SMT无铅化工艺

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SMT无铅技术资料讲解

SMT无铅技术资料讲解

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那么,无铅到底意味着什么?目前,无铅这个词已经超出其字面上的含义。

狭义的无铅或者说无铅的本义是指,电子产品中铅含量不得超过0.1%(指重量百分比)。

这一无铅标准源自欧盟在2003年2月13日颁布的《关于限制在电子电气设备中使用某些有害成份的指令》,即通常简称的RoHS(Re-striction of Hazard Ousmaterials)。

这个指令限制在电子产品中使用包括铅在内的6种有害成份。

与RoHS同时颁布的还有《电子与电气设备废弃物的指令》,通常简称WEEE(Waste Electrical and Elec-tronic Equipment),这两个指令通常简称双指令,它们的目的是以法律手段减少电子产品对环境的负面影响,因此也称为"绿色指令"。

而目前在大多数场合所说的无铅,实际上是指广义的无铅,即实施"绿色指令"有关的各种法令、政策、标准、产品及技术等系统工程,而不仅仅是无铅制造。

038 SMT元器件焊接强度推拉力无铅工艺判定标准

038 SMT元器件焊接强度推拉力无铅工艺判定标准
宁波泽瑞照明有限公司
NING BO ZERUILIGHTING CO.,LTD
SMT元器件焊接强度推拉力无铅工 艺判定标准
文件编号 版本 编制日期 页码 编制部门
ZRQT-QA-038 A/0
2021.03.03 第1页 共1页
品质部
NO. 版本 修订日期 1 A/0 2018.06.20
文件修订履历 修订内容
新制订
页数 1
修订人 姚义鹏
NO. 规格类别
1
CHIP0402
2
CHIP0603
3
CHIP0805
图片说明测试方法源自推力标准 (Kgf)实际试 验推力 (Kgf)
试验结 果
判定 结果
1、消除阻碍0402元器件边缘的其它 元器件; 2、选用推力计,将仪器归零,≤30 度角进行推力试验; 3、检查元器件是否脱焊,记录元器 件脱焊的数值; 4、 ≥0.60Kgf判合格。
0.65
1.00 焊盘未脱 合格
4
5 6 7 8 9
10
备注
1.抽 检方 2.CR 缺陷 3.ROS H保证
制定:
审核:
核准:

