SMT无铅制程工艺要求及问题解决方案
无铅喷锡SMT上锡不良的几种分析思路
无铅喷锡在SMT上锡不良的几种分析思路1、无铅喷锡的历史演变:热风整平作为一种PCB焊锡面的表面处理方式在PCB行业已广泛应用了数十年,然而自WEEE(Waste from Electrical and Electronic Equipment)和ROHS(Restriction of Use of Hazardous Substances)的先后出台,所有电子产品无铅化的转变让所有人意识到有铅制程的气数已尽。
国内也于2007年6月份开始了无铅化的进程推进,无铅的表面处理方式也随之发展。
于是出现了多种无铅表面处理方式:(1)化学浸镍金(ENIG:Electroless Nickel and Immersion Gold)。
(2)化学浸锡(I—Tin:Immersion Tin)。
(3)化学浸银(I.Ag:Immersion Sliver)。
(4)有机保护膜(OSP:Organic Solderability Preservatives)。
(5)无铅焊料热风整平(HASL:Tot Air Solder Levelling)。
本文重点介绍此种表面处理方法在SMT 生产过程中上锡不良的几种因素及处理对策。
2、无铅喷锡的工艺方法:要解决无铅喷锡在SMT生产时出现上锡不良,首先得对无铅喷锡工艺有个详细的了解。
下面介绍的为无铅喷锡工艺方法。
无喷锡分为垂直喷锡和水平喷锡两种,其主要作用为:A、防治裸铜面氧化;B、保持焊锡性.喷锡的工艺流程为:前清洗处理→预热→助焊剂涂覆→垂直喷锡→热风刀刮锡→冷却→后清洗处理A.前清洗处理:主要是微蚀铜面清洗,微蚀深度一般在0.75—1。
0微米,同时将附着的有机污染物除去,使铜面真正的清洁,和融锡有效接触,而迅速的生成IMC;微蚀的均匀会使铜面有良好的焊锡性;水洗后热风快速吹干;B.预热及助焊剂涂敷预热带一般是上下约1.2米长或4英尺长的红外加热管,板子传输速度取决于板子的大小,厚度和其复杂性;‘60mil(1。
0-SMT无铅焊接与问题分析解决 培训7-无铅焊接可靠性讨论及过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题
无铅:SAC305 有铅:Sn-37Pb
峰值温度 235~245℃ 210~230℃
液相时间 IMC厚度 50~60s 不容易控制 60~90s 容易控制
与锡铅钎料相比,无铅钎料最大的不同是:
在再流焊和随后的热处理及热时效(老化)过程中金
属间化合物会进一步长大,从而影响长期可靠性
Sn-37Pb
Sn-A-gCu
温就能满足有铅焊料的焊接温度了,而无铅焊接时对于复
杂的产品焊接温度高达260℃,因此元器件封装能否耐高 温是必须考虑的问题了。
塑封元器件开裂失效的例子
高温影响器件内部连接的可靠性
受潮器件再流焊时, 在器件内部的气体膨胀使邦定点的根部“破裂”
跟部断裂
FC-BGA(flip chip)的内部结构
倒装芯片 凸点
Sn-Ag-Cu结晶组织 非平衡状态凝固:
固溶对方的元素。结晶的形状比 Sn先结晶,以枝晶状(树状)出 较规则,因此外观比较光滑 现,中间夹Cu6Sn5和Ag3Sn。
三.关于过渡时期无铅产品长期可靠性的讨论
长期可靠性没有定论
是高可靠产品获得豁免的主要原因之一
无铅产品长期可靠性问题
高温损坏元器件 机械震动失效 热循环失效
2. PCB焊盘表面材料
有铅 Sn/Pb热风整平(HASL) Ni/Au(化学镀Ni和浸镀金ENIG , 俗称水金板) 无铅 无铅HASL Ni/Au
Cu表面涂覆OSP
浸银(I-Ag)
Cu表面涂覆OSP
浸银(I-Ag) 浸锡(I-Sn)
3. 元器件焊端表面镀层材料
有引线 元件 引线 材料 Cu Ni 42号 合金钢 有引线元器件焊端 表面镀层材料 有铅 无铅 Sn/Pb Sn Ni /Au Ni/Pd/Au Sn/Ag Sn/Ag/Cu Sn/Ag/Bi 无引线元器件焊端 表面镀层材料 有铅 无铅 Sn/Pb Sn Ni Ni/Pd/Au Sn/Ag Sn/Ag/Cu Sn/Ag/Bi Sn/Bi
无铅制程作业注意事项及管控重点
文件編號文件版次A 0審核制作日期變壓器無鉛制程作業注意事項1. 作業人員必須佩戴無鉛制程人員專用識別標簽﹔2. 確認制程是否為無鉛制程﹐產品是否有混料﹔3. 檢驗所貼美紋是否有包好﹐美紋膠需包三層﹐端子金屬部分(除內PIN需焊接部位外) 均需完全被包裹4. 首件檢驗﹐并調整好錫爐的錫面高度﹐確認半成品鍍錫是否有感染到外PIN﹔(可用顯微鏡觀看﹐倉庫儲存穿線﹑組立資材生產生產核准半成品鍍錫(Molding 系列產品)序號文件名稱原材料進料檢驗工序站別1234負責單位IQC變壓器無鉛制程注意事項管控目的變壓器通用1. 檢驗無鉛材料是否符合公司的環境要求﹔2. 防止材料在檢驗過程中所造成的感染及混料。
產品名稱注意事項1. 查看來料包裝是否有明顯的無鉛標示﹔2. 確認來料的資料是否齊全(包括保証 書﹑變更確認書或檢驗報告等)﹔1. 防止無鉛材料在倉庫儲存過程中所造成的感染或混料﹔2.防止無鉛產品有儲存過程中混料。
防止制程中造成感染﹐混料。
防止在半成品鍍錫過程中﹐高溫錫感染到外PIN 。
4. 將無鉛原材料分批次進行含鉛量化驗確認﹔5. 將檢驗好之原材料分開標示﹐并貼好標簽區分入庫﹔6. 所有用于對無鉛材料的檢驗工治具都需貼好標簽﹐并區分存放﹐檢驗工作台要區分使用﹔7. 用于鉛制程的工治具不得同有鉛制程的工治具混合使用。
