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  • 功率电子半导体器件清洗剂合明科技分享:半导体如何改变世界

    功率电子半导体器件清洗剂合明科技分享:半导体如何改变世界

    功率电子半导体器件清洗剂合明科技分享:半导体如何改变世界?半导体芯片在连接世界方面已经比其它任何技术都强芯片是如何到达我们生活的每个角落的?遍布世界的“硅”从永不休眠的城市到偏远乡村,一项技术正在改变我们的生活和工作方式。从口袋里的智能手机到为互联网“供电”的庞大数据中心,从电动踏板车到超音速飞机,从起搏器到天气预报超级计算机——在这其中的每一个设备内部,无论是看不见的还是鲜为人知的,都是这项微小的技术使之成为可能,它叫半导体。半导体器件是现代计算的基本组成部分。被称为晶体管的半导体设备是在计算机内部运行计算的微型电子开关。美国科学家于1947年建造了第一个锗晶体管。在此之前,计算机理是由真空管完成的,该真空管体积大,速度慢。直至后来,硅改变了一切。硅打开了半导体材料的新大门,使一大批半导体元器件变得越来越小,这种变化逐年发生,半导体元器件变得越来越小的同时,也在变得越来越智能。半导体工业协会首席执行官约翰·诺弗(John Neuffer)表示:“这些晶体管的小型化,使我们能够进行前几代人无法想象的工作。” “因为我们可以将大型运算设备安装在微型芯片上了。”创新的速度是空前的。芯片开始以稳定的速度被小型化,就好像该技术在遵循某种法律一样。约50年前,芯片巨头英特尔的联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)首先提出摩尔定律预测,即芯片上可容纳的晶体管数量每两年就会翻一番。直到近几年,摩尔定律仍被证明是正确的。只是到了现在,当缩小的晶体管尺寸到物理极限时,芯片的微型化步伐才开始放慢了,摩尔定律走向逐渐失效。早期晶体管肉眼可见,但是到了现在,一个很小的芯片可以容纳数十亿个晶体管。最重要的是,半导体制造业的这种指数级改进推动了数字革命。但是,硅作为这场革命的核心元素,却有些“谦虚”得令人惊讶,它分布得太广泛了。硅是地球上最常见的物质之一,存在于构成地壳90%的矿物中。一项遍布全球的技术是由地球上最普遍的一种物质制成的。硅为5000亿美元(合4100亿英镑)的芯片产业提供了动力,这反过来又为价值约30亿美元的全球科技经济提供动力。半导体业务也已成为历史上联系最紧密的业务之一,其原材料主要来自日本和墨西哥,而芯片制造则来自美国和中国,制成的芯片将运往世界各地,最终安装在电子设备中,销往世界各国的人们手上。纳弗说:“从原材料到销往终端,硅可能要在世界范围内传播两到三次。” 但是,这个庞大的全球网络可以将其起源追溯到少数几个非常特定的地方,其中美国、德国、韩国、日本是世界上排名前四的硅晶圆出口国。从石英石到硅高端电子产品需要高质量的原料。后来有人在石英岩中发现了最纯净的硅,其中美国北卡罗来纳州云杉松附近的一个采石场拥有世界上最纯净的石英石。全球数以百万计的数字设备-甚至包括您手中的智能手机或您前面的笔记本电脑-都将北卡罗来纳州这座小镇的一部分带入其中。Quartz公司的矿山经理Rolf Pippert说:“一想到几乎在每部手机和计算机芯片中都可以找到Spruce Pine的石英石,这确实让我有些诧异。”▲硅的原材料:石英石云杉松周围的岩石非常独特。二氧化硅含量高,是一种含硅化合物,污染物含量低,该地区已经开采了数百年,用于宝石和云母(一种用于油漆的硅酸盐)。但是,随之出土的石英被丢弃了。直到后来1980年代半导体工业的兴起,石英石才变成了白金般珍贵的物质。现在,它的售价为每吨10,000美元(8,250英镑),以此为主营业务的Spruce Pine矿的年营业额为3亿美元。用机器和炸药从地面提取的岩石放入破碎机中,该破碎机吐出石英砾石。然后将其送至加工厂,将石英研磨成细砂。添加水和化学药品可将硅与其他矿物分离。硅经过最后的研磨,然后装袋并以粉末形式送到精炼厂。世界上每年生产数十亿个芯片,但对应的每年仅开采约30,000吨硅。这比美国每小时生产的建筑用砂量还少。“在云杉松地区,这里的储量非常大,”皮珀特说。“我们现在拥有数十年的芯片制造材料。而且在我们用尽石英石之前,该行业可能会发生变化。”从硅到芯片将硅粉研磨成细末,将细末在1400℃的熔炉中熔化并制成圆柱形锭,然后将它们切成薄片,最终得到的产品称为晶圆,晶圆切割的过程就像切碎黄瓜一样。最终,几十个矩形电路被刻印在工厂流水线中的每个晶圆上,例如纽约州Global Foundries运营的晶圆厂。从晶圆厂,芯片开始进入地球之旅。▲芯片制造过程“我们拥有所有公司想要制造的任何[电子]设备的印刷机,” Global Foundries(格罗方德半导体)的洁净室工程师Chris Belfi说。芯片体型很小,即便是灰尘或毛发等细微物质都会破坏其复杂的电路。为了避免污染微电子产品,广阔的晶圆工厂车间必须是无菌的。六个足球场大小的芯片生产区域比手术室还要清洁数千倍,昏暗的黄光照明能防止紫外线辐射破坏生产过程中使用的某些化学药品。实验室工作人员和工厂技术人员从头到脚穿上了白色防护服,戴着口罩和护目镜,就在这看起来有些令人毛骨悚然的照明色调中开展工作。▲芯片生产环境在洁净室内,大多数操作都是由真空密封的机器人自动执行,它们之间的零件在吊装的单轨上活动。根据设计的不同,每个芯片可能需要1,000至2,000个步骤才能生产出来。每个进入工厂车间的空白晶圆成本要几百美元。当它们离开晶圆厂时,身上已经印有数十亿个晶体管,身价已经涨了一百多倍。Global Foundries制造的大多数芯片最终都用于手机或称为GPU的专业硬件中,这些硬件为视频游戏,AI和加密货币挖掘提供动力。健身追踪器、智能冰箱和智能扬声器等互联设备(统称为物联网)是另一个不断增长的终端设备系列。贝尔菲说:“人们总是希望和更多的东西联系在一起。”▲经过层层改造,硅进入电子设备中硅旅程的下一个阶段通常是运送到在其它国家的电子制造商手中。Global Foundries中央工程总监Isabelle Ferain说:“我为成为半导体行业的一员感到自豪,该行业为加强世界各地人们之间的联系做出了贡献。” “当我观察每天使用的电子设备时,都能从中看到我们正在研究的技术。”半导体是仅次于飞机,汽车和石油的第四大出口商品。半导体行业的大部分收入都用于开发新产品。研究领域中投入最高的行业有两个,一个是制药业,另一个就是半导体。Ferain说:“我们正身处改变着改变世界的行业。”这样说来,芯片制造商密切保护自己的技术秘密也就不足为奇了。“知识产权是半导体行业的命脉,”半导体行业协会的约翰·诺弗说。但是很多国家正在努力发展半导体技术。中国是世界上最大的半导体消费国,但使用的芯片中只有一小部分是自制的。2017年,中国进口了价值2600亿美元的芯片,这是该国最大的单一进口商品。中国半导体未来的目标是更加自给自足,到2020年能生产40%的自研半导体器件,到2025年这一指数能达到70%。因此,越来越多的中国公司正在生产自己设计的芯片。来源:射频百花潭以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技功率电子半导体器件清洗剂、5G产品PCBA焊膏锡膏水基清洗剂、SMT焊后助焊剂锡膏残留清洗剂、PCB组装除助焊剂清洗剂,电路板组装件清洗剂,电子封装水基清洗解决方案,PCB波峰焊清洗剂,治具助焊剂清洗剂,助焊剂清洗剂,PCB治具清洗剂,PCB助焊剂清洗剂,合明科技,SMT电子制程水基清洗全工艺解决方案,汽车用 IGBT芯片封装焊后清洗剂,IGBT芯片清洗剂,IGBT模块焊后锡膏清洗剂,IGBT功率半导体模块清洗,SMT锡膏回流焊后清洗剂,PCBA焊后水基清洗剂,系统封装CQFP器件焊后助焊剂清洗剂、SIP芯片焊后清洗剂、BMS电路板焊后清洗剂,半导体分立器件除助焊剂清洗液、半水基清洗剂、IGBT功率模块焊后锡膏水基清洗剂、PCB组件封装焊后水性环保清洗剂、SMT封装焊后清洗剂、精密电子清洗剂、半导体分立器件清洗剂、SMT焊接助焊剂清洗剂、锡嘴氧化物清洗剂、PCBA清洗剂、芯片封装焊后清洗剂、水性清洗剂、FPC清洗剂、BGA植球后清洗剂、球焊膏清洗剂、FPC电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后助焊剂清洗剂、组件和基板除助焊剂中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶,SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。

