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  • 电子元器件助焊剂合明科技分享:通孔元器件的焊接合格条件

    电子元器件助焊剂合明科技分享:通孔元器件的焊接合格条件

    电子元器件助焊剂合明科技分享:通孔元器件的焊接合格条件印制电路组件板上所有的通孔插装元器件在焊接时有各种各样的焊接情况,为了更好地判断和理解其焊接可接受条件,下面就针对通常的操作情况进行介绍,便于在焊接质量及工艺要求上进行判定和把关。一、焊点外观要求焊点外观应整洁,有光泽,无毛刺、拉尖、气孔、挂锡、堆锡、锐边、虚焊、漏焊、不润湿等缺陷。通常,物体和焊料之间有一个凹面弯月形的光滑外形,并且呈现出焊点的平滑、连续均匀、良好润湿等外观形象。焊点不应有焊剂残渣及夹杂物,锡量适中并略显露引线轮廓(露骨焊)。润湿角θ小于30°的为优良焊点。焊点θ角略大于30°,θ≤45°视为合格焊点,焊点θ角为40°~55°,这样的焊点焊料稍多一些,润湿应是可接收的焊点,焊接后焊点θ角为55°~75°,如图4-87 所示,这样的焊点焊料就太多了,给人有堆积感,这种焊点容易隐藏焊接缺陷,一般情况下应判为差或不合格焊点。焊接后焊点θ角为55°~75°,这样的焊点焊料就太多了,给人有堆积感,这种焊点容易隐藏焊接缺陷,一般情况下应判为差或不合格焊点。焊接后其焊点θ角为75°~90°,这样的焊点焊料太多,无法判断其润湿性,很容易隐藏焊接缺陷,带来产品服役后的可靠性问题,因此是不合格的焊点。润湿角是指金属表面和熔融焊料交界面,熔融焊料表面在其交点处切线和金属表面间的夹角,用θ表示,焊点的润湿角如图1所示。焊点润湿角评定表见表1。二、焊点外观不合格的焊接判定印制电路组件板上常见的焊点外观不合格工艺判定有以下几种情况。① 各种原因造成的焊接温度不够,使得焊点最终形成像橘皮似的皱褶,表面不光滑,这种外观的焊点称为冷焊,如图2所示。图2② 由于电烙铁抽出时机与焊丝配合不当或温度的原因,造成焊点拉尖,如图3所示。图3③ 元器件引脚与焊盘产生了空洞,且焊料的连续性差,润湿不好,引脚修剪不符合工艺要求,如图4所示。图4④ 焊料爬升末端与元器件引脚处产生了裂缝,可能是由于引脚的润湿性不好(这种情况焊接后不能看见,当元器件受到某种震动时就很容易产生这种裂缝),也可能是由于焊点在冷却时受到了不应有的扰动产生了裂缝,这种焊接裂缝的缺陷情形如图5所示。图5⑤ 如果焊接的温度较高,会造成焊料表面呈现出微微发红或颜色加深且有皱纹,焊点表面没有光泽的焊点。图6⑥ 在焊盘处PCB由于过热而造成的热损伤,这种过热不是像⑤中的那种电烙铁温度高的过热,而是焊接的时间过长、焊接次数的过多而造成的现象,因为焊点的表面没有⑤中所呈现的表征,只是在焊盘的周围产生了使基材变颜色的现象,因此是过热所致,如图7所示。图7⑦ 在PCB焊接中,由于种种原因(如焊盘的可焊性、元器件引脚的可焊性、引脚预处理问题、焊接时间和温度的把握等因素),都会造成焊点不润湿的情况发生。一般情况下,焊点不润湿就是大家所说的“虚焊”,这种焊接缺陷在PCB的焊接中是比较常见的。它们所表现出来的特征常常有以下几种外观表现,如图8(a)~(f)所示。三、焊接时印制电路板板面的不合格① 在焊接过程中,由于焊膏的原因(焊膏中水分问题,从冰箱中拿出回温时间不够等原因)使得在熔融时造成了焊料的飞溅从而形成锡珠;手工焊接时操作上的不规范动作,任意甩锡造成了锡珠等,这种现象表现在PCB的焊盘周围,如图9中箭头所示。图9② 引起锡珠的情况除了在焊盘周围产生外,还有一种情况就是锡珠呈现在PCB板面的任何地方,它们的存在破坏了印制导线或焊盘的最小电气间隙要求,如图10(a)中所示;锡珠呈现在器件上,如图10(b)所示。这些锡珠虽然没有附着在印制导线上,如果清除不掉的话,这种金属多余物在一定条件下就有可能造成电路致命故障(短路的可能),因此应该视为不合格。图10③ 印制导线上由焊料引起的桥接,如图11所示。图11④ 在PCB板面上有时也会产生由焊料带来的桥接,这种焊料桥接像一个网状,一般情况下,这种网状似的桥接常常是由于焊膏印刷时所带来的焊料污染,在再流过炉时形成的,如图12所示。四、元器件引脚与焊料、焊盘不合格的判定① 元器件引脚和焊点间有裂缝、空洞视为不合格,如图13所示。图13② 焊接时因为焊料太多而碰到元器件本体或封装口“A”,则视为不合格,如图14所示。图14③ 元器件引脚上的焊料太多造成焊接时爬升太高,焊料已过了引脚的弯曲点,这样的焊点应视为不合格,如图4-73 所示。对于这样的不合格情况,可以采用吸锡绳在多余焊料部分进行吸掉,然后紧接着烙铁朝引脚根部、焊盘底部方向抽出,这样就可将爬到引脚弯曲部位的焊料引下,从而获得一个满足要求的焊点。图15本文出自:根据李晓麟老师的印制电路组件装焊工艺与技术改编欢迎点击了解更多关于“助焊剂产品”的介绍!合明科技谈助焊剂在PCB行业焊接应用介绍在选择性焊接中,助焊剂涂布工序起着重要的作用。焊接加热与焊接结束时,助焊剂应有足够的活性防止桥接的产生并防止PCB产生氧化。助焊剂喷涂由X/Y机械手携带PCB通过助焊剂喷嘴上方,助焊剂喷涂到PCB待焊位置上。助焊剂具有单嘴喷雾式、微孔喷射式、同步式多点/图形喷雾多种方式。回流焊工序后的微波峰选焊,最重要的是焊剂准确喷涂。微孔喷射式绝对不会弄污焊点之外的区域。微点喷涂最小焊剂点图形直径大于2mm,所以喷涂沉 积在PCB上的焊剂位置精度为±0.5mm,才能保证焊剂始终覆盖在被焊部位上面,喷涂焊剂量的公差由供应商提供,技术说明书应规定焊剂使用量,通常建议 100%的安全公差范围。 助焊剂在PCB行业中应用极广,其品质直接影响电子工业的整个生产过程和产品质量。随着RoHS 和WEEE指令的实行,无铅化对助焊剂的性能提出了更高的要求,助焊剂已由传统的松香型向无卤、无松香、免清洗、低固含量方向发展,其组成也随之发生了相应的变化,各组分的相互作用,使助焊剂的性能更加优良。 1、助焊剂的基本组成 国内外助焊剂一般由活化剂、溶剂、表面活性剂和特殊成分组成。特殊成分包括缓蚀剂、防氧化剂、成膜剂等。 2、助焊剂各成分的作用 被焊金属工件表面存在氧化物、灰尘等污垢,阻碍工件基体金属和焊料之间以原子状态相互扩散,因此必须清除氧化物等以使表面清洁露出金属基体,但是被清洁的金属基体表面的原子在大气中又立刻被氧化,在焊接温度下,氧化速度更快。所以在焊接过程中加入助焊剂,用来协助提供没有氧化层的金属表面,并保持这些表面的无氧化物状态,直到焊锡与金属表面完成焊接过程。同时依靠焊剂的化学作用,与被焊金属表面的氧化物化合,在焊接温度下形成液态化台物,使被焊金属部位表面的金属原子与熔融焊料的原子相互扩散,以达到锡焊连接的目的。在焊接过程中助焊剂还能促进焊锡的流动和扩散,通过减小表面不平度来影响焊锡表面张力在焊锡扩散方向上的平衡。 理想的助焊剂除化学活性外,还要具有良好的热稳定性、粘附力、扩展力、电解活性、环境稳定性、化学官能团及其反应特性、流变特性、对通用清洗溶液和设备的适应性等。助焊剂的上述作用都是通过其中的活化剂、溶剂、表面活性剂等成分的作用来实现的以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技电子元器件助焊剂,SIP系统级封装芯片水基清洗方案,表面贴装元器件焊后清洗剂,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。

  • ​5G无线接入技术的顶层设计有哪些?

    ​5G无线接入技术的顶层设计有哪些?

    5G无线接入技术的顶层设计有哪些?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1、总体 为了最终实现未来的第五代移动通信系统,需要研发先进的无线接入网络技术。在以下的章节之中,将会对5G移动通信网络的架构考量以及无线频谱情况等研发新兴5G无线接入技术的前提进行总结。此外,该白皮书的“附录A”部分还将对相关的潜在候选技术进行详细的描述。 2、5G移动通信网络的架构 考虑到要达到以下的目标,需要研发新型的移动通信网络架构: 1)巨大的网络容量以及近乎“海”量的终端设备接入能力; 2)可能智能地控制的虚拟化网络,以提供灵活性以及资源管理功能; 3)融合的“云”网络计算以及对于移动通信回传的聚合; 4)与包括数据卸载/分流网络在内的多种无线接入网络互联互通。 以下章节将对达到上述目标所需采取的技术措施的可能解决方案进行探讨。 2.1 总体网络理念以及架构 在未来的5G移动通信时代,相比于此前的各代移动通信系统,下一代的移动通信网络架构应该演进至支持对于更强可管理性以及可扩展性、巨大的网络能力的提供。为了达到这一目标,可引入集中化的、基于软件的移动通信网络控制架构,用以支持各种类型的移动通信服务。同时,只要能针对相关的移动通信服务提供所需的质量要求,诸如3G、4G等传统的移动通信网络架构仍将会得到沿用。 为了演进IMT移动通信系统以及研发创新型的空口技术,未来的5G移动通信将对自适应的网络解决方案有所需求。可编程的操作、功能的虚拟化以及网络服务技术将会重塑未来的整个移动通信系统,由此,5G移动通信将会促进大规模移动通信服务及应用的创建。图1 下一代移动通信网络的理念编译自日本电波产业协会于2014年10月8日发布的5G白皮书Mobile Communications Systems for 2020 and beyond上图描述了基于SDN(Software-Defined Networking,软件定义网络)三层架构的下一代移动通信系统的模式。其中,最上层包含了应用以及服务。包括系统管理支持等各种类型的服务均可被传输至单个公众用户、企业客户以及移动通信基础网络运营商。移动通信应用与网络相关的操作可以通过网络控制层的编程而进行。 最中间的一层是网络控制平台,其为上层的各类移动通信应用服务,执行面向应用系统的网络控制功能。此外,该控制器层也为底层的移动通信基础网络提供相关的服务。由于网络控制编程在软件定义的基础之上是可以配置的,从而具有自动化、动态化、灵活化、智能化以及可扩展化的网络操作优势。其中,通过层间接口来传输数据传送网络协议控制信息。 