3. 查看無鉛材料及產品和有鉛材料及產品的包裝標示是否清楚﹔4. 其它材料的儲存要求﹐無鉛材料同時具備﹔3. 將現有無鉛材料與有鉛材料作區隔放置﹔1. 所有無鉛產品及材料與有鉛制程產品及材料都需分開標示儲存﹔2. 發料時﹐防止有鉛材料與無鉛材料混料﹐且區分放置﹔ 料片 必須光亮﹐沒有臟污﹐且90度彎腳處不能有錫熔現象)﹔5. 鍍錫架上需清理干淨﹔禁止使用有鉛制程的工治具在無鉛制程的產品上來回移動﹔6. 禁止使用有鉛制程的工治具在無鉛制程的產品上來回移動﹔7. 用于無鉛制程的工治具不得同有鉛制程的工治具混合使用。
无铅手工焊面临的问题与解决技巧
无铅手工焊面临的问题与解决方法一、无铅焊料使用时的问题点无铅手工焊接在焊料的选择上有一定的限制,譬如Sn-Zn系合金、Sn-Bi系合金的线体成形性较困难,且合金本身易氧化。
或者使用中与焊剂的反应存在问题。
一般不采用这二种无铅焊料。
目前推荐使用的是熔点在210~230℃Sn-Cu系合金和Sn-Ag-Cu系合金焊料。
众所周知,由于无铅焊料的流动性差,使焊接时的扩展性(润湿性)大大不如原来的63-37共晶焊料,其扩展性只有原来的三分之一程度。
这种性质的焊料在展开手工焊时,不仅会对应组装基板与元件,也会体现在焊接用烙铁头部,尽管作业中想提高一些焊接温度,但对改善焊料的扩展性作用是不大的。
无铅焊料的熔点,比原来的焊料要高出20~45℃,因此手工焊时必须提高烙铁头的温度,通常使用的焊接温度是焊料的熔点温度加上50℃左右较妥当。
考虑到焊接用烙铁头温度会由于本身功率及头部重量而存在差异,故温度的设定要比焊接温度高100℃左右。
原来63-37共晶焊料的烙铁头温度约在340℃左右,使用Sn-O.7Cu焊料时的温度约在380℃.对于手工焊接来说,超过350℃以上时已作为界限温度,这种状态下的焊接可加快烙铁头的损耗,在超出焊剂的活性范围时易产生焊剂的碳化,降低焊剂的活性效果,这也会成为焊接中常见的焊剂或焊料飞溅的原因。
二、手工焊接的注意点及解决方法由上所述,在采用直接加热方式进行无铅手工焊时,稍不注意就会产生各种各样的问题。
这些问题的发生说明了正是由于无铅焊料所具的固有特性,使用中就容易出现不良。
我们在制定焊接工艺时,可以抓住下面几个基本要点:①烙铁头温度的管理②焊接基板、部品等表面状态的管理③焊剂的选择、效果衡量及作用另外,要做到良好的无铅手工焊,作为重要因素的使用工具方面,以下几个要点是必须考虑的。
2.1 使用热恢复性能优良的烙铁在无铅手工焊场合,烙铁头的温度势必要比焊料的熔点高出20~45℃,考虑到被焊元件本身的耐热性和稳定地进行焊接操作,烙铁温度最好设定在350℃~360℃范围,这是为了执行良好的手工焊接而采用偏低温度的一种做法。
SMT车间RoHS制程规定(精华版)
SMT车间RoHS制程规定一、目的:鉴于世界上大部分的国家,出于环境保护的目的,出台的一系列限制在电子电气设备中使用有害物质的法规,将于2006年7月1日起执行以及客户的要求。
公司决定引入无铅制程,为规范无铅制程的管理,严格控制生产流程,防止在生产过程中的铅污染,本车间特出台此规定。
二、范围:本规定适用于SMT车间无铅生产流程。
三、生产过程切换确认:;在切换工作完成后,当班管理人、IPQC必须跟据《SMT无铅制程检查表》的内容对各岗位进行检查、确认,待确认合格后方可开始生产;2、在生产过程中,禁止使用没有RoHS标示的工具、物料等一切物品,特殊情况下必须经当班管理人确认后才能使用。
四、无铅制程中各岗位要求:。
为防止在生产过程中由于人员的原因造成铅污染,所有人员在做生产无铅产品的准备工作前,都应用清水清洗双手;准备工作完成后,用酒精擦拭双手,戴上无铅专用手套,方可进行生产。
生产过程中,所有人员都应随时保持双手的清洁,而且只负责在无铅生产中各自的岗位,不得随意接触标示不明确的PCB板和工具、物品、物料等,反之负责有铅生产的操作员,必须用清水清洗双手,并用酒精擦拭双手,戴上无铅专用手套,经管理人员许可后,方可接触无铅物料、专用工具或上岗,否则不得接近无铅线体。
连班时除了由班长指定暂替的人员外,其它人员不得替班,替班人员应做好双手的清洁工作,如未指定替代人员,经管理人员同意后,可停线连班。
1、物料:物料员在将配料单送往仓库时,应讲明所需元件数量,同时应特别提醒仓管员所有元件,都必须标有无铅标示。
如“RoHS、PB-FREE、LEAD FREE、Pb”等。
接料时,需核对物料是否有无铅标示;无误后,方可将物料放于无铅物料区,并进行标示,标示除需写明该物料的规格、型号等外,还须在物料架贴上无铅标示,并写明责任人,且备料时应用专用的箱子装并标明。
无铅锡膏来料时,应确认该批次是否为无铅锡膏,无误后,方可将锡膏存放于无铅专用的冰箱中。
电子元件无铅制程作业注意事项及管控重点
文件編號文件版次A0制作﹕日期﹕ 轉換器無鉛制程作業注意事項倉庫儲存貼片﹑穿線24負責單位IQC 3核准﹕半成品焊接文件名稱原材料進料檢驗工序站別1管控目的序號產品名稱注意事項1.查看來料包裝是否有明顯的無鉛標示﹔2.確認來料的資料是否齊全(包括保証 書﹑變更確認書或檢驗報告等)﹔1. 檢驗無鉛材料是否符合公司的環境要求﹔2. 防止材料在檢驗過程中所造成的感染及混料。
3.將現有無鉛材料與有鉛材料作區隔放置﹔4.將無鉛原材料分批次進行含鉛量化驗確認﹔5.將檢驗好之原材料分開標示﹐并貼好標簽區分入庫﹔6.所有用于對無鉛材料的檢驗工治具都需貼好標簽﹐并區分存放﹐檢驗工作台要區分使用﹔7.用于無鉛制程的工治具不得同有鉛制程的工治具混合使用。
1. 防止無鉛材料在倉庫儲存過程中所造成的感染或混料﹔2.防止無鉛產品在儲存過程中混料。
防止在半成品焊接過程中﹐人員及工制具的感染。
生產資材生產防止制程中造成感染﹐混料。
2.發料時﹐防止有鉛材料與無鉛材料混料﹐且區分放置﹔4.用于無鉛制程的工治具不得同有鉛制程的工治具混合使用。
