1-2-SMT发展动态与新技术介绍

欧盟公布关于RoHS修订的建议
• 2009年1月27日，欧盟（EU）委员会公布了对RoHS 条例的审议，没有增加禁用物质。该委员会不打算 把四溴双酚A（TBBPA）列入RoHS监测或限制的物 质......
中国：应对欧盟REACH法规 企业不要盲目加入注册联合体
• 离REACH法规规定的最近的注册截止期限2010年11月30日还剩下不 到20个月。企业受到的压力迅速增大
• 继无铅产品后，新一波的绿色电子浪潮～无卤素(Halogen-free)将 再次席卷全球电子产业。在即将开始实施的“挪威RoHS法令”中。
卤素和卤素化合物
• 氟(F)、氯(Cl) 、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，合称卤素。 其中砹(At)为放射性元素，在产品中几乎不存在，前四 种元素在产品中特别是在聚合物材料中以有机化合物形 式存在。
• 用于清洗的ODS物质有：FC113、CCl4、1.1.1.三氯乙烷。属于 蒙特利尔议定书中规定的第一、第二、第三类受控物质。发达国 家已于1996年停止使用。发展中国家2010年全部停止使用。
• 中国作为（蒙约）谛约国，承诺在2010年全面淘汰ODS物质。中国 政府意识到保护臭氧层的紧迫性，因此又承诺在目前国际替代技 术发展的情况下，在发达国家资金援助和技术转让保证的前提下， 中国清洗行业将在2006年停止使用ODS。在此期间将采用逐步替代、 逐步淘汰的方针。
技术也经历了以下几个发展阶段：
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手工（ 50年代） → 半自动插装浸焊（ 60年代 ）
• →全自动插装波峰焊（ 70年代） → SMT（ 80年代）
• → 窄间距SMT（ 90年代） → 超窄间距SMT
• 据飞利浦公司预测，到2010年全球范围插装元器件 的使用率将下降到10%，SMC/SMD将上升到90% 左右。
• 在转到无铅后，电子界认为可以短暂地喘息一下，就在 这时，又提出要在电子电器产品中去掉“卤族元素”， 引起了“国际争论”
• 近来人们对禁止卤族元素的担忧 • 无卤素对电子业的影响。茫然中...... • IPC 认为，欧盟的REACH 和RoHS法规影响了整个全
球供应链，对电子行业的生存和成功都有深远的意义
高，SMC越来越小，SMD的引脚间距也越来越窄，目前0.635mm和0.5mm
引脚间距的QFP已成为工业和军用电子装备中的通用器件。
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元器件的小型化促使SMT的窄间距技术（FPT）不断发展和提高。
• (1) BGA 、CSP的应用已经比较广泛、工艺也比较成熟了。
• (2) 0201(0.6×0.3mm)在多功能手机、CCD摄象机、笔记本电脑等产品 中已经比较广泛应用。01005(0.4×0.2mm)已在模块中应用。
1-2 SMT发展动态与新技术介绍
顾霭云
内容
⑴ 电子组装技术与SMT的发展概况 ⑵ 元器件发展动态 ⑶ 窄间距技术（FPT）是SMT发展的必然趋势 ⑷ 无铅焊接的应用和推广 ⑸ 非ODS清洗介绍 ⑹ 贴片机向模块化、多功能、高速度方向发展 ⑺ 其它新技术介绍
一. 电子组装技术的发展
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随着电子元器件的小型化、高集成度的发展，电子组装
• 高密度贴装时，把印刷焊膏偏移量的信息传输给贴装机，贴装 元件时对位中心是焊膏图形，而不是焊盘。
• 贴装0402（公制）工艺中采用APC系统后，明显的减少了元件 浮起和立碑现象。
传统贴装
应用APC贴装
PBGA结构
CSP结构
• 片基（载体）形式 • 载带形式
Chip 元件的发展动态
SOIC 发展动态
晶圆
COB（Chip On Board）
四. 无铅焊接的应用和推广
国际无铅进展情况
• 1992年美国首先提出了在电子产品中禁止使用铅的法案。 • 日本首先研制并应用无铅焊料，2003年民品禁止使用有铅焊料。 • 欧盟对无铅已经立法：自2006年7月1日起，投放市场的电子产品
不能含有Pb 、Hg、Cd、六价Cr、多溴联苯PBB、多溴联苯醚PBDE 等有害物质。 • 美国跟随欧盟，消费类产品基本无铅化。 • 我国的独资、合资企业基本无铅化。国内企业出口产品也基本无 铅化，内销产品大多还没有应用无铅。 • 我国加入WTO会加速跟上世界步伐，与国际接轨。
“国际争论”起因：“电器无卤化”
• 2008年4月1日欧洲共同体法院(ECJ)做出判决：从2008年7 月1日起，电子电器产品中将限制使用十溴二苯醚