最下面的一层架构所代表的是移动通信基础网络,主要是为移动通信核心网络以及无线接入网络提供端到端的数据传输支持。在移动通信核心网络,一些数据处理功能、组建以及操作参数可以通过一个共用的软件平台进行配置,这就是所谓的NFV(Network Function Virtualization,网络功能虚拟化)。NFV机制可提供智能化的解决方案:对于SDN架构灵活及最优的网络控制的实现,NFV操作系统可进行相应的智能化管理。 日本电波产业协会的这份5G白皮书紧接着总结到:未来以软件为导向的组网方式,加上基于“云”的各类服务,将为用户带来最好的QoS(服务质量)以及QoE(体验质量),同时,还可降低移动通信基础网络运营商的网络建设成本以及网络维护成本,并可起到节能降耗之效。 2.2 5G移动通信无线接入网概述 无线接入网以及对于移动通信回程的汇聚支持数据传送、无线传输及接收的能力。为了应对来自“海”量的数据容量及终端设备接入的挑战,同时提供更好的用户体验质量,在未来的5G移动通信时代,上述能力需要得到极大程度的提高。该白皮书的“附录A”部分会详细地介绍面向2020年及未来,可以提高下一代移动通信系统系能的多项创新型技术。其中的一些技术已在图2之中列出。不过需要指出的是,这些技术并非是穷尽的,而是被选择用以描述面向5G的潜在候选无线接入技术。图2 用于未来5G移动通信系统的无线接入技术编译自日本电波产业协会于2014年10月8日发布的5G白皮书Mobile Communications Systems for 2020 and beyond在第五代移动通信系统容量,将同时存在多种无线接入技术、物理频段以及相互异构的网络层次。5G网络对于它们的综合协调,既可以通过C-RAN(Cloud RAN,“云”无线接入网)架构来实现,也可以通过D-RAN(Distributed RAN,分布式无线接入网)架构来实现。另一方面,未来的移动通信无线接入网络也将变得更为简化、扁平以及灵活,甚至有可能被虚拟化地实现。传统上,根据覆盖半径的大小,小区的分类包括宏小区、微小区、皮小区、家庭小区等。同时,新的无线覆盖机制也可能将考虑窄波束机制。包括更高物理频段(比如毫米波频段)在内的更宽范围的无线频谱,将取决于无线电环境以及具体的移动通信网络部署场景。另一方面,未来的5G移动通信无线接入网络还可以与早期所部属的3G或/及4G移动通信系统以及其他诸如无线局域网RLAN、无线宽带接入系统BWA等陆地无线电系统互联互通。此外,例如,未来的5G还可考虑利用卫星移动通信系统实现对诸多孤立区域的覆盖。一些新兴的移动通信无线接入技术需要引入诸如新的信道编码与调制技术、新的 干扰消除技术、先进的多天线系统、灵活的频谱管理技术等。而在用户的移动通信终端侧,还将可在用户终端设备之间临时地组织新的网络拓扑结构——例如,基于D2D终端之间直接通信的增强组网等。3、用于5G移动通信的无线频谱 一方面,无线移动宽带通信网络中的数据流量几乎正在呈现出指数级的增长态势。另一方面,移动通信网络正面临无线频谱被用尽的问题。此外,移动通信行业正在尽其所能,持续地为极大程度地提高移动通信系统容量而努力:其中的一大工作方向是,通过研发并部署CA(载波聚合)技术,将已有的频段/无线信道聚合起来,成为新的、更宽的连续可用频谱。图3举出了一个相应的用户终端配置的示例。左手侧的配置所代表的是具有载波聚合功能的用户终端设备(通过部署双工器,聚合多个载波,实现更宽的无线频谱)。目前,此种配置将会导致下行方向及上行方向过度的信号强度衰减,增大了能耗,并对用户终端设备的物理尺寸产生影响。如果如图3中右手侧的更宽物理带宽的无线频谱聚合得以实现,则将可提供更为简单的用户终端架构以及性能方面与终端设备物理尺寸方面更具吸引力的属性。图3 用户终端设备的配置示例:具有载波聚合功能的用户终端设备以及可在单个更宽带宽物理频段上通信的用户终端设备。编译自日本电波产业协会于2014年10月8日发布的5G白皮书Mobile Communications Systems for 2020 and beyond考虑到上述的背景,获得更高网络容量的途径之一就是利用高频段的优势,把曾经在过去所考虑到的将更高频率的物理频段应用于未来的移动通信系统。毫米波段以及厘米波段(该白皮书中将其统称之“mmWave”)已经引起整个移动通信行业越来越大的兴趣,主要是因为mmWave具有以下三大优势:(1)可应用于更小覆盖范围内的致密网络系统中,小区间干扰小;(2)由于频点更高,可用的物理带宽就更大;(3)在高频段部署大规模MIMO技术以及波束成形技术后,可获得更高的频谱效率。但是另一方面,即使将mmWave频段作为潜在的候选频段,移动通信行业从一开始就青睐有加的UHF频段应该仍被作为未来5G移动通信系统的关键频段。在移动通信系统架构的设计方面,无线传播特性有着重大的考量影响。与UHF频段相比,除了自由空间的路径损耗,在mmWave频段,诸如氧分子、水蒸气以及其他气态的大气成分的无线电波吸收损耗也是非常的显著。业界对于厘米波段的无线传播特性的研究已经持续了非常长的时间。关于这些大气吸收损耗的详细计算结果被首次发表于1940年,而且CCIR还发布了一个有关该话题的相关报告。其后,ITU-R还发布了一个推荐报告,即该白皮书的参考文献[3]。正如参考文献[4]的研究成果所示,雨衰的大小取决于无线频率的大小以及每小时的降水量多少。根据参考文献[5]的研究成果,树林/植物对于厘米波段的衰减也很大。对于NLOS(Non-Line-Of-Sight,非视距的)无线传播,无线电波一般通过反射、衍射或者折射向前传播。如同光波,由于波长短这一天然属性,mmWave频段对于障碍物和反射较为敏感,常通过衍射进行传播。短波长的电波在反射物的表面常会导致扩散。然而,根据参考文献[4]的研究成果,直接反射通常是NLOS的最大“贡献者”。基于mmWave频段的移动通信系统的设计应该综合地考虑到上述各个无线传播特性。考虑到移动通信基站以及用户终端设备的能量效率问题,最基本的方式将是避免使用mmWave频段中的某些衰减值大的特定频段。

  • 理想焊点的质量模型及其影响因素(二)

    理想焊点的质量模型及其影响因素(二)

    理想焊点的质量模型及其影响因素(二)文章来源:OFWEEK 可靠性杂坛文章关键词导读:可靠性、焊接、PCBA线路板、PCB、锡膏、水基清洗剂界面体内粒度小于100nm的微细强化粒子受焊接后冷却速率的影响。近些年来,随着无铅制程的推广应用,人们在焊点可靠性实践中,不断发现焊接后特别是无铅再流焊接后,冷却速率对焊点内晶粒粗细的影响很大,进而明显影响焊点的可靠性。实践案例的积累表明,提高冷却速率易于使焊点获得强化的微细晶粒结构;而降低冷却速率,便会导致焊点内晶粒粗化,如图6所示,从而使焊点可靠性劣化。图6不同的SAC合金组织成分随冷却速率变化的影响形成焊点的钎料组织中晶粒的粗细对焊点的机、电性能有较大的影响。例如:(1)SnPb系合金。上面讨论的SnPb系中的3种组分:Sn37Pb、Sn40Pb、Sn50Pb的机、电综合性能比较如表1所示。表1由上述分析可知,焊点内的晶粒度:Sn37Pb<Sn40Pb<Sn50Pb;比较表1可知,焊点的机、电性能:Sn37Pb>Sn40Pb>Sn50Pb。由于共晶成分的钎料晶粒最细,而机、电综合性能又最高,这就是在工程应用上要尽量选用共晶成分的钎料合金的原因之一。避免晶粒粗大化的主要措施是:●尽可能选择共晶组分或靠近共晶组分的钎料合金;●选择合适的焊接温度,避免过热;●避免过长的焊接加热时间;●提高焊后的冷却速率,特别是无铅制程情况下;●在焊接时要尽量避免非钎料成分中的其他金属元素溶入钎料中。4 偏析少的钎料组织偏析对焊点可靠性的影响(1)偏析少的微细强化相均匀分布的钎料结晶组织是人们所追求的。而由于偏析等形成的脆性相,即使在低应力下也会成为破坏的起点。(2)ENIG Ni/Au镀层在再流过程中Au层会溶解于钎料中,因为界面上形成的AuSn4层是相邻于富Pb区域的,热循环试验中,可识别出元器件和PCB焊盘界面间的AuSn4合金层,建立在相邻于该层的局部Sn耗尽区域(富Pb区)的界面是不牢固的。缺陷有可能快速蔓延,并沿着AuSn4金属化合物产生断裂。(3)富P层是脆弱的,而且每每随着Ni3Sn2(或Ni2SnP)层的生成,在其上要形成许多空隙(龟裂),并且这些空隙沿富P层内纵向延伸形成龟裂,如图7所示。由于这些和界面并列的空隙或富P层内的纵向裂纹而导致了焊点强度的劣化。图7 Ni(P)镀层和Sn37Pb钎料焊接的界面生成的裂纹4)抑制焊点出现偏析的措施●无铅焊接时一定要预防Pb污染;●控制好焊接温度,避免过热;●控制好加热时间,避免过长;●采用含Cu的钎料可以有效地抑制Ni(P)镀层焊接时富P层的厚度。弱的氧化膜典型的SnPb钎料合金状态图如图8所示。在图中的O点,液态钎料沿着虚线箭头方向冷却变成固体的过程为:首先,液体缓慢地冷却到达共晶点温度(183℃),如图8中的E点。于是,在液态合金中同时生成由B点和D点两种组分的固溶相。在B点是2.5%的Pb向Sn中固溶而形成β相(β-Sn),而D点则是19.2%的Sn向Pb中固溶形成α相(α-Pb)。它们相互交替重叠形成相邻的层状微细组织,这种层状微细组织正是共晶合金的特征,也称为片晶状组织,如图9所示。图8 SnPb钎料合金状态图图9 典型的Sn37Pb钎料的组织然而,对偏离共晶组分的p点,从300℃开始缓慢冷却,抵达液相线上的F点(约270℃),在液态钎料溶液中生成的固体就像在大海中的岛屿。其组成从F点向右沿横线延伸到F1点,即在Pb中溶入微量的Sn而生成片状的α-Pb相初晶(初始出现的固相)。当温度继续降低时,α相缓慢成长,不久便到达固相线的G点,在这里残余的液体也同时固化。对应p点最后凝固后的组分是:由D点的α相(在Pb中溶入了19.2%的Sn)和B点的β相(在Sn溶入了2.5%微量的Pb)共同构成微细的共晶组织。由于初始出现的α相的组织比较粗大,故在最终凝固的共晶微组织中,Pb的含量在合金成分中是较低的(37%)。图8中的q点是含量为90wt%的高温钎料合金,其冷却过程是:从320℃(I点)开始冷却,在液态钎料溶液中首先出现α的固体粒子。随着温度缓慢下降,α相不断增大,到了J点(约240℃)钎料全部转变为α的均质固体。当温度继续降至140℃(k1点)时,再由此析出由k点(k1点沿水平虚线延伸)所对应成分的β-Sn,即随温度的降低在固体的α-Pb中溶入Sn已不可能,只能在α相中形成其他的结晶微粒。不同的SnPb合金成分从熔融状态凝固后的组织状态如图10所示。弱的氧化膜就是指在结晶晶粒界面之间,不能存在明显的氧化现象。图10 不同的SnPb合金成分从熔融状态凝固后的组织状态

  • 焊膏锡膏清洗剂合明科技分享:焊锡粉末尺寸对焊膏性能的影响

    焊膏锡膏清洗剂合明科技分享:焊锡粉末尺寸对焊膏性能的影响

    焊膏锡膏清洗剂合明科技分享:焊锡粉末尺寸对焊膏性能的影响在焊膏的世界中,尺寸规格也一样重要。焊膏中使用的焊锡粉末的尺寸会影响焊膏的性能。在IPC标准中,焊锡粉末尺寸的类型按照J-STD-005(对焊膏的要求)分类。J-STD-005A表3-2详细列出每一种类型焊锡粉末的尺寸范围,这里摘录IPCT3、T4、T5和T6焊锡粉末的尺寸范围,如表1所示。IPC类型不大于0.5%最大粉末(微米)10%的大粉末尺寸(微米)80%的细粉末尺寸(微米)10%更细粉末最大尺寸(微米)T36045-6025-4525T45038-5020-3820T54025-4015-2515T62515-255-155表1:焊锡粉末尺寸(根据IPC J-STD-005A的表3-2)。焊膏中焊锡粉末尺寸的主要尺寸范围通常代表焊膏的类型。例如,T3焊锡粉末的尺寸范围是25-45微米;因此,T3焊膏可能被标记为“T3(25-45微米)”。图2是T3、T4、T5和T6焊锡粉末的尺寸。图2:IPCT3、T4、T5和T6焊锡粉末。为什么焊膏要使用T4、T5或T6焊锡粉末而不用T3焊锡粉末呢?在焊膏中使用比较细微的焊锡粉末主要是为了改善微型元件的可印刷性。焊锡粉末的尺寸越小,印刷的焊膏就能够通过尺寸更小的钢网孔。如果遵循IPC-7525钢网设计指南的钢网标准中的“5球”原则,那么,就可以计算印刷时各种焊锡粉末尺寸都可以通过的最小钢网孔的尺寸,这些最小钢网孔的尺寸按焊锡粉末主要尺寸范围的最大焊锡粉末尺寸的五倍(五球原则)来计算(表2)。IPC类型粉末尺寸范围(微米)粉末尺寸范围(密尔)最小的孔尺寸(密尔)T325-451.0-1.89T420-380.8-1.57.5T515-250.6-1.05T65-150.2-0.63表2:按照5球原则印刷的焊锡粉末尺寸和最小的钢网孔的尺寸。一般说来,T3焊膏可以印刷的最小封装尺寸是0402的元件。大多数焊膏用户更喜欢用T4焊膏印刷0201元件、微型BGA和类似的元件。T5焊膏用在更小的焊接应用中,例如焊接01005元件,或者用在T4焊膏无法充分印刷的场景。T5和T6焊膏用于点胶,例如喷涂印刷。T6焊膏还用于其他超微间距应用。使用尺寸更小的焊锡粉末时,除了印刷功能外,还会带来其他性能上的变化。使用尺寸更小的焊锡粉末可能会缩短钢网和焊膏的保存期限。尺寸更小的焊锡粉末形成随机焊锡球和焊点表面出现葡萄效应的可能性比较大。焊锡粉末尺寸的变化还会影响焊点的形成的空洞。这项研究的目标是量化水溶性焊膏和免清洗焊膏中的IPCT3、T4、T5和T6SAC305(锡/银3.0%/铜0.5%)焊锡粉末的性能。对比各种焊膏的测试数据,并针对每一种焊膏提出最佳使用建议。方法焊锡粉末的表面积和反应性当焊锡粉末的尺寸减小时,质量不变,焊锡粉末的表面积随之增大(表3)。这些焊锡粉末的表面积是用焊锡粉末中主要粉末尺寸范围内的中间值计算出来的。IPC类型1千克焊锡粉末表面积的中间值(m2)正常焊锡的表面积表面积比T3焊锡粉末的表面积多(%)T322.91.00-T427.71.2121T540.21.7575T680.33.50350表3:质量为1千克焊锡粉末尺寸的表面积。焊锡粉末的表面积很重要,因为它对焊锡粉末的反应性起到重要的作用。随着表面积的增加,焊锡粉末的反应速度也随之增大。就好比把一块方糖溶解在一杯水中的情况。当一块方糖要完全溶解需要很长时间和大量的搅拌。如果将同等质量的砂糖混合到一杯水中,砂糖会很快溶解(图3)。图3:砂糖(左图)和方糖(右图)在水中溶解,混合时间1分钟。搅拌一分钟后,砂糖完全溶解,方糖部分溶解。砂糖的表面积比方糖大,砂糖溶解的速度比较快。Sn (s) + ½ O2 (g) = SnO (s)Sn (s) + O2 (g) = SnO2 (s)这个原理也适用于焊锡粉末。焊锡粉末类型的尺寸越小,表面积就越大,使它的反应速率比大尺寸焊锡粉末类型的快。因此,暴露在空气中时,尺寸较小的焊锡粉末类型更容易氧化。锡(Sn)氧化的化学反应如下:Sn (固态) + ½ O2 (气态) = SnO (固态)Sn (固态) + O2 (气态) = SnO2 (固态)氧气和焊锡粉末发生反应时生成金属氧化物。在SAC305合金上先形成的氧化物是SnO。焊膏中的助焊剂去除这种金属氧化物,并使进一步的氧化变慢。只要焊膏暴露在空气中,焊锡粉末的氧化就会继续,虽然很慢。混合和温度升高会加快这个过程。这一焊锡粉末的氧化反应过程与助焊剂去除氧化物的过程会使焊膏变得更浓稠。随着时间的推移,浓稠的焊膏可能会堵塞钢网孔,并导致焊膏粘在刮刀刀片上。钢网印刷这种焊膏的可用寿命可能因焊锡粉末比较小而缩短。不过,焊膏的助焊剂是用保护焊锡粉末的成分制作的,这大大放慢了氧化的过程,这会起到正面作用。在回流过程中,也会发生焊锡粉末氧化的情况。焊膏助焊剂在回流过程中和焊锡粉末中的氧化物发生反应并将它清除。随着焊锡粉末尺寸缩小,需要更多的助焊剂来处理这些氧化物。如果焊膏使用尺寸较小的焊锡粉末,在回流时焊膏中的助焊剂的活性可能耗尽;然后,氧化物就会留在焊锡粉末上,妨碍焊锡的正常结合。用尺寸比较小的焊锡粉末制作的焊膏比较容易受到像随机形成的焊锡球和焊点表面可能的问题的影响,例如随机形成焊锡球和葡萄效应(图4)。图4:随机形成焊锡球(左图)和葡萄效应(右图)。使用颗粒较细的焊锡粉末制作的焊膏的储存时间也可能比使用颗粒比较粗的焊锡粉末的焊膏短。在存储过程,焊膏中的助焊剂会和焊锡中的金属发生反应,生成金属盐。随着时间的推移,助焊剂的活性也会随着这些反应下降,对于比较小的焊锡粉末,这种反应更多更快。随着发生反应的焊锡粉末增多,焊膏老化,焊膏可能会变得更浓稠,外观从光滑的奶油状变成暗淡的颗粒状(图5)。图5:新鲜的焊膏(左图)和老化的焊膏(右图)。如果焊膏的反应性过强,印刷和回流的特性可能会随着时间的推移而退化。焊膏的配方要防止或减慢这一进程。把焊膏储存在冰箱中也有助于放慢这一过程,从而保持预期的性能特点。恰当的储存对延长使用比较小的焊锡粉的焊膏的储存期限非常重要。材料和测试方法图1是用来进行这个实验的电路板。这种电路板用FR-4制作,厚度是0.062英寸,使用蚀刻的铜焊盘和无电镀的镍浸金(ENIG)表面层。这种印刷与回流测试电路板拥有可以用来量化印刷的焊膏体积、润湿或扩散、随机形成焊锡球、葡萄效应和形成空洞的线路(图7)。图7:用来量化印刷、回流和空洞性能的PR测试电路板的线路。焊膏这项研究共使用了八种焊膏,包括四种水溶性焊膏和四种免清洗焊膏。免清洗助焊剂的IPC J-STD-004等级是ROL0,水溶性助焊剂的等级是ORH1。选用的焊锡合金是SAC305(锡/银3.0%/铜0.5%)。焊膏中的金属浓度随焊锡粉末的尺寸大小而变化(表4)。IPC类型免清洗金属含量(%重量百分比)水溶性金属含量(%重量百分比)T388.588.5T488.388.3T588.088.0T687.587.5表4:焊膏的金属浓度印刷性能使用极限面积比线路测量印刷性能,印刷这些线路的钢网孔的面积比从0.30逐步提升到0.50。钢网用微晶粒(2-5微米)的不锈钢制作,厚度为5密尔(127微米),无纳米涂层。印刷极限面积比线路的钢网孔的尺寸范围从6密尔到10密尔。这些小面积比揭示焊膏的印刷极限(图8)。图8:在极限面积比(AR)线路下印刷焊膏。使用0.4毫米间距的球栅阵列(BGA)测量印刷性能,印刷它的钢网孔的面积比是0.50。钢网孔是10密尔的正方形孔,四个圆角的半径是2密尔(“圆角方形孔”)。在极限面积比下印刷0.4毫米BGA线路,使用焊膏检查系统(SPI)测量印刷的焊膏体积,并进行统计分析,比较焊膏的性能。针对每一种焊膏的面积比下限提出建议。钢网寿命和暂停响应对各种焊膏进行印刷与暂停测试,以测量钢网的寿命和暂停响应。测量的过程如图9所示。图9:印刷和暂停的测试方法比较各个时间的极限面积比线路的焊膏体积数据和0.4毫米BGA线路的焊膏体积数据。在这个测试的过程中,焊膏的体积明显下降,表明焊膏变得浓稠或干燥。可以利用这些数据针对每一种焊膏的钢网寿命提出建议。用印刷与暂停测试中的前五块电路板测量回流性能和空洞。把印刷与暂停测试中的后两块电路板放在一个计时器上,让它整夜暴露在空气中。第二天(24小时后)对它们进行回流并测量回流性能。回流温度曲线和性能在有10个温区的对流回流炉中进行回流。使用线性斜坡上升到峰值(RTS)类型的温度曲线(图10)。图10:线性斜坡上升到峰值(RTS)的回流温度曲线。温度曲线的参数见表5。设置RTS温度曲线斜坡上升速率1.7-1.8℃/秒回流时间(>220℃)61-67秒峰值温度241-248℃温度曲线的长度(从25℃到峰值温度)4.70分钟表5:回流温度曲线的参数。测量各种焊膏的润湿、焊锡球和葡萄效应的情况。在这个测量中,焊膏是刚刚印刷的,而电路板是在空气中放置24小时的电路板。图11是PR电路板上的润湿线路。图11:回流前(左图)和回流后(右图)PR电路板的润湿线路。这个线路包括12条垂直的平行线和12条水平的平行线,每条线上印刷15个焊膏砖。焊膏砖宽0.4毫米(15.7 密尔),间距0.1-0.4 毫米(3.9-15.7密尔)。在回流过程中,焊膏砖沿着每条线一起扩展。计算润湿或扩展百分比的方法是计算桥连在一起的焊膏砖的数量,除以可能桥连的砖的总数。理想的焊膏性能是100%润湿。使用形成焊锡球、回拉线路测量焊锡粉末形成焊锡球的性能。把焊膏套印在阻焊膜上。在回流这些套印的焊膏时,它会向焊锡球的中心回拉焊锡。随机形成的焊锡球被留在后面的焊膏助焊剂池中(图12)。图12:PR电路板形成焊锡球/回拉的线路。套印的焊膏环的尺寸大于焊盘的尺寸,这两个尺寸的百分比(套印百分比)范围从500-1,250%。形成焊锡球的性能通过测量时使用的最大套印百分比来评估,在最大百分比时形成0个焊锡球,少于5个焊锡球,以及少于10个焊锡球。在各种类型的焊膏中,理想的焊膏性能是在套印百分比1250 %.使用葡萄线路来测量焊膏的葡萄效应。这些线路包括方形和圆形焊盘,有阻焊膜界定的焊盘和无阻焊膜界定的焊盘(即铜焊盘)。焊盘的尺寸范围从0.18毫米(7密尔)到0.30毫米(12密尔),对应的钢网孔面积比分别从0.35到0.60(图13)。图13:PR电路板的测量形成葡萄状线路。在回流后评估由涂布的焊锡形成的葡萄效应。葡萄效应通常出现在焊膏涂布得比较少的位置(图13)。葡萄效应的面积百分比通过葡萄效应的总面积除以所有涂布的焊锡总面积来计算。理想的焊膏性能是0%葡萄效应。形成空洞使用比较大的四方扁平无引线(QFN)元件的热焊盘测量来空洞。这个QFN元件的周边有68条引线,间距0.5毫米,正方形的边长为10毫米,哑光锡表面层(图14)。图14:QFN(MLF68)哑光元件。每个QFN位置的钢网设计完全一样(图15)。在每个例子中,焊膏的覆盖面积大约是热焊盘面积的65%。图15:QFN热焊盘的钢网设计。印刷QFN热焊盘的钢网设计成有九宫格的窗格型钢网。QFN窗格的钢网孔宽度是0.51毫米(20密尔)。这五块电路板每一块上面放置四个QFN元件,总共有20个QFN和20个用来测量焊膏的无元件区域。用统计分析的方法来比较每种焊膏形成空洞的性能。标准焊膏测试进行几种符合行业标准的焊膏测试,对比焊膏的性能。根据J-STD-005,进行使用T形杆轴(T-bar spindle)和螺旋泵测试、坍塌测试和形成焊锡球测试。把测试数据和来自行业标准测试的数据进行对比,主要说明这些焊膏的基本差别。稳定性:黏着力根据JIS Z 3284对准备好的新鲜的焊膏样本进行黏着力测试。印刷额外的黏着力的焊膏样本并把它们放在温度为21-24°C(70-75°F)、相对湿度为50-55%的受控环境中。保存黏着力样本,分别保存24、48、72小时后测定黏着力。黏着力随时间的变化提供一些关于焊膏的反应性或稳定性的信息。理想的性能是黏着力在72小时内没有变化。稳定性:热老化把焊膏放入密封的广口瓶中,在50-55℃(122-131°F)的温度的烤箱中加热72小时。这个温度远高于存储焊膏的推荐温度。对于大多数焊膏,推荐的标准储存温度是5-10℃(40-50°F)。温度升高会加快焊膏内部的潜在反应。这可能会导致活性下降,焊膏变得浓稠,性能出现整体退化。把热老化后的焊膏印刷到PR电路板上回流。测量粘度、形成焊锡球性能和黏着力。用这些测量结果和新鲜的焊膏(热老化前)的测量结果进行比较。属于同一家公司生产的焊膏系列产品的性能变化很小,而反应性比较强的焊膏的性能出现性能下降。统计分析针对空洞数据集进行Tukey-Kramer的真实显著性差异(HSD)测试,对比不同焊膏的测试数据。Tukey-Kramer HSD分析确定这些众多的数据集是存在明显差别,还是在统计意义上是相似的。这项测试就像用来比较平均值的学生考试成绩。Tukey-Kramer HSD测试的输出是图表,显示数据集和几个数据的计算结果与报告(图16)。图16:Tukey-Kramer HSD报告。Tukey-Kramer HSD分析表明比较的数据集是否存在明显差别。用这个分析得出总体结论并说明性能的趋势。标准焊膏测试的结果与讨论各种焊膏的粘度使用J-STD-005的T形杆轴和螺旋泵这两种方法测量。测量结果见图17。图17:使用T形杆轴方法(左图)和螺旋泵方法(右图)得到各种焊膏的粘度。在T形杆轴和螺旋泵这两种测量方法中,免清洗焊膏的粘度随焊锡粉尺寸减小而增大。无论采用哪种方法,不同焊锡粉末尺寸的水溶性焊膏的粘度都很稳定。免清洗SAC T5和T6焊膏的T形杆轴方法的粘度比水溶性焊膏的高,而螺旋泵方法的结果就不一样。根据IPC-J-STD-005的方法测量各种焊膏的坍塌情况。表6是通过和失败结果。免清洗焊膏水溶性焊膏冷坍塌热坍塌冷坍塌热坍塌SAC T3通过通过通过通过SAC T4通过通过通过通过SAC T5通过通过通过失败SAC T6通过失败通过失败表6:每一种锡膏的IPC坍塌的通过和失败结果。所有的焊膏都通过冷坍塌(25°C)测试,但有一些焊膏无法通过热坍塌(180°C)测度。免清洗的T6焊膏和水溶性的T5和T6焊膏都无法通过热坍塌测试。这些按配方制作的焊膏最初使是用的是T3和T4焊锡粉末,不必对尺寸比较小的焊锡粉末进行优化。IPC J-STD-005的形成焊锡球测试使用毛玻璃载片(frosted glass slides)进行测试,热平板的温度设置是245-250℃。表7是测试结果。免清洗焊膏水溶性焊膏开始时4小时后开始时4小时后T3可接受可接受可接受可接受T4可接受可接受可接受可接受T5可接受可接受-不可接受可接受可接受T6不可接受不可接受不可接受不可接受表7:各种焊膏形成焊锡球的结果。所有T3、T4、T5焊膏都得到可接受的焊锡球结果。只有T5免清洗焊膏得到可接受、不可接受的两种结果。