元器件工艺要求文件

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MS-SOP-PE元器件工艺要求文件
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贵金属上的阻挡层 提高了浸析阻力
成本增加
4.1.5. 对于片式电阻器和陶瓷电容器，由于通常采用贵金属电极以接触元器件起作用的部分，为防止焊接时贵金属扩
散，在电极和焊接表面之间采用阻挡层加以保护，阻挡层通常选用镍，有时也用铜。
本要求规定了表面贴装元器件和插装元器件的工艺技术要求，以保证所选用的元器件具有良好的工艺性。
2. 适用范围 本技术要求适用于金升阳公司的所有元器件，是对元器件工艺技术的通用要求，只有满足要求的元器件才能被选
用、生产。 本要求将随工艺水平的提高而更新。
3. 引用文件 EIA/IS-47《Contact Terminations Finish for Surface Mount Device》 J-STD-001B《Requirements for Soldered Electrical and Electronic Assemblies》 IEC68-2-69《Solder ability testing of electronic components for surface mounting technology by the wetting balance methods》 EIA-481-A《表面安装器件卷带盘式包装》 IEC286《表面安装器件卷带盘式包装》 IPC-SM-786A《Procedures for Characterizing and Handling of Moisture/Reflow Sensitive Plastic ICs》 J-STD-020《Moisture/Reflow Sensitivity Classification of Plastic Surface Mount Devices》 IPC-SC-60A《Post Solder Solvent Cleaning Handbook》 IPC-AC-62A《Post Solder Aqueous Cleaning Handbook》 IPC-CH-65《Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies 》 IPC-7711《Rework of Electronic Assemblies(Replaces IPC-R-700)》 IPC-7721《Repair and Modification of Printed Boards and Electronic Assemblies(Replaces IPC-R-700) 》 IPC-SM-780《Guidelines for Component Packaging and Interconnection with Emphasis on Surface Mounting》 J-STD-004《Requirement for Soldering Flux》 J-STD-002《solder ability test for component lead, Terminations, Lugs, Terminals and Wires》
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℃(工业温度)、-40℃～+125℃(汽车温度)】。 4.6. 可焊性要求
可焊性试验有很多种方法，各种试验的目的和优缺点有所不同（见表 5）。如果供应商或器件资料上不能很好地说 明可焊性测试过程和结果及依照的标准，可以认为该供应商不能很好地保证可焊性，或者考虑按照公司现有的规范对 其样品进行可焊性测试。
电镀涂层
较好地控制表面几何形状
锡铅比例对电镀参数敏感
细颗粒电镀可焊性
比浸渍成本低
易受氧化
比粗颗粒的长
电镀涂层回流
锡铅合金电镀
成本增加
关于这种工艺的意
气孔率降低
控制表面几何形状的能力减弱 见分歧较大
为基底金属的可焊性提供反馈