SMT无铅制程工艺要求及问题解决方案

SMT无铅制程工艺要求及问题解决方案

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。

线路板装配中的无铅工艺应用规则

线路板装配中的无铅工艺应用规则

线路板装配中的无铅工艺应用规则无铅工艺是一种环保型的电子零件焊接技术,逐渐在线路板装配中得到广泛应用。

下面将介绍在无铅工艺中的一些应用规则。

首先,无铅工艺需要使用无铅焊膏。

无铅焊膏一般由锡、银和铜等金属合金组成,可以代替传统的含铅焊膏。

在选择无铅焊膏时,需要注意其熔点和流动性,以确保焊接质量。

其次,无铅工艺对线路板的贴片元件有一定要求。

贴片元件应采用无铅焊接引脚的型号,并且引脚焊接垂直于线路板表面。

此外,在无铅工艺中,首选的焊接方式是表面贴装技术(SMT),因为SMT可以更好地适应无铅焊膏的特性。

然而,对于一些无法采用SMT的特殊元件,可以考虑采用Through-hole技术,但需要注意保证焊接质量。

继续,无铅工艺中需要采取一些特殊措施以确保焊接质量。

例如,焊接温度和焊接时间要根据元件和线路板的要求进行调整,以避免焊接温度过高或焊接时间过长导致焊接不良。

此外,还需要注意焊接前对线路板和元件进行适当的清洗处理,以去除表面的污染物,确保焊接的可靠性。

最后,无铅工艺中需要对焊接后的线路板进行质量检测。

这包括进行外观检查,检查焊接是否均匀、焊点是否完整等;进行电性能测试,检测焊点的电阻、电容等参数;进行环境可靠性测试,以确保焊接的稳定性和耐久性。

总结起来,无铅工艺在线路板装配中的应用需要考虑选用无铅焊膏、合适的贴片元件、适当的焊接方式、调整焊接参数、进行清洗处理以及进行质量检测。

这些应用规则能够帮助我们实现环保电子装配,同时确保焊接的质量和稳定性。

随着环保意识的提高和全球环境保护政策的推动,无铅工艺在电子制造领域的应用逐渐成为主流。

无铅工艺相对于传统的含铅焊接工艺具有许多优势,比如环境友好、减少污染、提高焊接质量等。

因此,在线路板装配中,应用无铅工艺已经成为电子企业追求环保和高质量的重要举措。

首先,无铅工艺中的焊接材料是重要的考虑因素。

传统的含铅焊接工艺使用的是含有铅的焊锡合金,而无铅工艺需要使用无铅焊膏。

SMT无铅焊接工艺开发

SMT无铅焊接工艺开发

SMT无铅焊接工艺开发开发一套有效的方法既然生产线中的无铅焊接即将来临,那么我们应该开发出一套有效的方法,来决定正确的工艺设定。

无铅焊接不仅仅是以另一种合金来取代一种合金,不存在“插入式”的取代。

一种新材料的引入影响着整个工艺,因此,所有机器设定都必须再检查。

在回流焊接中,目标是要满足或再现锡膏的正确设定,保持在元件和电路板材料的规格之内。

我们面临的挑战是使用现在生产中使用的机器并保持现有的产量,来达到这个目标。

为了实现这个目标,机器应该具有良好的热传导特性和均匀性(板上的温度差别小)。

大多数今天的热风/ 氮气对流炉能够焊接无铅合金。

可是,红外灯的炉子将很可能需要取代,因为板上的加热均匀性能差和温度差别大。

对于波峰焊接工艺,转变到无铅也将影响大多数机器参数。

对于这个工艺,目标是在与无挥发性有机化合物(VOC,volatileorganiccompound)的水基助焊剂的结合中实施无铅合金(消除卤化阻燃剂),而不减低生产率或产量。

我们必须设计一个适当的试验来决定是否计划中的生产设备可以接纳转换到无铅焊接的目标。

DOE(Designofexperiment, 试验设计方法),特别是Taguchi 方法,提供一个调查设备能力的有效方法。

通过学习和使用该技术,可以大大减少试验研究所要求的时间。

设计一个有效的试验Taguchi 试验优化产品/ 设备的设计,以最经济的方式使得性能对变量的不同原因敏感性最小,而不实际上消除这些原因。

包括了研究开发、制造和运作的成本。

Taguchi 试验是基于正态阵列,它减少试验运行的次数。

一个Taguchi 试验的设计是非常重要的,因为结果的质量取决于一个适当的准备。

这个准备要求仔细的计划、审慎的试验布局和输出数据的专家分析。

试验以一个集思广益的会议开始,邀请来自不同部门(设计、运作、品质和制造)的雇员参加。

所有个人都应该对焊接有第一手资料。

每个成员在所有必须由这个小组所作的选择中都有一个投票权。

SMT无铅半田接合技术の构筑

SMT无铅半田接合技术の构筑
1. 有铅焊膏与无铅焊膏的比较
有铅焊膏 合金成分 焊接性能 焊点可靠性 熔点温度 Sn63Pb37 焊接性好 可靠性好 183℃ 无铅焊膏 Sn96.5Ag3Cu0.5 焊接性差 可靠性稍差 217℃
2. 有铅与无铅在生产工程上的比较
设备 焊接原理 工艺流程 工艺方法 元器件 焊接材料 PCB 焊点 有铅技术 无铅技术 生产无铅比生产有铅对设备的精度要求更高
2. 高密度化和微型化是必然的发展趋势
如今SMT的趋势是朝元件微型化,产品密集化方向发展, 贴装难度越来越高。
二. SMT的历史
1. 部品尺寸
Max:2125
1.25mm 2mm
1608
0.8mm 1.6mm
Min:1005
0.5mm 1mm
2. IC引脚pitch尺寸
Max pitch:1.2mm
Min pitch:0.5mm
3. 制品尺寸及贴装点数比较 TED
TEF是TED的更新产品 性能相同但尺寸却小得多
TEF
基板尺寸: 83X64mm 贴装点数: 358点(6.7点/cm2)
基板尺寸: 61X64mm 贴装点数: 504点 (12.9点/cm2)
三. 有铅切换为无铅过程中的不良现象及分析
相同 有铅 无铅
基板材料相同,但无铅的对铜箔精度要求更高 润湿性好 润湿性差
3. 有铅与无铅焊点的特征差异
有铅与无铅最大差异就是浸润性
有铅焊点 无铅焊点
浸润性良好
浸润性较差
Self
alignment
炉前
有铅
炉后
炉前
无铅
炉后
4. 无铅生产中发生的诸多不良现象
由于无铅焊膏的焊接浸润性比有铅的差,基板铜箔的尺寸大小不一致及间距过大,贴片位置偏移都 会在生产中造成浮起、偏位、立件等不良 浮起 立件 偏位

