PCB 耐温与无铅标准
电路板温度多少算正常
电路板温度多少算正常PCB线路板制作过程为保证线路板的成品质量,需要进行可靠性及适应性测试。
PCB线路板的耐温测试,是为了防止PCB线路板在过高温度下出现爆板、起泡、分层等不良反应,导致产品质量差或者直接报废,是需要重视的问题。
那么PCB线路板耐温是多少,如何做耐热测试呢?PCB线路板的温度问题与其原材料,锡膏,表面零件的承受温度有关,通常PCB线路板最高可耐温300度,5-10秒;过无铅波峰焊时大概温度是260,过有铅大约是240度。
PCB线路板耐热测试:1、首先准备PCB线路板生产板、锡炉。
取样10*10cm的基板(或压合板、成品板)5pcs;“(含铜基材无起泡分层现象)。
基板:10cycle以上;压合板:LOW CTE15010cycle以上;HTg材料10cycle以上;Normal材料5cycle以上。
成品板:LOW CTE1505cycle以上;HTg材料5cycle以上;Normal材料3cycle 以上。
2、设定锡炉温度为288+/-5度,并采用接触式温度计量测校正;3、先用软毛刷浸flux,涂抹到板面,再用坩煹钳颊取测试板浸入锡炉中,计时10sec後取出冷却到室温,目视有无起泡爆板出现,此为1cycle;4、若目视发现有起泡爆板问题,就立即停止浸锡分析起爆点f/m,若无问题,再继续进行cycle直到爆板为止,以20次为终点;5、起泡处需要切片分析,了解起爆点来源,并拍摄图片。
以上内容介绍就是关于PCB线路板的耐温问题,相信大家都有所了解了。
PCB线路板在过热的温度下会产生一些不良的问题,因此对于不同材质的PCB线路板耐温是多少,需要进行详细了解,不超过其最高限定温度,这样才能避免PCB线路板出现报废,增加成本。
PCB 耐温与无铅标准
RoHS & Lead Free对PCB之冲击于2006年7月1日起欧盟开始实施之RoHS立法,虽然欧洲与j本PCB厂商已展开各项Lead Free制程与材料切换,并如火如荼的进行测试。
但若干本土的PCB厂因主要订单在美商,基于成本的考量,仍采取观望的态度。
但如果不正视此问题,一旦美系OEM、EMS大厂决定跟进,必将措手不及衍生出诸多问题,可能的冲击不可等闲视之。
▲FR-4树脂、铜箔、焊料与背动元件彼此存在热胀系数之差异,其中树脂Z方向的热胀系数高达60ppm/℃,与其它三者差异甚大。
由于锡铅焊接之组装方式已沿用40年以上,不但可靠度佳且上至材料下至制程参数与设备均十分成熟,且过去发生的信赖性问题与因应对策已建立完整的资料库,故发生客诉时,可迅速厘清责任归属。
但进入Lead Free时代,从上游材料、PCB表面处理、组装之焊料、设备等与以往大相迳庭,且大家均无使用的经验值,一旦产生问题,除责任不易归属外,后续衍生丢失订单、天价索赔的问题可能层出不穷,故不可不慎。
Lead Free组装通用的焊料锡银铜合金(SAC),其熔点、熔焊(Reflow)温度、波焊(Wave Soldering)温度分别较锡铅合金高15℃35℃以上,几乎是目前 FR-4板材耐热的极限。
再加上重工的考量,以现有板材因应无铅制程存在相当的风险。
有监于此,美国电路板协会(IPC)乃成立基板材料之委员会,针对无铅制程的要求订定新规范。
然而,无铅时代面临产业上、下游供应链的重新洗牌,委员会各成员基于其所代表公司利益的考量,不得不作若干妥协。
最后协调出的版本,似乎尽能达到最低标准。
因此,即使通过 IPC规范,并不代表实务面不会发生问题,使用者仍需根据自身的需求仔细研判。
以新版IPC-4101B而言,有几个重要参数:Tg(板材玻璃转化温度):可分一般Tg(110℃150℃),中等Tg(150℃170℃),High Tg(>170℃)以上三大类。
储能pcb行业的标准
储能PCB行业的标准主要包括以下几个方面:耐高温标准:由于储能设备通常需要在高温环境下工作,因此PCB需要具备耐高温的性能。
耐高温标准通常要求PCB能够承受一定的高温环境,以保证其稳定性和可靠性。
耐腐蚀标准:储能设备中的PCB可能会受到各种腐蚀性气体的影响,因此需要具备一定的耐腐蚀性能。
耐腐蚀标准通常要求PCB能够承受一定浓度的腐蚀性气体,以保证其长期稳定运行。
电磁兼容性标准:储能设备中的PCB需要满足电磁兼容性标准,以确保其不会对其他电子设备产生干扰。
电磁兼容性标准通常要求PCB具有较低的电磁辐射和电磁干扰,以保证设备的正常运行。
机械性能标准:储能设备中的PCB需要具备一定的机械性能,如抗压、抗拉、抗冲击等。
机械性能标准通常要求PCB能够承受一定的机械应力,以保证其稳定性和可靠性。
环保标准:随着环保意识的提高,储能设备中的PCB也需要满足环保标准。
环保标准通常要求PCB使用环保材料,并尽可能减少对环境的影响。
pcb高低温测试标准
pcb高低温测试标准PCB高低温测试是用于评估PCB(Printed Circuit Board)在高温和低温环境下的性能和可靠性的一种测试方法。
本文将讨论PCB高低温测试的一般标准和相关参考内容。
1. IPC (Association Connecting Electronics Industries) 标准:IPC是电子行业的标准制定组织,它为PCB高低温测试制定了一些行业标准。
以下是一些相关标准:- IPC-TM-650 测试方法手册: 这本手册提供了一系列的测试方法和指导,帮助评估PCB在高低温环境下的性能。
