【大國工匠】胡萬軍:印製板焊接的“專科醫生”[組圖]
“胡師傅,還在琢磨呀?”
一個在伏案埋頭的背影,緩緩抬起了頭。
“哦哦快了,焊接完這個就走。”
這位埋頭苦幹的胡師傅,就是中國航天科工三院35所的胡萬軍。日復一日地錘鍊打磨,年復一年潛心鑽研,使他練就了一身絕活技藝,出色地完成各項科研生產任務,一次交驗合格率達到99%以上,先後榮獲“北京市高級技術能手”、“航天技術能手”、“集團中青年接班人”、“三院技能大獎”、“三院青年崗位技術能手”等榮譽稱號。日前,胡萬軍作為北京市僅有的2個代表之一,參加了“全國最受歡迎的十大絕技”展演活動,他現場展現的微電子手工焊接絕技獲得評委和觀眾的高度讚譽。當被問到“絕技是如何練成的”時,胡萬軍笑着説:“我們像是印製板焊接的專科醫生,遇到疑難雜症在所難免。技術的精進正是通過破解各種難題達到的。”
毫釐無差的印製板“腦”手術
印製板如同電子產品的“大腦”,而元器件恰如腦細胞。如今,印製板“大腦”越來越聰明,元器件也向集成化和小型化發展。“超迷你”尺寸的元器件大概只有一粒小米的一半大小。麻雀雖小,五臟俱全,細微的元器件上面還有更小的引腳,而引腳恰似元器件的“小腿”,起到支持、供電和信號連接的作用。在焊接過程中,要想讓元器件發揮出腦細胞的功效,一方面要保障“小腿”的站位準確,確保每一個小引腳連接在正確的焊盤上;另一方面還要保障“小腿”的站姿準確,在焊接的潤濕角度、温度方面都有嚴格標準要求。如此細微的元器件,單是肉眼觀看就到了難以分辨的程度,想要人工完成精準焊接,其難度可想而知。
但對於胡萬軍來説,多年一線基本功的錘鍊讓他練就了一雙比尺更精準的眼、一雙比機器更靈巧的手。“不僅手要穩,眼睛要準,更要沉得住氣。一開始練習的時候手會抖,影響偏移量和準確度。同時,如果拿取元器件的力度過大,就容易夾斷。”胡萬軍説道。為了練習手感,有時候他一坐就是五六個甚至十幾個小時,盯着比小米更小的東西,直到眼淚直流,也要完成“手術”。
通過持之以恆的練習,胡萬軍的手早已對這項“手術”形成肌肉記憶,做到焊接點毫無偏移。只見他手持鑷子穩穩夾持元件,精準地貼放在兩個焊盤中間,持拿電烙鐵蘸取焊料,舉重若輕地在元器件兩側分別點焊,行雲流水一樣地完成操作。隨後,將焊接好的元器件放在60倍鏡檢觀察,元器件毫髮無損,焊點毫釐無差,外觀質量甚至優於自動焊接設備。
完美無瑕的電路“整形”手術
在航天產品的研發階段,由於設計變動調整,需要修改電路佈局。如果重新投產印製板,就可能因為工期延後而耽擱工作進度,如果想要節省時間,就必須想方設法改裝印製線。這對操作有了更高的要求,不僅要精準,還要靈巧。
如果説元器件是電路板的“腦細胞”,那電路設計佈局就如同印製板的“臉”,要對它改裝就如同對線路動刀調整達到整形效果。但是,電路設計佈局中滿是密爾級超細間距印製線,其寬度相當於一根頭髮絲的直徑,要對其改裝就像整形手術直接做在毛細血管上一樣,難度之大可想而知。
為了突破痛點,胡萬軍對照電路原理圖和印製板佈局在腦海中反覆模擬演練這場“手術”的每一個動作、每一條路徑。經過一段時間的揣摩研究,一張精妙絕倫的改裝路徑圖在他的腦海中躍然浮現。經過仔細對比分析,他明確了一條最佳路徑,確定了“整形手術”的最佳方案。手術過程中,比刮眉刀還要小巧的裁刀成為了他的‘手術刀’,只見他輕巧地割斷原有印製線,選取直徑僅為兩根頭髮絲粗細的漆包線脱頭搪錫,在兩個寬度相當於兩張A4紙厚度的芯片引腳間穿針引線,他動作嫺熟靈巧,面不改色地完成了改裝。通過60倍鏡檢觀察,焊點牢固可靠,成功改裝了密爾級超細間距印製線,達到印製板電路設計佈局的“整形”效果,為產品研製爭取了寶貴的時間。
無懈可擊的芯片“搭橋”手術
BGA封裝芯片是目前航天產品中最常用的高密度封裝元器件,底部球狀“小腿”的間距薄若蟬翼。在設計初期,由於電路要求,需要在底部球狀“小腿”上焊一根線。但是,BGA封裝芯片的“小腿”全部都設在器件底部,從外面通過肉眼根本觀察不到。這就意味着技術人員需要在視覺盲區完成飛線焊接。焊接過程中,還要保證在直徑近似一粒小米的球狀“小腿”附近加熱,其他原始焊點不能因為受熱而影響質量可靠性。這恰如心臟“搭橋”手術,需要連通上下端血管,但是限制多、通路少,甚至還需要蒙着眼去做,難度極大。
面對這個技術挑戰,胡萬軍深入分析了技術難點和關鍵要求,“如果焊接這根線的時間長了,熱量會讓這個球熔化、變形、塌落,導致虛焊、上下不連通。如果焊接位置有一些偏離,可能碰到其他焊球,就會造成質量隱患。”他深知航天產品高可靠性的要求,不敢有一絲一毫的懈怠。為此,他仔細琢磨、反覆練習,再一次用精湛的技術解決了難題。只見他手持中性筆大小的電烙鐵,在芯片底部邊緣加熱圓銅線,將熱量聚集在銅線上,再將銅線精準地送至底部引腳完成飛線。操作完成後,通過X光透視觀察,焊點清晰可靠。胡萬軍用他膽大心細的態度和千錘百煉的技藝,出色的完成了這一項矇眼的“搭橋”手術。
“近年來,北京市全面加強了對高級技能人才的培養,政策制度更加健全,集團公司積極貫徹落實相關要求,深入實施人才強企戰略,弘揚工匠精神。在上級的支持下,我們也不斷提升技能水平,迎來技能創新發展的新階段。”35所電氣裝聯中心主任王曦介紹到。2023年,“胡萬軍創新工作室”在35所成立。在這裏,胡萬軍通過師帶徒、大師課堂等方式,將他的絕技絕活分享傳承。
“讓自己成為一顆堅實的螺絲釘,焊在航天一線,為建設航天強國貢獻一份力量。”這是胡萬軍的工作理念和追求。工作十六載,正是這樣把自己焊在事業中的“螺絲釘”精神,引導支撐他迎難而上、磨練技藝,主刀一次次困難的“手術”,突破一次次製造瓶頸,讓奮鬥火把在技能人才中傳遞。(中國航天科工三院35所 呂崢 王若影 董文傑 供稿)