D检测设备按分层功能区分有两大类。
2.3.1 不带分层功能
这类设备是通过机器手对PCBA进行多角度的旋转，形成不同角度的图像，然后由计算机对图像进行合成处理和分析，来判断缺陷。图3是一张倾斜拍摄的BGA照片，其中正常的焊点为圆柱型，开焊焊点为圆型。
2.3.2具有分层功能
计算机分层扫描技术可以提供传统X射线成像技术无法实现的二维切面或三维立体表现图，并且避免了影像重叠、混淆真实缺陷的现象，可清楚的展示被测物体内部结构，提高识别物体内部缺陷的能力，更准确的识别物体内部缺陷的位置。这类设备有两种成像方式：
（1）X光管发射X光束并精确聚焦到被测物体的某层，被测物体置于一可旋转的平台上，旋转平台的高速旋转使焦面上的图像清晰的呈现在接收器上，再由CCD照相机将图像信号变为数字信号，交给计算机处理和分析，如图4。
（2）这种方式是将X光束精确聚焦到PCB的某一层上，然后图像由一个高速旋转的接收面接收，由于接收面高速旋转使处在焦点上的图像清晰，而不在焦点上的图像则被消除，如图5。如此得到各个不同层面的图像，再通过计算机的合成、分析就可以实现对多层板和焊点结构的检查，如图6。
3结束语
X射线检测技术为SMT生产检测手段带来了新的变革，可以说它是目前那些渴望进一步提高生产工艺水平，提高生产质量，并将及时发现电路组装故障作为解决突破口的生产厂家的最佳选择。随着SMT器件的发展趋势，其他装配故障检测手段由于其局限性而寸步难行，X射线自动检测设备将成为SMT生产设备的新焦点并在SMT生产领域中发挥着越来越重要的作用。
参考文献
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[3]Reza Gbaffarian. BGAs for High Reliability Applications[J].Electronic Packaging & Production,1998（8）：26~32.
[4]李瑜.X-ray检测的原理与应用[A].第5届全国SMT/SMD学术研讨会论文集[C].武汉：中国电子学会，1999.548~553.
[5]鲜飞，许平.测试技术应用前景分析[J].信息技术与标准化，2002，2：18~21.
关键词：运梁车；悬挂；销轴；故障分析；改进
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
中图分类号：TH133.3文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
TJ900型运梁车可适用于20m、24m、32m整孔混凝土箱梁的运输与喂梁，能够把混凝土箱梁从预制场地通过便道，路基，桥梁（包括钢结构连续梁、钢混结合连续梁等）运至架梁工位，配合架桥机完成相应的架梁作业。
900型运梁车在设计时，为了液压悬挂支撑升降、调平；转向架平衡油缸伸缩选用了GEG80ET--2RS型关节轴承。这种轴承具有有较大的载荷能力和抗冲击能力，并具有抗腐蚀、耐磨损、自调心、好、结构简单、体积小、使用寿命长等特点，运梁车投入使用初期效果很好。然而，在使用一年后，该轴承出现了多次损坏，严重影响了生产作业。本文就故障的分析及解决方法介绍如下：一 故障现象
运梁车在重载变幅动作时,转向架系统发出刺耳的啸叫声音，平衡臂箱体伴随抖动和共鸣。经过公司机备部和生产厂家技术人员的共同检查确认，声音是从臂架关节轴承处发出。经初步分析，大家认为声音是关节轴承不良、剂不合适造成干磨而引起的。
二 原因分析
大多数轴承损坏的原因除不良外，还包括承载能力不足超负荷等外界因素。为此从这几个方面进行了分析： （1）、超负荷：经过了解，该关节轴承部位所承担的最大荷载没有超过该轴承额定承载能力。由此可确定，该轴承的损坏与负载过大无关； （2）、非正常冲击或管理不到位：该运梁车开始使用至轴承损坏过程中，期间没有出现过可能导致轴承损坏的因素，如非正常冲击或长时间不予等情况。由此可以确定，并非意外因素或管理不到位造成轴承损坏； （3）、情况：运梁车的系统采用的是干油系统。 （4）、由于施工环境恶劣，经常在路基桥面运转，灰尘多，液压悬挂轴承处积累很多灰尘，灰尘或即使肉眼看不见的微小灰尘进入轴承，也会增加轴承的磨损，振动和噪声。
从轴承损坏现象和系统、进入灰尘情况分析，可确定主要原因是不良、轴承及其周围环境的不清洁造成的。
三 拆检分析根据上述分析，我们首先对该轴承进行了人工加油。加油后，震动和噪音消失。继续实验一小时左右又再次出现异响。然后对该轴承进行了清洗，清除表面污渍，查看关节轴承表面有无裂纹及碎裂；表面无损伤；然而，在继续使用后仍然出现震动和噪音，而且没有减小迹象。为此，我们决定对该轴承进行拆检分析。