4.焊接時烙鐵的溫度嚴格按照SOP 規格作業。
5.無鉛制程產品與有鉛制程產品要區隔儲存﹔2.作業所用的工治具及輸送工具都必須貼上無鉛專用識別標簽﹔3.查看無鉛材料及產品和有鉛材料及產品的包裝標示是否清楚﹔4.其它材料的儲存要求﹐無鉛材料同時具備﹔1.作業人員必須佩戴無鉛制程人員專用識別標簽﹔第1頁﹐共3頁3.嚴禁產線出現混料的現象﹔1.作業人員必須佩戴無鉛制程人員專用識別標簽﹔2.確認制程是否為無鉛制程﹐產品是否有混料﹔3.半成品進行端PIN 焊接時﹐需根據現實情況采取必要措施確寶端PIN 不受到感染。
審核﹕6.用于無鉛制程的工治具不得同有鉛制程的工治具混合使用。
1.所有無鉛產品及材料與有鉛制程產品及材料都需分開標示儲存﹔第2頁﹐共3頁文件編號文件版次A0制作﹕日期﹕4.烘烤時采用無鉛制程專用烤箱作業﹐不得與有鉛制程產品混合使用烤箱。
SMT-无铅焊接的工艺
无铅焊接的工艺目录一.绪论 (1)二.无铅焊接技术 (2)2.1什么是无铅焊接技术 (2)2.2无铅焊接运用的材料 (5)三. 无铅焊接方式 (7)3.1波峰焊 (7)3.2 回流焊 (10)3.3手工焊接 (10)四. 无铅焊接不理想的方面 (12)五.手机维修中的焊接工艺 (14)5. 1 无铅焊接工艺在手机维修行业中的使用 (14)5.2手机无铅焊接中的所需材料的介绍 (15)5.3 手机无铅焊的焊接工艺 (16)5.4具体的焊接方法 (18)5.5手机维修中无铅焊接存在的一些相关问题的说明 (22)六.在摩托罗拉手机维修流程中的总结 (24)6.1 工具型号极其温度 (24)6.2维修步骤 (26)七.总结 (28)致谢: (31)一.绪论现在的板卡设备上的芯片,都是通过芯片的封装下面的小焊点和PCB 板连接的。
这些小焊点传统上是用铅的,然而Pb是一种有毒的金属,对人体有害,并且对自然环境有很大的破坏性。
由于环境保护的要求,特别是IS0l4000的导入,世界大多数国家开始禁止在焊接材料中使用含铅的成分。
日本在2004年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备;欧美在2006年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备;中国在2004年已进入无铅焊接。
因此,在这种情况下,电子材料开始生产无铅焊料。
欧盟为了限制有害物质在电子电器产品中的使用,并透过妥善的回收及处理废弃电子电器产品达到保护人类健康的目的,于2003年颁布2002/95/EC 号法令,即RoHS法令(Restriction of the use of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment Pirective)——电子电机产品之危害物质限用法令。
中国政府一直在给以密切关注和研究对策,国务院专门责成信息产业部负责针对欧盟环保指令的研究和应对工作。
无铅制程导入面临问题及解决方案
无铅制程导入面临问题及解决方案1 引言实施无铅化电子组装,许多企业并不主动,而是在各种压力下才转为无铅化生产。
外来压力主要包括法令规定、环保要求、市场利益、用户需求、有害物质回收处理和无铅技术方面等。
无铅化电子组装实施5步法,即:〔1〕选择正确的物料和设备,〔2〕定义制程工艺;〔3〕建立可靠的制造工艺:收集分析数据,排除制程中缺陷;〔4〕执行无铅化生产:生产开始后仔细跟踪制程并作必要的调整;〔5〕控制并改良制程:持续不断的跟进、监控和分析数据,并良好控制整个制程。
2 物料选择2.1 PCB无铅化制造中涉及许多与PCB有关的问题,包括设计、材料和工艺等,特别需要关注和控制的问题有:可焊性及热过程中可焊性的退化问题;较低CTE基材选用问题;合适的焊盘涂层材料选择问题;焊接过程中大尺寸PCB下垂变形问题;高温下基板z轴的热膨胀系数导致通孔可靠性问题;基材高温分解引起的可靠性问题;基材吸水后在高温再流过程中可能导致的内部分层、玻璃纤维和树脂界面接合的退化问题;另外还有兼容性和长期可靠性问题。
基材对于简单产品,焊接温度为235-240摄氏度,对于大热容量的复杂产品,可能需要260摄氏度高温才能满足要求,传统PCB基材大量使用溴化环氧树脂等含卤素聚合物的阻燃材料〔含PBB和PBDE〕,在无铅工艺高的焊接温度下可能出现不可接受的变色、起皮和变形,而且容易释放出高毒性物质〔如二恶英等致癌物〕,另外焊接温度升高,由于材料的CET不匹配,尤其是Z方向,易造成多层结构的PCB金属化孔镀层断裂,一般玻璃转化温度Tg前后,都要求有较低的CTE,如图1中B为合适的材料选择。
常用FR4的Tg在135摄氏度左右,Tg下树脂、玻璃纤维的CTE与Cu〔16×16-6/k〕相似,而在Tg-260摄氏度间Z轴CTE较大,〔80-90×10-6/k〕,基于外观要求、设计难度和绿色制造等理由,无铅化用PCB应转向使用Tg较高的FR4、FR5或CEMn基材有助于降低不匹配产生的应力,但后两者成本较高,表1和图2为不同钎料焊接温度对PCB基材的性能要求。
SMT无铅锡膏制程工艺设计规范
有限公司支持性程序文件页 码:1/5标题:SMT无铅锡膏制程工艺设计规范版 本:A01 目的为落实预防失误,不断改进的质量方针,规范公司无铅锡膏制程产品的设计工艺,规范公司无铅锡膏制程产品的制造工艺。
2范围适用于有限公司(以下简称:)无铅锡膏制程(以下简称:无铅制程)产品的设计控制与制造工艺设置。
3 职责工程部:依照研发部提供文件和设计样机,完成生产工艺的设计、选定相关使用耗材。
完成炉温曲线的设计,钢板的开设及钢板开设文件的受控。