SMT-无铅焊接的工艺

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。

SMT无铅锡膏制程工艺设计规范

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

SMT无铅作业工序指导书
3.拿放PCB板时必须拿板的边缘,不得用手摸PCB板的焊盘、金手指位;
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。
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审核:

铝电解电容SMT无铅工艺技术分析

铝电解电容SMT无铅工艺技术分析

《 新技 术新 工艺 》・电子信 息与 自动 控制 2 1 0 1年 第 1 2期
阴极 由导 电材 料 、 电解质 和其他 材料 共 同组成 , 因电
解质 是 阴极 的主 要 部分 , 电解 电容 因此 而得 名 。电 解 电容器 的阳极金 属极 片如果 为 铝 的称 作铝 电解 电 容 器 。阴极 电解 液优 点 是 与 介 质 的接 触 面 积 较大 ,
塑 I 塑:
图 1 Z 系 列温 度 曲线 R
式 。插件 电容 焊接 采 用 波 峰焊 设 备 和人 工 焊 接 ; 而
贴 片 电容 , 工艺 采用 的是 全 自动化 流水线作 业 , 产能 高、 精度 高 。贴片 工艺需 要经 过再 流焊接 高温 处理 ,

从 图 1和 Z R工 艺 技 术 要 求 我 们 看 到 , 电 容 该 对 温 度 的要 求 是 不 能 超 过 2 0℃ , 4 电容 表 面 温 度 2 0℃ 以上也 只有 3 , 2 0S 否则 电容 在 焊 接 过 程 中 出 现焊 接不 良, 焊接 温 度 过 高 引起 电容 质 量 和性 能 或 下 降 。为 了提 高无 铅再 流 焊 接 工 艺 窗 口, 我们 可 以 在材 料 的选 择 上提 高 一个 档 次 , 如 在 满 足设 计 要 例 求前 提下 , 择 NI HI O 选 C C N UD 系列 产 品 , 系列 该 温度 曲线 如 图 2所示 。
能 是数 字 网络 时代 电子 产 品的发 展趋 势 。电子产 品 的发展 带动 了 电子封 装 产 业 和 电子组 装 业 发 展 , 出 现 了表 面贴装 技术 ( ufc u t c n lg , S raeMo n h oo y 简 Te
称 S T) M 。