拆检：（1）、拆检后发现，关节轴承外圈内壁面在安装状态时的下端面有圆弧角为30～40度左右的几道划痕；（2）、该轴承的轴下端面（在安装状态时）有圆弧角为180度左右的磨损痕迹，沿轴向形成突肩。磨损区宽度与关节轴承内圈宽度相同，突肩最大高度约为3～4mm。根据以上现象和对轴承进行的分析，初步认为造成磨损的原因有三个： 第一、轴承本身有缺陷，造成脂难以到达承压面；
第二、轴承周围环境的不清洁即使肉眼看不见的微小灰尘进入轴承，会增加轴承的磨损;
第三、在安装时轴体孔道内未做彻底清理，留有加工残留物。根据以上情况，我们采取了如下措施：首先、对轴进行修复和清洗，更换新轴承；其次、要求操作司机作业中每隔一周加一次油，并随时清洁轴承外的灰尘。轴承没有出现了干磨异响现象。通过清洁所有关节轴承表面发现液压悬挂油缸连接平衡臂的轴承已碎裂、出现裂痕；销轴已严重变形、出现销轴跟着油缸转动；悬挂油缸已经跨下来，边缘出现严重磨损，有的销轴转动甚至把悬挂油缸下支座板严重摩损；导致升降点单独升降时反应不灵敏。通过仔细分析我们发现：（1）、关节轴承内外承压面几乎没有脂，轴承承压面脂无法进入轴承；（2）、在非承压面因为轴承两边的间隙却有较多灰尘堵塞。
（3）、轴承部位无法加注脂，使轴承外球面的内圈和内球面的外圈干摩擦。
根据以上情况，我们采取了如下措施：
对悬挂油缸的磨损进行了修复与清洗，对已经磨损的悬挂轴承、悬挂销轴进行了集中更换，经过分析图纸我们还发现，该轴承无加注脂口，脂无法进入关节轴承内油槽。从拆检结果我们断定，损坏过程如下：因承压很大、间隙过小，无加注口，脂无法均匀分布到摩擦面，所以首先造成局部干磨，当温度较高时出现轴承内外圈“抱死”现象。当关节轴承“抱死”后，在滑动过程中造成轴的磨损。当磨损到一定程度时，金属屑进入摩擦面使磨损加剧，产生剧烈震动和噪音。
四解决、预防措施1措施（1）、 增加油道。 鉴于轴承无法加注油，没有油口，对液压油缸耳环内孔增加油槽、油口，即沿耳环内孔表面，在中心点加工出1道宽2mm深2~3mm的油槽与关节轴承外圈油槽相通，使油脂能更加容易地进入承压面区域。（2）、加大轴径公差，增大轴的摩擦阻力。将轴重新加工，使其与轴承内圈之间为过盈配合，公差为+1，使油脂难以进入内圈与轴接触面，增大摩擦阻力；（3）、独立系统。为关节轴承重新安装了一个独立的手动装置，要求每班次作业中由操作司机进行一次加油。
五预防
预防关节轴承早期损坏的原因：
安装不当
安装时使用蛮力，用锤子直接敲击进口轴承对关节轴承伤害最大；是造成变形的主要原因，安装不到位，安装有偏差或未装到轴承位，造成关节轴承游隙过小。内外圈不处于同一旋转中心，造成不同心。
建议：选择适当的或专业的关节轴承安装工具。
不良
不良是造成关节轴承过早损坏的主要原因之一。原因包括：末及时加注油；油未加注到位；油选型不当；方式不正确等。
建议：选择正确的油，使用正确的加注方式。
污染
污染也会导致关节轴承过早损伤，污染是指有沙尘、金属屑等进入关节轴承内部。原因包括使用前过早打开关节轴承的包装，造成污染；安装时工作环境不清洁，造成污染；轴承工作环境不清洁，工作介质污染。
建议：在使用前不要拆开关节轴承的包装；安装时保持安装环境的清洁，对要使用的关节轴承进行清洗；增强关节轴承的密封装置。
疲劳
疲劳破坏是关节轴承常见的损坏方式。疲劳破坏的原因是：关节轴承长期超负荷运行；未及时维修；维修不当等。
建议：选择适当的关节轴承类型，定期及时更换疲劳关节轴承。 六结语通过采取以上措施，运梁车液压悬挂关节轴承、销轴工作正常，转向架系统工作十分平稳，异响和震动全部消失，没有出现任何异常。保证了架桥机安全、可靠、高效的进行箱梁架设。
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关键词:电气工程;施工技术;安全管理
随着我国电气技术的发展，电气工程施工管理与人们的生产生活关系日益紧密。高新技术手段的发展有效带动了电气技术的发展，电气工程的施工工艺也全面提升。在提升施工工艺水平的同时，人们对电气安装工程的技术措施也提出了更高的要求。在电气工程的实际施工过程中，我们不仅要加强对施工进度、质量等方面的控制，还要对施工的外部环境进行系统分析，对电气工程的安全问题进行分析和研究。
1电气安装工程技术要求
1.1PVC电线管暗配要求。PVC管的耐腐蚀性非常强，很多腐蚀性强的环境都会采用这种材料，但是该材料的机械强度非常弱，容易变形。设计人员可以针对PVC管的实际特点，在铺设管线时，尽量减少管线的弯折区域，在选取线路时，尽可能多选择直线线路。对已经弯曲且存在缝隙的管件，要及时进行处理，一般情况下，弯曲半径R0是管线中的一项重要技术指标。R0要求大于管外径的5～6倍，且在弯曲处可以采用弹簧弯管，以保证弯管均匀受力。对于捆绑线管来说，技术人员要保证捆绑的坚固性，这样才能真正实现电线管暗配的相关要求。1.2钢管暗配要求。技术人员要保持电线及连接部位时时处于干燥、干净的环境中，如果施工区域灰尘过多，就需要对电线及其连接部位进行密封处理，将其直接放置在密封装置中。