对产品治具的评估,完成产品贴装程式的制作和校正。
完成工程样机的制作,生产过程的作业指导书,并完成SMT新机种试产报告。
完成产品贴装程式。
质量部:对样机的零件和耗材进行RoHS测试,完成测试报告。
对无铅耗材及零件管控进行稽核,完成QC工程图。
对产品无铅制程的流程符合RoHS进行稽核,完成产品的检验规范并根据EBOM进行及时更新。
制造部:按照工程部提供之产品无铅制程作业指导书进行作业,维护生产车间日常5S。
研发部:提供产品的输出文件和样机。
样机的产品规格书和零件规格承认书,并对不符合无铅锡膏制程技术要求的零件是否可用给出结论。
零件耐温清单,可推荐使用之耗材。
规定该产品的IPC610D接受等级。
按照此设计规范进行样机设计,并按照工程部给出的评审结果进行进行必要修改,修改后的样机须在进行评审。
4 规范4.1研发部无铅制程设计规范4.1.1 根据研发部设计开发计划,在设计样机完成定型时,由研发部项目组向工程部和质量部提交样机,产品规格书(包括客户规格书与规格书),主要零件规格承认书(包括PCB、IC、BGA、QFP及其他对热冲击敏感之零件),EBOM(EXCEL格式)、PCB(PROTEL的PCB格式)、零件耐温清单(EXCEL格式)、制程种类确定对推荐耗材资料(耗材详细资料,应包括所含成分,推荐炉温曲线等参数资料)等电子档文件和工程交接注意事项。
4.1.2研发部选用无铅制程产品的所有零件需符合RoHS。
SMT无铅作业工序指导书
4.PCB板要轻拿轻放,以免碰偏PCB板上零件;
5.保持工作台面整洁,不得将与工作无关的东西摆放在台面上;
6.必须配戴检查OK的接地防静电手环作业。
编制:
审核:
日期:
日期:
深圳市xxx电子有限公司
文件编号:WI-10-001版本:A/0第7页共13页
深圳市xxx电子有限公司
文件编号:WI-10-001版本:A/0第2页共13页
生产类型
无铅作业
文件类别
工序指导
生产线
SMT
操作工位
印板
一、设备工具:
无铅丝印台、激光钢网、无铅铲刀、无铅刮刀、防静电手环、牙刷、
二、须备物料:
无铅锡膏(客户指定品牌)、无醇酒精、PCB板(据生产机型定)、碎布、牙签、
三、操作指导:
无铅作业
文件类别
工序指导
生产线
SMT
操作工位
炉前检查
一、设备工具:
样板(IPQC提供)、镊子(无铅专用)、防静电手环、
二、须备物料:
PCB(已贴件)、
三、操作指导:
1.将贴好物料的PCB板从周转笼中取出;
2.根据IPQC提供的样板检查PCB半成品有没少件、IC、零件有无偏位、放反现象;
3.如发现有少件的PCB要及时向拉长或助拉反映,待拉长确认补好料后方可交给过炉员工过炉;
5.白班与晚班要按拉长或助拉的要求做好当班标记;
6.保持工作台面整洁,不得将与工作无关的东西摆放在台面上;
7.PCB板要轻拿轻放,以免碰偏PCB板上零件;
8.必须配戴检查OK的接地防静电手环作业。
编制:
审核:
1-2-SMT概述如何提高无铅产品组装质量
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(g)根据PCB的组装密度(有无窄间距)来选择合金粉末颗粒度
常用合金粉末的类型和颗粒尺寸
分为六种粒度等级(原四种) (目前已推出适应高密度的<20μm微粉颗粒)
合金粉末 80%以上粉 类型 末颗粒尺寸 (µm)
< 0.005% 质量< 的粉末尺寸 1%的粉 (µm) ﹡ 末尺寸
• 注意:
紧固金属刮刀时,紧固程度要适当。用力过大由于应 力会造成刮刀变形,影响刮刀寿命。
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• 金属刮刀
• 橡胶刮刀
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⑤印刷速度——由于刮刀速度与焊膏的粘稠度呈反比关 系,有窄间距,高密度图形时,速度要慢一些。速度 过快,刮刀经过模板开口的时间太短,焊膏不能充分 渗入开口中,容易造成焊膏图形不饱满或漏印的印刷 缺陷。
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一. 提倡DFM,使设计规范化
1、对客户:原始设备制造商(OEM)的要求 • 按照DFM设计 • 审核 • 对PCB加工厂商提出加工要求,确保PCB加工质量 2、对SMT加工厂:电子制造服务(EMS)的要求 • 根据本企业生产线的设备条件,写出本企业SMT设
备对PCB设计的要求(规范),并交给客户 • 客户(OEM)应按照SMT加工厂(EMS)“SMT设备对
表面,印刷时由于刮刀与PCB之间存在微小的间隙,因
此相当于增加了印刷厚度。另外压力过小会使模板表面
留有一层焊膏,容易造成图形粘连等印刷缺陷。因此理
想的刮刀压力应该恰好将焊膏从模板表面刮干净。
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• 金属刮刀的压力应比橡胶刮刀的压力大一些,一般大 1.2~1.5倍。橡胶刮刀的压力过大,印刷时刮刀会压入开 口中,造成印刷量减少,特别是大尺寸的开口。因此加 工模板时,可将大开口中间加一条小筋(架桥)。
产品无铅制程注意事项
產品無鉛制程注意事項一﹑作業要求﹕1.材料的儲存﹐無鉛材料與有鉛材料必須作好標示區分儲存﹐避免材料在儲存過程中相互接觸而產生感染﹔2.無鉛制程要采用專人專線作業﹐在作業過程中并用“LF”作標示﹐表示為無鉛制程作業﹔3.采用無鉛制程作業的產品要與現生產的有鉛制程產品作完全的區隔﹐避免兩種不同制程的產品相互接觸而感染﹔4.在生產作業過程中所使用的工治具﹑設備﹑膠盆等要進行徹底的區分﹐不能混合使用﹐并做好無鉛標示以便區分。