- IPC-9701 元器件可靠性测试指南: 这个指南详细介绍了如何进行元器件的高低温测试,包括测试方法和参数的选择。
2. MIL-STD (Military Standard) 标准:军工行业对于PCB的可靠性要求非常高,因此MIL-STD标准是PCB高低温测试的重要参考标准。
以下是一些相关标准:- MIL-STD-810 环境工程考核:这个标准提供了一系列的环境条件和测试方法,包括温度、湿度、气压等,可以用于评估PCB在极端环境下的可靠性。
- MIL-STD-202 测试方法标准:这个标准详细描述了包括高低温环境下的各种测试方法和参数。
可以作为PCB高低温测试的参考。
3. JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) 标准:JEDEC是电子器件工程委员会,它为PCB高低温测试提供了一些行业标准。
以下是一些相关标准:- JEDEC JESD22-A104 低温测试方法:这个标准提供了低温测试的方法和参数,包括测试设备、测试时间、温度梯度等。
- JEDEC JESD22-A108 高温测试方法:这个标准提供了高温测试的方法和参数,包括测试设备、测试时间、温度梯度等。
4. ISO (International Organization for Standardization) 标准:ISO是国际标准化组织,它为PCB高低温测试制定了一些国际标准。
PCB耐热裂与无铅标准概述
RoHS & Lead Free对PCB之冲击于2006年7月1日起欧盟开始实施之RoHS立法,虽然欧洲与j本PCB厂商已展开各项Lead Free制程与材料切换,并如火如荼的进行测试。
但若干本土的PCB厂因主要订单在美商,基于成本的考量,仍采取观望的态度。
但如果不正视此问题,一旦美系OEM、EMS大厂决定跟进,必将措手不及衍生出诸多问题,可能的冲击不可等闲视之。
▲FR-4树脂、铜箔、焊料与背动元件彼此存在热胀系数之差异,其中树脂Z方向的热胀系数高达60ppm/℃,与其它三者差异甚大。
由于锡铅焊接之组装方式已沿用40年以上,不但可靠度佳且上至材料下至制程参数与设备均十分成熟,且过去发生的信赖性问题与因应对策已建立完整的资料库,故发生客诉时,可迅速厘清责任归属。
但进入Lead Free时代,从上游材料、PCB表面处理、组装之焊料、设备等与以往大相迳庭,且大家均无使用的经验值,一旦产生问题,除责任不易归属外,后续衍生丢失订单、天价索赔的问题可能层出不穷,故不可不慎。
Lead Free组装通用的焊料锡银铜合金(SAC),其熔点、熔焊(Reflow)温度、波焊(Wave Soldering)温度分别较锡铅合金高15℃35℃以上,几乎是目前 FR-4板材耐热的极限。
再加上重工的考量,以现有板材因应无铅制程存在相当的风险。
有监于此,美国电路板协会(IPC)乃成立基板材料之委员会,针对无铅制程的要求订定新规范。
然而,无铅时代面临产业上、下游供应链的重新洗牌,委员会各成员基于其所代表公司利益的考量,不得不作若干妥协。
最后协调出的版本,似乎尽能达到最低标准。
因此,即使通过IPC规范,并不代表实务面不会发生问题,使用者仍需根据自身的需求仔细研判。
以新版IPC-4101B而言,有几个重要参数:Tg(板材玻璃转化温度):可分一般Tg(110℃150℃),中等Tg(150℃170℃),High Tg (>170℃)以上三大类。
PCB耐热裂与无铅标准概述
PCB耐热裂与无铅标准概述PCB(Printed Circuit Board)是现代电子设备中必不可少的一种电路板,它可以连接各种电子元件和器件,使电子设备能够正常工作。
随着科技的不断发展,PCB的性能和品质要求也越来越高,其中最主要的两个问题是耐热裂和无铅标准。
本文将对这两个问题进行概述。
一、PCB耐热裂PCB耐热裂是指在电子设备工作时,PCB电路板会受到热膨胀和收缩的影响,使得它内部的金属导线和树脂基材之间可能发生裂开的现象。
因此,PCB的耐热裂是影响电路板品质和可靠性的重要因素。
为了保证PCB的耐热裂性能,设计师需要特别考虑电路板的设计和材料的选择,对于高频率、大功率或高密度电路板,需要采用适当的材料,以增强PCB的耐热性能。
例如,高TG 板(High Tg PCB)材料可以提高PCB的热稳定性,从而提高电路板的耐热裂性能。
此外,在PCB制造过程中,必须正确控制电路板的铺排尺寸和层数,以保证PCB能够在高温环境下正常工作。
另外,为了确保PCB的耐热裂性能,电子设备制造商需要通过一系列测试和认证,如IPC-4101D和UL(Underwriters Laboratories)等标准要求,以确保PCB的品质和可靠性。
二、无铅标准随着全球环境保护意识的增强,越来越多的国家和地区开始实施无铅化处理,以减少铅对环境和人类健康的危害,促进环境保护和可持续发展。
无铅标准也是影响PCB品质和可靠性的重要因素。
在无铅环境下,PCB的焊接过程和材料的选择都需要考虑无铅标准,以确保焊接质量和电路板的可靠性。
为了满足无铅标准,电子设备制造商需要使用无铅焊料、无铅PCB材料、无铅连接器和无铅插件等无铅材料,以确保整个电子设备系统的无铅性能。
此外,无铅标准还涉及到PCB的设计和制造流程。