无铅喷锡SMT上锡不良的几种分析思路

无铅喷锡SMT上锡不良的几种分析思路

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(1.5mm)板子速度一般在4.6-9.0m/min之间;板面温度达到130-160度之间进行助焊剂涂敷,双面涂敷,可以用盐酸作为活化的助焊剂;预热放在助焊剂涂布以前可以有效防止预热段的金属部分不至于因为滴到助焊剂而生锈或烧坏;C.沾锡焊锡:融锡槽中含锡量约430公斤左右,为纯锡或SN100C共熔eutectic组成的焊锡合金,温度维持在260度左右;为避免焊锡与空气接触而滋生氧化浮渣,在焊锡炉的融锡便面故意浮有一层乙二醇的油类,该油类应考虑与助焊剂之间的兼容性compatible;板子通过传输轮滚动传输速度约9.1m/min,在锡炉区有三排上下滚轮,停留时间仅约2秒;前后两组滚轮之间的跨度为6英寸,滚轮长度为24英寸以上,故可以处理的板面上限为24英寸;上下风刀劲吹,上下风刀之间的间距为15-30mil,风刀与垂直方向的月呈2-5度倾斜有利于吹去孔内的锡及板面的锡堆;D.热风压力设定的相关因素:板子厚度,焊盘的间距,焊盘的外形,沾锡的厚度(垂直喷锡中为了防止风刀与已变形的板面发生刮伤,风刀与板面之间的距离相当宽,故容易造成焊盘锡面的不平)E.冷却与后清洗处理:先用冷风在约1.8米的气床上由下向上吹,而将板面浮起,下表面先冷却,继续在约1.2米转轮承载区用冷风从上至下吹;清洁处理除去助焊剂残渣同时也不会带来太大的热震荡thermal shock3、无铅喷锡PCB的几个关键点:A.水平喷锡的厚度:2.54um(100mil),5.08 um (200mil),7.62 um (300mil),可以通过微切片测定锡厚:细抛光后用微蚀方法找出铜锡合金之间的IMC厚度,微蚀药水的简单配制:双氧水与氨水1:3的体积比微蚀10-15秒钟;IMC的厚度一次喷锡一般在6微英寸(0.32um),2次在8个微英寸左右(0.447um);喷锡厚度可以用x-ray荧光测厚仪测定.B.喷锡厚度与风刀的关系:焊盘上能够保留的锡厚受两种作用力因素影响:a.表面张力surface tension决定最后平衡后的着锡厚度,焊盘的面积大时,其固化后着锡的厚度也较高b.风刀的压力;风刀压力大,最后着锡的厚度也会降低,外形较小的焊盘其表面张力通常比较大,可耐得住热风刀的推刮,故可以留下较厚的焊锡;外形较大的焊盘,表面张力较小,热风刀会刮去较多的锡,仅在焊盘末端留下较小的锡冠cresb;C.通孔壁上的锡厚:孔壁上由内层平环引出或延伸者,会造成一座散热座heat sink效应,使喷上的融锡比较容易冷却固化,固锡层较厚.一般无孔内平环的镀通孔内孔内所能保持的锡厚与通孔的纵横比似乎并无明显的关联;孔拐角处锡厚约0.75微米30微英寸左右,从孔两端转拐角到孔中心,锡厚渐增;孔径的缩减量约为18-30微米,以孔中央缩小得最为显着,该处沾锡层最厚;D. 喷锡完后的PCB表面俯视图:E. 喷锡完后的PCB纵切面图:4、IMC Intermetallic compound:对无铅喷锡有个基本概念后,在无铅喷锡的过程中,IMC是喷锡能完成的关键因素,因此本节来对IMC 进行解读。

SMT最新技术之CSP及无铅技术

SMT最新技术之CSP及无铅技术

SMT最新技术之CSP及无铅技术只要关注一下如今在各地举办的形形色色的专业会议的主题,我们就不难了解电子产品中采用了哪些最新技术。

CSP、0201无源元件、无铅焊接和光电子,可以说是近来许多公司在PCB上实践和积极评价的热门先进技术。

比如说,如何处理在CSP和0201组装中常见的超小开孔(250um)问题,就是焊膏印刷以前从未有过的基本物理问题。

板级光电子组装,作为通信和网络技术中发展起来的一大领域,其工艺非常精细。

典型封装昂贵而易损坏,特别是在器件引线成形之后。

这些复杂技术的设计指导原则也与普通SMT工艺有很大差异,因为在确保组装生产率和产品可靠性方面,板设计扮演着更为重要的角色;例如,对CSP焊接互连来说,仅仅通过改变板键合盘尺寸,就能明显提高可靠性。

CSP应用如今人们常见的一种关键技术是CSP。

CSP技术的魅力在于它具有诸多优点,如减小封装尺寸、增加针数、功能∕性能增强以及封装的可返工性等。

CSP的高效优点体现在:用于板级组装时,能够跨出细间距(细至0.075mm)周边封装的界限,进入较大间距(1,0.8,0.75,0.5,0.4mm)区域阵列结构。

已有许多CSP器件在消费类电信领域应用多年了,人们普遍认为它们是SRAM与DRAM、中等针数ASIC、快闪存储器和微处理器领域的低成本解决方案。

CSP可以有四种基本特征形式:即刚性基、柔性基、引线框架基和晶片级规模。

CSP技术可以取代SOIC和QFP器件而成为主流组件技术。

CSP组装工艺有一个问题,就是焊接互连的键合盘很小。

通常0.5mm间距CSP的键合盘尺寸为0.250~0.275mm。

如此小的尺寸,通过面积比为0.6甚至更低的开口印刷焊膏是很困难的。

不过,采用精心设计的工艺,可成功地进行印刷。

而故障的发生通常是因为模板开口堵塞引起的焊料不足。

板级可靠性主要取决于封装类型,而CSP 器件平均能经受-40~125℃的热周期800~1200 次,可以无需下填充。

无铅工艺介绍

无铅工艺介绍

用类电子产品,都有它的身影。
SMT-Surface Mounted Technology came out in the 1960s, which is an advanced
technology serviced for circuit manufacturing, and from then it has been stronger which
模、高集成 IC 不得不采用表面贴装技术; More functions of the electronic products. The trend is that cosmically & high
integration IC adapts to the SMT and there is no insert-parts in IC so far. 3、产品批量化、生产自动化、生产企业为提高自身竞争力、满足客户需求,大力提高
产品质量及降低生产成本; The batch production, produces automatization, reduce costs, and improve the
quality are the ways to improve the self-competition power and satisfy the customers’ requires.
weigh of component is about 1/10 of the traditional insert-parts. The electronic cubage will
reduce about 60%~80% after adopting the SMT. 2、可靠性高、抗震能力强,焊接缺陷率底;
Байду номын сангаас