避免兩種不同制程的產品通過其它路徑相互感染﹔5.本次無鉛制程的導入試作﹐目的是針對產品的外PIN無鉛化﹐固在作業過程中要特別注意的是在端子焊接后的品質管控。
6.產品端子焊接后的擺放整齊﹐不可重疊堆放。
7.半成品檢修指定使用無鉛錫絲﹐焊接烙鐵頭應指定使用全新的并作好標示區分。
二﹑制程作業條件﹕1.半成品端子焊接前的工序與現時生產作業方法相同﹐不作方法變更﹐但使用工治具應指定為無鉛專用。
2.端子焊接錫錫絲更改為無鉛材料﹐作業方法和焊接條件與現時作業條件方法一致﹐針對焊接烙鐵頭應指定使用全新的并作好標示區分。
3.半成品/成品清洗與現時生產作業方法相同。
4.印字作業要求同現生產的作業要求相同﹐但印字模具要使用新的﹐不能同有鉛產品的印字模具混合使用。
5.成品鍍錫使用錫棒為無鉛純錫﹐錫爐溫度設定為350±10℃﹐鍍錫時間為3±1秒﹐使用錫爐應從新申領全新的﹐并指定為專用和做好標示。
6.成品測試要求所使用的測試座的新的﹐不能同有鉛產品的測試座混合使用﹐避免造成交叉感染。
7.無鉛產品燒機針對使用以前舊燒機板的IC座須先使用酒精清干淨后﹐再進行燒機。
注﹕1.以上沒有提及的工序作業方法均與現時作業一致﹐但產品要注意區分2.在生產過程中﹐作業人員必須同有鉛制程作業人員作完全的區分﹐工作台面要用洒精進行擦清﹐制程作業要指定作業區域﹐并非無鉛作業人員不得接觸無鉛制程產品。
无铅焊接工艺中常见缺陷及防止措施
无铅焊接工艺中常见缺陷及防止措施摘要:随着当前时代进步,我国焊接工艺发展极为迅速,无铅焊接本身所具有的焊点可靠,工艺性稳定等优势使得其能够确保电气和机械的有效联接,很大程度上促进了相应焊接工艺水平的高效发展。
但在实际实践期间其受所存在缺陷也相对较为明显,一旦未能及时对其做好专业设置,极易影响整个焊接质量。
本文将对无铅焊接工艺中常见缺陷及防止措施,进行一定分析探讨,并结合实际对其做相应整理和总结。
关键词:无铅焊接;工艺;常见缺陷;防止措施在以往的常规有铅器件在电子装联时,铅元素本身的重金属特质会随时间推移对环境形成直接污染,而无铅焊接工艺有效解决了这一现象,其本身所具有的生态性和环保性与当前时代发展形成了同步统一性。
但与此同时在进行无铅化电子组装过程中,往往会由于原材料自身变化使得整个系列工艺也逐渐发生变化,继而导致焊接缺陷出现,比如表面裂纹、表面发暗、二次回流等问题,都使得整个无铅焊接质量无法得到保障。
一、无铅焊接工艺要点(1)无铅焊接其本身熔点相对较高,其器件镀层不同,焊接熔点及回流焊接峰值温度也有所差异。
无铅焊接相较有铅焊接,由于其本身熔点较高的特点,其温度越高升温也会更加困难,一旦在此过程中升温速度无法达标,长时间处在高温情况下会直接使得相应悍膏中的助焊剂出现提前活化反应结束的状况,继而造成PCB焊盘、元件引脚、悍料合金在高温下重新氧化,使得整个焊接效果无法达到预期标准。
(2)无铅焊接本身所具有的熔点高特性,决定了对应无铅焊接设备耐高温以及抗腐蚀性必须达到相关标准设定;无铅焊接工艺对窗口要求较之有铅焊接更小,对PCB表面温度及设备横向温度有一定均匀性要求。
但与此同时由于其本身焊点浸润以及扩展性差,其对助焊剂活性要求极高,在使用无铅焊接工艺时,必须结合实际对相应模板开口做好合理设定。
二、无铅焊接工艺常见缺陷通过对无铅焊接工艺要点分析,可以看出使用无铅焊接进行对应焊接作业时,要明确工艺要点,其是形成可靠焊接点是保障机械和电气联接的必要条件,同时也是提升相应企业能够生产效率,降低产品成本的关键。
SMT制程无铅管制办法
SMT制程无铅管制办法1.0目的。
控制不良品,保障公司的无铅制程的顺利进行。
2.0使用范围本公司所有无铅制程。
3.0 内容3.1 SMT车间3.1.1 锡膏的管制:A锡膏的储存:所有无铅锡膏都必须有特殊的标识有铅锡膏区分,并且单独用冰箱保存,保存的条件:0℃-10℃的温度下密封保存,有效期为6个月。
(注:新进锡膏在放冰箱之前贴好状态标签,注明日期并填写《锡膏、红胶进出冰箱管制表》; 生产结束或因故停止印刷时,钢网板上剩余的锡膏或红胶放置时间不得超过1小时B 锡膏的使用:回温:将原装锡膏瓶或红胶从冰箱取出后,在室温21℃-27℃时放置时间不得少于4小时,使之充分回温之室温为宜注意最长的回温时间不得超过八小时,并在锡膏瓶或红胶瓶的状态标签纸上写明解冻时间,同时填好《锡膏、红胶进出冰箱管制表》;锡膏搅拌手工:用搅拌刀按同一方向搅拌5-10分钟,以合金粉与助焊剂搅拌均匀为准。
自动搅拌机:按照《AV30锡膏搅拌机作业指导书》方法进行。
在使用时仍需用手工按同一方向搅动1分钟使用环境: 温度范围:21℃-27℃湿度范围:30%-65%使用投入量:半自动印刷机,印刷时钢网上锡膏成柱状体滚动,直径为1-1.5mm即可。
使用原则:新锡膏开瓶后必须八小时内使用完毕,如果未使用完则必须报废3.1.2 无铅产品的生产原则上需要固定生产线生产,如果是试产不能固定生产线则必须要求在生产之前培训该生产线所有作业员工,使之了解无铅产品与有铅产品的异同及其注意事项3.1.3 无铅印刷:印刷无铅产品之前必须将印刷机的刮刀、钢网、搅拌刀清洗干净,上面不能任何残留物,并且注意无铅印刷的工艺参数与有铅工艺参数不尽相同,印刷时须重新设定工艺参数;印刷完毕后须检查印刷质量以保障流入下工序的都是良品;3.1.4 贴片:因为无铅锡膏的表面张力教大,所以贴片要求贴准确,不能有偏位等不良;3.1.5 回流因为无铅锡膏的融点温度高所以温度曲线及设定有所不同,我公司采用的无铅合金为SN 96.5% Ag 3.0% Cu 0.5%融点温度为217度;结合我公司的产品对温度曲线的要求为:A 