为了避免PCB电路板在焊接过程中发生变形或裂开,需要采用合适的PCB材料、设计适当的铺排结构和厚度,以确保PCB的可靠性和长寿命性。
PCB耐热裂与无铅标准概述
PCB耐热裂与无铅标准概述PCB(Printed Circuit Board)是电子产品中重要的组成部分,而PCB耐热裂与无铅标准是PCB制造中的两个重要方面。
本文将对PCB耐热裂与无铅标准进行概述,以了解它们的意义和影响。
首先,PCB耐热裂是指PCB在高温环境下是否容易发生热裂现象。
随着电子产品的发展和应用需求的增加,许多电子产品要求在高温环境下正常工作,因此对PCB的耐热性能提出了更高的要求。
PCB耐热裂取决于PCB材料的热膨胀系数(CTE)和玻璃转化温度(Tg)。
热膨胀系数是指PCB材料在温度变化时的体积变化,而玻璃转化温度是指PCB材料在高温下玻璃状态转变为橡胶状态的温度。
具有较低CTE和较高Tg的PCB材料更耐高温裂纹,因此,选择适合的PCB材料是确保PCB耐热裂的关键。
其次,无铅标准是指PCB制造过程中不使用含铅材料和焊接工艺以满足环保要求。
铅是传统焊料中常用的一种成分,但由于铅对环境和人体健康产生的潜在危害,全球范围内对含铅电子产品进行限制或禁止使用。
因此,制造无铅PCB已成为电子行业的趋势。
无铅PCB的制造涉及选择无铅焊料、材料和工艺,并对生产流程进行相应的调整。
无铅焊料通常是主要的无铅标准,可以分为无铅钎料和无铅锡球。
无铅焊料的选择对焊接质量和性能有重要影响,因此需要进行适当的评估和测试。
1.产品可靠性:PCB耐热裂和无铅标准是确保产品在高温环境下正常工作和符合环保要求的关键。
合格的PCB材料和无铅焊料可以提高产品的可靠性和稳定性,降低故障率和维修成本。
2.生态环保:PCB制造过程中的铅以及高温条件下可能产生的有害物质对环境和人体健康造成潜在危害。
选择耐热裂的PCB材料和无铅焊料可以减少对环境的污染,符合国际环保标准和法规。
3.国际贸易:许多国家和地区都对含铅电子产品的进口和销售进行限制。
通过生产符合无铅标准的PCB,可以避免因无法满足进口国要求而导致的贸易壁垒,增加产品的市场竞争力。
无铅制程回流炉炉温曲线标准
无铅制程回流围:
适用无铅产品系列机种。
2.0 测量仪器:
测温仪。
3.0 参考文件:
参考无铅制程相关温度曲线标准。
4.0 锡膏产品温度设置
4.1 预热区:由室温到120℃,升温率V1-3℃/sec。
44..32 回 恒峰 温区区::温120度℃t>~212800℃℃,时,时间间3为0秒60至~6900秒秒 。
4.4 PCB表面温度≦250℃。
44..65 冷 QF却P引区脚:降温度为220℃~240℃(QFP Lead)。 温率V≦3℃
编号:
版本:A/0 批工准程/ 编号:SMT-07 日期:
224500℃℃ 222200℃℃ 128000℃℃
112400℃℃
1-3℃/S
5.0 注意事项
60~90秒 ≤
30~60秒
≤3℃/S
TIIMME
5.1 测温次数,每一天一次(同一类型板24小时);换不同类型板时,需重新测温确
认,并填写<<回流炉温度记录表>>。
5.2 如客户特殊要求时,按客户要求作业。
5.3 非工程人员不得善自更改温度或测回流炉曲线。
ITSMT001
PCB耐温与无铅标准
PCB耐温与无铅标准PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)是电子设备中不可或缺的一部分,其主要功能是提供电子元件之间的电气连接,并将它们固定在合适的位置上。
由于电子设备在工作时会产生热量,因此PCB的耐温特性非常重要。
另外,随着环保意识的提高,无铅标准也成为了制造PCB的重要考量。
首先,我们来了解一下PCB的耐温特性。
PCB需要能够承受设备在工作时产生的热量,因为过高的温度会导致PCB材料膨胀、变形甚至损坏。
一般来说,PCB材料的耐温特性取决于基材和覆铜层的材料。
常见的PCB基材有FR-4、金属基板和陶瓷基板等。
FR-4是一种玻璃纤维增强的环氧树脂基材,广泛应用于多层晶体管的制造。
它的耐温性一般在130°C左右。
金属基板由铝或铜基底覆上一层绝缘材料组成,具有较高的导热性能,能够承受更高的温度。
陶瓷基板则由陶瓷材料制成,具有良好的绝缘性能和高的耐温特性,能够承受较高的温度,一般可以达到200°C以上。
除了材料的耐温特性,PCB的设计和制造也会影响其耐温能力。
首先,PCB的层数越多,其耐温能力也越好。
这是因为多层PCB中的内层层间通孔(via)可以起到散热的作用,将热量从内层引导到外层,增强了整个PCB的散热能力。
此外,PCB的线宽和线间距也会对其耐温能力造成影响。
通常情况下,线宽越宽,线间距越大,PCB的耐温能力也越好。
这是因为线宽和线间距越宽,线路的散热面积就越大,导热能力越强。
另一个与PCB相关的重要标准是无铅标准。
无铅标准是指PCB制造过程中的材料和工艺都不含有铅。
铅是有毒重金属,会对人体健康和环境造成严重的危害。
因此,为了保护环境和人体健康,国际上制订了一系列的无铅标准和法规。
其中,比较有代表性的是欧盟的ROHS(Restrictionof Hazardous Substances,有害物质限制)指令。
ROHS指令规定了在欧盟市场上销售的电子产品中,禁止或限制使用多种有害物质,包括铅。
无铅锡膏焊接温度要求