如果配电箱的电缆需要添加落地保护管，就要保证保护管的排列是整齐的，技术人员还要对保护管的关口进行加高处理，一般加高5～9cm。一般情况下，地下管的管理不能与设备基础交叉，如果某一区域必须要交叉，需要对交叉区域添加保护管。技术人员在配电箱与分线盒处进行开孔安装时，一定不能设置腰形孔安装，要用电钻开出圆孔，保证孔径与管径紧密结合。1.3线槽与桥架的安装。技术人员在安装线槽和桥架时，一定要运用支吊架进行拉线安装，在实际安装过程中注意支吊架与线槽要始终保持在同一条水平线上，水平槽架在架设过程中要添加相应的防震设施。为达到美观的安装效果，桥架支架的距离一定要固定好，一般固定的距离要小于200cm，桥架连接处要运用螺栓对其进行固定。1.4金属软管敷设。对金属软管进行敷设的目的是对电气设备及电线设施起到保护作用，在选择金属软管时，最好选择长度小于200cm的金属软管，要保证其松散没有接头，作为连接使用时，要使用专业的接头对其进行连接处理，并对连接部位进行密封，进一步保证设备的稳定性和安全性。1.5防雷接地。电气工程施工过程中，会受到外部因素的影响，很多正常状态下的电气设备表面上并没有电流通过，但是在某些特殊情况下，电气设备就会产生电流，技术人员有必要对电气设备进行防雷、接地处理，以有效保证电气工程的安全性和可靠性。
2电气工程安全管理措施
电气工程的安全管理应以预防为主、安全为先的原则，根据管理实际经验，进行系统化管理。第一，要不断加强岗前安全教育培训力度。对电气工程施工人员进行岗前培训，不仅有利于施工人员自身综合素质的提升，对电气工程的整体质量也能起到良好的保障作用。电气工程施工企业在电气工程施工前，要对所有的施工人员进行全方位、多层面的岗前安全教育。应对新时期电气工程的特点及工作内容进行系统介绍，还要对施工过程中的相关安全防护、安全技能及安全组织等内容进行讲解，保障施工人员能够遵守电气工程施工的相关安全规章制度，以保证施工顺利进行。对电气工程施工企业的施工人员进行岗前安全培训，这对提升电气工程施工安全意义重大，不仅提高了整个电气工程的安全系数，还能有效避免施工过程中的安全隐患，保障施工人员的人身安全。第二，监督管理人员要进一步加强对施工材料的控制和管理。电气施工的材料与设备会直接影响整个电气工程的进度和最终质量，为了实现安全管理，技术人员在实际施工时，要进一步加强对施工材料及相关设备的监督，施工材料进入现场前，监督管理人员要对施工材料进行严格检查和管理，经过一系列检查后，合格的施工材料才能进入施工现场。除此之外，为保证施工材料不浪费，安装单位应提前将施工材料的相关申请提交给监督管理部门。在施工材料进入现场后，安装单位还要向监督管理部门提交使用审批程序、检验、质量报告等，只有得到审批之后，这些施工材料才可以投入到电气工程施工中。只有保证对施工材料的严格控制，才能保证施工安全。第三，进一步落实电气工程施工安全措施。技术人员为有效防范安全事故的发生，保证电气工程顺利进行，在实际管理过程中，要以施工现场的实际情况为基准，以安全事故为典型范例，对施工人员进行安全教育，提升电气工程施工人员的安全意识。在实际施工过程中，应根据电气工程的施工现状，制定科学合理的安全管理制度，进一步保障安全措施的有效落实。除此之外，要针对电气工程施工人员进行职责划分，将安全管理真正落实到实处，安全第一的原则要始终铭记于心，以促进电气工程安全施工。
3结语
电气工程是集合工程技术及组织管理于一体的综合性工作，工程技术与组织管理之间是相互联系、相互促进的，因此，要求施工人员在实际的电气工程施工过程中，从电气施工技术的掌握情况入手，系统了解国家新颁布的电气工程规定，并在实际工作中锻炼自我，做好电气工程的安全管理。安全管理是施工中最重要的部分，安全管理也是电气工程顺利进行的关键，安全管理对电气行业经济效益的提升具有重要的促进作用。
作者:杨玉婷 单位:哈尔滨市华能集中供热有限公司
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论文关键词：电迁移,灵敏度,试验设计,互连焊球,有限元分析
0引言
电迁移（EM）是导电金属材料在通过较高的电流密度时,金属原子沿着电子运动方向进行迁移的扩散现象,它是引起集成电路（IC）失效的一种重要机制.特别是随着微电子技术的迅猛发展,电子器件焊点尺寸及其间距日趋减小,电流密度急剧增加,电迁移现象更易发生,所引起的可靠性问题就更加严重.
电迁移失效问题并非一个孤立的现象,在电迁移过程中往往同时伴随着热迁移、应力迁移和化学迁移等过程.高电流密度产生的焦耳热将形成温度梯度,这种梯度是热迁移的驱动力;电迁移形成的空穴将诱致互连结构内部产生应力,伴随着机械载荷和热载荷引起的应力,这些应力叠加起来将形成应力梯度驱使原子进行迁移.另外,由于迁移导致金属结构内部原子密度不均匀,这种原子密度梯度引起了化学迁移.因此,金属互连结构的电迁移失效问题实际上是在多种迁移机制耦合作用的共同结果.