• 卤素的危害：多数卤化物属于环境荷尔蒙物质，对免疫系 统、内分泌、生殖系统和发育都有影响，有致癌作用。
• 塑料中禁用卤素系阻燃剂的原因：是此种阻燃剂无法回收 使用，而且在燃烧与加热过程中会释放有害物质，威胁人 类健康和环境。
• 由于掌握信息不全，可能涉及费用巨大，万一采用方式不对路，甚 至可能错过注册截止期限，丢掉欧盟市场。
• 有些企业准备花钱买太平，买一个“注册保险”；对更多的企业来 说，这笔“保险金”已经远远超出对欧盟出口产品的利润，所以只 能采取等待观望的态度。企业普遍的反映是“不知道该怎么办”， 更有企业准备“实在不行就不向欧盟出口了”。
五.“欧盟RoHS新进展”与“国际争论”
1、什么是REACH法规？ • 2003年5月，欧盟委员会推出了《化学品注册、评估、授权和限制
制度》的化学品新政策的法规草案（Concerning the Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals），简称REACH制度 2、REACH实施时间表： • 2007 年6月 REACH生效 • 2008年6月 欧洲化学品管理局正式运行 • 2008年6月到2008年11月 分阶段物质的预注册 • 2010年11月 1000吨及上产量的物质(CMR 1、 2 类)注册截止期 • 2013年6月 100吨及上产量的物质(CMR 1、 2 类)注册截止期 • 2018年6月 1 吨及上产量的物质(CMR 1 、2 类)注册截止期 • 截止期前可以自愿注册
3、正在制定相关标准
例如：有害物质的限量标准；无铅焊料标准；产品认证认可标准等
4、07年12月启动《电子信息产品污染控制重点管理目录》制定工作
5、国家环保总局出台了《电子废物污染环境防治管理办法》， 2008年2月起实施
6、最新动态：中华人民共和国国务院通过发布了第551号国务院令， 宣布《废弃电器电子产品回收处理管理条例》将于2011年1月1日 起实施。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
向0805(2.0mm×1.25mm)
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向0603(1.6mm×0.8mm)
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向0402(1.0×0.5mm)
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向0201(0.6×0.3mm)发展。
• 最新推出01005 （0.4×0.2mm）
预计2010年0402（0.4×0.2mm） 将向03015（0.3×0.15mm）发展
⑵ SMD—表面组装器件向小型、薄型和窄引脚间距发展
• 目前卤素化合物主要为阻燃剂。被广泛应用在电子设备 的塑料外壳、PCB、缆绳导线、塑料零件及包装材料中。
• 我国传统PCB普遍添加卤素阻燃剂，因为它成本低，效果 好。PCB行业将要面对的重大挑战。
IPC和IEC规范要求： Cl<900ppm；Br<900ppm；Cl+Br<1500ppm
3、对“禁止卤族元素”的 “国际争论”
• 最近，欧盟委员会公布了《关于限制在电子电器设 备中使用某些有害成分的指令》(RoHS)的修订意见， 通过IPC在过去两年进行坚持不懈的多方游说，欧 盟同意不将四溴双酚A（TBBPA）归入RoHS中需要监 控或禁止使用的成分之内，并且也没有增加新的限 用物质。
• IPC会员公司将继续促使更多限用物质归入REACH法 规之下，以避免出现相同或重复的规定。
印制电路板（PCB）焊接后清洗的替代技术
• （1） 溶剂清洗
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a 非ODS溶剂清洗
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b HCFC清洗
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HCFC只是一种过渡性替代物，最终（2040年）也是要禁用的。
• （2） 免洗技术——不清洗而达到清洗的效果
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对于一般电子产品采用免洗助焊剂或免洗焊膏，焊后可以不清洗。
• （3） 水洗技术
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水洗技术可分为水洗和水中加表面活性剂两种工艺。
• 国家质检总局REACH工作组组长、中国检验检疫REACH解决中心主任 李聪表示，目前，分阶段物质的信息交换论坛（SIEF）和 Consortia在欧洲正如火如荼地进行，广大国内企业应尽快行动起 来，积极参入其中获取数据，以便能及时完成正式注册