无铅锡膏焊接温度要求无铅焊接技术是一种用无铅锡膏代替传统的含铅锡膏进行焊接的方法。
无铅焊接技术主要是为了减少环境污染以及对人体健康的影响,因为传统的含铅焊接方法会释放出有害的铅蒸汽和气味。
而无铅焊接则更加环保和安全。
要实现无铅焊接,控制焊接温度是非常关键的。
本文将详细介绍无铅锡膏焊接的温度要求。
无铅焊接温度的选择是由多个因素决定的,包括焊接材料的特性,焊接质量要求,以及工艺条件等。
在无铅焊接过程中,最常使用的是Sn-Ag-Cu合金作为无铅锡膏的主要成分,因此我们将以Sn-Ag-Cu合金为例来讨论无铅焊接温度的要求。
首先,无铅焊接温度的选择应基于焊接材料的熔点。
Sn-Ag-Cu合金的熔点通常在220℃到240℃之间,因此焊接温度应在这个范围内。
选取适当的焊接温度可以确保锡膏充分熔化,以便形成均匀的焊点。
然而,温度过高可能导致焊接材料的氧化和蒸发,从而影响焊接质量。
其次,无铅焊接温度还应考虑焊接材料的热传导性。
焊接温度过低可能导致焊接热量不足,无法很好地传导到焊接接头,从而产生不均匀的焊点。
因此,适当提高焊接温度可以促进焊接热量的传导,提高焊接接头的温度并确保焊点的质量。
此外,无铅焊接温度还应考虑焊接时间。
焊接时间是指焊接过程中维持焊接温度的时间。
通常,焊接时间应根据焊接接头的尺寸和结构来确定。
对于小尺寸的焊接接头,焊接时间应适当缩短,以避免过热和损坏。
而对于较大尺寸的焊接接头,焊接时间应适当延长,以确保焊接质量。
最后,无铅焊接温度还应综合考虑焊接环境条件。
例如,焊接环境的温度和湿度可能会对焊接温度产生影响。
高温和高湿度环境下,焊接温度应适当降低,以避免过热和焊接材料的氧化。
综上所述,无铅锡膏焊接温度的选择应基于焊接材料的熔点、热传导性、焊接时间以及环境条件等多个因素。
合理选择焊接温度可以确保无铅焊接的质量和可靠性,并最大限度地减少对环境和人体健康的影响。
因此,在无铅焊接过程中,焊接操作人员应严格按照相关的温度要求进行操作,并根据实际情况进行必要的调整和控制。
无铅焊点检验规范
无铅焊点检验规范无铅焊点是现代电子产品中常见的组装方式之一,确保焊接质量对于产品的正常运行至关重要。
为了保证无铅焊点的质量,需要遵守一些检验规范。
下面是一些常见的无铅焊点检验规范:1.焊接温度和时间检验:无铅焊点的焊接温度和时间直接影响焊点质量。
检验时,应根据焊接材料的要求和工艺标准,使用合适的焊接温度和时间参数进行检验。
焊接温度和时间过高会导致焊接点的烧损和氧化,从而影响产品的可靠性。
2.焊接外观检验:焊点的外观可以通过视觉检查进行评估。
焊接后的焊点应呈现出光滑、均匀、一致的外观,无明显的裂缝、气泡和杂质等缺陷。
焊点与焊盘之间应紧密贴合,没有明显的间隙或未焊接到位的现象。
3.焊点强度检验:焊点的强度是评估焊接质量的重要指标之一。
可以通过拉力测试或剪切测试来评估焊点的强度。
拉力测试是将焊点施加拉力,评估焊点是否能够承受预定的拉力。
剪切测试是将焊点施加剪切力,评估焊点是否能够承受预定的剪切力。
焊点的强度应符合设定的标准要求。
4.引脚连接性测试:无铅焊点的连接性也是一个重要的检验指标。
可以通过外部测试仪器来检测焊点与焊盘之间的电气连接性。
测试仪器将通过电流或电压信号检测焊点的连接质量,以确保焊点与焊盘之间的电气信号能够正常传导。
5.尺寸和位置检验:焊点的尺寸和位置也需要进行检验。
可以使用量具或显微镜来测量焊点的尺寸和位置,确保焊点符合设计要求和规范要求。
综上所述,无铅焊点的检验规范包括焊接温度和时间检验、焊接外观检验、焊点强度检验、引脚连接性测试以及尺寸和位置检验等。
通过遵守这些检验规范,能够确保无铅焊点的质量和可靠性,提高产品的使用寿命和性能。
无铅焊点的质量是电子产品的重要保障,因此需要严格遵守相关的检验规范以确保焊点的质量和可靠性。
下面将继续介绍相关的内容:6.焊点表面光洁度检验:焊点的表面光洁度对焊接质量有着重要影响,因为高光洁度的焊点可以提供更好的连接性和稳定性。
检验时,可以使用显微镜或光学仪器来评估焊点表面的光洁度。
兼具耐CAF、优良PCB加工性及耐热性无铅覆铜板的开发
兼 具耐 C F C 加 工 性 以及 耐 热性 提 高 的复合 无铅 A 、P B 标 准 的新型 覆铜 板 。
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带 来 的脆 性 问题 ,从 酚 醛 体 系 出 发 , 来解 决 覆 铜 板
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赫 簪
鞋 书
的 脆性 问题 目前 进展 不大 。 柴 颂 刚等 【 双 氰胺 固化 体 系 出发 ,通过 对双 氰 2 从 胺 固 化 剂 的 改 性 应 用 , 提 高其 耐热 性 以及 耐 C F A 性
衡统 一 ,具有 重要 的意 义 。圆
右 复合固 板材 下: 化
参 考文献
[] 祝 大 同. ” 铅 ” 4 1 对 无 F R.覆铜 板 标准 及性 能 均衡 性
钻孔数 :5 0 00 板材 :1 mm H H . / 6
的认识 [ . J 印制 电路 信息 ,06 ] 20. [] 柴 颂 刚, 2 曾宪 平 . 种 适 用 于 无铅 工 艺 良好 加 工 一 性 的覆 铜 板 【 ] 第 八 届 全 国 印制 电路 学术 年会 , C.