灵敏度分析是一种评价因设计变量或参数的改变而引起结构响应特性变化率的方法,广泛地用于结构的优化设计.灵敏度分析对于结构的优化设计和可靠性分析至关重要.对于电迁移灵敏度问题，影响因素主要有几何尺寸、材料参数和边界条件等,通过试验设计研究和灵敏度分析,可充分了解不同因素对电迁移特性的影响程度,对于提高焊球抵抗电迁移的能力具有非常重要的意义.因此,本文在前期研究的基础上,进一步研究金属互连焊球电迁移的试验设计仿真和灵敏度分析,为微电子芯片的设计、制造和封装工艺的参数优化提供依据.
1电迁移模拟算法
电迁移是扩散控制的质量输运过程,原子密度的演化方程是典型的质量守恒方程,表达如下:
(1)
式中,c=C/C为正则化的原子密度,C为真实的原子密度,C为无应力状态（平衡状态）下初始原子密度;t是时间;是正则化的总原子通量.
总原子通量可表示为:
(2)
其中,
(3)
式中,k为Boltzmann常数;e为电子电荷;为有效电荷数;T为绝对温度;为电阻率,,a金属材料的温度系数,为初始温度T所对应的电阻率;为电流密度矢量;为传输热;W为原子体积;为静水压力,s、s、s为三个主应力;为金属原子的有效扩散速率,为激活能,D为初始自扩散系数.
通常,在边界G上,电迁移演化方程的边界条件和初始条件分别可表示为:
(4a)
(4b)
基于伽辽金方法,对式(1)进行求解:
(5)
将式(2)和式(4a)代入,可得：
(6)
式中,取权函数,其中是单元的形函数.假设,,经过单元的离散化,可以得到方程(6)的矩阵形式:
(7)
引入a族差分格式:
,0￡a￡1(8)
式中,是时间步长.
由式(7)和式(8),可得
(9)
式中,.(15)
由给定的电流密度、温度T、温度梯度?T和静水应力梯度,式(1)描述了原子密度的演化过程.为了获得连续的原子密度重分布,假设从一个平衡状态达到一个新的平衡状态过程中,电流、温度和应力是迅速进行重分布的,相对而言原子的迁移是缓慢的.为此,一旦得到了电流、温度和应力分布,我们就可以基于稳态解求解原子密度的演化过程.
具体地,我们通过ANSYS电－热－结构耦合分析获得模型的电流密度分布、温度分布和应力分布,并基于FORTRAN编写的原子密度重分布算法获得不同时刻的原子密度,详尽的算法和分析流程可参见我们以往的论文[6-8].
2电迁移灵敏度分析
电迁移灵敏度分析主要是研究由设计变量引起的原子密度响应的变化率,可简单表示为,设计变量可取电迁移分析的物理学材料参数、金属材料电、热和机械性能参数以及几何结构尺寸和形状参数等.
假设用上标“～”表示对设计变量求微分,则;.
式(6)对设计变量求微分,可得:
(10)
方程(10)写成矩阵形式,可以表示为:
(11)
其中,为刚度矩阵;.
鉴于原子密度灵敏度的时间相关性,采用族近似加权平均法获取原子密度灵敏度.
(12)
式中，是时间步长.当,式(12)可简化为,显然这是前差分格式（显式算法）;当,式(12)简化为,这是后差分格式（隐式算法）;本文取(隐式算法),称为Crank-Nicolson方法，其算法是稳定的且具有O((Dt))精度.对于隐式算法(),计算不依赖于时间步长,结果是稳定的;对于显式算法()则不然,只有当，式中为的最大特征值，算法才是稳定的.
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,而初始原子密度灵敏度,因此由方程(13)可得到每个时间步的原子密度灵敏度.
进一步,特殊情况下，矩阵可以简化为：
(14)
对于无通量边界条件（,即在封闭域内原子没有输入和输出）,则有.当设计变量为材料的力学性能参数时,式(13)可以进一步简化为:
(15)
可以发现,基于力学性能参数的灵敏度方程退化为原子密度重分布方程.将初始原子密度灵敏度代入方程(15),易得,即无通量边界条件下任意时刻原子密度对力学性能参数的灵敏度为0.这表明,金属互连结构的力学性能参数的变化对无通量边界条件下的电迁移没有影响.
为了验证上述电迁移灵敏度分析算法的正确性,以长为l、受恒定电流作用的金属导线为例,并且正则化原子通量仅考虑电子风力和原子密度梯度两种驱动力,则电迁移演化方程中可简化为:
(16)
其中,x为电场的坐标值.
考虑封闭的边界条件,
(17)
其中,t为时间.
