1-1-先进电子制造技术表面组装技术(SMT)介绍(下)

• 常用焊膏的金属成分、熔点范围、性质和用途
合金成份
Sn63\Pb37
Sn60\Pb40 Sn62\Pb36\ Ag2 Sn10\Pb88\ Ag2
熔化温度℃ 固相线 液相线
性质与用途
共晶中温焊料，适用于普通表面组装组件，不
183
183 适用于含Ag、Ag/Pa材料电极的元器件
183
188 近共晶中温焊料，易制造，用途同上
工业中大量使用Sn/Pb合金焊料是造成污染的重要来源之一。
•
日本首先研制出并应用无铅焊料，2003年禁止使用。
•
美国和欧洲提出2006年7月1日禁止使用。
•
我国一些独资、合资企业的出口产品也有了应用。
• 无铅焊料已进入实用性阶段。
• 最新动态：由信息产业部、发展改革委、商务部、海关总署、工 商总局、质检总局、环保总局联合制定的《电子信息产品污染控制 管理办法》已于2006年2月28日正式颁布，2007年3月1日施行。
溶剂 其它
甘油、乙醇类、酮类 触变剂、界面活化剂、消光剂
Байду номын сангаас
功能 净化金属表面，提高润湿性 提供贴装元器件所需的粘性 净化金属表面 调节焊膏工艺特性 防止分散和塌边，调节工艺性
（3） 对焊膏的技术要求 • a. 要求焊膏吸湿性小，低毒、无臭、无腐蚀性； • b.储存期和室温下使用寿命长； • c. 焊膏粘度要满足工艺要求，既要保证印刷时具有优良的印
共晶低温焊料，适用于热敏元器件及需要两次 138 再流焊的表面组装组件的第二次再流焊
② 焊剂
•
焊膏焊剂是净化焊接表面，提高润湿性，防止焊料氧化和确保
焊膏质量以及优良工艺性的关键材料。
表3-5 焊剂的主要成分和功能
焊剂成分
使用的主要材料
树脂 松香、合成树脂
粘接剂 松香、松香脂、聚丁烯
活化剂 胺、苯胺、联氨卤化盐、硬脂酸等
• 表面涂（镀）层要满足高密度、无铅要求。
6 表面组装焊接材料——焊膏
• 焊膏是再流焊工艺必需材料。焊膏是由合金粉末、 糊状助焊剂载体均匀混合成的膏状焊料。
（1） 焊膏的分类 • a 按合金粉末的成分分：有铅和无铅，含银和不含银； • b 按合金熔点分：高温、中温和低温； • c 按合金粉末的颗粒度可分为：一般间距和窄间距用； • d 按焊剂的成分分：免清洗、有机溶剂清洗和水清洗 • e 按焊剂活性可分为：R（非活性）、RMA（中等活性）、
熔点为216-220℃左右。
7 表面组装粘接材料——贴片胶
•
贴片胶是表面贴装元器件波峰焊工艺必需的粘接材料。
波峰焊前需要用贴片胶将贴装元器件固定在PCB相对应的位
置上，以防波峰焊时掉落在锡锅中。
（1） 对貼片胶的要求 a. 合适的粘度 b. 触变性好 c. 可鉴别的颜色 d. 快速固化 e. 储存稳定，常温下使用寿命长 f. 粘接强度适中 g. 耐高温 h. 良好的电性能 i. 化学性能稳定，不会释放气体 j. 安全性
② 目前最有可能替代Sn/Pb焊料的合金材料
•
最有可能替代Sn/Pb焊料的无毒合金是Sn基合金，以
Sn为主，添加Ag、Zn、Cu、Bi、In等金属元素，通过焊料
合金化来改善合金性能，提高可焊性。
③ 目前应用最多的无铅焊料
•
三元共晶形式的Sn95.8\Ag3.5\Cu0.7和三元近共晶形
式的Sn96.5\Ag3.0\Cu0.5是目前应用最多的无铅焊料。其
RA（全活性）。 • f 按黏度可分为：印刷用和滴涂用。
（2） 焊膏的组成
•
焊膏是由合金焊料粉、糊状焊剂和一些添加剂混合而成
的具有一定粘性和良好触变特性的膏状焊料。
① 合金粉末
•
合金粉末是形成焊点的主要成分。目前最常用焊膏的金
属组分为:Sn63/Pb37
•
Sn62/Pb36/Ag2
•
Sn95.8\Ag3.5\Cu 0.7
（2） 常用貼片胶
① 环氧树脂贴片胶
•
环氧树脂贴片胶是由环氧树脂和固化剂组成。
•
环氧树脂属热固型、高粘度粘接剂。一般固化温度在
140±10℃/5min；
② 丙稀酸类貼片胶
•
丙稀酸貼片胶主要由丙烯酸类树脂、光固化剂和填料组成。
•
聚丙烯型贴片胶属于光固型。需先用UV（紫外）灯照一下，打
• 积层式多层板（BUM）。它是一种具有埋孔和盲孔，孔径 ≤Φ0.10mm、孔环宽≤0.25mm，导线宽度和间距为0.1mm或更小的积 层式薄型高密度互连的多层板。当前世界先进水平达30~50层。
• 挠性板的应用不断增加
• 陶瓷基板在MCM和系统级封装（SIP）中被广泛应用。
• 随着电子产品向短、小、轻、薄和多功能方向发展，PCB的尺寸不 断缩小、厚度越来越薄、层数不断增加、布线密度越来越高，使 PCB制造难度也与日俱增。
共晶中温焊料，易于减少Ag、Ag/Pa电极的浸
179
189 析，广泛用于SMT焊接（不适用于水金板）
近共晶高温焊料，适用于耐高温元器件及需要
268
290 两次再流焊的表面组装组件的第一次再流焊
（不适用于水金板）
Sn95.8\Ag3.5\ 216
Cu 0.7
Sn42Bi58
138
是目前最常用的近共晶无铅焊料，性能比较稳 220 定，各种焊接参数接近有铅焊料。
料构成的刚性复合基CCL，简称CEM） • 积层多层板制造技术 • 含纳米材料的覆铜箔板
印制电路板（PCB）的发展趋势
• 高精度
• 高密度：当前世界先进水平线宽0.06 mm／间距0.08 mm，最小孔径 0.1mm。
• 超薄型多层印制电路板，介质层厚度仅0.06mm（6层板的厚度只有 0.45～0.6mm）
4.6 表面组装元器件（SMC/SMD）的
• 编带、散装、管装和托盘
5 表面组装的PCB
SMT对PCB的要求
·外观要求高 ·热膨胀系数小，导热系数高 ·耐热性要求 ·铜箔的附着强度高 ·抗弯曲强度 ·电性能要求：介电常数，绝缘性能 ·耐清洗
高性能玻璃布基覆铜板发展趋势
• 耐高热性：FR-4 → FR-5 • 低成本：FR-4 → CEMn（表面和芯部由不同材
刷性、脱模性，又要保证良好的触变性（保形性），印刷后焊膏 不塌落。 • d. 要求焊膏与PCB焊盘、元件端头或引脚可焊性（浸润性） 要好, 焊接时起球少，形成的焊点有足够的强度，确保不会因加 电、振动等因素出现焊接点失效；
（4） 焊膏的发展动态
① 无铅焊料的发展
•
铅及其化合物会给人类生活环境和安全带来较大的危害。电子