d v lpe .Thsm ae ils o e rp ro m a c n PCB r c s oka ii , e tr ssa c ,wae bs r to , e eo d i t ra h wsb ae e f r n eo p o e sw r b l y h a e itn e t t ra o p in
pcb板材的tg值 和耐低温
pcb板材的tg值和耐低温【PCB板材的TG值和耐低温】TG(Glass Transition Temperature)是指聚合物材料在升温过程中由玻璃态转变为橡胶态的温度。
PCB(Printed Circuit Board)板材的TG值是一个重要的指标,直接影响着其在高温环境下的性能和稳定性。
在电子产品中,由于电路板常常需要承受高温的运行环境,TG值也是PCB设计和制造过程中需要考虑的一个重要参数。
一、TG值的意义TG值是对PCB板材耐高温性能的一个评价指标。
一般来说,TG值越高,表示材料的耐高温性能越好。
在高温环境下,如果PCB板材的TG值较低,就可能会出现玻璃化转变的现象,导致板材弯曲、开裂甚至失效。
因此,TG值是评估PCB板材能否满足特定应用要求的重要指标之一。
二、影响TG值的因素1. 材料成分:PCB板材的主体是由树脂和增强材料组成的复合材料,不同的树脂成分对TG值的影响是不同的。
一般来说,含有较高玻璃化转变温度的树脂成分,如BT树脂(Bismaleimide Triazine)和高分子树脂,TG值会较高。
2. 增强材料:增强材料是增加PCB板材机械强度和导热性的重要组成部分。
典型的增强材料包括玻璃纤维和环氧树脂纸。
玻璃纤维的形状、数量和长度都会影响TG值。
较长、较细的玻璃纤维有助于提高材料的耐高温性能。
3. 加工工艺:板材的制造过程中,包括树脂固化、成型和后续处理等环节,也会对TG值产生影响。
合理的工艺参数可以提高板材的实心度,减少内部应力,从而提高TG值。
三、TG值的测试方法TG值的测试按照国际标准通常采用动态热机械分析(DMA)或热重分析(TGA)方法。
DMA测试可以准确测量材料的摩擦、热胀缩、弹性模量等性能指标,并得到TG值。
TGA测试则是通过在控制升温速率下,连续测量材料的质量变化来获得TG值。
四、PCB板材的耐低温性能除了耐高温性能,PCB板材的耐低温性能也是电子产品制造过程中需要关注的问题之一。
SMT炉温设定依据及标准
SMT炉温设定依据及标准SMT 炉温参数设定原则锡膏及零件类型回流及焊锡时间要求30秒-50秒以上,90秒-120秒以下溶锡温度及抗热能力183.4摄氏度以上有铅锡膏低温无铅锡膏30秒-50秒以上,90秒-120秒以下40秒-60秒以上,90秒-120秒以下树脂板PCB 217度-219度以上140度-142度以上260度,抗热10秒钟240度-260度,抗热10秒钟200度-260度200度以下260度,抗热10秒钟260度,抗热10秒钟有铅A类,B类零件240度,抗热10秒钟纤维板PCB 无铅锡膏镀锡板30秒-50秒以上,90秒-120秒以下镀锡板30秒-50秒以上,90秒-120秒以下30秒-120秒30秒-120秒SMT CHIP件无铅A类,B类零件连接器类热敏元件150-175度30秒-120秒30秒-120秒30秒-120秒无铅制程升温速率0.5-2.5度/秒0.5-2.5度/秒制程类型SMT 炉温参数设定要求有铅制程80-110秒0.5-2.5度/秒70-120秒0.5-2.5度/秒恒温温度恒温时间第二升温区升温速率150-176度混铅制程0.5-2.5度/秒0.5-2.5度/秒150-175度150-176度有铅锡膏无铅零件无铅锡膏有铅零件70-120秒0.5-2.5度/秒80-110秒0.5-2.5度/秒大于2.5度/秒冷却速率要求无特殊要求大于2.5度/秒无特殊要求无特殊要求小于5度/秒小于4度/秒小于4度/秒无特殊要求无特殊要求小于1度/秒小于1度/秒117度-119度升温速率峰值温度180度-185度升温速率215度-235度230度-245度回流时间冷却速率0.5-4.0度/秒2.5-4.0度/秒200度以上220度以上35-50秒50-70秒230度-245度220度以上35-50秒0.5-4.0度/秒小于1度/秒230度-245度220度以上50-70秒2.5-4.0度/秒小于1度/秒。
无铅技术系列文章五:PCB和PCB焊盘镀层
无铅技术系列文章五:PCB和PCB焊盘镀层薛竞成撰写前言:上篇文章我们谈到了焊料合金。
我们也提到整个焊接必须当作个系统来处理和考虑。
而这个系统中就包括了材料、工艺、设备、检测、返修几个主要部分。
在材料中,除了焊料合金和助焊剂是个关键技术外,就是PCB材料、焊盘镀层(保护层),以及器件焊端的材料了。
我们这期就来看看PCB方面的发展。
无铅技术对PCB主要造成两个方面的影响。
一是较高的热量或温度对PCB基材造成的破坏威胁;另一是和焊盘保护镀层材料相关的,虽然镀层材料在进入无铅技术时并没有什么变化,但由于焊料合金的改变,使焊点和焊盘界面特性也起了变化,而这变化是否影响焊点的可靠性,是无铅技术研究的重点之一。
PCB的耐热性能:虽然无铅焊接可以在传统的温度范围内进行(即所谓的drop-in工艺),但对于多数用户来说,要做到这一点是不容易的。
尤其是要做到每一种产品都能够在传统的峰值为235℃以下焊接成功的话,就需要有十分良好的DFM、设备和工艺的配合。
这些技能的掌握并非容易。
所以对于许多用户来说,无铅也就意味着较高的焊接温度。