为计算方便,引入无量纲参数和,其中,,具有的单位,为电迁移的特征长度,即“Blech长度”;为正则化时间,则电迁移演化方程(16)在阴极处的解析解为:
(18)
因此,正则化原子密度关于激活能E和初始自扩散系数D的灵敏度分别为:
(19)
关键词：波峰焊; 印制线路板; 助焊剂; 焊料; 工艺参数
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
波峰焊是将熔化的焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有电子元器件的线路板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与线路板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。波峰焊用于线路板装联已有20多年的历史，现在已成为一种非常成熟的电子装联工艺技术，目前主要用于通孔插装组件和采用混合组装方式的表面组件的焊接。
1波峰焊工艺技术介绍
波峰焊有单波峰焊和双波峰焊之分。单波峰焊用于SMT时，由于焊料的“遮蔽效应”容易出现较严重的质量问题，如漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷。而双波峰则较好地克服了这个问题，大大减少漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷，因此目前在表面组装中广泛采用双波峰焊工艺和设备。
双波峰焊的结构组成见图1。
波峰锡过程：治具安装喷涂助焊剂系统预热一次波峰二次波峰冷却。下面分别介绍各步内容及作用。
1.1 治具安装
治具安装是指给待焊接的线路板安装夹持的治具，可以限制基板受热形变的程度，防止冒锡现象的发生，从而确保浸锡效果的稳定。
1.2 助焊剂系统
助焊剂系统是保证焊接质量的第一个环节，其主要作用是均匀地涂覆助焊剂，除去线路板和元器件焊接表面的氧化层和防止焊接过程中再氧化。助焊剂的涂覆一定要均匀，尽量不产生堆积，否则将导致焊接短路或开路。
助焊剂系统有多种，包括喷雾式、喷流式和发泡式。目前一般使用喷雾式助焊系统，采用免清洗助焊剂，这是因为免清洗助焊剂中固体含量极少，不挥发物含量只有1/5~1/20。所以必须采用喷雾式助焊系统涂覆助焊剂，同时在焊接系统中加防氧化系统，保证在线路板上得到一层均匀细密很薄的助焊剂涂层，这样才不会因第一个波的擦洗作用和助焊剂的挥发，造成助焊剂量不足，而导致焊料桥接和拉尖。
喷雾式有两种方式：一是采用超声波击打助焊剂，使其颗粒变小，再喷涂到线路板上。二是采用微细喷嘴在一定空气压力下喷雾助焊剂。这种喷涂均匀、粒度小，易于控制，喷雾高度/宽度可自动调节，是今后发展的主流。
1.3预热系统
1.3.1预热系统的作用
1）助焊剂中的溶剂成份在通过预热器时，将会受热挥发。从而避免溶剂成份在经过液面时高温气化造成炸裂的现象发生，最终防止产生锡粒的品质隐患。
2）待浸锡产品搭载的部品在通过预热器时的缓慢升温，可避免过波峰时因骤热产生的物理作用造成部品损伤的情形发生。
3）预热后的部品或端子在经过波峰时不会因自身温度较低的因素大幅度降低焊点的焊接温度，从而确保焊接在规定的时间内达到温度要求。
1.3.2预热方法
波峰焊机中常见的预热方法有三种：空气对流加热、红外加热器加热以及热空气和辐射相结合的方法加热。
1.3.3预热温度
一般预热温度为130~150℃,预热时间为1~3min。预热温度控制得好，可防止虚焊、拉尖和桥接，减小焊料波峰对基板的热冲击，有效地解决焊接过程中线路板翘曲、分层、变形问题。
1.4焊接系统
焊接系统一般采用双波峰。在波峰焊接时，线路板先接触第一个波峰，然后接触第二个波峰。第一个波峰是由窄喷嘴喷流出的“湍流”波峰，流速快，对组件有较高的垂直压力，使焊料对尺寸小、贴装密度高的表面组装元器件的焊端有较好的渗透性；通过湍流的熔融焊料在所有方向擦洗组件表面，从而提高了焊料的润湿性，并克服了由于元器件的复杂形状和取向带来的问题；同时也克服了焊料的“遮蔽效应”湍流波向上的喷射力足以使焊剂气体排出。因此，即使线路板上不设置排气孔也不存在焊剂气体的影响，从而大大减少了漏焊、桥接和焊缝不充实等焊接缺陷，提高了焊接可靠性。经过第一个波峰的产品,因浸锡时间短以及部品自身的散热等因素，浸锡后存在着很多的短路、锡多、焊点光洁度不正常以及焊接强度不足等不良内容。因此,紧接着必须进行浸锡不良的修正,这个动作由喷流面较平较宽阔、波峰较稳定的二级喷流进行。这是一个“平滑”的波峰，流动速度慢，有利于形成充实的焊缝，同时也可有效地去除焊端上过量的焊料，并使所有焊接面上焊料润湿良好，修正了焊接面，消除了可能的拉尖和桥接，获得充实无缺陷的焊缝，最终确保了组件焊接的可靠性。双波峰基本原理如图3。
1.5冷却
浸锡后适当的冷却有助于增强焊点接合强度,同时,冷却后的产品更利于炉后操作人员的作业。因此,浸锡后产品需进行冷却处理。