预热温度:室温——140度的升温速度为 1.5-3度/秒; B 恒温:140——170度的时间为60-150秒 C 170——217度的时间设定为20-50秒 D 峰值温度 230-240度 E 217度以上的时间设定为40-60秒3.1.6 QC检验由于无铅焊接的焊点表面比较粗糙,外观检验的标准必须单独有一套检验标准区别有铅检验标准,由于无铅制程在我公司是首次导入,如果生产时还没有无铅检验标准,则可以按照我司现有的有铅检验标准的下限值检验无铅产品;3.1.7 不良品的维修由于无铅锡膏的融点温度较高,所以在无铅不良品维修时必须更换高温烙铁嘴,烙铁温度也必须调高至380-400度;并且维修时注意使用无铅焊锡丝;3.2 板卡车间3.2.1焊膏与助焊剂的管制所有无铅焊膏与助焊剂都必须有特殊的标识区分以便与有铅锡膏、助焊剂;建议分开保存,保存条件:无铅焊膏必须保存在干燥通风的环境下, 助焊剂必须保存在密封的容器中,环境要求干燥通风.3.2.2 波峰焊由于无铅焊膏的融点温度高及其润湿性差,对助焊剂的要求不一样,所以它相应的对波峰焊参数也不一样,管控要求为:A 预热温度:100+/-10度;B 锡槽的温度为260+/-5度 C 浸锡时间约5秒内 D 松香流量为50 E 最高温降到150度的时间不得超过10S3.2.3 QC检验由于无铅焊接的焊点表面比较粗糙,外观检验的标准必须单独有一套检验标准区别有铅检验标准,由于无铅制程在我公司是首次导入,如果生产时还没有无铅检验标准,则可以按照我司现有的有铅检验标准的下限值检验无铅产品;3.2.4 不良品的维修由于无铅锡膏的融点温度较高,所以在无铅不良品维修时必须更换高温烙铁嘴,烙铁温度也必须调高至380-400度;并且维修时注意使用无铅焊锡丝;3.3 物料及成品的管控3.3.1 由于无铅产品要求是整个产品中铅的含量小于1000PPM,因此要求产品中使用的物料、外包装材料、辅料等都要求是无铅;3.3.2所有无铅物料及产品都必须有其特定的物料编码系统以区别有铅物料及产品,并且物料及产品的外包装上必须有无铅标识;3.3.3 无铅物料及产品的存放都必须单独的仓库存放,它的储存条件跟含铅物料及产品一样,并且必须要一套单独的管理系统或者同一系统中将其单独跟含铅物料及产品区分开;4.0 实施日期:自发布之日起实施!。
无铅制程导入面临问题及解决方案(三)汇总
无铅制程导入面临问题及解决方案(三)3.3.5 可控冷却速率液态温度以上时间(TAL)和焊接峰值温度决定金属间化合物的形态和厚度,可控的冷却速率可控制液态温度以上时间,快速冷却可以细化晶粒,提高强度,防止偏析,增强可靠性,避免Ag3Sn和Cu6Sn5等树枝状结晶的形成(如图20),还降低了产品焊后的出炉温度,但快速冷却容易产生较大应力对元件和组装板不利,一般推荐冷速在3-6摄氏度/秒之间。
3.3.6 更先进的炉温控制技术随着元件密度增长和工艺窗口变窄,寻求一个工艺曲线可以满足这样的组件和工艺,特别是大尺寸、横向温差也较大的PCB是一件很不容易的事,就需要更先进的炉温控制技术,比如KIC 炉温测控系统等,对工艺进行优化和控制。
3.4 波峰焊设备与工艺波峰焊是借助于机械泵使熔融钎料不断垂直向上地朝喷嘴涌出,形成20-40mm高的波峰。
钎料以一定压力和速度作用于电路板完成焊接过程。
图21为传统波峰焊工艺转变的参数变化,除了传输速度减小外,其他参数均大于或相似于传统工艺。
3.4.1 焊剂除覆系统免清洗焊剂普遍应用于无铅化电子组装中,其溶剂包括水、甲醇、乙醇、异丙醇和丁醇(见条6)固体含量低于5%,一般为2%左右,发泡式涂覆方式缺乏过程控制、溶剂蒸发严重,比重很难控制,易造成非均匀形核,常需要标定焊剂比重(多为0.808-0.815μg/cm3)及更换焊剂。
由于醇基焊剂的挥发对环境不利,目前市场对无VOC水基免清洗焊剂的需求较大,采用喷雾方式效果较好。
水基焊剂由于成本高,要求更少的剂量,减少了30%,并需增强的喷雾法使雾滴更加细小,得到平稳的焊剂分布,传统喷雾方式基于空气压力调整,喷嘴直径0.6-1.0mm,为了降低喷涂量而使用细喷嘴容易发生堵塞。
附带超声装置的喷嘴自带有雾化作用,喷嘴直径一般在2.54mm左右,不易堵塞。
焊剂涂覆量和均匀性对于焊点质量非常重要,涂覆量的检测一般可采用称质量法,单位为μg/cm3,普通焊剂流量通过手动流量调节阀来调节,先进焊剂流量通过精密机械泵来控制,涂层厚度可控制在1.5μm左右,涂敷均匀性一般采用两块金属板夹住一具有化学敏感性的纸张(一般选择传真纸),面向喷雾设备的金属板预先开好特定的焊盘孔,进行喷雾过程后根据纸张上颜色或灰度值大小进行判断涂敷的均匀性以及是否有严重的重复涂敷。
SMT制程不良原因及改善对策
调整印刷机平台的水平度平行度;
6
基板表面异物造成周边元件锡膏印刷 过厚;
基板使用前进行除尘作业;
7
一次面基板背面残留锡膏过炉形成锡 珠,二次面锡膏印刷时垫起钢网形成 多锡;
避免一次面基板粘附锡膏,避免洗 板作业;
8 修理员回锡过多;
指导修理员按标准作业。
11
立起
产生原因
1 铜铂两边大小不一产生拉力不均; 2 预热升温速率太快; 3 机器贴装偏移; 4 锡膏印刷厚度不均; 5 回流焊内温度分布不均; 6 锡膏印刷偏移; 7 机器轨道夹板不紧导致贴装偏移; 8 机器头部晃动贴装偏移; 9 焊盘两端的散热程度不一致融化速度差异; 10 炉温设置不当; 11 铜铂间距过大; 12 MARK点误照造成元件打偏; 13 料架不良,元件吸着不稳打偏; 14 原材料不良; 15 钢网开孔不良;
发形成干锡膏,混入印刷产生钢网堵孔。
改善对策
10
多锡
产生原因
改善对策
1 钢网开孔过大或厚度过厚;
按标准制作钢网;