而在较高温度的情况下,原有的PCB材料是否还能够承受这些热量而不会出现可靠性问题呢?在传统工艺上,PCB的软化温度(Tg,Glass Transition Temperature)一直是个主要的关注指标。
这特性指标也常间接地被使用来评估基板的耐热性。
越高的Tg,意味着耐热性较高,也意味着在焊接过程中变形的程度会较小。
在常用的FR4材料上,Tg的范围大约从低Tg值的120+ ℃到高Tg 类FR4的180℃左右。
而这温度,在无铅的一些应用上(如大而薄的BGA)是不太理想的。
所以追求更高的Tg,或在使用上小心设计,或采用drop-in工艺(注一),是一些无铅用户的研发重点。
不过在无铅的普遍高温度的研究中,使业界发现了在PCB基材上,有另外一个特性对我们的应用更重要。
这就是层压分离温度(Td,Delamination temperature)。
pcb残铜率标准
PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的残铜率是指在PCB加工过程中,未被化学腐蚀去除的铜材料所占的比例。
通常,PCB的残铜率标准是由制造商根据其应用需求和制造工艺来确定的,不同的应用和制造工艺可能需要不同的残铜率标准。
以下是一些常见的PCB残铜率标准:
1. 无铅工艺:在无铅工艺中,通常需要将残铜率控制在5%以下,以确保电路板的可靠性和环保性。
2. 有铅工艺:在有铅工艺中,通常需要将残铜率控制在10%以下,以确保电路板的可靠性和性能。
3. 高密度互连(HDI)工艺:在HDI工艺中,通常需要将残铜率控制在5%以下,以确保电路板的可靠性和高密度互连性能。
需要注意的是,PCB的残铜率标准可能会因制造工艺、应用需求等因素而有所不同,具体的标准应根据实际情况进行确定。
无铅制程PCBA可靠度规范
无铅制程PCBA可靠度规范随着科学技术的不断进步和电子工艺的快速发展,电子制造业已经成为了全球最为重要的行业之一。
然而,电子制造业在一些环节上的环保问题以及废品量过大等问题仍然严重存在。
为了减少对环境的污染和提高产品质量,近些年来,无铅制程PCBA技术逐渐成为了制造业的一个新的热点。
无铅制程PCBA技术是基于的无铅化工艺的一种。
相比传统的有铅PCBA制程技术,无铅制程PCBA技术在制造过程中更加绿色环保,同时具备更高的可靠度和更稳定的性能。
随着无铅制程PCBA技术的成熟和普及,制造业对于其可靠度的要求也越来越高,那么对于无铅制程PCBA可靠度规范来说需要注意哪些细节呢?一、规范化生产令制度生产令单是集成制造系统的一个基本组成部分,采用规范化的生产令的方式,可以有效遵循无铅制程PCBA生产技术和工艺标准,保证生产的可靠度和质量。
二、加强售后服务无铅制程PCBA的可靠度和寿命需要通过长期的零部件的和零星故障的监控与追踪,以实现全面确定这些方面的表现。
如果我们采用无铅PCB和含铅组件相结合的混合制造工艺,还需要加强售后服务,以便通过维修或更换问题零部件来解决问题。
三、强化检测部门在生产过程中,必须通过各种手段加强检测部门的技能和水平,以保证所有生产的无铅制程PCBA的可靠性和稳定性。
检测部门应针对制品进行容易性、可靠性的检查,设置质量检测流程,确保每个批次的产品符合标准。
四、严格遵循设计和制造标准为了强化无铅制程PCBA的可靠性规范,厂家在设计,制造,测试和维护各方面都需要严格遵守相关标准,以便保证生产的产品能够满足规范要求。
同时,对于设计方案建议要综合考虑制造成本和产品的维护质量方面,避免不必要的矛盾冲突。
五、加强员工培训无铅制程PCBA生产需要高精度,严格的质量控制和操作技巧。
因此,员工培训是非常重要的——只有经过针对性培训后工人们才能正确掌握不同生产线的不同标准和技术细节,从而更好地生产出符合规范的产品。
pcb油墨耐温标准
pcb油墨耐温标准
pcb油墨耐温标准为20-25℃以下。
在任何情况下,油墨的温度必须保持在20-25℃以下,温度变化不能太大,否则会影响油墨的粘度、丝网印刷质量和效果。
特别是当墨水储存在室外或不同温度下时,必须在环境温度下放置数天才能再次使用,否则墨水桶可以达到适当的工作温度。
这是因为使用冷墨会导致丝网印刷失败,造成不必要的麻烦。
因此,为了保持油墨的质量,最好将其储存在常温工艺条件下。
使用前,必须手动或机械地充分、仔细地混合墨水。
如果空气进入油墨,让它静置一段时间。
如果需要稀释,首先充分混合,然后测试其粘度。
墨桶使用后必须立即密封。
同时,切勿将屏幕上的油墨放回墨桶,并与未使用的油墨混合。
最好使用相互适合的清洁剂进行净清洁,清洁剂应非常彻底和干净。
再次清洁时,最好使用清洁溶剂。
油墨干燥后,必须在具有良好排气系统的设备中进行。
为保持作业条件,在满足工艺技术要求的作业现场进行丝网印刷。
多种PCB基材在高温无铅焊接中的表现
关键词 无铅 化;F - R4 中图分类号 : N 1 文献标识码 : 文章编号 :1 ∞ + 0 6{ 0 7) 1 0 2 — 4 T 4 A O 0 9 20 0— 010
由于 R HS法规对通讯产品的要求可 以豁免到 2 1 0 00 年,所以主流的此类产品并未直面无铅化所带来的各 种问题。对于个别其它产 品,由于设计需求等等原
能,但从市场化的角度讲,目 前的非环氧树脂并来 进入无铅化的主流,改性环氧的种类较多,但市墒
化而 言,只有两三个型号的材料 发展较好 ,其余主 要 在 开发及推 广 中。 填料 以铝 、钡 、硅 、镁 等 的氧 化物 为主 ,通
舢
因,层数及板厚均达到了上述范围,所 以在设计、 加工及装联方面均要满足 R l o S要求 ( 见表 1 。 )