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e4-贵金属（即银、金、镍钯、镍钯金、但不包括锡）
e5-锡锌、锡锌 X（不包含铋）
e6-包含铋
e7-低熔点焊料（＜150℃），包含铟但不含铋；
e8、e9-此时未指定范围。
4.1.9. 无铅器件对抑制锡须生长的要求
1）、在雾锡镀层与铜基材之间加入镍底层可减缓晶须的生成。
2）、电镀雾锡后，很快就熔化锡镀层可减缓锡晶须的生成。
3）、采用 Sn4Ag 或 Sn/Ag/Cu 热浸焊时是一种比较有效的方法。
4）、对电镀雾锡的铜合金引脚框架，在 24 小时以内进行热退火或热处理（150℃下持续 1 小时）减缓锡晶须。
Baidu Nhomakorabea
5）、在雾锡里加入重量为 2-4%的铋时，铋会抑制晶须的生长。（因为熔点问题不推荐使用）
6）、当没有镍或银底层时，元件雾锡涂层的标称厚度至少应达到 10μm（最少为 8μm）。
4.1.4. 阻挡层 Ni：1～3μm（片式元件阻挡层 Ni：1～3μm）。
表 1 ：常见的涂层要求
涂层成分
要求厚度(单位: μm)
备注
≥8
没有镍或银底层
≥2
采用镍或银底层
Sn
≥5.1
浸锡工艺
≥0.5
化学镀纯锡工艺
SnCu
≥3
Pd(底层为 Ni)
≥0.075
Pd(底层为 Cu)
0.1-0.5
Au(底层为 Ni)
7）、采用镍或银底层时，为了确保可焊性贮存期限，雾锡的厚度最少应达到 2μm。使用镍底层的元件，无孔镍的厚
度最少为 0.5μm。使用银底层的元件，银的厚度最少为 2μm。
4.2. 表面贴装器件封装
4.2.1. 器件资料中应说明基体材料，以便全面地了解器件的工艺性，常见的用于 IC 器件封装的基体材料见表 3。
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4.1.3. 无铅引脚镀层优选：Matte-Sn、SnAgCu、Ni/Au、Ni/Pd/Au（或/Pd/Au）；
表面安装元器件的焊端经过下面的检验后，焊端表面超过 95%的面积被焊料覆盖，且无针孔。 检验条件：
首先表面安装元器件的焊端经过 8 小时蒸汽老化，将 25％的水白松香和 75％的异丙醇组成的 R 型焊剂涂抹在表 面安装元器件的焊端上，再将焊端浸入 245℃±5℃熔融的 SAC305 焊料中 3~5 秒钟，取出元器件，用 10×显微镜观察 焊端覆盖焊料的情况，焊料在焊端面积覆盖率达到 95%以上。
合），目的是把电镀形成的锡颗粒熔成焊料合金，提供一层致密的涂层，并消除孔隙。
表 2 列举了各种表面涂层及其制作工艺的优缺点。
表 2 ：各种表面涂层的优缺点比较
要求
优点
缺点
备注
锡铅合金涂层
提供与焊料兼容的金相
接近共熔点的合金
兼容性最好
焊料人工浸渍涂层 贮存寿命长
昂贵
共熔合金涂敷
难于控制表面集合几何形状
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碳化硅陶瓷 4.2.2. 元器件基体材料的 CTE（热膨胀系数）不应与所用 PCB 基材的 CTE 相差太大。通常选用的 FR-4 板材 XY 向的 CTE
推荐使用 有四个焊端(底部, 两个侧面)。
推荐使用 有四个焊端(底部,两个侧面)。
不推荐使用 只有底部焊端。（QFN、贴片电感）
4.5. 工作温度 元器件在在制成产品后，器件正常工作温度要求达到：工业级：－40～85℃。【0℃-70℃(商业温度)、-40℃～+85
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4.1.6. 元器件引脚金属成分和可焊镀层金属成分要与公司使用或外协厂使用的助焊剂类型相匹配。
4.1.7. 对于无铅器件，供应商需指明拆分原则，且需提供每个拆分部分的检测报告，若有豁免部分，需指出豁免理由。
4.1.8. 焊料涂层的类别；
e1-锡银铜
e2-其它锡合金（即锡铜、锡银、锡银铜 X 等）
e3-锡
4. 工艺要求内容
4.1. 元器件管脚表面涂层要求 本项对表面贴装与插装元器件的要求相同。
4.1.1. 纯锡表面涂层和镀金涂层（必须有镍阻挡层）为常用的元器件引脚表面处理方式，优选。表 1 列举了常见的引 脚涂层及厚度要求；