  • 系统级封装SiP焊锡膏清洗剂合明科技分享:系统级封装(SiP)在5G和IOT时代的新机遇

    系统级封装SiP焊锡膏清洗剂合明科技分享:系统级封装(SiP)在5G和IOT时代的新机遇

    系统级封装SiP焊锡膏清洗剂合明科技分享:系统级封装(SiP)在5G和IOT时代的新机遇华为、小米、OPPO、VIVO、三星相继发布5G手机,5G手机的销量超预期,毫米波5G手机将增加对SiP的需求;苹果AirPods新增降噪功能,继Applewatch以后,也采用SiP技术。手机轻薄化和高性能需求推动系统级整合:手机用户需要性能持续提升和功能不断增加,及携带的便利性,这两个相互制约的因素影响着过去10多年智能手机的更新换代过程。电子工程逐渐由单个组件开发到集成多个组件,再迈向系统级整合,提升性能,节省空间,并优化续航能力。电子制造行业之前形成晶圆制造、封测和系统组装三个泾渭分明的环节,随着消费电子产品集成度的提升,部分模组、甚至系统的组装跟封测环节在工艺上产生了重叠,业务上产生了竞争或协同。5G将提升手机的SiP需求:当前大范围采用SiP的手机仅有iPhone,5G手机将集成许多射频前端等零部件,在5GSub-6方案中,较先进的双面SiP获得运用。在5G毫米波方案中,集成阵列天线和射频前端的AiP模组将成为主流技术路线。高通已经商用5G毫米波天线模组AiP标准品,每部手机采用三个该模组。天线的效能因手机的外观设计、手机内部空间限制及天线旁边的结构或基板材质不同,会有较大的差异。标准化的AiP天线模组比较难满足不同手机厂商的不同需求,苹果等厂商有望根据自己手机的设计开发自有的订制化AiP天线模组。仅仅苹果的AiP需求有望在3年后达到数十亿美元。在未来,SiP有望整合基带等更多的零部件,进一步提升手机的集成度。高通已成功商业化QSiP模组,将应用处理器、射频前端和内存等400多个零部件放在一个模组中,大大减少主板的空间需求。QSiP工艺也大幅简化手机的设计和制造流程、节省成本和开发时间,并加快整机厂的商业化时间。苹果穿戴式产品积极运用SiP工艺:穿戴式产品是苹果高度重视的IoT产品,AppleWatch、AirPods两大产品销量持续高增长。AppleWatch功能复杂,自2015年第一代产品就一直采用SiP工艺。其SiP模组集成手表的大部分功能器件在1mm厚度的狭小空间中,包括:CPU、存储、音频、触控、电源管理、WiFi、NFC等30余个独立功能组件,20多个芯片,800多个元器件。10月底发布的AirPodsPro具有主动降噪功能,需要集成许多零部件,也采用了SiP技术,有望带来数十亿美元的SiP需求。穿戴式产品因为便携性和美观度的考虑,空间非常有限,但用户对于穿戴式产品功能的丰富度要求日益提升,SiP技术将大有可为。轻薄化与高性能需求推动模组化和系统级整合手机轻薄化和高性能需求推动系统级整合。手机用户既需要手机性能持续提升、功能不断增加,也需要携带的便利性,这两个相互制约的因素影响着过去10多年智能手机的更新换代过程:轻薄化。以iPhone手机为例,从最早机身厚度的约12mm,到iPhoneXS的7.5mm,然而iPhone11的厚度增加到8.5mm。功能增加、性能提升。手机逐步增加了多摄像头、NFC移动支付、双卡槽、指纹识别、多电芯、人脸解锁、ToF等新功能,各个零部件的性能也持续提升,这些功能的拓展与性能提升导致组件数量日益增加,占用了较多的手机内部空间,同时也需要消耗较多的电能。然而,手机的锂电池能量密度提升缓慢。因此,节省空间的模组化和系统级整合成为趋势。部分手机厂商已发布成品机型,但5G功能的实现对手机“轻薄”外观带来明显挑战,甚至功耗也不容小觑。早在2018年8月联想就已发布5G手机MOTOZ3,但其5G功能依赖挂载于手机背部、且自带2000mAh电池的5G模块。今年2月底三星正式发布5G版S10,时隔不久华为也于3月正式发布折叠屏5G手机MateX,其中华为MateX由于机身展开厚度仅5.4mm,最后只能将徕卡三摄、5G基带以及4组5G天线放置在侧边凸起。从以上几款手机来看,5G功能的实现还是对手机的“轻薄”外观提出了明显的挑战,甚至功耗也不容小觑。功能整合形成系统级芯片SoC和系统级封装SiP两大主流。两者目标都是在同一产品中实现多种系统功能的高度整合,其中SoC从设计和制造工艺的角度,借助传统摩尔定律驱动下的半导体芯片制程工艺,将一个系统所需功能组件整合到一块芯片,而SiP则从封装和组装的角度,借助后段先进封装和高精度SMT工艺,将不同集成电路工艺制造的若干裸芯片和微型无源器件集成到同一个小型基板,并形成具有系统功能的高性能微型组件。受限于摩尔定律的极限,单位面积可集成的元件数量越来越接近物理极限。而SiP封装技术能实现较高的集成度,组合的系统具有较优的性能,是超越摩尔定律的必然选择路径。相比SOC,(1)SiP技术集成度高,但研发周期反而短。SiP技术能减少芯片的重复封装,降低布局与排线难度,缩短研发周期。采用芯片堆叠的3DSiP封装,能降低PCB板的使用量,节省内部空间。例如:iPhone7PLUS中采用了约15处不同类型的SiP工艺,为手机内部节省空间。SiP工艺适用于更新周期短的通讯及消费级产品市场。(2)SiP能解决异质(Si,GaAs)集成问题。手机射频系统的不同零部件往往采用不同材料和工艺,如:硅,硅锗(SiGe)和砷化镓(GaAs)以及其它无源元件。目前的技术还不能将这些不同工艺技术制造的零部件制作在一块硅单晶芯片上。但是采用SiP工艺却可以应用表面贴装技术SMT集成硅和砷化镓裸芯片,还可以采用嵌入式无源元件,非常经济有效地制成高性能RF系统。光电器件、MEMS等特殊工艺器件的微小化也将大量应用SiP工艺。在过去数十年,电子制造行业形成了晶圆制造、封测和系统组装三个泾渭分明的环节,代表厂商分别是台积电、日月光和鸿海,他们的制造精度分别是纳米、微米和毫米级别。随着消费电子产品集成度的提升,部分模组、甚至系统的组装的精度要求逼近微米级别,跟封测环节在工艺上产生了重叠,业务上产生了竞争或协同。具体来看,SiP工艺融合了传统封测中的molding、singulation制程和传统系统组装的SMT和系统测试制程。5G将显著提升手机对SiP的需求5G手机将迎来高速增长5G商用日益临近,世界范围内主流国家的运营商都已明确时间节点。截至2019年10月16日,华为已经和全球领先运营商签定60多个5G商用合同,40多万个5GMassiveMIMOAAU发往世界各地。而从世界范围来看,主流国家的电信运营商大多计划在2019-2020年期间开始部署5G网络并逐步推出商用服务,国内也已于2019年Q3顺利完成5G技术研发第三阶段测试,并正式进入5G产品研发试验阶段,国内运营商也已经在2019年初正式启动5G规模组网试点工程招标。根据CCSInsight预测,2019年,5G手机出货量能达到1000万台,占手机出货量的0.6%,2020年将迎来爆发性增长而达到2.3亿台,并将在2023年超过9亿台,占手机出货量一半。 SiP在5G手机中运用日益广泛由于历史原因,3GHz以下可用于公众移动通信的低频段已基本被前几代通信网络瓜分完毕,且频段分散,无法提供5G所需的连续大带宽,因而5G必然向高的工作频段延伸。目前世界范围内对于5G的频谱已基本达成共识,3~6GHz中频段将成为5G的核心工作频段,主要用于解决广域无缝覆盖问题,6GHz以上高频段主要用于局部补充,在信道条件较好的情况下为热点区域用户提供超高数据传输服务,例如对于26GHz、28GHz、39GHz毫米波应用也逐渐趋向共识,5G的频段分为Sub-6和毫米波两个部分。5G手机需集成较多的射频器件。手机射频模块主要实现无线电波的接收、处理和发射,关键组件包括天线、射频前端和射频芯片等。其中射频前端则包括天线开关、低噪声放大器LNA、滤波器、双工器、功率放大器等众多器件。从2G时代功能机单一通信系统,到如今智能机时代同时兼容2G、3G、4G等众多无线通信系统,手机射频前端包含的器件数量也越来越多,对性能要求也越来越高。5G手机所需射频器件数量将远超前代产品,结构复杂度大幅提升。5G手机需要前向兼容2/3/4G通信制式,本身单台设备所需射频前端模组数量就将显著提升。据Qorvo预测,5G单部手机射频半导体用量将达到25美元,相比4G手机近乎翻倍增长。其中接收/发射机滤波器从30个增加至75个,包括功率放大器、射频开关、频带等都有至少翻倍以上的数量增长。器件数量的大幅增加将显著提升结构复杂度,并提高封装集成水平的要求。5G的频段分为Sub-6和毫米波两个部分,Sub-6部分信号的性能与LTE信号较为相似,射频器件的差异主要在于数量的增加,毫米波部分则带来射频结构的革命性变化。SiP技术将在5G手机中应用日益广泛,发挥日益重要的作用:第一步:5G需要兼容LTE等通信技术,将需要更多的射频前端SiP模组。第二步:毫米波天线与射频前端形成AiP天线模组。第三步:基带、数字、内存等许多零部件整合为较大的SiP模组。由于现在仅仅韩国、北美等少数地区支持毫米波频段,在三星、华为、小米、Oppo、Vivo等已发布的5G手机中,仅有三星GalaxyS10支持5G毫米波信号。随着许多地区开始支持毫米波频段,毫米波将成为5G手机的标配。通信技术的持续升级推动射频相关器件的不断整合,SiP技术的提升为这种高程度的整合提供了技术保障。在2GGMS时代,射频前端采用分立式技术,天线也置于机身外。单面SiP技术在3GWCDMA时代开始获得应用,射频前端中的收发器开始模组化(FEM),功放(PA)仍然独立存在,天线开始集成到机壳上。在4GLTE时代,射频器件数量成倍增长,FEM与PA进一步集成,天线也开始采用FPC工艺。在5GSub-6阶段,频段数量20个以上,射频器件数量继续增长,先进的双面SiP获得运用。在5G毫米波阶段,毫米波的波长短,信号容易衰减,天线和PA等射频前端器件需要尽可能靠近,集成阵列天线和射频前端的AiP模组将成为主流技术路线。5G毫米波拉动AiP需求5G毫米波频段需要许多的射频前端器件;天线、毫米波高频通信易损耗的特性要求射频前端器件和天线之间的距离尽可能缩短;毫米波天线尺寸可以缩小至2.5mm;同时需要屏蔽天线的高频辐射对周边电路的影响。以上的需求,需要将天线与射频器件集成为模组,天线尺寸变小,为该模组的可行性提供了保障。毫米波手机需要许多的射频前端和天线:毫米波高频通信将需要集成3个以上的功放和几十个滤波器,相比覆盖低频模块仅需集成1-2个功放、滤波器或双工器在数量上有大幅提升。此外,毫米波通信需要尺寸小、数量多的天线。一般天线长度为无线电波长的1/4,而一旦采用30GHz以上的工作频段,意味着波长将小于10mm,对应天线尺寸2.5mm,不足4G时代的1/10。同时,由于高频通信传播损耗大,覆盖能力弱,因而将引入更多数量的天线,并通过MIMO技术形成天线阵列以加强覆盖能力。根据Qrovo预测,单部5G手机的天线数量有望达到10-12个。高通已经商用5G毫米波天线模组AiP标准品QTM052,三星GalaxyS105G毫米波版手机即采用三个该天线模组,放置于顶部、左边和右边中框的内侧。多个天线模组可以避免用户不同的手握位置对信号带来的干扰。天线的效能因手机的外观设计、手机内部空间限制及天线旁边的结构或基板材质不同,会有较大的差异。标准化的AiP天线模组很难满足不同手机厂商的不同需求。苹果等厂商有望根据自己手机的设计开发自有的定制化AiP天线模组。我们测算,仅仅苹果的AiP需求有望在3年后达到数十亿美元。SiP有望整合较多零部件在未来,SiP有望整合基带等较多的零部件,进一步提升手机的集成度。高通已成功商业化QualcommSnapdragonSystem-in-Package(QSiP)模组,QSiP将应用处理器、电源管理、射频前端、WiFi等连接芯片、音讯编解码器和内存等400多个零部件放在一个模组中,大大减少主板的空间需求,从而为电池、摄像头等功能提供了更大空间。同时,QSiP工艺也大幅简化手机的设计和制造流程、节省成本和开发时间,并加快整机厂的商业化时间。为了保障QSiP的顺利量产,高通与环旭在2018年2月成立合资公司,以运用环旭及日月光集团在SiP领域的技术积累和量产经验。2019年3月,华硕发布两款采用QSiP的手机ZenFoneMaxShot和ZenFoneMaxPlusM2。从拆解图来看,QSiP确实大幅简化手机的主板电路设计,并缩小主板面积,为三摄等新功能留下比较充分的空间。高通在持续拓展自身的产品线以扩大市场空间,已从早期的基带和应用处理器拓展至射频前端、电源管理、蓝牙、WiFi、指纹识别等丰富的产品线,但不少新产品缺乏突出的竞争力。通过SiP技术高通可以用优势突出的基带等芯片捆绑一些弱势芯片,从而实现各种不同芯片的打包销售,扩大了自身的市场空间。对于整机厂来说,采用高通的QSiP方案可以简化手机的设计和制造流程,节省成本,并缩短开发时间,加快机型的商业化时间。但因为QSiP方案可能会降低产品的差异化程度,未来可能主要用于非旗舰机型,成为成本和抢占市场先机竞争的利器。但QSiP有望成为SiP在手机大规模中应用的推手,旗舰机型有望采用更为定制化的类似于QSiP的系统级SiP。苹果穿戴式产品积极运用SiP技术穿戴式产品是苹果高度重视的IoT产品,库克认为以穿戴式产品为基础的健康业务将成为苹果对人类的最大贡献。AppleWatch中已具备心率、心电图检测等功能,苹果已开发ResearchKit、HealthKit、CareKit三大健康相关平台,也同斯坦福大学医学院等合作推进穿戴式产品与医疗的结合。苹果的AppleWatch、AirPods两大产品销量持续高增长,在刚过去的2019财年苹果穿戴式和配件部门营收已高达245亿美元,同比增长40%以上。AppleWatch功能复杂,在较小的空间中集成了近900个零部件,自2015年第一代产品就一直采用SiP工艺。AppleWatch的SiP模组集成AppleWatch的大部分功能器件,包括:CPU、存储、音频、触控、电源管理、WiFi、NFC等30余个独立功能组件,20多个芯片,800多个元器件,厚度仅为1mm。AirPods普通版本功能相对简单,早期没有采用SiP技术,10月底发布的AirPodsPro具有主动降噪功能,需要集成更多零部件,也采用了SiP技术。我们测算,AirPods有望带来数十亿美元的SiP需求。穿戴式产品因为便携性和美观度的考虑,空间非常有限,但用户对于穿戴式产品功能的丰富度要求日益提升,SiP技术将大有可为。文章&图片来源:第三代半导体联合创新孵化中心合明科技:芯片封装之SIP、POP、IGBT水基清洗工艺技术浅析关键词导读:SIP系统级芯片封装、POP堆叠芯片组装、IGBT功率半导体模块、精密电子封装、水基清洗技术前言SIP系统级芯片封装、POP堆叠芯片组装、IGBT功率半导体模块工艺制程中,需要用到锡膏、焊膏进行精密的焊接制程,自然在焊接后会存留下锡膏和焊膏的助焊剂残留物,为了保证器件和组件的电器功能和可靠性技术要求,须将这些助焊剂残留彻底清除。此类制程非常成熟,也非常有必要。水基清洗在业内得到越来越广泛的应用,取代原来熟知的溶剂型清洗方式,从而获得了安全、环保、清洁的工作环境等等。与溶剂型清洗剂清洗精密组件和器件不同,水基清洗剂在业内的认知度还不是很高,掌握度还不是很到位,在此为了给大家提供更好的参考,列举了水基清洗制程所需要考虑的几方面重要因素一、SIP、POP或IGBT精密器件所需要的洁净度技术指标首先要关注到所生产的SIP、POP或IGBT精密器件所需要的洁净度技术指标,根据洁净度的要求来做清洗的工艺选择。所从事的产品类别不同,应用场景不同,使用条件和环境不同,对器件洁净度的要求也有所不同,根据器件的各项技术要求来决定洁净度指标。包括外观污染物残留允许量和表面离子污染度指标水平,才能准确定义器件工艺制程中所要达到的洁净度要求。避免可能的电化学腐蚀和化学离子迁移失效现象。二、器件制程工艺所存在的污染物既然是要清洗制程中的污染物,就需要关注器件制程工艺所存在的污染物,比如:焊膏残留、锡膏残留等其他的污染物,评价污染物对器件造成可靠性的影响,比如:电化学腐蚀,化学离子迁移和金属迁移等等,这样就能对所有污染物做一个全面的认知,确定哪些污染物需要通过清洗的方式去除,从而保障器件的最终技术要求。污染物可清洗性决定了清洗工艺和设备选择,免洗锡膏还是水溶性锡膏,锡膏的类型不同,残留物的可清洗性特征也不同,清洗的工艺方式和清洗剂的选择也随之不同。识别和确定SIP、POP、IGBT工艺制程中污染物是做好清洗的重要前提。三、水基清洗的工艺和设备配置选择水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。通常会选用批量式清洗工艺和通过式清洗工艺。批量式清洗工艺比较适合产量不太稳定,时有时无,时大时小,品种变化比较多,这样有利于根据生产线流量配置进行灵活操作,降低设备的消耗和清洗剂的消耗,降低成本而达到工艺技术要求。通过式清洗工艺往往适合产量稳定,批量大,能够连续不断的进行清洗流量的安排,实现高速高效率的产品生产,保证清洗质量。根据产品的结构形式和器件材料承受物理力的耐受程度,选择超声波工艺方式或喷淋工艺方式。四、水基清洗剂类型品种和特征的选择针对拥有的设备工艺条件和器件洁净度指标要求,选择合适的水基清洗剂是我们要考虑的重点。一般来说,水基清洗剂具有很好的安全特征,不可燃,不易挥发,环保特征满足欧盟REACH环境物资规范要求,达到对大气人体的安全保障。在此之外,根据工艺,设备条件,所使用的水基清洗剂需要能够彻底干净地去除残留物,同时又能保证在SIP、POP、IGBT组件上所有的金属材料、化学材料、非金属材料等物资兼容性要求。用一句通俗的语言来表达,既要把污染物清洗干净,又要保证物质材料的安全性,无腐蚀,无变色,完全符合器件功能特性要求。五、小结SIP、POP、IGBT水基清洗所需要考虑的因素还有许多,具体的工艺参数和选择涉及面广且技术关联性强,在此仅对最重要的部分做简要阐述,供业内人士参考。以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技系统级封装SiP焊锡膏清洗剂、5G产品PCBA焊膏锡膏水基清洗剂、SMT焊后助焊剂锡膏残留清洗剂、PCB组装除助焊剂清洗剂,电路板组装件清洗剂,电子封装水基清洗解决方案,PCB波峰焊清洗剂,治具助焊剂清洗剂,助焊剂清洗剂,PCB治具清洗剂,PCB助焊剂清洗剂,合明科技,SMT电子制程水基清洗全工艺解决方案,汽车用 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  • 5G产品PCBA焊膏锡膏水基清洗剂合明科技分享:中兴通讯对于SMT超大尺寸 PCB焊膏印刷工艺研究