smthome_SMT红胶无铅工艺设计规范

smthome_SMT红胶无铅工艺设计规范

*****有限公司支持性程序文件页 码:1/5标题:SMT红胶无铅工艺设计规范版 本:A01 目的为落实预防失误,不断改进的质量方针,规范公司红胶无铅制程产品的设计工艺,规范公司红胶无铅制程产品的制造工艺。

2范围适用于有限公司(以下简称:)红胶无铅制程产品(以下简称:红胶制程)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。

完成炉温曲线和波峰焊曲线的设计,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相关测试,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。

对产品红胶制程的流程符合要求进行稽核,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,并对不符合红胶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研发部红胶工艺设计规范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,波峰焊曲线等参数资料)等电子档文件和工程交接注意事项。

4.1.2研发部选用红胶无铅产品的所有零件需符合RoHS。

无铅化表面贴装工艺讲解

无铅化表面贴装工艺讲解

2
无铅技术对SMT组装业的影响
❖ 返修工艺
• 要求较精确的温度设置 • TAL控制是关键 • 可能需要较快的冷却 • 较长的受热时间
❖ 物流管理
• 过渡期的混合物料管理 • MSD防潮管理 • 物料纪录、跟踪
3
无铅技术对SMT组装业的影响
❖ 波峰焊接工艺
• 无铅有明显的影响 • 合金和焊剂的选择是关键 • 预热设置是工艺关键之一 • 可能需要氮气环境 • 锡槽污染是个重要问题 • 锡槽等材料可能需要更换
设置、调制和管制 • 良好的工具是个重要的成功因素
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试验认证后的锡 膏指标和器件耐 热指标对比
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试验结论
• 最低峰值温度 232oC • 有足够的润湿 • 抗横切强度相当或优于SnPb • 可以降低峰值温度,保护敏感器件 • 可以做到,但出现很小的工艺窗口
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工艺测量
热耦设置
• 良好的热耦设置是确保准确可信测量的关键 • 设置热耦在最热点,最冷点,PCB及敏感封装 • KIC推荐采用铝胶带或高温焊接法
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36 31%
工艺管制
• 连续监控 • 预警系统 • 零缺陷工具 • 质量跟踪 • 数据管理自动化 – SPC, Cpk, PWI
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工艺‘黑箱’
印刷机含有视觉检查系统 贴片机也有视觉系统
您是否 知道回 流炉内 发生了 什么变 化?
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炉子和焊接工艺的变数
• 风扇老化 / 损坏 • 发热板 / 发热器损坏 • 排风系统 • 传送系统(链速和稳定性) • 负荷变化 • 焊剂挥发物的累积 • 保养工作 • 环境温度 • 操作失误
13
缩小的无铅工艺窗口 需要

SMT贴片加工为什么要用无铅焊接

SMT贴片加工为什么要用无铅焊接

SMT贴⽚加⼯为什么要⽤⽆铅焊接SMT贴⽚加⼯为什么要⽤⽆铅焊接在客户咨询的时候,经常会问道,你们⽤的是⽆铅焊接还是有铅焊接,我们都会给客户说⽆铅和有铅焊接都有,价格不⼀样⽽已,那么⽆铅和有铅焊接有什么区别,为什么要⽤⽆铅焊接呢?下⾯⼩编给⼤家介绍下有铅和⽆铅焊接的区别。

⼀、有铅和⽆铅焊接的区别通俗的讲:有铅锡膏或是⽆铅锡膏焊接,⽆铅锡膏是环保的,有铅锡膏是不环保的,所以SMT贴⽚加⼯中有铅和⽆铅的区别就是环保与不环保⼆、有铅和⽆铅的区别1.不同的合⾦成分:有铅加⼯中常⽤的锡和铅的成分为63/37⽆铅合⾦的成分为SAC305,即Sn:96.5%,Ag:3%和Cu:0.5%。