常为其中一种或多种,量产化后主要由于填料的物 理特性及生产制造时的控制能力,不同程度地影响
表 1 I C 4 1 P 一 1 标准草案有关材料性能的相关要求 0 树脂 体系 主体: 环氧树脂: 次要 : 氧或 非环氧 填料 YS E 主体 : 双官能氧; 次要: 多官能 环氧 YS E 主体: 双 官能氧; 次要: 氧 或非环氧 NO 主体 :
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RoHS & Lead Free对PCB之冲击于2006年7月1日起欧盟开始实施之RoHS立法,虽然欧洲与j本PCB厂商已展开各项Lead Free制程与材料切换,并如火如荼的进行测试。
但若干本土的PCB厂因主要订单在美商,基于成本的考量,仍采取观望的态度。
但如果不正视此问题,一旦美系OEM、EMS大厂决定跟进,必将措手不及衍生出诸多问题,可能的冲击不可等闲视之。
▲FR-4树脂、铜箔、焊料与背动元件彼此存在热胀系数之差异,其中树脂Z方向的热胀系数高达60ppm/℃,与其它三者差异甚大。
由于锡铅焊接之组装方式已沿用40年以上,不但可靠度佳且上至材料下至制程参数与设备均十分成熟,且过去发生的信赖性问题与因应对策已建立完整的资料库,故发生客诉时,可迅速厘清责任归属。
但进入Lead Free时代,从上游材料、PCB表面处理、组装之焊料、设备等与以往大相迳庭,且大家均无使用的经验值,一旦产生问题,除责任不易归属外,后续衍生丢失订单、天价索赔的问题可能层出不穷,故不可不慎。
Lead Free组装通用的焊料锡银铜合金(SAC),其熔点、熔焊(Reflow)温度、波焊(Wave Soldering)温度分别较锡铅合金高15℃35℃以上,几乎是目前 FR-4板材耐热的极限。
再加上重工的考量,以现有板材因应无铅制程存在相当的风险。
有监于此,美国电路板协会(IPC)乃成立基板材料之委员会,针对无铅制程的要求订定新规范。
然而,无铅时代面临产业上、下游供应链的重新洗牌,委员会各成员基于其所代表公司利益的考量,不得不作若干妥协。
最后协调出的版本,似乎尽能达到最低标准。
因此,即使通过 IPC规范,并不代表实务面不会发生问题,使用者仍需根据自身的需求仔细研判。
以新版IPC-4101B而言,有几个重要参数:Tg(板材玻璃转化温度):可分一般Tg(110℃150℃),中等Tg(150℃170℃),High Tg(>170℃)以上三大类。
Td(裂解温度):乃以「热重分析法」(Thermal Gravity Analysis)将树脂加热中失重5%(Weight Loss)之温度点定义为Td。
Td可判断板材之耐热性,作为是否可能产生爆板的间接指标。
IPC新规范建议因应无铅焊接,一般Tg之Td >310℃,Mid Tg之Td>325℃,High Tg之Td>340℃。
▲在组装之波焊过程,无铅焊料因过于僵硬,容易产生局部龟裂或将铜环从板面拉起造成局部扯裂的状态。
■Z轴CTE,α1、α2CTE为热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion)的简称。
PCB在X.Y.方向受到有玻纤布的钳制,以致CTE不大,约在1215ppm/℃左右。
但板厚Z 方向在无拘束下将扩大为5560ppm/℃。
Z轴CTE采「热机分析法」(Thermal Mechanical Analysis简称TMA)量测板材Tg以内的热膨胀系数(α1-CTE),及Tg以上的热膨胀系数(α2-CTE)。
目前α1-CTE之上限为60ppm/℃,而α2-CTE之上限为300ppm/℃。
其中α2-CTE更受重视。
因为PCB通孔及焊垫中铜的CTE约为1618ppm/℃,与α2-CTE的差距过大容易引起通孔中孔环的断裂(Crack)、铜环自板材拉起、局部扯裂或爆板分层(De-lamination)的情况。
另外,50℃260℃之Z轴整体CTE亦很重要。
以IPC 4101新规范,一般Tg之Z轴CTE上限为 4%、Mid Tg为3.5%、High Tg则为3%。
■耐热裂时间(T260、T288、T300)乃是以TMA法将板材逐步加热到260℃、288℃,或300℃之定点温度,然后观察板材在此强热环境中,能够抵抗Z轴膨胀多久而不致裂开,此种忍耐时间即定义为「耐裂时间」。
目前新版IPC暂定一般Tg:T260为30分钟、T288为5分钟,Mid Tg:T260为30分钟、T288为5分钟,High Tg:T260为30分钟、T288为15分钟、T300为2分钟。
过去一般人的认知,材料的耐热性往往以Tg为指标,Tg愈高则耐热性愈佳。
不少OEM、ODM的设计工程师亦陷入此迷思。
事实上,此观念不尽正确。
因为传统的FR-4基材乃以Dicy当硬化剂,而Dicy因含极性,其吸湿性高,虽然Tg高其耐热性未必良好。
▲由传统FR-4板材制作的多层板,因不耐高温热冲击,产生树脂与铜箔分离的现象,俗称分层或爆板。
而针对无铅制程开发的基材,因不使用Dicy作硬化剂,虽然一般或中等Tg 亦可达到甚佳的耐热效果。
因此,研判耐热性的好坏,以Td及耐热裂时间(T260、T288、T300)较Tg更为贴切。
除此之外,由于PCB及铜箔基板之绝缘层由树脂与玻璃布所构成,当在高电压状态,通孔与通孔、线路与线路、线路与通孔间形成一个电场。
而PCB湿制程甚多,水分中或板面因清洁不良残留的电解质可能经由钻孔产生之微裂缝(Micro-crack)顺著玻璃纱(Filament)的方向迁移产生短路,造成绝缘失效,此现像称为CAF(Conductive Anodic Filament)。