    5G产品PCBA焊膏锡膏水基清洗剂合明科技分享:中兴通讯对于SMT超大尺寸 PCB焊膏印刷工艺研究

    5G产品PCBA焊膏锡膏水基清洗剂合明科技分享:中兴通讯对于SMT超大尺寸 PCB焊膏印刷工艺研究转载PCB007中文线上杂志作者:张龙江 刘哲 邝先进 安帅 孙磊 邱华盛 统雷雷中兴通讯电子制造职业学院摘要PCB的焊膏印刷是SMT生产工艺的重要环节,焊膏印刷质量直接影响最终的焊接质量,而5G超大尺寸PCB焊膏印刷更属于业界工艺难点。本文在介绍焊膏印刷工艺的基础上,采用鱼骨图分析影响焊膏印刷的各项因子,研究其中主要的影响因子对印刷的影响,实施针对性改善措施。研究表明,有效补偿钢网设计、提升印刷机精度、使用印刷底座和加强钢网及PCB表面清洁能够有效解决了超大尺寸PCB焊膏印刷问题,印刷直通率得到大幅度提升。关键词:超大尺寸PCB;焊膏印刷;鱼骨图;印刷直通率绪论焊膏印刷工艺表面贴装技术(Surface Mount Technology,SMT)是电子组装的核心工艺,其工艺优劣会直接影响产品的整体质量,而焊膏印刷工艺是整个SMT工艺流程中的关键工序之一。当前,焊膏印刷工艺主流仍为丝网印刷模式。其流程为制作印刷钢片,通过印刷机将焊膏分配到所需PCB焊盘上,然后完成贴片和回流焊接。其中,丝网印刷原理如图1所示。图1 丝网印刷原理图印刷工艺流程涉及影响因素众多,包括印刷机设备、钢片模板、刮刀、焊膏、PCB基板、印刷工艺参数和操作环境等。印刷机完成焊膏分配后,单板流入检测工位进行SPI检测,SPI检测对单板焊盘上的印锡量及印锡形状进行管控,合格的单板进行流出,对检测有缺陷的进行告警拦截,等待人工处理。完整的单板印刷工艺流程如图2所示。图2 焊膏印刷工艺流程图很多公司的经营理念都是实时消化库存,不想备库存。但目前来看,一些库存稍多的人在接下来的几个月里突然变得非常有前瞻性。因此,使人们开始重新审视他们如何看待这些事情。所以,我认为这些将是一些经验教训,“解决这类问题也许有不同的方式。”超大尺寸PCB焊膏印刷难点分析为保证信号传输质量,通常5G基础设备产品PCB设计尽可能集成设计,这样超大尺寸PCB已成为其选项。相对于常规尺寸PCB,超大尺寸PCB(长宽满足700mm×400mm以上)焊膏印刷难点在于:1)PCB厂加工公差造成PCB尺寸、器件焊盘位置、翘曲度等指标差异较大,导致钢网、印刷参数等出现极大不确定性;2)由于采用了不同板材混压设计,加剧了变形风险;3)受制于PCB厂加工位置精度,表面平整度,自重引起的下凹经过高温回流后,由于热胀效应,PCB会出现不同程度形变、弯曲,钢网设计难度加大,对钢网下锡性提出更高要求;4)单块PCB上超过2万个器件,涉及不同封装,各器件对焊膏需求的量参差不齐;5)业界普通型号印刷机由于PCB尺寸超过上限,无法满足印刷要求,其对焦精度、重复印刷稳定性提出了更高的要求;6)底部支撑普通顶针无法满足支撑要求,需要制作专业印刷底座,满足支撑需求;7)生产环境,外界容易引入污染,对清洁提出了更高的要求。焊膏印刷影响因子分析根据5G超大尺寸PCB印刷质量要求,采用了鱼骨图对超大尺寸PCB的印刷影响进行全因子分析,找出主因。针对每一个主因进行专项改善。超大尺寸PCB印刷影响因子鱼骨图如图3所示。图3 焊膏印刷影响因子鱼骨图根据PFMEA确定关键因子(过程略),确定重点研究钢网设计、印刷机精度、印刷支撑系统和环境清洁方面对PCB焊膏印刷结果的影响。钢网设计与制造的影响研究钢网影响焊膏印刷主要为焊膏的印刷释放率。焊膏印刷释放率定义为:释放到焊盘上的焊膏体积和钢网开孔体积之比。钢网设计中最重要的控制参数为开孔尺寸和模板厚度,因为开孔尺寸和钢网厚度将直接影响焊膏释放率。影响焊膏释放率的其它因素有:钢网开孔孔壁的几何形状、钢网开孔孔壁的光滑程度、钢网和PCB板的分离速度、钢网和PCB板的间隙、钢网开孔尺寸的精度以及焊膏的粘度等因素。钢网的面积比为垂直钢网的面积和侧壁面积的比值,宽厚比为开孔宽度和钢网厚度的比值。钢网开孔如图4所示。图 4 钢网开口示意图面积比=开孔面积/开孔壁面积= ( L × W) /[2 × ( L + W)× T],宽厚比=开孔宽度/钢网厚度=W/T。L为钢网开口长度,W为钢网开口宽度,T为钢网厚度。为保证钢网印刷不少于75%的焊膏释放率,必须要使宽厚比>1.5,面积比≥0.66。钢网制造方式对钢网的侧壁光滑程度、精度等也具有重要影响。目前钢网制造方式有:化学蚀刻、激光切割和电铸成形三种,其性能参照表1所示。前两种属于减成工艺,最后一种属于加成工艺。目前在实际生产中,考虑成本和交货周期因素,主要采用激光切割方式,特别是有密脚间距器件的钢网生产。表1 不同钢网制作工艺对比超大尺寸PCB由于自身材质原因,经过高温回流后,会引起不同程度的形变翘曲,实际印刷生产TOP面时左边部分往左偏移,右边部分往右偏移,无法通过现场调试来解决。制作钢网时需根据完成BOTTOM面焊接的实物考虑,而不是根据CAD图层进行制作,需要进行一定距离补偿,以免焊盘位置和钢网开口位置不匹配,导致印刷产生偏移。本文随机选取2个生产批次,且完成BOTTOM面生产后的实物单板,进行三次元测量,研究大尺寸单板的缩胀规律总结数据,统计数据如表2所示。表2 缩涨变化情况另外,普通材质钢片下锡性较差,制作FG材质并进行纳米涂覆,孔壁残留明显减少,有效增强焊膏下锡性,印刷漏印、少锡等不良明显减少。选取3个批次进行印刷效果对比,结果如表3所示:表3 批次变化情况印刷参数影响全自动焊膏印刷机的对位过程是指视觉系统根据PCB和钢网上的两个Mark点的坐标值偏差,结合相应的对位算法求解纠偏量,通过平台的横向、纵向及角度的精细调整,使PCB的Mark与钢网的Mark完全重合。超大尺寸印刷机,对位精度控制更加困难,针对超大尺寸PCB的印刷,在整体的结构上,改良了抗震性、高强度一体成型的主体框架结构,机体材料处理的工艺包括熔接→热处理→退火→基准面切屑抛光处理等,使得整体机体结构不会扭曲变形,为后续精准、稳定的印刷品质,提供可靠的基础。良好的机器整机性能很重要,每次印刷校正补偿机构都可以完成精确钢网与PCB精确对位。印刷机的精度控制,并不是某一个控制单元的精度控制,而是一个各个运动单元以及各个控制系统的相互协同输出的一个综合性精度控制。机器零部件的制造,存在零部件的制造精度、组装过程中存在的装配精度以及完成组装后的整机测试精度,都需要使用科学的方法进行测量与评估,来降低机器本体属性所带来印刷缺陷的风险。随着5G应用推广,PCB单板印刷尺寸逐步扩大,密脚芯片引入,对印刷工艺提出新的要求,新的挑战,超大板印刷与印刷精度控制研究很有现实意义。印刷支撑系统的影响印刷支撑为PCB焊膏印刷工程中关键因子,能否获得良好的印刷效果与支撑直接相关。印刷机常用支撑有3类,分别是真空软顶针、硬顶针、印锡底座。三种支撑形式各有优劣。真空软顶针可有效避免撞件,操作简单,但会出现支撑力度不足的致命缺陷;硬顶针是印刷机厂家配置的,其优点是可以根据需要布放,支撑力足,可以获得较好的撑着效果,其缺点是对技术员要求较高,放置不当容易撞件发生批量质量事故;印锡底座为近年来流行的支撑方式,其优点是一体化成型,对技术员要求降低,也可获得较好的支撑效果,取放方便,缺点是特定性,单板需要定制专用的印锡底座,通用性很差,且有批量撞件风险。PCB翘曲直接影响印刷过程中是否得到了良好的支撑,进而影响印刷质量。日本学者田中和吉就PCB翘曲而产生应力的过程做了如图5所示的描述:当三根以上的引线成一条直线被固定在PCB上时,如果在此a1的翘曲,则被引线固定的间距S2内的PCB翘曲就会被矫正至a2,此时引脚承受的负荷分别为W1和W2。可将其作为连续梁来处理,当忽略引线的变形时,可用力矩分布法来求负载,如下公式所示:W=δEt³da2/S2²式中,W为引线内部产生的负荷δ为系数E为PCB的杨氏模量t为PCB厚度d为引线占有的PCB宽度S2为端子排中最外侧两根引线的间距a2为间距为S2所对应的翘曲量翘曲原理:FR-4由芳香族环氧树脂、硬化剂、阻燃剂、玻璃织物和各种添加剂组成。虽然一般环氧聚合物的热膨胀系数CTE在70~90 ppm/℃,可是玻璃纤维的加入限制了热膨胀形变。理想的CTE应该和Cu接近,大约是18 ppm/℃。低热膨胀系数的FR-4可以减轻弯曲问题,同时也使组装后元器件所受的应力减小。玻璃化转变温度(Tg)是PCB基材层压的一个经常用到的判据。Tg指的是聚合物中发生相变的温度,当几种树脂混合在一起时它不一定是一个精确的常数值。聚合物在低于玻璃化温度时处于一种更刚性的类似于玻璃质的状态,这时它具有高强度和低CTE。温度超过Tg时,可以使材料转换成一种橡胶态,聚合物变软,热膨胀率也会加大。来料板材是一个经过高温高压的过程,在压制过程中会残留不同的应力,即使同一规格基材不同批次之间的尺寸一致性也较差。超大尺寸PCB来料主要来自不同PCB供应商,不同供应商的制造工艺能力有差异,再加上大尺寸PCB工艺流程更加复杂,加工难度增加,误差就会加大。经过回流后仍会出现不同程度形变,对印刷支撑的要求更加严格。大尺寸PCB板印刷过程中对支撑方面要求较高,使用真空软顶针的支撑方式无法满足支撑要求,进而引起连锡、少锡等印锡不良现象,对此,需要特别制作专用印锡底座,来解决支撑问题,单板专用制程底座。钢网及PCB表面洁净度的影响研究钢网和PCB表面存在异物,很容易导致印刷出现短路、偏移等不良,出现这类不良只能进行二次印刷,印刷质量风险增加。日常生产过程中,钢网清洗要求钢网每隔12小时进行钢网清洗。由SMT生产操作员将钢网送到钢网清洗房,由钢网清洗房设备操作员统一用清洗机自动清洗。一般清洗过程中,清洗完成后肉眼检查无任何异物及焊膏残留,则将钢网装回印刷机上,添加焊膏,进行印刷生产。PCB清洁动作主要包含两个方面。一是上板清洁,PCB上板时,SMT操作员手持清洁滚轮对PCB进行表面全覆盖的2~3次清洁,去除PCB表面灰尘和污物,确保PCB印刷面的清洁度;二是PCB的清洗作业,当PCB贴片紊乱或者大面积印锡不良时,需对PCB进行清洗作业,一般是先刮除表面物料和焊膏,再清洗干净重新印刷。在大板的生产过程中,为了保证印刷质量,减少因钢网残留异物、堵孔等导致的洗板重印动作,过程清洗钢网时加入电子放大镜检查,避免清洗不彻底的钢网上线。超大尺寸PCB板在印锡工序中,异物残留导致SPI报警占的比率很大,针对于此,增加了清洁除尘工序及使用手电筒、放大镜等检查工具检查包括PCB来料、生产过程等环节残留的异物。改进成效为保证5G产品PCBA贴片质量,本课题选取了某款超大PCB作为研究验证对象,经过团队技术攻关,分析技术难点实施针对性闭环改善措施,做好过程质量管控,及时对后端检测发现问题实行针对性有效闭环,超大尺寸大板印刷问题得以有效改善。统计该单板的印锡SPI设备检测合格率月平均值。单板印刷检测合格率在6个月内提升了24.2%。验证措施有效,问题得到闭环解决,超大尺寸PCB印刷合格率得以稳步提升。结论超大尺寸PCB作为当前SMT设备加工能力极限,大板与钢网加工公差叠加导致焊膏印刷问题给生产带来极大的挑战,一直是业界难点、痛点。本研究结合5G产品的设计需求,从实际单板的闭环改善出发,立足于印刷的现实问题的改善,优先验证了措施的有效性,对超大尺寸单板的印刷问题解决具有一定的参考价值。论文得出以下结论:PCB设计为保证信号完整性而采取不同板材混压设计、低损耗设计、非对称设计等增加了PCB加工的公差精度、翘曲、残余应力、残铜非对称等风险。多厂家、多批次PCB制造带来的位置精度差的问题可通过钢网开口的坐标补偿来降低,在材质上涂纳米涂层的FG材质钢网的下锡性优越。印刷机单轴运动精度、平台水平度以及各平台之间的平行度、重复印刷精度三个方面的精度有效保障了超大尺寸单板印刷精度。设计专用的印锡底座能够有效的应对超大尺寸单板支撑不足的问题,对于实际的印刷改善很有必要。减少或消除外界带来的钢网以及PCB表面污染是印刷合格率提升的有力保障。合明科技谈:如何实现SMT焊锡膏钢网水基清洗高效低成本的工艺? SMT锡膏焊接工艺中,锡膏印刷钢网需要进行定期的离线清洗,是SMT工艺中必不可少的流程和运行方式,SMT钢网的干净度直接影响到锡膏印刷的图形准确性和锡膏量,保障锡膏焊接质量,减少焊点缺陷非常重要的一个环节,特别是对高精度密间距的印刷尤其重要和关键。许多厂商现有的钢网清洗设备往往是传统的气动喷淋机,使用有机溶剂型清洗剂或酒精进行钢网的清洗,此法解决了原来人工清洗可靠性不高,清洗干净度没有保障的难题。自动清洗的方式实现了钢网的连续完整的清洗,但是随着环保,安全等要求的提升,用溶剂型清洗剂清洗钢网的方式在逐渐的改变和变化,使用环保水基清洗剂配合清洗机进行钢网清洗成为SMT印刷钢网清洗的方向和趋势。原有气动喷淋机用挥发性有机溶剂作为清洗材料作业,因为溶剂的闪点低挥发度高,运行中溶剂的蒸发损失大,高浓度的溶剂蒸气安全性风险大,时常有爆燃事故发生,且清洗剂作业成本高居不下。使用环保水基清洗剂替换溶剂型清洗剂,可用相同的作业时间和效率,就能完整地清洗锡膏钢网,当然此作业方式水基清洗工艺不完整存在缺陷,因为水基清洗剂本身的特性,无法在常温条件下干燥,故钢网清洗后还需人工漂洗或者是用无纺布进行擦拭干净,达到可使用的状态。这种运作方式会使清洗剂成本大幅降低,又获得了安全环保的作业环境,彻底避免了溶剂爆燃,只是加大了作业人员人工漂洗或擦拭工作量。少数气动喷淋机具备共腔清洗和漂洗的功能。通俗的话来说,先进行钢网清洗,然后在同一腔内进行漂洗。机器配置了清洗剂槽和漂洗液槽,清洗和漂洗轮换进行工作。这类机器能实现水基清洗剂的清洗和漂洗功能,满足了水基清洗剂完整工艺的要求,但是因为共腔清洗带来了交叉污染和串液。非常好理解,当清洗的时候,腔体内壁和钢网因喷淋清洗剂的关系,沾附大量的水基清洗剂,当水基清洗剂清洗完后,将清洗液排入到清洗槽,此时腔体内壁、钢网表面粘附的水基清洗剂,管道中存留的清洗剂会随着漂洗的进行,而将水基清洗剂带入了漂洗液。当进行下一张钢网清洗的时候,腔体内又有水漂洗液的沾附和存留,会将这部分的漂洗水带进了清洗剂,从而稀释了水基清洗剂。随着钢网不断的清洗漂洗作业运行,清洗剂的浓度会逐步的降低,漂洗水的污染也会逐步升高,造成了清洗剂和漂洗水的双向稀释和污染,此种影响取决于清洗机腔体面积大小和管道存留残液多少。尽管如此,此类运作方式也比用溶剂清洗的成本大大降低,同时效率也有所提高。最佳的运作方式是使用专用的钢网超声波清洗机,配备独立的超声波清洗槽,独立的漂洗槽,独立的干燥槽。这样在进行钢网水基清洗的时,只损失了从清洗槽到漂洗槽钢网本身的水基清洗剂粘附带离液,一般来说这个带离液只有几十克,所以说清洗剂的损失会非常少。漂洗槽因清洗剂带离液污染量小,既能保证漂洗的干净度。此类作业方式,避免了共腔清洗漂洗清洗剂和漂洗水双向稀释污染的不利影响,充分发挥了水基清洗剂寿命长的突出优势。这样就可以形成水基清洗钢网高效低成本的最佳作业方式,虽然此类设备要比气动喷淋机投入要高,对于实际运作来说,运行半年到一年半就可以将投入超出部分,用水基清洗剂的低成本运行而回收回来,长期将会获得很好的效率、清洗效果和低成本的运行方式从工艺设计角度来说,满足钢网水基清洗效果和效率的技术要求,选型配置好相应的钢网清洗机以及水基清洗剂,达成水基清洗完整工艺,发挥水基清洗剂安全环保、寿命长的特性优势,在工艺、设备和水基清洗剂的配合和保障条件之下,大幅降低使用成本,提高效率而获得高水准的干净干燥的钢网。以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技5G产品PCBA焊膏锡膏水基清洗剂、SMT焊后助焊剂锡膏残留清洗剂、PCB组装除助焊剂清洗剂,电路板组装件清洗剂,电子封装水基清洗解决方案,PCB波峰焊清洗剂,治具助焊剂清洗剂,助焊剂清洗剂,PCB治具清洗剂,PCB助焊剂清洗剂,合明科技,SMT电子制程水基清洗全工艺解决方案,汽车用 IGBT芯片封装焊后清洗剂,IGBT芯片清洗剂,IGBT模块焊后锡膏清洗剂,IGBT功率半导体模块清洗,SMT锡膏回流焊后清洗剂,PCBA焊后水基清洗剂,系统封装CQFP器件焊后助焊剂清洗剂、SIP芯片焊后清洗剂、BMS电路板焊后清洗剂,半导体分立器件除助焊剂清洗液、半水基清洗剂、IGBT功率模块焊后锡膏水基清洗剂、PCB组件封装焊后水性环保清洗剂、SMT封装焊后清洗剂、精密电子清洗剂、半导体分立器件清洗剂、SMT焊接助焊剂清洗剂、锡嘴氧化物清洗剂、PCBA清洗剂、芯片封装焊后清洗剂、水性清洗剂、FPC清洗剂、BGA植球后清洗剂、球焊膏清洗剂、FPC电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后助焊剂清洗剂、组件和基板除助焊剂中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶,SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。