⽆铅⼯艺不能绝对不含铅,⽽只能包含⾮常低的铅含量2.熔点不同:铅锡的熔点为180°〜185°,⼯作温度约为240°〜250°。

⽆铅锡的熔点为210°〜235°,⼯作温度为245°〜280°。

3.成本差异:锡⽐铅贵,当同样重要的焊料改变成锡时,焊料的成本也会增加。

因此,⽆铅加⼯的成本⽐有铅加⼯的成本⾼得多。

⽆铅加⼯的成本是波峰焊和⼿⼯焊接的有铅加⼯成本的2.7倍,是的焊膏成本约为1.5倍。

SMT贴⽚加⼯为什么要⽤⽆铅焊接?现在是时候总结这个问题了,⽆铅焊接主要就是环保,对⽤户使⽤产品的⼈⾝更加健康,对环境的影响也会降低很多,但是⽆铅焊接的成本会更⾼,那么贴⽚加⼯的单价也会⾼,客户需要采⽤⽆铅还是有铅焊接,需要根据产品的使⽤环境、产品的售价和利润来考量,⽽不是⼀味的追求⽆铅焊接。

江西英特丽电⼦科技提供smt贴⽚加⼯、电⼦OEM加⼯、⼀站式服务。

SMT无铅焊接工艺

SMT无铅焊接工艺
机械 结 构传 动 装 置都 要 适应 新 的 要 求 。 锡锅 的 结 构 与 焊料 的 一 致 性( 兼 容 性) 要 匹 配 。 为 了 提 高 焊 接 质 量和 减 少 焊 料 的 氧化, 采用新的行之有效的抑制焊料氧化 技术和应用 惰性气体保护技术是必 要的。 3 . 6 废料 回收
从含 A g 的 S n 基 无铅 无 毒 的绿 色 焊料 中 分离 Bi 和 Cu 将 是非 常困 难的 , 如 何回 收 S n — Ag 合金 又 是一 新 课题 。 3 . 7 应用 成本
科技资讯 200 8 NO. 13 S CI ENCE & TECHNOLOGY I NF ORMATI ON S MT 无 铅 焊 接 工 艺
工业 技 术
李金 平 ( 中国 海洋大学 山东 青岛 2 6 6 10 7 )
Байду номын сангаас
摘 要: 无铅焊 接技术 将成为 今后 电子装 联技术 的主流 , 本文主 要介 绍了 SMT 无 铅焊料 的选 择、无铅 焊技 术的应 用, 以及 影响因 素进
2 无铅焊料的选择 近几年来有关无铅焊料的研究工 作发
展很迅速。世界各大著名集团公司和研究 机构都投人了相当的力量开展无铅焊料的 研 发。 替代 Sn / P b 合 金的 无铅 焊 锡合 金材 料 有多 种。 目前 已经 得到 应用 的主 要有 Sn / Ag / Cu 合金 、Sn / Cu 合 金、Sn / Ag / Cu / B i 合金 三 大 类。 国 内 外 专家 一 致 认为 , 最 有可能替代锡铅合金焊料的无毒合金是锡 ( S n ) 基合 金。无 铅焊 料主 要以 锡为 主, 添 加 Ag、 Zn 、Cn、Sd 、Bi 、I n 等 几种金 属元素 , 通过焊料合金 化来改善合金性能, 提高可 焊 性。由 于 Sn — l n 系合 金蠕 变性 差, I n 极 易 氧 化, 且 成本 太 高, S n — S b 系 合金 润 湿 性 差 、 S b 还 稍 带毒 性 , 这 两 种 合金 体 系 的 开 发 和 应 用 较 少 。 实 际 上 二 元 系 合 金要 做 成为能满足各种特性的基本材料是不完善 的 。 目 前最 常 见 的 无 铅 焊料 , 主 要 是以 S n — Ag 、S n — Zn 、 Sn — Bi 为基 体, 在其 中 添加适量的其他金属元素所组成的三元合 金和 多元合金。
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SMT无铅化工艺
一.无铅焊料:
与传统的含铅焊料相比,无铅焊料的原理就是由一些合金混合物
来替代原有的铅,其特点就是这种合金的熔融温度要略高于含铅焊料。