六. 非ODS清洗介绍
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有关的政策
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禁止使用的ODS物质和时间：
展阶段，并已成为SMT世界加工基地之一，设备已经与国 际接轨，但设计、制造、工艺、管理技术等方面与国际还 有差距。应加强基础理论和工艺研究，提高工艺水平和管 理能力。努力使我国真正成为SMT制造大国、制造强国。
SMT发展总趋势：电子产品功能越来越强、体积越来越小、 元器件越来越小、组装密度越来越高。组装难度也越来越大
WLCSP
Wafer Level Chip Scale Package
不需要底部填充
三. 窄间距技术（FPT）是SMT发展的必然趋势
• FPT是指将引脚间距在0.635—0.3mm之间的SMD和长×宽 ≤1.6mm×0.8mm的SMC组装在PCB上的技术。
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由于电子产品多功能小型化促使半导体集成电路的集成度越来越
• （4） 半水技术
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半水技术属水洗范畴，所不同的是加入的洗涤剂属可分离型。
六. 贴片机向模块化、多功能、高速度方向发 展
复合式
• 复合式机器是从动臂式机器发 展而来，它集合了转盘式和动 臂式的特点，在动臂上安装有 转盘。
• 例如Simens的Siplace80S系列贴 片机，有两个带有12个吸嘴的 转盘。由于复合式机器可通过 增加动臂数量来提高速度，具 有较大灵活性，
SMD的各种封装形式
PBGA
（Plastic Ball Grid Array）
DCA
（Direct Chip Attach）
FCOB
(Flip Chip on Board)
QFP
（Plastic Quad Flat Pack）
CSP
（Chip Scale Package）
FC-PBGA
（ Flip Chip Plastic Ball Grid Array ）
• SMT是电子装联技术的发展方向，SMT已成为世 界电子整机组装技术的主流。
SMT的发展概况
SMT是从厚、薄膜混合电路、演变发展而来的。 • 美国是世界上SMD与SMT最早起源的国家， • 日本在SMT方面处于世界领先地位。 • 欧洲有较好的工业基础，发展速度也很快， • 新加坡、韩国、香港和台湾省亚洲四小龙发展较快。 • 我国SMT起步于二十世纪80年代初期，目前正处于快速发
中国环保法规动向
1、2005年7月28日发布六项电子电气产品中有毒有害物质检测方法 标准，同时公布18个承担这些检测任务的实验室名单，新标准于 2006年1月18日起实施。
2、我国由信息产业部、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。
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年度
• 电子产品
• 印制板
•
SMC
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SMD
•
(IC)
• 组装形式
• 组装密度 • （焊点/cm2）
例：手机
• 体积 重量
价格
功能
• 重量700g
》120g
》 68g 手表式
手持电脑－手机 音像 娱乐
二. 元器件发展动态
• ⑴ SMC—片式元件向小型薄型发展
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其尺寸从1206(3.2mm×1.6mm)
新型元器件
LLP（Leadless Leadframe package ）
新微型封装
• 新焊端结构:LLP（Leadless Leadframe package ）
•
MLF（Micro Leadless Frame ）
•
QFN(Quad Flat No-lead)
在硅片上封装（WLP）
Wafer Level (Re-Distribution) Chip Scale Package
• (4)Flip Chip在美国IBM、日本SONY公司等都已经应用了倒装芯片技术
• (5) MCM多芯片模块——由于SMC/SMD已经不能再小了，MCM功能 组件是进一步小型化的方向。
日本松下为了应对高密度贴装 开发了APC系统
APC系统（Advanced Process Contrl）——通过测定 上一个工序的品质结果，来控制后一个工序的技术。