4.1.2. 有引线的 SMD 和集成电路器件，引脚线金属材料要为铜、铜合金（不允许含锌）、可伐合金、42 合金材料，表面 合金涂镀均匀，厚度符合表 1 要求；
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1. 目的 元器件的工艺性对于生产加工和产品质量非常重要，是必不可少的一项性能指标，为了使金升阳公司所用元器件
符合焊接、加工制造质量要求，要求所选用的元器件满足产品生产工艺的一致性，对 SMT 元器件供应商所供的产品工 艺性作出统一规范，以此加强对供应商的监控、督促力度，提高产品的质量及直通率。
表 3 ：用于 IC 器件封装的材料举例
氧化铝陶瓷
烧成温度 1620℃～1670℃
高温真空封接玻璃
封接温度为 880℃～950℃
低熔封接玻璃
封接温度为 430℃～460℃
热固性模塑料（塑料材料有以高分子化合物合成树 塑模固化温度约为 170 ℃～190 ℃。
脂为基体的改性环氧）
氧化铍陶瓷
氮化铝陶瓷
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≤0.1
Au(底层为 Pd)
≤0.1
不推荐, 如必须选用, 须采用真
Ag
≥7
空包装，使用含银焊料。
AgPd, AgPt
≥7
注：A.元器件管脚表面可焊镀层成分必须由供应商给出。
B.引脚表面涂层为银的元器件禁止选用。在必须选用的情况下，应要求供应商改变引脚表面处理方法，可以改为纯
雾锡。
C.涂层制作工艺主要有浸渍和电镀两种方法，两种方法都是可选的，有些电镀涂层在电镀后还要进行回流（或叫熔
无铅 BGA 焊球选择 SnAgCu 合金，也可选择高铅（铅含量≥85％，RoHS 豁免）的 SnPb 合金。 4.7. 耐焊接温度 4.7.1. 元器件供应商应当给出最坏工艺条件限制评定和分级其元器件的 PSL，表 5-1 和表 5-2 给出了波峰焊和再流焊 PSL
分级表。PSL 分级至少有两个字符，第三个字符可选。第一个字符定义工艺限制，第二个字符指定分级温度，第三 级指出其他的工艺限制，如表 5-3； 4.7.2. 表面安装元器件耐焊接温度要达到在 270℃（J-STD-075 标准）锡槽内，持续时间在 10 秒内，取出恢复室温，进行 3 次试验,其性能不降低，无表面损伤。若元器件供应商标识了 PSL 等级，则根据下表 5-1 中的温度等级进行试验， 原则上尽量不要采用工艺敏感元器件；
是 12～16ppm/℃。 4.2.3. 器件资料中应说明引线及引线框架材料，以便全面地了解器件的工艺性。用于制作引线框架和相关零件的金属
材料主要有（不限于）可伐合金 KAVOR（也称铁镍钴合金，相当于 GB 4J29，ASTM F15，UNS K94610）；KOVAR 为 含镍 29%，钴 17%的硬玻璃铁基封接合金、铁镍合金 4J42、铜、铜铁合金等。 4.2.4. 器件资料中应说明外引线涂层及涂层制作工艺。 封装遵循的标准不同，元器件的封装尺寸可能会有所不同，常用的关于封装的几个世界标准机构有 EIA、JEDEC、IPC、 MIL-STD（美国），IECQ（欧洲），EIAJ（日本），供应商需提供元器件封装尺寸所遵循的标准，其中 EIAJ 多采用公制尺 寸封装，其余标准多采用英制尺寸封装，选择按 EIAJ 标准封装的器件需要注意正确选取相应的焊盘库。 4.3. 表面贴装器件的共面度要求 共面度定义：以零件的三个最低的引脚形成的平面为基准面，其余的引脚与之比较而得到的最大偏差。 4.3.1. 表贴器件共面度要求小于 0.10mm。 4.3.2. 引脚间距（Pitch）小于 1.0mm 的 uBGA/CSP，共面度要求小于 0.10mm。 4.3.3. 引脚间距（Pitch）小于 0.5mm 的表贴接插件，共面度要求小于 0.05mm，其余表贴接插件共面度要求小于 0.10mm。 4.3.4. LCCC、QFN、BCC 封装的底面及焊端的共面度要求小于 0.10mm。 4.4. 引脚要求 为增强焊接效果,器件选用时,应选用焊端侧面有引脚的元件,禁止选用只有底部焊端器件.如下图: