在 SMT 贴片技术当道的今天,DIP 插件工艺这位 “老大哥” 依然在电子制造领域占据一席之地。它靠的不是花哨的技术,而是实打实的高可靠性 —— 在汽车电子、工业控制这些对稳定性要求苛刻的场景里,焊点的机械强度和导电性,DIP 工艺往往更让人放心。
第一步:来料检查,把问题扼杀在源头
别以为插件就是简单插元件,前期检查不到位,后面全白搭。首先得盯着元件引脚看,氧化发黑的坚决不能用,不然焊的时候容易虚焊。某工厂的教训很典型:一批电阻引脚氧化没检查出来,焊完后整批板子有 30% 出现接触不良,返工成本比原材料还高。
PCB 板也得仔细瞧。焊盘有没有掉漆、孔径是不是和元件引脚匹配(一般引脚直径比孔径小 0.1-0.2mm 最合适),这些细节都不能放过。最后还要对着 BOM 表逐一核对,确保拿的电阻电容值没搞错 —— 把 1kΩ 电阻当成 10kΩ 用,这种低级错误在小厂并不少见。
插件前的准备工作也得做足。电阻电容的引脚间距可能和 PCB 孔位对不上,需要用工具掰一下调整角度;太长的引脚要提前剪短,留个 2-3mm 就行,太长了焊的时候容易连锡,太短又可能焊不牢。
第二步:元件插入,人工和机器各有分工
插元件这步,人工和自动插件机各有擅长。小批量生产或者插大型元件(比如变压器、连接器)时,人工更灵活。有经验的工人插一个 100pin 的连接器,对位准确率比新手高 50%,这就是 “手感” 的价值。
但大批量生产时,自动插件机才是主力。它像高速分拣机一样,能把电阻、电容这些标准元件以每秒 3-5 个的速度插进 PCB,误差控制在 0.1mm 以内。某家电代工厂的数据显示,自动插件机的效率是人工的 8 倍,而且引脚插入的垂直度更好,后续焊接不良率能降低 40%。
不管是人工还是机器插,有个原则不能破:元件引脚必须完全穿过 PCB,从背面露头 1-2mm,不然焊锡裹不住引脚,容易脱焊。
第三步:波峰焊,给焊点 “上保险”
插好元件的 PCB,接下来要过波峰焊这道关,这是 DIP 工艺的核心环节。整个过程像 “流水线洗澡”:先进入预热区(100-150℃),把 PCB 和元件烘干,避免焊接时产生气泡;然后喷一层助焊剂,帮助焊锡更好地附着在引脚和焊盘上;接着就是关键的波峰焊锡槽,熔化的焊锡(250-270℃)像小瀑布一样喷上来,把引脚包裹住,形成饱满的焊点;最后经过冷却区,焊锡凝固,元件就牢牢固定在 PCB 上了。
参数设置特别关键。传送带速度太快,焊锡没焊牢;太慢,元件可能被高温烤坏。波峰高度也得刚好,没过引脚 1-2mm 最合适,太高了会导致焊锡爬到元件本体,太低又焊不饱满。某电源厂调试时发现,把波峰高度调低 0.5mm,焊点短路率立马从 2% 降到 0.3%。
第四步:焊后检查,别让瑕疵品流出
焊完不是结束,得经过 “层层体检”。首先是人工目视检查,重点看焊点是不是像 “小馒头” 一样饱满,有没有针孔、虚焊,引脚之间有没有连锡。老质检员一眼就能看出问题,比如焊点发灰可能是温度不够,发亮则可能是过热。
批量生产时,AOI 自动光学检测仪会登场。它像高速相机一样扫描每个焊点,通过算法比对标准图像,能在几秒内找出偏移、缺锡等问题,比人工检查效率高 10 倍以上。但对于 BGA 底部这类隐藏焊点,还得靠 X-ray 检测,能看穿焊锡内部有没有空洞,这在军工产品检测中是必备环节。
电气测试也不能少。用万用表测通断、电阻值,或者通电测试功能,确保板子能正常工作。某工业控制板厂就规定,每块板子必须经过 4 小时高温老化测试,模拟实际工作环境,把潜在问题揪出来。
第五步:清洗防护,给 PCB 穿 “防护衣”
焊完的板子上会残留助焊剂,虽然现在很多用免清洗助焊剂,但在医疗、汽车等领域,还是得彻底清洗。用专用溶剂或者超声波清洗机处理后,能避免助焊剂残留导致的腐蚀。
如果设备要在潮湿、多尘的环境里工作(比如户外电源),还得给 PCB 喷一层三防漆。这层薄膜能防潮、防腐蚀、防霉菌,让板子的寿命延长 3-5 倍。最后就是包装入库,用防静电袋封装,避免运输过程中损坏。
为啥 DIP 工艺还没被淘汰?
有人觉得 DIP 是老古董,但在很多场景下,它的优势无可替代。比如大功率三极管、继电器这些元件,引脚粗、散热要求高,SMT 贴片焊不住,DIP 插件的机械强度和散热能力更靠谱。某新能源汽车的电机控制器,核心功率器件全用 DIP 封装,就是看中它在振动环境下的稳定性。
成本也是重要因素。小批量生产时,DIP 工艺的设备投入比 SMT 低得多,小厂也能玩得转。而且维修方便,元件坏了拔下来换个新的就行,不像贴片元件那样需要热风枪,这在工业设备维修中太重要了。