2使用屏蔽模具波峰焊接工艺技术
由于传统波峰焊接技术无法应对焊接面细间距、高密度贴片元件的焊接，因此一种新方法应运而生：使用屏蔽模具（如图4）遮蔽贴片元件来实现对线路板焊接面插装引线的波峰焊接。
2.1使用屏蔽模具波峰焊接技术的优点
1）实现双面混装PCB波峰焊生产，能大幅提高双面混装PCB生产效率，避免手工焊接存在的质量一致性差的问题。
2）减少粘贴阻焊胶的准备时间，提高生产效率，降低生产成本。
3）产量相当于传统波峰焊。
2.2屏蔽模具材料
1）制作模具必须防静电，常见材料为：铝合金，合成石（国产/进口），纤维板。使用合成石时为避免波峰焊传感器不感应，建议不要使用黑色合成石。
2）制作模具基材厚度。根据机盘反面元件的厚度，选取5～8mm厚度的基材制作模具。
2.3模具工艺尺寸要求
1）模具的外形尺寸：模具的长与宽分别等于PCB的长与宽加上60mm的载具边的宽度且模具宽度必须350mm，具体工艺尺寸如图5。当PCB宽度小于140mm时，可以考虑在一模具同时放置两块PCB焊接。
2）工艺边离边缘8mm，另外两边贴近边缘地方加装10mm宽、10mm高的电木条，以增加模具的强度，减少模具变形。
3）每个加强档条上必须使用螺丝固定，螺丝与螺丝的间隔必需在150mm以下。
4）在模具制作完成后，需在四周且间距100mm以内安装压扣 （固定PCB于模具上），且须注意以下几点：（1）旋转一周不碰触到零件；（2）不影响DIP插件；（3）能将PCB稳固于模具。
5）模具的四个角要开一个R5的倒角。
6）模具上的PCBA在过锡炉时，有些零件受锡波的冲击会产生浮高，因此对一些容易浮高的零件采用压件的方法来解决。目前主要采用的方式：（1）金属铁块压件；（2）模具上安装压扣压件；（3）制作防浮高压件治具。
3提高波峰焊接质量的方法和措施
分别从焊接前的质量控制、生产工艺材料及工艺参数这三个方面探讨了提高波峰焊质量的有 效方法。
3.1 焊接前对线路板质量及元件的控制
3.1.1焊盘设计
1）在设计插件元件焊盘时，焊盘大小尺寸设计应合适。焊盘太大，焊料铺展面积较大，形成的焊点不饱满，而较小的焊盘铜箔表面张力太小，形成的焊点为不浸润焊点。孔径与元件引线的配合间隙太大，容易虚焊，当孔径比引线宽0.05~0.2mm,焊盘直径为孔径的2~2.5倍时，是焊接比较理想的条件。
2）在设计贴片元件焊盘时，应考虑以下几点：
（1）为了尽量去除“阴影效应”，SMD的焊端或引脚应正对着锡流的方向，以利于与锡流的接触，减少虚焊和漏焊。波峰焊时推荐采用的元件布置方向图如图6所示。
（2）波峰焊接不适合于细间距QFP、PLCC、BGA和小间距SOP器件焊接，也就是说在要波峰焊接的这一面尽量不要布置这类元件。
（3）较小的元件不应排在较大元件后，以免较大元件妨碍锡流与较小元件的焊盘接触,造成漏焊。
（4）当采用波峰焊接SOIC等多脚元件时，应于锡流方向最后两个（每边各1）焊脚处设置窃锡焊盘，防止连焊。
（5）类型相似的元件应该以相同的方向排列在板上，使得元件的安装、检查和焊接更容易。例如使所有径向电容的负极朝向板件的右面，使所有双列直插封装（DIP）的缺口标记面向同一方向等等，这样可以加快插装的速度并更易于发现错误。如图7所示，由于A板采用了这种方法，所以能很容易地找到反向电容器，而B板查找则需要用较多时间。实际上一个公司可以对其制造的所有线路板元件方向进行标准化处理，某些板子的布局可能不一定允许这样做，但这应该是一个努力的方向。
3.1.2PCB平整度控制
波峰焊接对线路板的平整度要求很高，一般要求翘曲度要小于0.5mm，如果大于0.5mm要做平整处理。尤其是某些线路板厚度只有1.5mm左右，其翘曲度要求就更高，否则无法保证焊接质量。
3.1.3妥善保存线路板及元件，尽量缩短储存周期
在焊接中，无尘埃、油脂、氧化物的铜箔及元件引线有利于形成合格的焊点，因此线路板及元件应保存在干燥、清洁的环境中，并且尽量缩短储存周期。对于放置时间较长的线路板，其表面一般要做清洁处理，这样可提高可焊性，减少虚焊和桥接，对表面有一定程度氧化的元件引脚，应先除去其表面氧化层。
3.2生产工艺材料的质量控制
在波峰焊接中，使用的生产工艺材料有：助焊剂和焊料，分别讨论如下：
3.2.1助焊剂质量控制
助焊剂在焊接质量的控制上举足轻重，其作用是：
1）除去焊接表面的氧化物；
2）防止焊接时焊料和焊接表面再氧化；
3）降低焊料的表面张力；
4）有助于热量传递到焊接区。目前，波峰焊接所采用的多为免清洗助焊剂。
选择助焊剂时有以下要求：
1）熔点比焊料低；
2）浸润扩散速度比熔化焊料快；
3）粘度和比重比焊料小；
4）在常温下贮存稳定。
3.2.2焊料的质量控制
锡铅焊料在高温下（250℃）不断氧化，使锡锅中锡-铅焊料含锡量不断下降，偏离共晶点，导致流动性差，出现连焊、虚焊、焊点强度不够等质量问题。可采用以下几个方法来解决这个问题：
1） 添加氧化还原剂，使已氧化的SnO还原为Sn，减小锡渣的产生；