  • ​4G架构的缺陷及未来5G可增强、改进的方向-合明科技钢网清洗机

    ​4G架构的缺陷及未来5G可增强、改进的方向-合明科技钢网清洗机

    4G架构的缺陷及未来5G可增强、改进的方向-合明科技钢网清洗机 文章来源:上海情报服务平台 李远东文章关键词导读:5G、通讯基站、频谱、毫米波、物联网、传感器、芯片、PCBA线路板、钢网清洗机 一、 5G应增强对网络层基本属性必备功能的支持与移动通信网络架构一样,(国际)互联网的基础架构也在持续地演进以支持各种新兴的应用场景。但是,网络基础架构演进的最大挑战之一是IP(互联网协议)已经越来越满足不了新的需求。IP的设计是在几十年之前完成的,其时,互联网络的唯一目标仅是迅速且有效地在固定的通信终端之间传输分组数据包,分组包的头部包含通信终端所在IP地址用以“寻址”,基础网络的功能仅仅是利用路由器及相关路由协议进行分组数据包的多跳传输。与其它网络技术不同的是,(国际)互联网的体系结构很难进行统一的而且准确的定义。(国际)互联网的设计主要遵循的基本原则包括:(1)利用节点位置进行标识;(2)协议栈分层设置,各层具有不同的主要功能;(3)在网络层部署唯一的网络互联IP协议(从而造成了如今的“细腰”现象);(4)基于数据报提供无连接的服务;(5)“边缘论”:由终端自行执行复杂的网络功能(比如可靠传输以及拥塞控制等,而连接终端的基础网络只负责简单地传送。基于上述5大设计原则,在过去的30年,(国际)互联网无疑取得了巨大的成功,并显示出其强大的生命力。然而它们现在却面临着越来越大的压力,需要我们现在对其进行重新审视。时至今日,由于当前的网络环境与几十年前最初设计所设想的已经出现了很大的不同(主要体现在两个方面:(1)用户的内涵(可以是人类,也可以是物体)、数目和网络的接入带宽都已经产生了巨大的增长;(2)新兴的网络技术、计算技术以及新的业务应用与商业模式不断“涌”现),(国际)互联网面临着一系列问题和挑战(比如安全性差、健壮性差、服务质量差、网络可管性差、对网络新技术的支持能力弱、对新兴计算技术的支持能力弱、不可预测等),在很多方面已经不能满足各种新兴应用场景的需求。在上述大背景之下,业界逐渐认识到,当前(国际)互联网的体系结构已经不能适应甚至正在阻碍各种新兴应用的进一步发展。为了满足更多的新兴应用场景的相关需求(比如在移动性、内容分发传输以及安全性等方面的需求),基础网络运营商就不断以“修补”的方式(要么新部署诸如CDN的叠加覆盖新型网络,要么在已有网络中新增一些专用的网元)来满足相关需求(一句话,可以总结为“头痛医头,脚痛医脚”),这样,如今的(国际)互联网架构已经完全不是它最初所设想的那样了。于是,相关的功能并非包括在原始设计中的基本元素系列里面。这就造成了多年以来网络建设、管理以及运维成本的急剧上升。由此,(国际)互联网就急切需要进行面向下一代的演进。目前,国际上对下一代互联网体系结构的研究尚处于最初的探索阶段,在下一代互联网的存在形式以及发展方式等方面均存在着分歧。以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技钢网清洗机\SMT焊后助焊剂锡膏残留清洗剂、PCB组装除助焊剂清洗剂,电路板组装件清洗剂,电子封装水基清洗解决方案,PCB波峰焊清洗剂,治具助焊剂清洗剂,助焊剂清洗剂,PCB治具清洗剂,PCB助焊剂清洗剂,合明科技,SMT电子制程水基清洗全工艺解决方案,汽车用 IGBT芯片封装焊后清洗剂,IGBT芯片清洗剂,IGBT模块焊后锡膏清洗剂,IGBT功率半导体模块清洗,SMT锡膏回流焊后清洗剂,PCBA焊后水基清洗剂,系统封装CQFP器件焊后助焊剂清洗剂、SIP芯片焊后清洗剂、BMS电路板焊后清洗剂,半导体分立器件除助焊剂清洗液、半水基清洗剂、IGBT功率模块焊后锡膏水基清洗剂、PCB组件封装焊后水性环保清洗剂、SMT封装焊后清洗剂、精密电子清洗剂、半导体分立器件清洗剂、SMT焊接助焊剂清洗剂、锡嘴氧化物清洗剂、PCBA清洗剂、芯片封装焊后清洗剂、水性清洗剂、FPC清洗剂、BGA植球后清洗剂、球焊膏清洗剂、FPC电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后助焊剂清洗剂、组件和基板除助焊剂中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶,SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。

  • SMT焊后助焊剂锡膏残留清洗剂合明科技分享:深度解析SMT焊接异常与PCB镀层关系

    SMT焊后助焊剂锡膏残留清洗剂合明科技分享:深度解析SMT焊接异常与PCB镀层关系

    SMT焊后助焊剂锡膏残留清洗剂合明科技分享:深度解析SMT焊接异常与PCB镀层关系一、焊接分类1.熔焊2.压焊3.钎焊电子装配的核心——连接技术:焊接技术焊接技术的重要性 ——焊点是元器件与印制电路板电气连接和机械连接的连接点。焊点的结构和强度就决定了电子产品的性能和可靠性。焊接学中,把焊接温度低于450℃的焊接称为软钎焊,所用焊料为软钎焊料。软钎焊的特点:1钎料熔点低于焊件熔点。2加热到钎料熔化,润湿焊件。3焊接过程焊件不熔化。4焊接过程需要加焊剂。(清除氧化层)5焊接过程可逆。(解焊)电子焊接——是通过熔融的焊料合金与两个被焊接金属表面之间生成金属间合金层(焊缝),从而实现两个被焊接金属之间电气与机械连接的焊接技术。电子焊接(SMT焊接)属于软钎焊二、PCB镀层PCB表面处理:对需要焊接元件的裸露焊盘进行镀层处理了。目的:增加可焊性,和保护作用。PCB表面处理方式:在裸露的底材铜面上进行表面处理PCB表面镀层的处理方式分类1.喷锡2.OSP3.化学锡4.化学银5.电镀镍金6.化学镀镍金1.无铅喷锡•流程:微蚀-水洗-涂耐高温助焊剂-喷锡-水洗。(有的厂在微蚀前先预热板子)。•过程:PCB喷锡时,浸在熔融的无铅焊料中(约270℃),快速提起PCB,热风刀(温度265-270℃)从板子的前后吹平液态焊料,使铜面上的弯月形焊料变平,并防止焊料桥搭。•设备:水平式,垂直式无铅热平整平机。(水平式得到的镀层均匀些,自动化生产)。•物料:无铅焊料,如SnCuNi,SnCuCo,SnCuGe或305焊料。耐高温助焊剂。•要求:焊盘表面2-5微米,孔内应小于25微米(也有放宽到38微米)。•特点:涂覆层不够平坦,主要适用于宽线,大焊盘板子,HDI板通常不采用。对覆铜板耐热性要求高。喷锡制程比较脏,有异味,高温下操作,危险。其使用受到一定的限制。2.OSP•又称为preflux(耐热预焊剂),是早期松香型助焊剂的延续和发展。•流程:除油-微蚀-酸洗-纯水洗-OSP-清洗-吹干。•五代产品:⑴咪唑(或苯并三氮唑)类;⑵烷基咪唑类;⑶苯并咪唑类; ⑷烷基苯并咪唑类。⑸烷基苯基咪唑类。•第4代:目前使用最多的是烷基苯并咪唑,热分解温度250-270℃,适用于无铅焊接温度(250-270℃)下多次回流焊接温度。•第5代: 烷基-苯基-咪唑类HT-OSP。分解温度为354℃,具有好的热稳定性,在焊接界面上不容易形成微气泡,微空洞,提高了焊接结合力。•原理:在铜表面上形成一层有机膜,牢固地保护着新鲜铜表面,并在高温下也能防氧化和污染。OSP厚度0.1-0.2微米,或0.2-0.5微米。•特点:工艺简单,成本低廉,既可用在低技术含量的PCB上,也可用在高密度芯片封装基板上。是最有前途的表面涂覆工艺。(争议点:装配时分不清颜色,OSP同铜色泽相仿,划伤板子,影响焊接,OSP储存期约6个月)。目前,OSP可经受热应力(288℃,10s)三次,不氧化,不变色。3.化学锡•流程:除油-微蚀-酸洗-纯水洗-沉锡-清洗。•特点:由于目前所有焊料都是以锡为主体的,所以锡层能与任何种类 焊料相兼容。从这个角度看,沉锡在PCB表面涂覆几个品种比较中有很好的发展前景。•厚度:1.0±0.2微米。•问题:⑴经不起多次焊接,一次焊接后形成的界面化合物会变成不可焊表面。 ⑵会产生锡须,影响可靠性。 ⑶沉锡液易攻击阻焊膜,使膜溶解变色,对铜层产生倒蚀。 ⑷沉锡温度高,≥60℃,1微米锡层需沉十分钟。•改良:在沉锡液中加入有机添加剂,使锡层结构呈颗粒状,克服了锡 须,锡迁移问题,热稳定性亦好。•使用:有的客户指定,用沉锡镀层,比无铅喷锡层平坦。通信母板适用。 沉锡后板子应存放在良好的房间中,在存贮有效期内使用。4.化学银•流程:除油(脱脂)-微蚀-酸洗-纯水洗-沉银-清洗。•特点:⑴工艺简单,快捷,成本不高。 ⑵沉Ag液含一些有机物,防银层变色,银迁移。 ⑶镀层厚度0.1-0.5微米(通常0.1-0.2微米)焊接性能优良。 ⑷银层在组装时具有好的可检查性(银白色)。•问题:·浸Ag生产线上全线用水为纯水。防银层变黄发黑。 (自来水中有氯离子,Ag+Cl AgCl,生成白色沉淀) ·银与空气中的硫易结合,形成硫化银,黄色或黑色。 所有操作,贮存,包装,均需戴无硫手套,无硫纸包装,贮存环境要求高。不容许用普通纸相隔板子,不允许用橡皮圈包板子。 ·防银离子迁移,已沉银板子不得存放在潮湿的环境中。在贮存期内使用。 参看CPCA标准“印刷板的包装、运输和保管”(CPCA1201-2009)。•应用:客户指定。在高频信号中,沉Ag板电性能良好。欧美不少用户要求作沉Ag板。5.电镀镍金•流程:除油-微蚀-酸洗-纯水洗-镀镍-纯水洗-镀金-回收金-水洗•镀层类型: ⑴镀硬金。 用在:PCB插头,按键上。 特点:·耐磨,接触良好,有硬度(120-190㎏/㎜²﹚ ·镍打底,Ni层厚度3-5微米;金厚度:0.1,0.25,0.5,0.8,1.0…微米。 ·金镀层含有钴(Co,0.5%﹚,或Ni锑等金属。 ⑵镀软金。纯金,24K金。 用途:焊接用。 特点:·镍打底,≥2.5微米,防止金层向铜层扩散,镍层在焊接时牢固同焊料结合。 ·镀Au层很薄,0.05-0.1微米。•特点:·线路上要镀上金,成本高,目前已很少使用。 ·金面上印阻焊剂,阻焊易脱落。 ·焊接时金层会变脆。(焊料中金含量≥3%时)6.化学镍金英文全称:Electroless Nickel and Immersion Gold。简称ENIG。化镍沉金。·流程:除油(脱脂)-微蚀-活化-化学镍-化学金-清洗。·特点: ⑴化学镀Ni/Au镀层厚度均匀,共面性好,可焊接性好,优良的耐腐蚀性,耐磨性。 广泛应用于手电、电脑等领域。 ⑵镍层厚度3-5微米,目的防铜-金界面之间互相扩散,保证焊点可靠焊牢。 ⑶化学Ni/Au已迅速取代电镀Ni/Au。 ⑷化学镍是工艺关键,又是最大难点。 ⑸化金层通常为0.05-0.15微米。•反应机理: ⑴化镍:·铜面在金属钯催化下,通过溶液中的还原剂和镍离子开始镀镍反应。镍本身是进一步化学镀镍的催化剂,在溶液中的还原剂次磷酸钠的作用下,化学沉镍过程会不断继续下去,直至产品在槽液中取出。磷在沉积过程中同镍共镀到镀层中,化学沉镍,实际是化学沉镍磷合金。 ⑵沉金:氧化还原反应。通过镍金置换反应在镍面上沉积上金。•化学镀镍层实际上是镍-磷(Ni-P)合金层。镀液中的次磷酸根离子(P为P2+)在镀液中主要作为还原剂,但是P2+也可以发生歧化反应,自我还原成单质P,并和Ni原子一起沉积,同时有氢气(H2)放出[2]。从Ni-P二元相图来看,P在Ni中的溶解度非常小,其共晶点位置(势能最低)存在Ni和Ni3P两个稳定固相,其中Ni3P相更加稳定。•化学镀金是一种置换反应,在镀液中,Au离子从基板上的Ni原子中得到电子,结果是Ni原子变成离子溶解到镀液中,Au离子变成原子沉积到基板上。•2 Au(CN)2— + Ni → 2 Au +Ni2+ + 4 CN —[3]•当Ni层表面完全被Au原子覆盖时,即镀液和Ni原子不接触时,反应即停止。Au层的厚度通常在0.05-0.1mm之间,其对镍面具有良好的保护作用,而且具备很好的接触性能。表面处理方式镀层特性制造成本 厚度(微米)保存期应用比例无铅喷锡镀层不平坦,主要适用于大焊盘、宽线距的板子,不适用于HDI板。制程较脏,味难闻,高温。中高焊盘上2-5孔内≤251年20%OSP镀层均一,表面平坦。外观检查困难,不适合多次reflow,防划伤。工艺简单,价廉。焊接可靠性好。最低0.1-0.5半年20-25%化学镍金镀层均一,表面平坦。可焊性好,接触性好,耐腐蚀性好,可协助散热。工艺控制不当,会产生金脆,黑盘,元件焊不牢。高Ni 3-5Au0.03-0.081年30-35%化学锡镀层均一,表面平坦。锡须难管控,耐热性差,易老化,变色。可焊性良好。低0.8-1.2半年5-10%化学银镀层均一,表面平坦。可焊性好,可耐多次组装作业。对环境贮存条件要求高,易变黄变色中0.1-0.5半年5-10%电镀镀镍金镀层不均一,接触性好,耐磨性好,可焊。浪费金,金面上印阻焊附着力难保证。最高Ni3-5Au0.051年10%焊接时 ·焊接的实质是在镍的表面进行的。 ·金层是为了保护新鲜的镍表面不被氧化。金层不应太厚。 ·在焊接的温度下,很薄的金层会迅速融入焊料中。 ·焊接时,在镍表面首先形成Ni3Sn4的IMC结构,是一层平整针状的表面。这层化合物能够降低焊料与Ni-P层之间的反应,成为很好的阻挡层。 ·但是,熔融的Sn易于通过NiSn的空隙进入到Ni3Sn4界面,并形成Ni3SnP的界面共晶化合物,引起Ni3Sn4破裂,造成可焊性问题。焊接时产生的IMC IMC:Intermetallic Compound的缩写。中文:介面金属间化合物。 化Ni沉Au层作无铅焊接时,金层在充足的热量下,会迅速溶入焊锡的主体中,形成四处分散的AuSn4的介面金属间化合物。金溶入的速度比镍要快几万倍(溶速为117微英寸/秒)。而只有镍和锡在较慢的速度下形成的共晶化合物Ni3Sn4而焊牢。所以说,沉Ni/Au层在焊接时形成焊接牢固的是Ni3Sn4这一层IMC(介面金属间化合物)。 化Ni沉Au焊接中IMC的厚度一般在1-3微米。过厚,过薄的IMC层都会影响到焊接强度。印刷完锡膏后之ENIG板焊接过程中金开始融化并扩散到焊料中,锡与镍将形成IMC层。焊接完成镍与锡形成IMC层(金完全融解后扩散到IMC层中,磷由于部份镍参与形成IMC再次富集在镍层与IMC层之间。)焊接完成后形成的良好IMC层、完全无腐蚀和明显富磷层的SEM照片(如此焊接镀层肯定不会有任何的失效问题)三、SMT焊接异常和PCB镀层关系化镍金主要缺陷 ·黑点,黑斑,黑盘。 ·浅白(色泽不一)。 ·可焊性差,焊点裂开。 ·金脆。 ·富磷层,导致焊点强度不足,元件会脱落。缺陷原因分析 ·当镍层厚度小于2微米时,或不均匀的Ni层(表面处理不好),这时Ni表面显得 浅白。 ·当镍、金面受到了污染,腐蚀时,会产生黑点,黑盘。 化镍后,水洗不良,水质差,或在空气中暴露太久。 沉金反应过度,镍层氧化。 沉金后水洗不良。 沉镍金后储存条件差。 ·当金层太厚,金在焊料中的重量比>0.3%时;或焊接温度不足时,会引起金的不完 全扩散。这时的焊接层IMC强度不足,脆性增大,这就是金脆。 ·当富磷层太厚,镀层中含P太高(>9%),会导致焊点强度不足,元件易脱落。 太厚的IMC层在一定程度上降低焊点的机械结合强度。 ·镍层的含磷量,对镀层的可焊性和腐蚀性至关重要,P占6-9%合适。IMC不能太厚,控制1-3微米为宜。难点,关键点是控制好镍槽。富磷层太厚原因 ⑴沉镍液中磷含量偏高,化镍过程控制不当。镍镀液寿命短。通常4-5MTO后,重新开缸。 (MTO—金属置换周期) ⑵沉镍后水洗,清洁不良,镍面被污染、氧化。被氧化、污染了的镍不会参与镍金之间 的置换反应,在被沉金层覆盖后表现为富磷层。 ⑶沉金过程金层越厚,置换出的镍越多,镍面受到过度腐蚀,形成的富磷层越厚。 沉金不是越厚越好。焊接用金层控制在0.03-0.08微米(1-3微英寸为佳)。 ⑷IMC太厚。焊接过程中是镍与锡形成焊接层IMC,磷不参与焊接。 所以在失去镍的部分磷含量则相对富集,IMC层越厚参与焊接的镍层越多,则富磷层越厚。IMC控制1-3微米为合适。 富磷层中P含量为15-18%,焊点开裂,焊接强度不足,元件脱落。往往发生在IMC与富磷层之间。黑焊盘导致掉件不良1.黑焊盘产生机理实际上,在镀金时,由于Ni原子半径比Au的小,因此在Au原子排列沉积在Ni层上时,其表面晶粒就会呈现粗糙、稀松、多孔的形貌形成众多空隙,而镀液就会透过这些空隙继续和Au层下的Ni原子反应,使Ni原子继续发生氧化,而未溶走的Ni离子就被困在Au层下面,形成了氧化镍(NixOy)。当镍层被过度氧化侵蚀时,就形成了所谓的黑焊盘。焊接时,薄薄的Au层很快扩散到焊料中,露出已过度氧化、低可焊性的Ni层表面,势必使得Ni与焊料之间难以形成均匀、连续的金属间化合物(IMC),影响焊点界面结合强度,并可能引发沿焊点/镀层结合面开裂,严重的可导致表面润湿不良或镍面发黑,俗称“黑镍”。2.实际不良分析;对不良焊点进行扫描电镜(SEM)分析,发现焊点周围有较多的不导电物质,进一步用X射线能谱仪(EDS)分析,发现不导电物质是助焊剂。采用异丙醇将助焊剂洗掉之后再对失效焊点进行SEM分析。因为焊接后,焊盘表面Au层已经扩散走,只剩下Ni层。发现露出的Ni层已经出现腐蚀,具有明显的黑焊盘特征。为了确认Ni层腐蚀的程度,对反润湿的焊盘位置进行切片,发现侧向腐蚀最深已经超出了Ni层厚度的一半,大约有2.8μm,且焊盘的边缘位置腐蚀程度更深,见图3。这种腐蚀必定给焊接时Ni和Sn的合金化带来不良影响。对同一块失效PCB上未焊接的焊盘的Ni层进行扫描电镜分析,同样发现Ni层也已经有明显腐蚀,但是腐蚀程度没有失效位置深,见图4。这和部分焊点失效的现象吻合。焊点出现焊接不良的主要原因是焊盘的镍层已经氧化腐蚀,直接影响了焊料和镍之间的合金化。黑焊盘不光影响到SMT的焊接,对目前的COB绑定工艺也存在潜在危害四、总结1.良好的PCB镀层是完成SMT焊接的先决条件,是形成完美焊点的根本,是生产高可靠性电子产品的基础。2.随着社会的发展SMT已经由有铅到无铅,再到目前的无卤。PCB也由简单的镍金工艺发展到镍钯金工艺,各项工艺变更后又会产生更多的焊接异常问题,比如:“头枕”不良,COB绑线焊盘和SMT焊接焊盘一起生产时对金层厚的管控等一系列连锁问题。3.PCB镀层,在经过清洗后是否会产生变化,SMT后为了去除助焊剂采取的超声波清洗工艺,清洗完成的PCB焊盘镀层是否会遭到不可估计的破坏?清洗后产品频繁出现绑线不良,是否和镀层有关?以上问题有待我们继续研究。来源:SMT顶级人脉圈以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技SMT焊后助焊剂锡膏残留清洗剂、PCB组装除助焊剂清洗剂,电路板组装件清洗剂,电子封装水基清洗解决方案,PCB波峰焊清洗剂,治具助焊剂清洗剂,助焊剂清洗剂,PCB治具清洗剂,PCB助焊剂清洗剂,合明科技,SMT电子制程水基清洗全工艺解决方案,汽车用 IGBT芯片封装焊后清洗剂,IGBT芯片清洗剂,IGBT模块焊后锡膏清洗剂,IGBT功率半导体模块清洗,SMT锡膏回流焊后清洗剂,PCBA焊后水基清洗剂,系统封装CQFP器件焊后助焊剂清洗剂、SIP芯片焊后清洗剂、BMS电路板焊后清洗剂,半导体分立器件除助焊剂清洗液、半水基清洗剂、IGBT功率模块焊后锡膏水基清洗剂、PCB组件封装焊后水性环保清洗剂、SMT封装焊后清洗剂、精密电子清洗剂、半导体分立器件清洗剂、SMT焊接助焊剂清洗剂、锡嘴氧化物清洗剂、PCBA清洗剂、芯片封装焊后清洗剂、水性清洗剂、FPC清洗剂、BGA植球后清洗剂、球焊膏清洗剂、FPC电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后助焊剂清洗剂、组件和基板除助焊剂中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶,SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。

  • PCB过炉治具清洗剂合明科技分享:SMT工艺制程过炉治具清洁保养要求的步骤

    PCB过炉治具清洗剂合明科技分享:SMT工艺制程过炉治具清洁保养要求的步骤

    PCB治具\载具\夹具清洁剂合明科技分享:SMT工艺制程过炉治具清洁保养要求的步骤治具简介治具是一种辅助性工具,是模拟传统在线人员所动作;制工治具能减少人为过失,降低作业难度,使作业更加方便快捷,提高生产效率;制工治具使用安全方便,并且可利用有限空间,提升产能、保证质量。使作业更具机械化,标准化,人性化。治具验收要求(一)量产及检验1.样品检验一切均符合要求且无缺陷,则可以根据需要进行量产载具制作。2.当量产载具验收时,ME工程师须对载具进行检验。检验方式:一次性抽检十块载具,如果发现一块不良,则再抽十块,连抽检三次,如果均不合格,则通知制做单位更改或批退。如果抽检中十块载具有超过四块不良的,则可直接进行批退。3.合格载具投入使用后,应定期保养清洗,以维持整洁及使用质量,而不致于留在载具上的残留物,影响锡炉?的锡,而产生变化,而造成制程上的不良.4.载具验收合格之后,作好交接纪录,载具由部门统一管理。5.载具使用中维修与检查载具在使用中工程师应经常关注载具的使用状况,如载具不能使用,锡炉工程师应在载具上标示不良点,并交由在线领班作好记录,交给制配备员处理,配备员处理不了,则通知治具工程师进行维修,。载具在使用过程中,如吃锡不良,影响产品质量,锡炉工程师应提出解决方案,汇同治具工程师一起解决。6.载具寿命的评估由于载具在连续使用中易产生变形,烧坏,导致卡板,溢锡等不良情形,因此治具工程对所使用的载具进行必要的寿命评估,并如实记录载具使用寿命次数表,在有可能影响生产的情况下,实时提出需求,增加新载具以供产线正常使用。(1)影响载具寿命的因素:(2)载具材料的使用寿命(3)插件零件和SMT贴片零件分布的密集性,数量的多少及被保护的SMT零件的高度(4)不合理的设计方式和不合理的作业与管控治具保养要求(二)保养:1.保养目的:(1)由于载具重复的使用中不可避免的会在板边缘上残留一些助焊剂,这些助焊剂的残留物如不清洁干净,时间一久会损害载具并减少其使用的寿命,同时给锡槽带来多余的锡渣,因此生产线在使用载具的同时要定期对载具进行保养。(2)载具在使用的过程中,时间久之会有螺丝及弹簧松动或脱落,如不及时保养或修理,会影响基板过焊锡炉的质量和质量。2.保养时间及方法(1)载具清洗频率:原则:每周清洗一次;且下线时清洗一次。载具上线连续使用会超过一周(参考制令预估),须由制造部提前1~2天联系生管调配时间安排周六(或周日)对载具进行清洁保养。有多种载具均须清洗时,可安排时间对载具分批清洗。(2)载具清洗频率方法:超音波清洗45分钟。“ROHS”载具超音波清洗60分钟清洗时,将载具放入超音波清洗机中,清洗45分钟,“ROHS”载具清洗60分钟清洗频率不小于40KMZ,使其清洁,操作方法参考超音波清洗机作业规范,清洗之后并将记录填写在“载具保养记录表(3)载具保养:集中分类保管,保持干燥和清洁。载具清洗后应进行检查是否出现不良,并修好。不在在线使用的载具须集中分类保管,并保持干燥和清洁,维修和领用时岩格按治工具领用维护流程图作业来源:网络合明科技谈:合成石治具清洗注意事项 在SMT/DIP工艺中,治具主要应用在各类波峰焊、红外回流焊、电子元件自动插装治夹具等。对其叫法也有很多种,如:SMT载具、过波峰焊治具、过炉万能载具、过锡炉治具、合成石过锡炉治具、纤维板锡炉治具、过炉治具、SMT托盘等等。其材质分类主要有:合成合、玻纤维、铝合金、电木、不锈钢等。合成石过锡炉治具主要有有以下功能:1.支撑薄形基板或软性电路板;2.可用于不规则外型的基板;3.可承载多连板以增加生产率;4.防止基板在回焊时,产生弯曲现象,波峰焊在温度逐渐升高的环境中,仍能继续保持其物理特性的能力,使合成石可在波峰式焊锡过程中,达到高标准的结果并且不会有变形的情况发生.在短时间置于360℃及持续在300℃的操作温度的苛刻环境中,也不会造成合成合树脂基层分离.合成石治具在实际使用过程中,被助焊剂反复浸润及高温烘烤,故需定期进行保养,去除沾附在治具表面上的助焊剂残留、油污等比较顽固的残留物质,确保PCBA组件高效的焊接。我们如何有效管控好合成石治具保养呢?需要注意哪些事项呢?深圳市合明科技作为长期奋战在电子制程行业最前端国家高新技术企业,聚焦行业最新制程清洗技术,专注于电子制程,服务全球电子制造产业,给大家提供相关参考,提供有效、安全、最佳的水基清洗剂,还将帮您找到最优的清洗工艺解决方案,全面为您降低运行成本,提高市场竞争力!帮助您实现设备、工艺、材料的全面升级!首先,我们需要选择合适的清洗剂。电子类清洗剂大体分两种类型:有机溶剂型和水基型清洗剂,众所周知,有机类型清洗剂一般闪点低、易燃易爆且清洗后易发白,对人体伤害性较大;水基类清洗剂无闪点、安全环保,满足电子行业相关标准要求,如合明科技水基清洗剂W4000完全满足目前ROHS、REACH、SONY00259、 HF等环保法规的要求,清洗效率高且低成本。根据治具所需保养数量,配套合适的清洗设备及工艺方式,如超声波、喷淋、浸泡等。合明科技全自动超声波载具水基清洗机是专门针对治具保养开发的,工艺为:自动上料→清洗→漂洗→自动下料,一键完成全自动清洗。综合以上工艺条件,其中最重要一环是:清洗设备所配套清洗材料与合成石治具相互之间兼容性评估。合明科技水基清洗剂W4000具有良好的材料兼容性,对铝,黄铜,玻璃,陶瓷,橡胶,塑料,钢,复合材料,铸铁具安全兼容性。 以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技PCB组装除助焊剂清洗剂,电路板组装件清洗剂,电子封装水基清洗解决方案,PCB波峰焊清洗剂,治具助焊剂清洗剂,助焊剂清洗剂,PCB治具清洗剂,PCB助焊剂清洗剂,合明科技,SMT电子制程水基清洗全工艺解决方案,汽车用 IGBT芯片封装焊后清洗剂,IGBT芯片清洗剂,IGBT模块焊后锡膏清洗剂,IGBT功率半导体模块清洗,SMT锡膏回流焊后清洗剂,PCBA焊后水基清洗剂,系统封装CQFP器件焊后助焊剂清洗剂、SIP芯片焊后清洗剂、BMS电路板焊后清洗剂,半导体分立器件除助焊剂清洗液、半水基清洗剂、IGBT功率模块焊后锡膏水基清洗剂、PCB组件封装焊后水性环保清洗剂、SMT封装焊后清洗剂、精密电子清洗剂、半导体分立器件清洗剂、SMT焊接助焊剂清洗剂、锡嘴氧化物清洗剂、PCBA清洗剂、芯片封装焊后清洗剂、水性清洗剂、FPC清洗剂、BGA植球后清洗剂、球焊膏清洗剂、FPC电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后助焊剂清洗剂、组件和基板除助焊剂中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶,SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。

  • 电子产品可靠性清洗剂合明科技分享:什么是“新基建”?有哪些领域属于新基建?

    电子产品可靠性清洗剂合明科技分享:什么是“新基建”?有哪些领域属于新基建?

    电子产品可靠性清洗剂合明科技分享:什么是“新基建”?有哪些领域属于新基建?面对新冠肺炎疫情影响和全球经济下行压力,3月4日,中共中央政治局常务委员会会议指出,要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度,要注重调动民间投资积极性。一时间,“新基建”成为社会各界关注的热点。导 读 “新基建”指发力于科技端的基础设施建设,涵盖5G基站建设、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网,特高压,城际以及城轨交通七大领域和相关产业链。“新基建”本质上是信息数字化的基础设施。2020年3月,中共中央政治局常务委员会召开会议提出,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。一时间,“新基建”迅速成为资本市场的热点,受到广泛关注。“新基建”投资潜力巨大,经济社会效益显著,将带动十几万亿产值的新经济。中商产业研究院推出的“新基建”专题报告,通过7篇报告分别介绍“新基建”涉及的七大领域,为大家阐述"新基建"领域发展的现状和未来趋势,并梳理了"新基建"领域的投资机会。01特高压特高压是指电压等级在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的输电技术,具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等技术优势。随着新核准线路建设的陆续推进,2020-2025年我国特高压线路长度将保持稳定增长,预计到2025年有望突破4万公里。投资规模破4000亿元。02人工智能在“新基建”7大领域中,人工智能及场景应用的基础建设,是消费投资的主战场。随着新型基础设施建设的加快,人工智能与各个应用场景融合将不断深入。未来,人工智能将更好的参与到全球创新生态的建设中,为中国产业赋能,为全球创新赋能!03充电桩充电桩是为电动汽车充电的充电设施,其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。04数据中心2020年3月初,中共中央政治局提出“加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度”,明确了数据中心作为新基建七大领域之一的重要地位。当前我国数据中心产业正迎来发展新契机,为进一步打造“新基建”核心支柱,数据中心产业发展需进一步提速提质。05工业互联网近年来,我国工业互联网发展态势良好,有力提升了产业融合创新水平,有力加快了制造业数字化转型步伐,有力推动了实体经济高质量发展。随着“新基建”建设热潮兴起,工业互联网有望在利好政策的推动下驶入发展的黄金时期。预计2020年,我国工业互联网产业经济规模将达3.1万亿元,占GDP比重为2.9%,其中核心产业增加值规模将达到6520亿元,融合带动的经济增加值将达2.49万亿元。1 新基建“新”在哪?在新冠肺炎疫情和全球经济下行压力下,新基建起着赋能经济增长、提振社会信心的作用。目前,各方对于其内涵及外延有着多样化的解读。对外经济贸易大学国际贸易学院教授王健认为,新基建是围绕未来数字化生产生活和商业创新的数字化基础设施建设。新基建应具有普惠性,基于新基建发展起来的新商业模式,要惠及各个社会基层,这需要政府给予企业一定的支持。中国铁塔股份有限公司行业拓展部营销总监何训认为,新基建包括数字基建和对传统基建的数字化改造,范畴涵盖“数字基建+公共服务基建”,其“新”主要体现在新理念、新形态、新格局、新生态、新模式上。工信部赛迪研究院城市经济研究中心主任王高翔从城市发展的角度对新基建进行了解读。新基建的“新”体现在新技术、新需求、新模式。随着新经济的发展,城市发展逻辑已经发生了较大变化,城市建设要面向对人的服务,产业发展也需满足对各类人才的需求。他提出,在推进新基建过程中,要面向城市、面向产业、面向创新,也要注意人才赋能的重要性。商汤智能产业研究院院长田丰认为,城镇化(超级城市群)、新工业化(智能制造)、智能化(AIoT)是新基建的“三驾马车”。他提出了“智能新基建”,并认为其未来发展有十大趋势:新型智慧城市未来将实现自调度资源、自优化公共服务;智能新基建的加速建设,会成为经济振兴周期的起点;智能经济将带来显著的“降本增效”效果;媒介变革技术、网络变革技术和计算变革技术将实现叠加;新科技推动新商业;视觉物联网将成为新商业基础设施;智能新基建应具有超前性、普惠性、众创性;人工智能超算中心的建设将利于数据爆炸时代的智能商业转化;人工智能训练平台可以承担“智能新基建平台服务商”的角色;在老龄化社会,劳动力出现短缺,这是智能新基建未来应用上的必答题;“智能+”将参与到应急医疗和全民教育,建设智能社会的公共服务基础设施。2 新基建怎么“用”?新基建作为广泛拉动新经济发展、支撑新业态成长的力量,有哪些应用场景?实现路径如何?王高翔认为,从城市发展的视角来看,布局新基建可以解决城市存在的问题,有效激活“城、人、产”的发展逻辑,同时为城市发展创新提供更优渥的土壤。科大讯飞智慧城市总工程师江志国表示,在城市层面,新基建将推动城市化和数字化、智慧化的深度融合,促进城市的高质量发展。这体现在三个方面:第一,新基建利于数字政务的普及和升级,在民生和公共服务上实现更加以人为中心;第二,通过“大数据+人工智能”,末端事件发生时实现快速响应,在社会治理上实现更加以事件为核心;第三是随着数据量增大与数据分析速度的加快,管理决策上将更加以数据为支撑。5G网络建设是新基建中的关键领域,哈工大机器人集团高级副总裁、总工程师于振中认为,加快布局5G,将给机器人产业带来很多机会,利于机器人云端计算发展。目前,我国在机器人云端计算方面已具备一定基础,随着5G的发展,未来机器人在应用成本降低的同时,处理能力则会加强。北京中航智科技有限公司董事长田刚印表示,新基建的加速建设,将更加利于无人机行业的发展和创新空域管理方式。在无人驾驶时代,无人系统大大降低驾驶难度,航空级无人机发展速度可能比无人驾驶汽车更快,航空级无人机可以成为新的出行方式。他提出了一个极具想象力的应用场景:借5G、大数据和空天一体化网络,空域使用理念将发生变革,很有可能在应用上实现创新飞跃,比如用几千块钱的成本开通空中的无人机“高速公路”。3 新基建怎么“建”?目前,新型基础设施配置不到位、跨区域和跨行业数据流动不畅、数字经济和数字技术相关软环境不够优化等问题,仍在制约数字经济发展。在加快新基建的过程里,有哪些“血栓”亟待疏通,才能有效赋能新经济?王健认为,新基建要注意打破封锁格局,具备一定技术标准,实现跨地区、跨行业的技术整合效应。目前基于互联网和数字化的生态体系仍存阻塞点,因此新基建既要有硬件建设,也要注意网络软环境建设,如云计算服务体系、大数据服务体系、数据隐私和数据流动相关的法律制度及商业环境营造等。江志国表示,目前还存在一些妨碍数据化基础设施应用的问题:第一是观念问题,第二是现存设计上需要改变,第三是人才培养问题。平安成科品牌总监陈宁表示,目前的互联网生态体系中,关于公开注册、简化流程,电子认证、电子证照、电子流程和电子招标手续这些方面,B2B平台还无法做到像2C平台一样便捷。新基建的建设需要时间,要有标准、要共享、要整合,同时,科技正在飞速发展,但将科技成果转化为企业收益,仍是产业层面上的巨大挑战。4如何打通现存阻塞点?何训建议,要以共建机制促进多元化运营,以共享方式推动新基建的建设发展,以共赢的市场化机制让新基建赋能经济,以共商机制促进融合。在新基建布局上,何训认为可以这样做:加强新基建国家队建设;进一步繁荣新基建的社会生力军;进一步加强融合;建设标准和规范,如数据互通、网络安全的标准和规范。王高翔提醒,加快新基建要把握好节奏,注重科学理性决策,在小步迭代的同时适度超前,为未来五年到十年的城市发展、产业创新提供一定动力或超前的场景供给。商汤人工智能产业联盟秘书长吴坤从对“智能新基建”的发展需求上,提出三点建议:未来要加强人工智能超算中心建设,继续夯实通用算力基础,提升计算加速能力;提升计算凡在能力,提升端侧基础能力;建设协同生态能力,推进人工智能生态圈建设。吴坤认为,新冠疫情让人们进行了一次空前的数字化强制体验,使人们更加意识到新基建的建设意义。新基建经济价值需要新的计算方式,未来很可能出现数字经济的全新计算方法和指标体系,从而计算新基建到底带来多大价值。来源:以下文章来源于瞭望东方周刊 ,作者瞭望东方以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技电子产品可靠性清洗剂、回流焊冷凝器/过滤网焊接夹治具工具/风机叶片、选择焊锡嘴除氧化清洁液、印制板助焊剂清洗剂、功率模块锡膏清洗剂,微波功率芯片焊后清洗剂、IGBT功率器件封装焊后清洗剂、晶圆级封装焊后清洗剂、芯片封装焊后焊膏清洗剂、芯片焊后球焊膏、 芯片焊后锡膏 、芯片焊后清洗 、助焊剂清洗剂、PCB组件封装焊后水性环保清洗剂、SMT封装焊后清洗剂、精密电子清洗剂、半导体分立器件清洗剂、SMT焊接助焊剂清洗剂、锡嘴氧化物清洗剂、PCBA清洗剂、芯片封装焊后清洗剂、水性清洗剂、FPC清洗剂、BGA植球后清洗剂、球焊膏清洗剂、FPC电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后助焊剂清洗剂、组件和基板除助焊剂中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶,SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。