2 锡膏印刷厚度过厚;
调整印刷参数(压力、脱模等) ;
3 钢网底部粘锡;
清洗钢网;
4 IC元件底部接地焊盘锡膏溢出形成多 接地焊盘开孔适当减小,贴装高度适
锡;
当调高;
5
印刷平台不平行或高于基板导致印刷 多锡;
19 原材料设计不良;
反馈IQC联络供应商;
20 料架中心偏移;
校正料架中心;
21 机器吹气过大将锡膏吹跑;
将贴片吹气调整为0.2mm/cm² ;
22 元件氧化;
更换OK之材料;
23 PCB贴装后长时间没过炉,导致活性剂挥发; 及时将PCB-A过炉,生产过程中避免堆积;
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一、锡膏丝印工艺要求1、解冻、搅拌首先从冷藏库中取出锡膏解冻至少4小时,然后进行搅拌,搅拌时间为机械2分钟,人手3分钟,搅拌是为了使存放于库中的锡膏产生物理分离或因使用回收造成金属含量偏高使之还原,目前无铅锡膏Sn/Ag3.0/Cu0.5代替合金,比重为7.3,Sn63/Pb37合金比重为8.5因此无铅锡膏搅拌分离时间可以比含铅锡膏短。
2、模板不锈钢激光开口,厚度80-150目(0.1-0.25mm)、铜及电铸Ni模析均可使用。
3、刮刀硬质橡胶(聚胺甲酸酯刮刀)及不锈钢金属刮刀。
4、刮刀速度\角度每秒2cm-12cm。
(视PCB元器件大小和密度确定);角度:35-65℃。
5、刮刀压力(图一)1.0-2Kg/cm2 。
6、回流方式适用于压缩空气、红外线以及气相回流等各种回流设备。
7、工艺要求锡膏丝印工艺包括4个主要工序,分别为对位、充填、整平和释放。
要把整个工作做好,在基板上有一定的要求。
基板需够平,焊盘间尺寸准确和稳定,焊盘的设计应该配合丝印钢网,并有良好的基准点设计来协助自动定位对中,此外基板上的标签油印不能影响丝印部分,基板的设计必需方便丝印机的自动上下板,外型和厚度不能影响丝印时所需要的平整度等。
8、回流焊接工艺回流焊接工艺是目前最常用的焊接技术,回流焊接工艺的关键在于调较设置温度曲线。
温度曲线必需配合所采用的不同厂家的锡膏产品要求。
二、回流焊温度曲线本文推荐的无铅回流焊优化工艺曲线说明(如图二):推荐的工艺曲线上的四个重要点:1、预热区升温速度尽量慢一些(选择数值2-3℃/s),以便控制由锡膏的塌边而造成的焊点桥接、焊球等。
2、活性区要求必须在(45-90sec、120-160℃)范围内,以便控制PCB基板的温差及焊剂性能变化等因数而发生回流焊时的不良。
3、焊接的最高温度在230℃以上保持20-30sec,以保证焊接的湿润性。
4、冷却速度选择在-4℃/s。
回流温度曲线如下:(图二)图二中红色曲线推荐对焊点亮度要求的客户回流曲线湿度变化说明:1、焊锡膏的焊剂在湿度升至100℃时开始熔化(开始进入活性时期),焊锡膏在活化区的主要作用是将被焊物表面的氧化层去掉,如果活性区的时间过长,焊剂会蒸发挥过快,也会造成焊点表面不光滑,有颗粒状。
锡膏在熔点湿度以上(进入回流区)完全熔融的时间大约30-45秒,视该PCB 厚度、元器件大小、密度来决定是否延长时间。
2、活性区的温度也可帮助PCB的元器件缓和吸收,使之大小元器件的温差变小,减少功能坏机产生。
3、进入回流炉的大小元器件的温差大约为11.4℃,所以,我们要减少它们差也是从活性区开始控制,最大限度可将温差减少到5-8℃。
4、无铅焊锡膏因考虑到其由多元合金组成,金属的冷却收缩时间不同,为了使焊点能够光亮,除了有其它方法外,快速降温是最有效的方法。
三、在回流焊中出现的缺陷及其解决方案1、焊接缺陷分为主要缺陷、次要缺陷和表面缺陷:a.主要缺陷导致产品的SMA功能失效。
b.次要缺陷是指焊点之间润湿尚好,SMA功能正常,但会影响产品的寿命。
c.表面缺陷是不影响产品的寿命和功能(通常以生产工艺、外观、来签别)。
2、问题形成及处理方案:A.锡珠原因:在元器件贴装过和中,焊膏被置放于片式元件的引脚与焊盘之间,如果焊盘和元件引脚润湿不良(可焊性差),液态焊料会收缩而使焊缝不充分,所有焊料颗粒不能聚合成一个焊点。
部分液态焊料会从焊缝流出,形成锡珠。
a.在印刷工艺中由于模板与焊盘对中偏移导致焊膏流到焊盘外。
b.贴片过程中Z轴的压力过太瞬间将锡膏挤压到焊盘外。
c.加热速度过快,时间过短焊膏内部水分和溶剂未能完全挥发出来,到达回流焊接区时引起溶剂、水分沸腾,溅出锡珠。
d.模板开口尺寸及轮廓不清晰。
解决方法:a.跟进焊盘、元件引脚和锡膏是否氧化。
b.调整模板开口与焊盘精确对位。
c.精确调整Z轴压力。
d.调整预热区活化区温度上升速度。
e.检查模板开口及轮廓是否清晰,必要时需更换模板。
B.立碑(曼哈顿现象),元件一端焊接在焊盘另一端则翘立。
原因:a.元件两端受热不均匀或焊盘两端宽长和间隙过大,焊膏熔化有先后所致。
b.安放元件位置移位。
c.焊膏中的焊剂使元件浮起。
d.元件可焊性差。
e.印刷焊锡膏厚度不够。
解决方法:a.元件均匀和合理设计焊盘两端尺寸对称。
b.调整印刷参数和安放位置。
c.采用焊剂量适中的焊剂(无铅锡膏焊剂在10.5±0.5%)。
d.无材料采用无铅的锡膏或含银和铋的锡膏。
e.增加印刷厚度。
C.桥接(不相连的焊点接连在一起),在SMT生产中最常见的缺陷之一,它会引起元件之间的短路。
原因:a.焊锡膏质量问题,锡膏中金属含量偏高和印刷时间过长。
b.锡膏太多、粘度低、塌落度差,预热后漫流到焊盘外,导至较密间隙之焊点桥接。
c.印刷对位不准或印刷压力过大,容易造成细间距QFP桥接。
d.贴放元器件压力过大锡膏受压后溢出。
e.链速和升温速度过快锡膏中溶剂来不及挥发。