2） 不断除去浮渣；
3） 每次焊接前添加一定量的锡；
4） 采用含抗氧化磷的焊料；
5） 采用氮气保护，让氮气把焊料与空气隔绝开来，取代普通气体，这样就避免了浮渣的产生。这种方法要求对设备改型，并提供氮气。
目前最好的方法是在氮气保护的氛围下使用含磷的焊料，可将浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷最少、工艺控制最佳。
3.3焊接过程中的工艺参数控制
焊接工艺参数对焊接表面质量的影响比较复杂，并涉及到较多的技术范围。
3.3.1预热温度的控制
预热的作用：
1）使助焊剂中的溶剂充分发挥，以免线路板通过焊锡时，影响线路板的润湿和焊点的形成；
2）使线路板在焊接前达到一定温度，以免受到热冲击产生翘曲变形。一般预热温度控制在180~210℃，预热时间1~3分钟。
3.3.2焊接轨道倾角
轨道倾角对焊接效果的影响较为明显，特别是在焊接高密度SMT器件时更是如此。当倾角太小时，较易出现桥接，特别是焊接中，SMT器件的“遮蔽区”更易出现桥接；而倾角过大，虽然有利于桥接的消除，但焊点吃锡量太小，容易产生虚焊。轨道倾角应控制在5°~8°之间。
3.3.3波峰高度
波峰的高度会因焊接工作时间的推移而有一些变化，应在焊接过程中进行适当的修正，以保证在理想波峰高度进行焊接，以压锡深度为PCB厚度的1/2~1/3为准。
3.3.4焊接温度
焊接温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数。焊接温度过低时，焊料的扩展率、润湿性能变差，使焊盘或元器件焊端由于不能充分的润湿，从而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷；焊接温度过高时，则加速了焊盘、元器件引脚及焊料的氧化，易产生虚焊。焊接温度应控制在250+5℃。
4常见焊接缺陷及排除方法
影响焊接质量的因素是很多的，表1列出的是一些常见缺陷及排除方法，以供参考。
波峰焊接是一项很精细的工作，影响焊接质量的因素也很多，还需要我们更深一步地研究，以期提高波峰焊的焊接质量。
参考文献
[1]吴懿平，鲜飞.电子组装技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2006.
[2]张文典.实用表面组装技术（第二版）[M].北京：电子工业出版社，2006.
[3]周德俭.表面组装工艺技术[M].北京：电子工业出版社，2002.
[4]王德贵.迎接21世纪的表面组装技术[J].电子工艺技术，1999（4）：169-171.
关键词：桥梁橡胶支座制作安装质量控制
中图分类号：F767.5文献标识码： A 文章编号：
1桥梁支座的作用与分类
1.1 桥梁支座的作用
桥梁支座是桥跨结构与桥墩或桥台的支承处设置的传力装置。支座不仅要承受和传递很大的载荷，并且还要保证桥跨结构可以产生一定的变位，保证桥梁结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下按设计要求自由变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。
1.2 桥梁支座的分类
（1）梁式桥的支座，通常用钢板、橡胶或钢筋混凝土等材料来制作。从简易的橡胶片垫层至结构复杂的铸钢辊轴支座，结构类型甚多。
（2）钢筋混凝土和预应力混凝土公路桥梁常用的支座类型有：简易垫层支座、弧形钢板支座、钢筋混凝土摆柱式支座、橡胶支座、拉力支座、减震支座等。
（3）橡胶支座能很好的满足桥梁支座两个作用的要求，因此近年来得以普遍推广。橡胶支座主要可以分为三种型式：板式橡胶支座、盆式橡胶支座、四氟滑板式橡胶支座。
2．GYZ四氟滑板式橡胶支座产品简述
2.1 GYZ产品分类
按结构型式板式橡胶支座区分为矩形板式橡胶支座(代号GJZ)、圆形板是式橡胶支座(代号GYZ)。按支座材料和适用温度分为：a)常温型橡胶支座，应采用氯丁橡胶(CR)生产，适用温度为一250C～600C。不得使用天然橡胶代替氯丁橡胶，也不允许在氯丁橡胶中掺入天然橡胶；b)耐寒型橡胶支座，应采用天然橡胶(Nit)生产，适用的温度为-40％～600C。
2.2产品质量现状
橡胶支座是公路桥梁重要的承力和抗震减振装置，近20年来在我国得以广泛应用。但是应用中发现其质量优劣和工作应力直接影响着支座的作用功能和桥梁结构的安全可靠度与使用寿命。根据病害调查发现，几乎每条高速公路上的橡胶支座都有不同程度的劣化，现在已发展到未通车的在建桥梁的板式橡胶支座安装后就大量损坏。这当然是有多方面因素的影响，有施工质量方面的问题，也有支座生产厂方的生产工艺的问题和选用原料（胶料、填充剂等）质量的问题，也有桥梁设计（包括支座的设计与选用）的问题。
