一、镊子的主流分类方式
按照不同维度,镊子可分为多个类型,电子生产领域常用分类方式如下:
1. 按材质分类
可分为不锈钢镊子、碳纤维防静电镊子、导电塑料镊子、塑料镊子、钛合金镊子等:不锈钢镊子刚性好、耐用,成本较低,经防静电处理后可用于多数生产场景;碳纤维防静电镊子重量轻、防静电性能稳定,耐磨损不生锈,是SMT车间常用类型;钛合金镊子重量轻、强度高、耐腐蚀,但成本相对较高;导电塑料镊子重量最轻,不导磁,适合特殊敏感元件加工。
2. 按尖端形状分类
可分为尖头镊子、弯头镊子、平头镊子、弯尖头镊子、特尖镊子等:尖头镊子尖端细,适合夹持小型元件;弯头镊子适合从侧面操作,不遮挡视线;平头镊子夹持面积大,稳定性好,适合夹持较大工件;特尖镊子适合0201、01005等超小型贴片元件操作。
3. 按功能特性分类
可分为防静电镊子、防磁镊子、耐高温镊子、普通镊子等:SMT车间绝大多数场景要求使用防静电镊子,避免静电击穿敏感器件;防磁镊子适合加工对磁敏感的电子元件,避免元件被磁化影响功能;耐高温镊子适合回流焊、波峰焊后高温工件的夹持操作。
二、SMT车间不同工序的镊子选型要求
SMT车间分为不同工序,不同工序对镊子的性能要求不同,选型需要适配工序需求:
1. 钢网制作与锡膏印刷工序
钢网制作过程中,需要清理钢网开孔残留锡膏、对位调整钢网位置,该工序需要夹持钢网和清理工具,优先选用平头宽头不锈钢防静电镊子:平头宽度大,夹持钢网稳定,不锈钢刚性足够,不容易变形,同时必须满足防静电要求,避免静电吸附灰尘污染钢网,影响印刷精度。清理细小开孔残留锡膏时,可选用细尖头防静电镊子配合擦拭纸,精准清理开孔,不损伤钢网。
2. 贴片机喂料与接料工序
SMT贴片机供料过程中,需要对接料带、调整喂料器位置,该工序操作频率高,需要长时间手持操作,优先选用重量轻的碳纤维防静电弯头镊子:弯头设计适合在喂料器狭小空间内操作,方便从侧面固定料带,碳纤维重量轻,长时间操作不会造成手部疲劳,而且防静电性能稳定,长期磨损不会失效,适合高强度高频次使用。对于窄间距料带接料,可选用特尖弯尖头碳纤维镊子,精准对接料带孔位,提升接料效率。
3. 贴片返修与元件更换工序
贴片完成后,存在错贴、虚焊的元件需要更换返修,该工序需要精准夹持小型贴片元件,在密集PCB空间内操作:针对0402及以上常规尺寸贴片元件,选用中等尖头碳纤维防静电镊子即可满足需求;针对0201、01005这类超小型贴片元件,需要选用特尖防静电镊子,尖端直径控制在0.1mm以内,才能精准夹持微小元件,对准焊盘,不碰伤周边已贴装元件;针对BGA、QFP这类多引脚芯片返修,选用弯尖头镊子,方便调整芯片位置,不遮挡焊接视线,同时要求刚性足够,夹持芯片不打滑,避免引脚对位偏移。
4. 焊接与拆焊工序
热风枪拆焊过程中,需要夹持取下焊接完成的元件,该场景存在高温,需要选用耐高温防静电镊子:如果是常规温度的拆焊操作,可选用不锈钢防静电镊子,不锈钢本身耐高温,能承受300-400℃的热风温度,不会变形;如果是长时间高温操作,可选用钛合金防静电镊子,耐高温性能更好,重量更轻,长期使用不会变形,适合高频次返修工位。焊接过程中夹持引脚、导线,可选用弯头防静电镊子,操作更方便,避免烙铁烫伤手部。
三、SMT车间镊子选型的核心注意事项
1. 必须满足防静电性能要求
SMT生产过程中大量使用MOS管、IC芯片、贴片三极管等静电敏感器件,因此所有接触元件的镊子必须满足防静电要求,体积电阻控制在10⁴-10⁹Ω范围内,不能使用普通无防静电处理的不锈钢镊子,避免静电积累击穿元件,造成隐形损坏或直接报废,日常要定期检测镊子的防静电性能,性能超标的及时更换。
2. 刚性与重量平衡选择
SMT操作对夹持精度要求高,镊子需要有足够的刚性,避免夹持时变形打滑,同时要兼顾重量,长时间操作减少手部疲劳,常规工位优先选择碳纤维防静电镊子,既能保证刚性,重量又比不锈钢、钛合金轻,适合长时间操作,高精度返修工位可选择刚性更好的全不锈钢防静电镊子,保证夹持精度。
3. 定期检查更换
镊子尖端长期使用会出现磨损、咬合间隙变大,夹持精度下降,容易导致元件打滑掉落,因此要建立定期检查制度,尖端磨损、咬合不合格的镊子及时更换,避免影响生产良率,带防静电涂层的镊子如果出现涂层脱落,也要及时更换,防止防静电性能下降。