解决方法:a.更换或增加新锡膏(在印刷过程中可定时补充新锡膏以保持其金属含量及粘度)b.降低刮刀压力,采用粘度在190±30Pa·S的锡膏。
c.调整模板精确对位。
d.调整Z轴压力。
e.调整回流温度曲线,根据实际情况对链速和炉温度进行调整。
D.焊点锡少、焊锡量不足原因:a.锡膏不够、机器停止后再印刷、模板开口堵塞、锡膏品质变坏。
b.焊盘和元器件可焊性差。
c.回流时间少。
解决方法:a.增加模板厚度,增加印刷压力,停机后再开机应检查模板是否堵塞。
铅焊锡使用的模板开口在设计允许的情况下要比焊盘大≥100%。
b.选用可焊性较好之焊盘和元器件。
c.增加回流时间。
E.假焊原因:a.元器件和焊盘可焊性差。
b.再流焊温度和升温速度不当。
c.印刷参数不正确。
d.印刷后滞流时间过长,锡膏活性变差。
解决方法:a.加强对PCB和元器件的筛选,保证焊接性能良好。
b.调整回流焊温度曲线。
c.改变刮刀压力和速度,保证良好的印刷效果。
d.锡膏印刷后尽快贴片过回流焊。
F.冷焊(焊点表面偏暗、粗糙,与被焊物没有进行融熔。
)原因:a.加热温度不适合。
b.焊锡变质。
c.预热时间过长或温度过高。
解决方法:a.调整回流温度曲线,依照供应商提供的曲线参考,再根据所生产之产品的实际情况进行调整。
b.换新锡膏。
c.检查设备是否正常,改正预热条件。
G.芯吸现象(图三)焊锡被元件吸上焊锡被元件吸上元件吸焊锡图三这个问题以前资料少有介绍,因为Sn/Pb锡膏出现这问题不是很多,而在使用无铅焊锡膏时此问题就经常出现,原因是无铅锡膏的润湿和扩展率都不及含铅锡膏。
芯吸现象产生的原因通常认为是元件引脚的导热率大,升温迅速以致焊料优先润湿引脚,焊料与引脚之间的润湿力远大于焊料与焊盘之间的润湿力,引脚的上翘更会加剧芯吸现象的发生。
在红外线回流焊中,PCB基材与焊料中的有机助焊剂是红外线的优良吸收介质,而引脚却能部份反射红外线,相比而言,焊料优先熔化,它与焊盘的润湿力大于焊料与它与引脚之间的润湿力,故焊料不会沿引脚上爬,相反焊料沿引脚上爬。
解决方法:在回流焊时应首先将SMA充分预热后再放入回流炉中,认真检查和保证PCB板焊盘的可焊性;被焊元件的共面性不可忽视,对共性面不良的器件不应用于生产。
H.IC引脚开路/虚焊IC引脚焊接后出现部分引脚虚焊,是常见的焊接缺陷。
原因:a.元件共面性差,特别是QFP器件,由于保管不当,造成引脚变形,有时不易发现(部分贴片机没有共面性检查功能)。
b.是引脚可焊性不好,引脚发黄,存放时间长。
c.是锡膏活性不够,金属含量低,通常用于QFP器件的焊接用锡膏金属含量不低于90%。
四是预热温度过高,引起件脚氧化,可焊性变差。
五是模板开口尺寸小,锡量不够,针对以上的问题做出相应的解决办法。
I.焊料结珠焊料结珠是在使用焊膏和SMT工艺时焊料成球的一个特殊现象,简单地说,焊料结珠是指那些非常大的焊球,其上粘着有(或没有)细小的焊料球,它们形成在具有极低的托脚的元件,如芯片电容器的周围。
焊料结珠是由焊剂排气而引起,在预热阶段这种排作用超过了焊剂的内聚力,排气促进了焊膏在低间隙元件下形成立的团粒,在软熔时熔化了折焊膏再次从元件下冒出来,并聚结起来。
原因:a.印刷电路的厚度太高;焊点和元件重叠太多。
b.在元件下涂了过多的锡膏;安放元件压力太大。
c.预热时时温度上升速度太快;预热温度太高。
d.元件和锡膏受潮;焊剂的活性太高;焊粉太细或氧化物太多。
e.焊膏坍落太多。
解决方法:是改变模版的孔隙形状,以使在低托脚元件和焊点之间夹有较少的焊膏。
SMT无铅工艺对无铅锡膏的几个要求摘要:SMT无铅工艺的步伐越来越近,无铅锡膏作为无铅工艺的重要一环,它的性能表现也越来越多引起人们的关注。
本文结合汉高乐泰公司的最新无铅锡膏产品Multicore(96SC LF320 AGS88分析无铅锡膏如何满足无铅工艺的几个要求。
关键词: SMT无铅工艺 Sn/Ag/Cu合金低温回流空洞水平众所周知铅是有毒金属,如不加以控制,将会对人体和周围环境造成巨大而深远的影响。
欧洲议会2003年底已经通过立法,要求从2006年7月开始,在欧洲销售的电气和电子设备不得含有铅和其它有害物质。
中国等国家的相关法律也正在酝酿之中。
由此可见,SMT的无铅工艺已经成为我们必然的选择。
本文以无铅锡膏的研发为基础,针对无铅工艺带来的几个问题,如合金选择、印刷性、低温回流、空洞水平等展开讨论,同时,向大家介绍了最新一代无铅锡膏产品Multicore(96SC LF320 AGS88相应特性。
一、无铅合金的选择为了找到适合的无铅合金来替代传统的Sn-Pb合金,人们曾做过许多的尝试。
这是因为无铅合金的选择需要考虑的因素很多,如熔点、机械强度、保质期、成本等。
表1列举了三种主要无铅合金的比较结果。
表1 三种无铅合金的比较结果人们最终把目标锁定在富含Tin的合金上,在富含Tin的合金中,Sn/Ag/Cu 系列又成为选择的目标。
而Sn,Ag,Cu三种合金成份比例的确定也经历了一段探索的过程,这主要是考虑到焊点的机电性能,如抗拉强度、屈服强度、疲劳强度、塑性、导电率等等。
最终两种具有相同熔点(217°C)且性能相似的合金成分:SnAg3Cu0.5(96.5%Sn,3%Ag,0.5%Cu)和SnAg3.8Cu0.7(95.5%Sn,3.8%Ag,0.7%Cu)成为无铅合金的主要选择。
其中,SnAg3Cu0.5被日本、韩国厂商广泛采用,欧美企业更多选择SnAg3.8Cu0.7合金。
以上两种合金Multicore(均可以提供,代号分别为97SC和96SC。
二、印刷性由于Sn/Ag/Cu合金的密度(7.5 g/mm3)比Sn-Pb合金的密度 (8.5g/mm3) 低,使用该种合金的无铅焊锡膏的印刷性比有铅锡膏差一些,如容易粘刮刀等。