橡胶支座的劣化过程通常表现为橡胶外鼓裂纹发生裂纹发展钢板外露钢板氧化钢板锈蚀脱胶支座压溃（失稳）或钢板断裂，应当是一个漫长的过程。通过对支座的使用状况的调查，支座病害可分为两大类，一是内在质量，如橡胶质量；胶层厚度不均匀；胶料中夹杂、微孔等形成的初始病源。二是施工安装质量不到位；支座设计应力过高造成强度储备不足；支座设计、布置不当等。橡胶老化需要一定的时间，但目前大面积出现的早期劣化是极不正常的。
胶料质量是影响橡胶支座使用寿命的主要因素。胶料质量的优劣与含胶量、填充剂和掺不掺加再生胶密切相关，橡胶的老化是一种不可逆转的化学反应，直接影响橡胶支座的寿命。世界各国对橡胶支座使用的胶料都明确规定：不允许掺入任何再生胶, 掺入再生胶的支座会使支座过早劣化而影响使用寿命。
我们可以通过跟踪、查验生产方对产品原材的检测报告或者通过国家认可的实验室对产品进行抽查复检来判断原料的优劣和成品支座的各项指标是否符合要求。
3、采购过程及控制要点
通过初步了解了以上橡胶支座的基本知识和性能参数，接下来开始着手采购前的资料收集。
3.1 筛选供应商
通过网络检索、行业报道、参考以往工程选定的供应商等多种渠道，筛选出多家规模相近，生产规范的生产厂商，索取营业执照、税务登记证、国家生产许可证、ISO9001质量管理体系认证证书、相近规格的产品实物及产品出厂检测报告、第三方质量检测报告等资料。通过资料的初步对比淘汰不规范、资料不齐全的生产厂商，最终选定3到4家信誉好、生产规范的供应商，将其资料样品报业主及监理审批通过后，向审批通过的厂家发放招标邀请函，择日公开招标。
3.2 公开招标：
按JT/T4-2004标准的要求，各供应商在满足规范要求、保证产品质量的前提下，做技术标及商务标，密封交至招标小组。招标小组成员由工程部、技术部、质量部、物资部、经营部、法务部、纪检委等部门成员组成，当场开标，并经过二次议标后，通过对生产规模、产品质量、成交价格、历史信誉、售后服务等多方面的综合对比和评价，最终宣布中标方。
3.3 合同签订
供需双方经友好协商达成一致，签署工程材料购销合同，明确双方的权利和义务，所购产品的质量标准及检验依据，付款方式、验收方式、包装形式、运输方式、交货日期、提出异议期限及处置办法、违约责任等。
3.4 产品验收及抽检
验收包括产品外观、数量、规格型号等硬件验收，也包括检测报告、合格证等软件资料的验收。
以GYZΦ200*42mm支座为例，首先核对数量、规格型号是否正确，接下来核对尺寸偏差，主要是外观、直径和厚度，支座外形尺寸应用钢直尺量测，厚度应用游标卡尺或量规量测。对圆形支座，其直径、厚度应至少量测四次，测点应垂直交叉，并量测圆心处厚度。外形尺寸和厚度取其实测值的平均值。检测标准如下表：
对于出厂检测报告中的数据，可以在所供的支座中随机抽查部分，通过国家认可的第三方检测机构，核对数据的真实性及可靠性。
3.5运输及贮存
支座在运输中，应避免阳光直接曝晒、雨淋、雪浸，并应保持清洁，不应与影响橡胶质量的物质相接触。由于本批次支座要经过海运到达科伦坡港口，路途有近两周时间，因此为避免支座在长途运输中的损坏，要求全部木箱封装处理。
储存支座的库房应干燥通风，支座应堆放整齐，保持清洁，严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等相接触，并应距热源lm以上且不能与地面直接接触。
支座储存期不宜超过一年。如储存期较长，则在使用时应进行有关检验，其力学性能应符合本标准的有关规定和要求。
4 支座的安装工艺及安装质量控制
支座垫石是放置橡胶支座、传递梁端荷载的重要结构，一般长度与宽度以比橡胶支座平面尺寸大50mm为宜。高度以不低于100mm，便于日后更换支座时，方便千斤顶的安置。支座垫石内应布置钢筋网，钢筋直径为8mm时，间距宜为50mm×50mm，桥梁墩、台内应有竖向钢筋延伸至支座垫石内，支座垫石的混凝土强度等级不应低于C30。在平坡情况下，同一片梁两端支承垫石及同一桥墩、台上支承垫石应处于同一设计标高平面内，其相对高差不应超过±1.5mm，同一支承垫石高差应小于0.5mm。
为达到支座安放平整、密贴，梁板横坡平顺的目的，在施工时，应根据纵横坡情况，对支座上承面进行适当调整，对支座下承面应通过垫石标高及几何尺寸的事先精确计算来指导和控制施工。在支座安装前应先确保墩台顶与垫石的轴线位置、标高、垫石尺寸、平整度等方面的施工质量满足设计与规范要求;并将垫石顶面清理干净,确保垫石顶面无浮砂、灰尘、油污,然后在垫石上采用环氧树脂砂浆找平、坐浆，将支座及时安放在砂浆上，并采用水平尺检查支座的水平度，确保支座顶面水平。严禁采用油毛毡，橡胶板、木材等材料垫高支座。
支座上加设的支承钢板外观应平整，无翘曲、变形、锈蚀、裂缝等现象，钢板还应刷防锈漆。当施工中发现某种支座缺乏或规格、型号不对时，严禁对各处的支座随意代换,也不得以大代小、以强代弱,更不能以小代大、以弱代强。
参考文献
[1] 黄跃平,胥明,周明华,板式橡胶支座胶层厚度不均匀对支座力学性能的影响，2005年交通部全国桥梁学术会议论文集，北京人民交通出版社，2005.10