  • 钢网清洗机合明科技:简述芯片制造包含哪些内容?

    钢网清洗机合明科技:简述芯片制造包含哪些内容?

    本章介绍芯片生产工艺的概况。通过在器件表面生成电路元件的工艺顺序,来阐述4种最基本的平面制造工艺。解释从电路功能设计图到光刻掩膜版生产的电路设计过程。阐述了晶圆和器件的相关特性与术语。钢网清洗机合明科技:简述芯片制造包含哪些内容?1、晶圆生产的目标芯片的制造,分为4个阶段:原料制作、单晶生长和晶圆的制造、集成电路晶圆的生产、集成电路的封装。前两个阶段已经在前面第3章涉及。本章讲述的是第3个阶段,集成电路晶圆生产的基础知识。集成电路晶圆生产(wafer fabrication)是在晶圆表面上和表面内制造出半导体器件的一系列生产过程。整个制造过程从硅单晶抛光片开始,到晶圆上包含了数以百计的集成电路芯片。 2、晶圆生产的阶段 下图列举了一片成品晶圆。晶圆表面各部分的名称如下: (1)器件或叫芯片:这是指在晶圆表面占大部分面积的微芯片掩膜。 (2)街区或锯切线:在晶圆上用来分隔不同芯片之间的街区。街区通常是空白的,但有些公司在街区内放置对准靶,或测试的结构。 (3)工程试验芯片:这些芯片与正式器件(或称电路芯片)不同。它包括特殊的器件和电路模块用于对晶圆生产工艺的电性测试。 (4)边缘芯片:在晶圆的边缘上的一些掩膜残缺不全的芯片。由于单个芯片尺寸增大而造成的更多边缘浪费会由采用更大直径晶圆所弥补。推动半导体工业向更大直径晶圆发展的动力之一就是为了减少边缘芯片所占的面积。 (5)晶圆的晶面:图中的剖面标明了器件下面的晶格构造。此图中显示的器件边缘与晶格构造的方向是确定的。 (6)晶圆切面/凹槽:图中的晶圆有主切面和副切面,表示这是一个 P 型 <100> 晶向的晶圆(参见第3章的切面代码)。300毫米晶圆都是用凹槽作为晶格导向的标识。以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技钢网清洗机、回流焊冷凝器/过滤网焊接夹治具工具/风机叶片、选择焊锡嘴除氧化清洁液、印制板助焊剂清洗剂、功率模块锡膏清洗剂,微波功率芯片焊后清洗剂、IGBT功率器件封装焊后清洗剂、晶圆级封装焊后清洗剂、芯片封装焊后焊膏清洗剂、芯片焊后球焊膏、 芯片焊后锡膏 、芯片焊后清洗 、助焊剂清洗剂、PCB组件封装焊后水性环保清洗剂、SMT封装焊后清洗剂、精密电子清洗剂、半导体分立器件清洗剂、SMT焊接助焊剂清洗剂、锡嘴氧化物清洗剂、PCBA清洗剂、芯片封装焊后清洗剂、水性清洗剂、FPC清洗剂、BGA植球后清洗剂、球焊膏清洗剂、FPC电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后助焊剂清洗剂、组件和基板除助焊剂中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶,SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。

  • 电路板松香焊剂清洗剂合明科技分享:PCBA焊接残留物对器件可靠性影响有多大?

    电路板松香焊剂清洗剂合明科技分享:PCBA焊接残留物对器件可靠性影响有多大?