如果板材的吸湿性低,可降低CAF发生的机率。
总之,在无铅焊组装的冲击下,PCB业面临严苛的挑战。
使用传统FR-4基材,因已达材料特性的极限,非常可能发生板弯翘、爆板(De-lamination)、孔环断裂、孔壁树脂内缩、微短路、CAF等信赖性问题。
宜慎选技术、质量与商誉佳的基材供应商,及早共同研拟Lead Free解决方案,才不致落入穷于应付的窘境。
▲以TGA法将树脂加热失重5%,测得之温度即为裂解温度 Td。
Td为基材是否能通过无铅焊接之重要指标。
▲以TMA法将基材加热至特定温度,能抵抗Z轴热胀不致裂开的时间,亦为基材能否通过无铅焊接的重要指标。
▲基材在吸水后,产生CAF绝缘失效的现象。
▲通孔与通孔、通孔与线路、线路与线路三种典型CAF绝缘失效的现象。
无铅标准的进展Thomas Newton, David Bergman, Jack Crawford - IPC欧盟(EU)的RoHS指令(禁止在电子和电气设备中使用六种有害物质的指令)已经生效,然而故事远没有到结束的时候。
铅金属是受 RoHS指令禁止的六种材料中最基本和研究最透彻的一种物质。
在电子组装中,铅可能出现在器件的引脚表面,也可能出现在印制板的焊盘上,或者用于形成焊点的合金材料中。
更改一种焊料合金成分往往需要对器件材料和工艺同时进行修改,以保证电子产品制造的可靠性。
电子互连行业承认标准(规范)是实施RoHS的基础,其他相关材料限制规范也已经在世界各地广为生效。
电子行业已经从他们的经历中学到了很多,这能够帮助带动面向巨大变革的标准化进程。
即便是积累了多年的经验,挑战依然存在。
有些挑战是来自立法上的。
欧盟成员依然在对这个指令的实施进行不屈的抗争。
在试图回答由法规引起的一系列问题,以及之后需要提供各种指导性文字(不同的语言)去回答这些问题方面,依然还存在着理解上的分歧……多轮豁免项目已经得到认可,相关的讨论也在继续中。
欧盟RoHS指令对全球电子互连供应链的影响比预期的要大得多。
可用性信息在继续增多,然而许多企业仍然不清楚法规对他们是否有效。
帮助全行业了解标准化信息是IPC使命的一部分。
以下提供了一些新的标准和修订的标准的信息,目的在于帮助行业达到RoHS的要求,更有效地在全球市场竞争中取得有利的地位。
器件标准器件和工艺兼容性是一个首要的关注点,因为无铅合金往往需要更高的熔点温度。
铅锡合金在183°C 就能熔化,典型工艺温度窗口在205-220°C;而通常无铅合金,如SnAgCu (SAC 305),需要在217°C才能熔化,典型工艺温度窗口在230-250°C。
更好的工艺温度要求器件供应商对潮敏器件(MSD)的等级进行调整。
IPC/JEDEC J-STD-020标准“Moisture/ Reflow Classification for Non-hermetic Solid State Surface Mount Devices”,已经就无铅工艺带来的需求变更做了相应的修订。
目前修订的文件J-STD-020中,特别规定了潮敏等级(MSL)测试是根据器件的厚度和数量来进行的,并且将某些器件的MSL测试温度调高到260°C。
相关的 IPC/JEDEC J-STD-033 标准文件“Handling, Packing, Shipping and Use of Moisture/Re flow Sensitive Surface Mount Devices”,提供给器件制造商和用户有关使用、包装、运输的标准化方法,以及如何根据J-STD- 020标准规定的潮敏等级MSL来使用潮敏SMD元器件。
这些提供的方法能够避免因回流焊温度给潮敏器件可能带来的损害,而这些损害会导致产品的质量和可靠性问题。
它还提供了对超过规定存放时间的器件如何进行烘烤处理的建议。
同时它规定,从封装之日起,在真空干包装袋中的器件最多只能存放12个月,超过时限必须进行相关处理。
IPC/JEDEC J-STD-033 中相关标准的使用将为用户提供更多的安全无损的回流焊效果。
IPC/EIA J-STD-002 标准文件“Solderability Tests for Component Leads, Terminations, Lugs, Terminals and Wires”,已经进行了更新,包括针对无铅器件引脚镀层的新的可焊性测试规定。
很多器件制造商已经将器件引脚镀层从铅锡合金转为纯锡或高纯度锡(>95%锡含量)的无铅镀层。
这些镀层引发了关于锡须问题。
关于锡须的存在,很多研究机构都进行了积极地研究。
然而,为了对各种研究进行可行的比较,急需建立一个加速锡须生成的标准测试方法。
同时,制造商们需要标准的测试方法去评估采用锡镀层器件的效果。
IPC和JEDEC已经开发出对锡须进行测试的标准化方法。
JEDEC已经发布了JESD22A121标准文件“Test Methods for Measuring Tin Whisker Growth on Tin and Tin Alloy Surface Finishes”,其中对锡须加速测试和定义如何检查锡须的测试条件进行了规定。
得益于IPC的成果,JEDEC出版了第二份标准——JESD 201“Environmental Acceptance Requir ementsfor Tin Whisker Susceptibility of Tin and Tin Alloy Surface Finishes”。