以Sn/Ag合金为例,其熔融温度为221摄氏度,高于含铅焊料的熔融温度183 摄氏度,而另一些无铅焊料Sn/Ag/Cu 熔点为218摄氏
度、Sn/Ag/Cu/Sb熔点为217摄氏度。

二.无铅焊接工具:
无铅焊接工具与以往含铅焊接相比,生产设备方面不会有太多的
改变,而对于返修工艺来说,将面临更大的挑战。

如前段无铅焊料中,已提及无铅焊料的原理就是由一些合金混合
物来替代原有的铅,而这些合金材料的成分中Cu的使用最多。

Cu是易氧化物,其氧化物CuO2与Cu相比硬度降低,就如同氧化铁(铁锈)。

一旦无铅焊料中的Cu 在焊接过程中焊接时间过长,就容易造成被氧化,最终会成为产品质量的缺陷。

由此可以得出结论,焊接过程越短,焊接质量就越为可靠!在目前市场上有多款面向于无铅焊接领域的烙铁,对此做出了一个实验
以下是2个试验条件和结果:
1. 4种烙铁头的温度都设在329CO,每个烙铁头连续完成10
个焊点,每个焊点的温度达到同样的温度232CO时,完成
下一个焊点。

当10 个焊点都完成后,记录每种烙铁所用的全部时间如下:
METCA——150 秒PACE204 秒
WELLE——245 秒HAKK 316 秒
该试验表明,METCAI烙铁所用时间最短,说明其功率输出效率
高,比HAKKO勺速度快一倍以上。

2.如果使这4 种烙铁都保持同样的焊接速度,即使每一个烙铁所
用时间都保持在150 秒,其它烙铁就必须升高烙铁头的温度,而METCA烙铁仍维持329Co的温度不变:
METCA—L—150 秒——329 CO PACE——150 秒——349 CO
WELLE—R—150 秒——380 CO HAKKO——150 秒——409 CO 我们可以得出结论,Metcal SP200的升温速度比其它至少快25% 而比Hakko926ESD!y要快一倍以上。

无铅焊接虽然对焊接工具提出了更高的要求,但经实验我们发现
部分无铅烙铁已经能满足现有无铅焊料的要求,使用Metcal 烙铁更能有效的防止焊接过程中氧化现象的产生,确保了无铅焊接的可靠性。

三. 无铅焊接环境:
无铅焊接环境是指在无铅焊接过程中,对无铅焊接成功与否造成
决定性因素的一些周围环境。

较为典型的例子,就是在无铅回流焊、无
铅波峰焊、无铅芯片级返修过程中是否有氮气保护。

在前段无铅焊接工具一节中提到的金属物的氧化现象的产生,正
是由于在焊接过程中有氧气的存在,而氮气保护正能避免该现象的发生,从而保证无铅焊料在焊接过程中,焊接质量的可靠性。

目前无铅回流焊、无铅波峰焊的技术已经相对成熟,品牌之间的竞争已经从技术上转向为价格与服务方面,究其原因,就是众多无铅回流焊、无铅波峰焊的生产企业对氮气保护技术上的一致性认可。

而在无铅芯片级返修中,由于BGA芯片在近期被逐渐普及开来,由于其封装特点的特殊性,故在BGA返修技术上一直区分为两种:热风式和红外式。

热风式BGA返修工作站特点是质量可靠、焊接过程可控,红外式BGA返修工作站特点是速度快。

而在热风式BGA返修工作站中,有些产品正是提供了氮气保护这
一功能,符合无铅焊接环境的基础要求。

而红外式BGA返修工作站由于无铅焊时没有氮气保护,加速了芯片氧化。

INTEL公司在研发新一代计算机CPI过程中,也采用了无铅焊接
工艺,并提倡了热风式返修系统。

由美国0K国际集团提供热风式返修设备与INTEL公司共同研发新一代计算机CPU
当今世界越来越关注铅带来的环境和健康危害。

尽管电子行业铅
的用量只占世界总铅量中极其微小的一部分,但我们所关注的是大部分的电子垃圾最后都是掩埋在地下,污染地球和水资源。

今天已有许多公司,特别是日本的一些消费类电子产品制造商,
正在大量生产无铅产品,并且成效卓著。

另外,国际上不同的实验室
和生产线,已经进行了大量关于产量,抗力强度和使用寿命的无铅实验。

也许这些测试会出乎意料地证明:在正确的工艺操作下,无铅焊点比普通的含铅焊点更牢固,有更长期的可靠性。

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