    电路板松香焊剂清洗剂合明科技分享:PCBA焊接残留物对器件可靠性影响有多大?电子信息业的发展趋势对PCBA的组装工艺的要求越来越高,而电子整机产品的可靠 性和质量主要决定于PCBA的可靠性和质量水平,在工艺实践以及PCBA的失效分析中, 作者发现PCBA上的残留物对PCBA的可靠性水平影响极大,但不为人们特别是工艺工程 师或相关的品质控制人员的重视,尽管这种状况目前正在发生变化。但由于PCBA的可靠 性问题常常是用户使用一段时间后才发生,同时各厂家的技术手段所限,没有能够将这些失 效现象与残留物的存在联系起来,也就无法了解和评估残留物对PCBA的可靠性的影响。而在残留物中,无机残留物会减小绝缘电阻,增加焊点或导线间的漏电流,在潮湿空气条件 下,会使金属表面腐蚀,有机残留物(如松香、油脂等)会形成绝缘膜,这会防碍连接器、 开关、继电器等的接触表面之间的电接触,这些影响会随环境条件的变化及时间延长会加剧, 引起接触不良甚至开路失效。因此,为了 PCBA 的可靠性和质量,必须严格控制残留物的存在,必要时必须彻底清 除这些污染物。本文首先介绍残留物的来源、分析方法、然后详细分析残留物对PCBA 可 靠性的影响并提出对残留物的控制措施与方法。 1. 残留物的类型及来源PCBA 上残留物主要来源于组装工艺过程,特别是焊接工艺过程。如使用的助焊剂残 留物,焊剂与焊料的反应副产物,胶粘剂,润滑油等残留。其他一些来源的潜在危害性相对 较小,比如元器件及 PCB 本身生产运输等带来的污染物、汗渍等。这些残留物一般可以分 为三大类。一类是非极性残留物,主要包括松香,树脂,胶,润滑油等。这些残留物只能用 非极性溶剂进行清洗方可较好地除去。第二类是极性残留物,也叫离子性残留物,主要包括 焊剂中地活性物质,如卤素离子,各种反应产生的盐类,这些残留物需要较好地除尽,必须 使用极性溶剂,如水,甲醇等。还有一类残留物为弱极性地残留物,主要包括来自焊剂中的 有机酸碱,这些物质的去除要获得良好地效果,则必须使用复合溶剂。下面具体地介绍残留 物基本类别。1.1 松香焊剂的残留物 含有松香或改性树脂的焊剂,主要是由非极性的松香树脂及少量的卤化物与有机酸,有机溶剂载体组成,有机溶剂在工艺过程中会因高温而挥发除去。卤化物有机酸(如己二酸)等活性物质主要是去除被焊表面的氧化层,改进焊接效果,但是在焊接中,复杂的化学反应过程改变了残留物的结构。产物可以是未反应的松香、聚合松香、分解的活性剂以及卤化物等活性剂,同锡铅的反应产生的金属盐,未发生变化的松香及活性剂比较易于除去,但具有 潜在危害的反应物清除比较困难。1.2 有机酸焊剂残留物 有机酸焊剂(OR)一般是指焊剂中的固体部分是以有机酸为主的焊剂,这类焊剂的残留物,主要是未反应的有机酸,如乙二酸、丁二酸等以及其金属盐类。现在市面上绝大多数所谓无色免清洗助焊剂就是这一类,它主要由多元有机酸组成,也包括常温下无卤素离子, 而焊接高温时可以产生卤离子的化合物,有时也包括极少量的极性树脂,这类残留物中,最 难除去的就是有机酸与焊料形成的盐类,它们的有较强的吸附性能,而溶解性极差。当PCBA 的组装工艺使用水溶性焊剂时,更大量这类残留物及卤化物盐类会产生,但由于及时的水性 清洗,这类残留物可以得到很大程度的降低。1.3白色残留物白色残留物在 PCBA 上是常见的污染物,一般是在 PCBA 清洗后或组装一段时间后才 发现。PCB见PCBA 的制装过程的许多方面均可以引起白色残留物(见图 1)。图1 在PCBA表面典型的白色残留物而PCBA 的白色污染物,一般多为焊剂的副产物,但PCB的质量不良,如阻焊漆的吸 附性太强,会增加白色残留物产生的机会。常见的白色残留物是聚合松香,未反应的活化剂以及焊剂与焊料的反应生成物氯化铅或溴化物等,这些物质在吸潮后,体积膨胀,部分物质还与水发生水合反应,白色残留日趋明显。,这些残留物吸附在PCB上除去异常困难。天然 松香在焊接工艺中易产生大量的聚合反应。若过热或高温时间长,出问题更严重,从焊接工艺前后的 PCB表面的松香及残留物的红外光谱分析结果证实这一过程(见图2~3)。图2 焊接前松香焊剂中氢化松香的红外光谱(FT-IR)图图3 焊接后PCBA表面白色残留物的红外光谱(FT-IR)图 1.4胶粘剂及油污染PCBA 的组装工艺中,常会使用到一些黄胶,以及红胶,这些胶用于固定元器件。但由 于工艺检测的原因,常常粘污了电连接部位,此外焊盘保护胶带后撕离的残留物会严重影响 电接性能。另外,部分元件,如小型电位器常涂有过多的润滑油,也会污染PCBA 板面, 这类污染的残留,经常是绝缘的,主要影响电连接性能,一般不会造成腐蚀,漏电等失效问 题。2 残留物的分析方法按最近的 EIA/IPC J-STD-001C(电子电气焊接技术要求,2000年2 版)的标准,对 PCBA 组装前各配件表面的残留量以及焊后的 PCBA 的残留量的要求,则首先必须保证各配 件的可焊性的要求,PCB 裸板必须外观清洁,且等价离子残留量小于 1.56mgNaCl/cm2(溶 剂萃取法)。而对 PCBA 除了离子残留量不大于 1.56mgNaCl/cm2 以外,还规定了松香树脂焊 剂残留量的要求,以及外观的要求,具体情况见表 1。表 1 电子组装工艺残留物与清洁度要求与分析方法元器件与 PCBPCBA分析方法外观清洁,不影响可焊性清洁,无脏物,锡渣锡珠及不固定的金属颗粒均不允许显微镜或放大镜目测离子残留物<1.56mgNaCl eq./cm2<1.56mgNaCl eq./cm2或由双方商定IPC-TM-6502.3.252.3.28松香树脂残留物清洁,无残留物Class1<200mg/cm2Class2<100mg/cm2Class3<40mg/cm2IPC-TM-6502.3.37SIR参考有关标准自定义EIA/IPC J-STD-001C有机残留物鉴别清洁,无残留生产方与用户方商定限定的物质。IPC-TM-6502.3.39 PCBA 上残留物或清洁度的分析检测方法主要包括外观状况检查,离子性残留物,松香或树脂性残留物,以及其他有机污染物的鉴别等。其主要的检测标准见表1,下面逐个简要介绍。2.1外观检查 一般可通过目测方式检查,必要时使用放大镜或显微镜,主要观察固体残留物,通常要求PCBA表面必须尽可能清洁,无明显的残留物,但这是一个定性的指标,通常以用户的要求为目标,自己制定检验判断标准,以及检查时使用放大镜的倍数。2.2 离子性残留物分析方法离子性残留物通常来源于焊剂的活性物质,如卤素离子,酸根离子,以及腐蚀产生的金属离子,结果以单位面积上的氯化钠(NaCl)当量数来表示。即这些离子性残留物(只包 括那些可以溶入在溶剂)的总量,相当于多少的NaCl的量,并非在 PCBA 的表面一定存在 或仅存在 NaCl。测试一般都是采用 IPC方法(IPC-TM-610.2.3.25),其中包括手工萃取法, 动态(仪器)萃取法以及静态(仪器)萃取法。冲洗(或萃取)溶剂(一般是75±2%V/V 异丙醇与 DI 水,或者 50±2%V/V异丙醇与DI 水,后者少用)冲洗 PCBA 表面,将离子残 留物溶解于溶剂中,小心收集溶剂,后测量其电导率(电阻率),如果使用仪器则自动进行。利用离子浓度的高低与电阻率变化的关系求得离子总量,然后除以PCBA的表面积,由此 获得单位面积PCBA上的离子污染值。(mgNaCl/cm2)这种测试一般事先用基准的NaCl配 成溶液,进行校准得到标准曲线。使用的混合剂电阻率必须大于 6MΩ.cm.。冲洗萃取PCBA 的残留物时,使用的混合剂的 量一般为1.5ml/cm2,最多不超过 10ml/cm2,在操作时,收集的溶剂的体积是不严格的,但总 的用于清洗的体积必须严格记录,同时,由于温度对清洗效果及电阻率的测量影响极大,需 说明测量时的温度条件。此外对PCBA 及 PCBA 面积的测量及计算统一为:未插装元器件 的裸板PCB:长×宽×2,而PCBA由于元件的缘故,表面积的另外最大增加到50%,但一 般情况增加的量为原表面的 10%。因此PCBA的结果中表示时同时应注明a.溶剂组成b.静态溶剂所用的溶剂体积或动态溶 剂所用的流速,C.测试温度。D.校准情况,E.面积(计算方法)F.测试时间,G 所用仪器。另外静态法与动态法使用的仪器,主要仪器有 IonChaser,Ionognagh以及 OmegaMeter等。它们与用手工萃取法获得的结果的数分别为 3.2/2.0/1.4,因此测量结果必须指明到仪器设 备,此外动态法是可以计录仪器仪器萃取残留物过程电阻率的变化情况,对了解残留物的溶解过程有清晰的了解,并对选择清洗工艺有帮助.许多情况下,由于各种离子的残留,对 PCBA的可靠性影响是不一样的.不仅需要知道残 留物离子的总量或当量是不够的。我们还需要知道影响较大的卤素离子或其他离子时,就采 用另外一种方法来分析,即按IPC-TM-610.2.3.28规定,使用离子色谱仪对混合溶剂清洗(80℃,1h)下来的离子,逐个进行测量分析.然后在换算成单位表面的离子残留量,表2为美国 某著名电器公司对空调主板表面的离子清洁度的要求。表 2 GE公司对PCB &PCBA 表面残留离子的测试要求Ion NameIncomingPCBMaximumLevels(ug/in2)Processed PCBMaximumLevels(ug/in2)Chlorides(Cl-)2.53.5Bromides(Br-)6102-Sulfates(SO4 )33Fluorides(F-)<.5Nitrite()<.5Nitrate(NO3-)<.5Sodium(Na+)<3Potassium(K+)<3Calcium(Ca2+)<.5Ammonium(NH4+)<.5Magnesium(Mg2+)<.5Phosphate(PO43-)<.5Acetate(CH3COO-)<8Formate(HCOO-)<8Total5182.3 松香残留量的分析电子与电气生产线焊接工艺技术要求中,特别是SMT工艺对 PCBA松香残留量有明确的 要求(见表 1),纯松香的残留对Class2以下的产品一般不会带来显著的可靠性问题,因为 他本身的电绝缘性较好,但是另一方面它可导致接触件的接触电阻增加,增加损耗甚至引起 开路。何况它包裹的离子性物质在松香表面老化后有溢出的可能性,因此从保证PCBA及至 整机可靠性的角度,松香残留物越少越好。该项目的分析采用 IPC-TM-610。2.3.27规定的标准方法。首先将使用的焊膏或松香焊剂的松香提取出来。配制成不同浓度的溶液,用紫外分光光度计测量吸光度,然后做成标 准曲线。用同样的溶剂浸泡清洗PCBA样品,然后用紫外分光光度计测其吸光度,查标准曲线获得残留松香的浓度,最后获得单位面积上的残留量。2.4 其它有机才能残留物的测试 PCBA上除松香外的其它有机物,通常为有机酸以及一些油脂类物质一般采用IPC-TM-6502.3.39 规定的标准方法,即用高纯乙腈将残留物转移到MIR测试盘的表面,等乙腈 挥发后,用 FT-IR方法测量,根据红外光谱的特征吸收,鉴别各有机物的组成。 3 残留物对 PCBA 可靠性的影响过多的残留物除了影响PCBA 的外观外,更重要的是造成功能失效,因此残留物对 PCBA 的可靠性可能造成的影响是可以足够严重的。另外,残留物的类型不同对PCBA 的影 响程度与方式都不一样,树脂性残留物主要会引起接触电阻增大,甚至引起开路;而离子性 的残留物除了会引起绝缘性能下降外,还会引起PCBA 的腐蚀,引起开路或短路,使整个 PCBA 失效。3.1残留物造成对PCBA的腐蚀图4是某著名公司的PCBA上失效焊点的外观,该PCBA使用不到半年,失效部位的 焊点已经发白变色且多孔。 图4 某公司一PCBA焊点腐蚀外观 经电子探针分析,发现焊点表面除了碳氧及铅锡成份外,还有检测到超出正常情况含量的卤素(Cl)。这种卤素离子的作用,在空气与水分的帮助下,对焊点形成循环腐蚀,最 终在焊点表面及周边形成白色多孔的碳酸铅,其过程可表示如下: 图5 卤素离子对焊料腐蚀的循环过程简图(二氧化碳与水分来自空气)图6 是卤素离子腐蚀PCBA的又一例子,该PCBA组装时由于使用了铁底材底引线脚 底元器件,铁底材由于缺乏焊料底覆盖,在卤素离子以及水分的腐蚀下很快产生Fe3+,使 版面发红,这些离子的迁移造成该 PCBA 在使用不足半年就发生功能失效。类似例子在我 们的工作中经常遇到。 图6 某公司-PCBA腐蚀失效外观残留离子还可以在 PCB的阻焊漆产生微裂纹时腐蚀 PCB上的导线,图 7 是我们遇到一 例典型失效案例。发黑部位发现较多的卤素,同时在显微镜下检查发现阻焊漆破裂,该板是 在交换机房使用一年左右发现这类失效,导线由于腐蚀形成开路。图7 某公司-PCBA导线腐蚀失效外观3.2引起PCBA 电迁移在PCBA组装成整机,使用一定时间后,特别是在南方的湿热环境下,如果在PCBA表面有离子存在,极易发生电迁移现象,即在 PCBA 工作时焊点(盘)间有电场,有水份,离子就会形成定向迁移,最后形成电流通道,造成绝缘性下降,最常见的例子就是不少显示器或电视机在开机时图象模糊或延迟。如果 PCBA 上使用了含银的焊料,在银腐蚀成银离子后,电迁移更易发生,电迁移失效的 PCBA 在进行必要的清洁后功能常常恢复正常。3.3电接触不良在 PCBA 的组装工艺中,一些树脂比如松香类残留物常常会污染金手指或其它接插件,在PCBA工作发热时或炎热气候下,残留物会产生粘性,易于吸附灰尘或杂质,引起接触电阻增大甚至开路失效,这就是不少通讯设备(如交换机)和高压电房设备需要定期清洁保养的缘故。4 PCBA上残留物的控制通过对PCBA的残留物来源以及残留物可能对PCBA产生的可靠性问题的分析,总结 出控制 PCB残留物的提高其清洁度的基本方法。4.1控制PCB及元器件清洁度来料 PCB 与元器件应保证表面无明显污染物,元器件表面的污染物也会因工艺原因带到 PCB 上。一般 PCB 的离子污染应控制在 1.56mgNaCl/cm2以下,元器件在保持可焊性的 同时,要保证同样的清洁度要求。4.2防止PCBA 转移过程污染在不少企业,组装好的PCBA 随意堆放,车间环境差,无抽风设备,人员赤手空拳行 事,极易引起PCBA 版面的污染,汗渍污染却不可避免,因此必须采取必要的措施,保证作业条件必要的清洁度要求。4.3焊料焊剂的选择 主要包括选用低固态或免清型焊剂,理想的焊剂在工艺中由于预热及焊接热,还有锡波的清洗,会使焊剂中的活性物质得到充分地利用,将清洁度保持到最佳。此外,SMT 使用 的锡膏也一样。部分焊膏的残留物极多,而且去除极难,因此选用非常重要,最好从通过检测的产品中选择进行必要的工艺试验,后再确定。4.4加强工艺控制PCBA 的主要残留物来自焊剂。因此在保证焊接质量的条件下,尽可能提高焊接时的预热及焊接温度,以及必要的焊接时间,使尽可能多的离子残留会随高温分解或挥发,从而得 到清洁的 PCBA。此外,其他控制措施,比如采用防潮树脂保护PCBA 的表面,间接地防止 或降低离子残留物的影响,这也不失一个好办法。4.5使用清洁工艺目前,绝大部分的 PCBA 的离子污染在清洗前难达到小于 1.56mgNaCl eq./cm2。要么与 用户协商降低要求,否则许多要求高的 PCBA,必须经过严格的清洗工序。清洗时既要针对 松香或树脂,又要针对离子性的残留,根据化学上的相似相溶原理清洗。清洗就是残留物的 溶解过程,因此必须使用极性与非极性的混合溶剂,才能有效的去除 PCBA 的残留。目前 由于环保呼声的膨胀,许多性能好的溶剂可能不被使用(如氟氯烃系列溶剂)。必须选用清洁工艺时,又不能对环境造成新的污染。这对许多厂家而言,确实不是一件容易的事。(水基清洗剂清洗PCBA是一种趋势和应用方向。)5 结束语残留物对PCBA可焊性的影响是严重的,所以许多的PCBA失效,都是由于残留物造 成的。在我们要给客户解决的许多个案中有深刻的体会;除了建议生产厂家加强工艺与物料 控制以外,要加强新工艺新技术的研究。我们目前也尽力完善检测的技术手段,为广大厂家或用户分析问题根源,提供改进的措施办法,共同努力减少 PCBA 由于残留物导致的失效, 从而提高 PCBA 的可靠性水平。来源:SMT技术网以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技电路板松香焊剂清洗剂、FPC电路板清洗剂、SMT元器件封装工艺清洗剂、微波组件助焊剂松香清洗剂、车用IGBT芯片封装水基清洗方案,SMT电子制程水基清洗全工艺解决方案,汽车用 IGBT芯片封装焊后清洗剂,IGBT芯片清洗剂,IGBT模块焊后锡膏清洗剂,IGBT功率半导体模块清洗,SMT锡膏回流焊后清洗剂,PCBA焊后水基清洗剂,系统封装CQFP器件焊后助焊剂清洗剂、SIP芯片焊后清洗剂、BMS电路板焊后清洗剂,半导体分立器件除助焊剂清洗液、半水基清洗剂、IGBT功率模块焊后锡膏水基清洗剂、PCB组件封装焊后水性环保清洗剂、SMT封装焊后清洗剂、精密电子清洗剂、半导体分立器件清洗剂、SMT焊接助焊剂清洗剂、锡嘴氧化物清洗剂、PCBA清洗剂、芯片封装焊后清洗剂、水性清洗剂、FPC清洗剂、BGA植球后清洗剂、球焊膏清洗剂、FPC电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后助焊剂清洗剂、组件和基板除助焊剂中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶,SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。

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    挑选钢网清洗机时的具体要求有哪些?

    一、 选用钢网清洗机时的具体要求:1、 清洗钢/丝网的干净程度,包括模式及设备的稳定性;2、 钢网清洗机是否使用全气动运行,合明钢网清洗机清洗不用电,杜绝了火灾等安全隐患3、 钢网清洗机应具有高可靠性,应能在苛刻的工业加工环境下连续工作;4、 钢网清洗机本身应具有良好的维护性,有故障诊断和连锁功能,停机时间要短;5、 操作简单方便,控制键功能明确,能拒绝非法操作,保护设备不受损坏。二、要注重质量和服务产品质量与服务是企业在提升竞争力方面一个不可忽略的环节。试想如果一个公司购买的钢网清洗机设备效率比较低,那么这样的设备让企业如何去生产,怎样去回收成本,怎样去提高经济效益呢?生产这样钢网清洗设备的公司其口碑也一定不会好。选购钢网清洗机的首要因素是设备的性能要稳定,质量要好。目前,很多小型钢网清洗机厂家都存在很多产品的质量的问题。这就要求我们在购买的时候要擦亮眼睛,要分析它的结构、了解它的机械性能是不是合理可靠,软件控制是不是方便操作等。任何一台钢网清洗设备在使用过程中都会出现不同程度的损坏,那么在损坏后进行维修而言,维修是否及时与收费高低也就成为了第二个需要考虑的问题了。所以在购买是要通过多种渠道了解企业的售后服务问题了,比如说响应机制是怎样的,维修收费是否合理等等。以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技钢网清洗设备、回流焊冷凝器/过滤网焊接夹治具工具/风机叶片、选择焊锡嘴除氧化清洁液、印制板助焊剂清洗剂、功率模块锡膏清洗剂,微波功率芯片焊后清洗剂、IGBT功率器件封装焊后清洗剂、晶圆级封装焊后清洗剂、芯片封装焊后焊膏清洗剂、芯片焊后球焊膏、 芯片焊后锡膏 、芯片焊后清洗 、助焊剂清洗剂、PCB组件封装焊后水性环保清洗剂、SMT封装焊后清洗剂、精密电子清洗剂、半导体分立器件清洗剂、SMT焊接助焊剂清洗剂、锡嘴氧化物清洗剂、PCBA清洗剂、芯片封装焊后清洗剂、水性清洗剂、FPC清洗剂、BGA植球后清洗剂、球焊膏清洗剂、FPC电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后助焊剂清洗剂、组件和基板除助焊剂中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶,SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。

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