所有T6焊膏得到的结果都是不可接受的,在测试中形成的焊锡球环和焊锡球团如图18所示。图18:IPC J-STD-005的形成焊锡球照片,可接受的结果和不可接受的结果。印刷面积比的极限PR测试电路板上的印刷线路对焊膏很有挑战性。印刷这些线路时,钢网孔的尺寸范围从6密尔(0.152毫米)到10密尔(0.254毫米),钢网厚度是5密尔(127微米)。这些钢网孔分别对应1.2到2.0的高宽比和0.30到0.50的面积比。对于可接受的焊膏印刷,IPC-7525[2]中给出的指南是高宽比大于1.50,面积比大于0.66。面积比0.30和0.35孔的高宽比分别是1.2和1.4,低于建议的1.50。所有的面积比都低于0.66的行业指南。 在印刷这些线路时,焊膏转移效率(TE%)的范围通常是从5%到60%。图19揭示在各种现场条件下使用不同面积比印刷焊膏的转移效率。图19:各种焊膏在不同面积比时的转移效率方框图。图20:各种焊膏在不同面积比时的转移效率曲线。这些转移效率的数值远低于组装行业普遍接受的80%的最小值,它对钢网设计来说正常的。总而言之,转移效率随焊锡粉末尺寸减小而增大。这些数据中存在一些不符合这一趋势的异常情况。在面积比是0.30和0.35时,T6免清洗焊膏的转移效率小于其他焊锡粉末尺寸。这是没有预料到的结果。相同的数据集在图20中是一段平滑的曲线。T5焊膏的转移效率普遍高于其他所有焊锡粉末尺寸,这一结果出人意料。T6焊膏的转移效率要比其他的焊锡粉末高。水溶性T6焊膏的一些TE%值最低。如果我们对T3焊膏使用0.60的面积比规则,那么,可以根据本研究中的TE差别来估算其他类型焊膏的最小面积比。表8按焊膏列出这些最小的面积比。焊锡粉末尺寸免清洗焊膏的最小面积比水溶性焊膏的最小面积比T30.600.60T40.550.60T50.500.55T6必须做更多的工作必须做更多的工作表8:各种焊膏与焊锡粉末尺寸的最小面积比。这些最小面积比规则是根据在这个评估中使用的印刷线路得到的指南。评估T6焊膏的印刷性能必须做更多的工作。这些规则没有考虑到焊点的质量或可靠性。在生产环境中使用这些规则之前,应当验证焊点的质量和可靠性。印刷与暂停测试的结果和钢网寿命印刷与暂停测试是一种用来确定焊膏稳定性的方法,因为在印刷时焊膏在印刷机中是暴露在空气中的。转移效率随时间的推移下降,这是估算钢网寿命的一种方法。图21是各种焊膏随时间推移的转移效率。图21:各种焊膏的印刷与暂停测试结果。左图是免清洗焊膏的结果,右图是水溶性焊膏的结果。各种免清洗焊膏在印刷与暂停测试中表现出的性能相似。在暂停时间0小时、1小时、2小时、4小时和8小时时,转移效率稳定。在暂停24小时后,转移效率显著下降。焊锡粉末尺寸越小,转移效率下降得越厉害。水溶性焊膏表现出相似的性能。在暂停24小时后TE%显著下降。表9总结了暂停时间从8小时到24小时的TE%下降情况。焊锡粉末尺寸免清洗焊膏TE%的下降水溶性焊膏TE%的下降T385T4105T5188T6256表9:暂停时间从8小时变到24小时的转移效率下降。随着时间的推移,在各种焊膏中T3和T4的焊锡粉末的转移效率也有相似的下降。各种焊膏中的T5和T6的焊锡粉末尺寸随时间的推移表现出的转移效率下降比较厉害。和水溶性焊膏相比,免清洗焊膏在降低焊锡粉末尺寸时的稳定性比较差。留在钢网上的免清洗焊膏更容易变干,尤其是有尺寸较小焊锡粉末的焊膏。焊膏的回流性能使用ENIG表面层的PR测试电路板测量各种焊膏的润湿或扩展百分率。图22是润湿的测量结果。图22:焊膏的润湿或扩展。无论焊锡粉末的尺寸怎样,免清洗焊膏的润湿性能都稳定在70-75%左右。这个润湿趋势中唯一的异常情况是T5焊膏,它的润湿率接近90%。随着焊锡粉末尺寸减小,水溶性焊膏的润湿性能呈下降趋势。水溶性T3焊膏的润湿率是97%,水溶性T6焊膏的润湿率下降到70%以下(图23)。图23:水溶性T3SAC焊膏和T6SAC焊膏的润湿情况。使用PR测试电路板上的回拉线路测量焊锡粉末形成焊锡球的情况。对各种焊膏记录零焊锡球的套印最大百分比,少于五个焊锡球及少于十个焊锡球的套印百分比。最大套印百分比是1,250%。表10是可以用这个标准来测量焊膏的测量结果。焊膏0个焊锡球的套印百分比少于5个焊锡球的套印百分比少于10个焊锡球的套印百分比T3免清洗750%1200%1200%T3水溶性无1200%1250%T4水溶性无500%1200%表10:在测量标准之内的焊膏形成焊锡球性能。在所有的线路上都形成多于10个焊锡球的焊膏在表10中没有列出来。图24是在套印线路中形成焊锡球的代表性照片。图24:在套印线路中形成的焊锡球。这些套印线路的套印程度是相当极端的,通常不会用在典型的表面贴装技术(SMT)设计中。T3和T4焊膏形成的焊锡球很少,在大多数电子组件上都被认为是可接受的。从这些图像中可以明显看出,免清洗焊膏中的T5和T6焊锡粉末形成过多的焊锡球。在形成焊锡球上,T5水溶性焊膏的表现比T5免清洗焊膏更好。这可能是由于这些焊膏的相对活性水平的缘故。水溶性焊膏的活性水平比免清洗焊膏的高;因此,水溶性焊膏形成的焊锡球比较少,而且焊锡球是由尺寸比较小的焊锡粉末形成的。T6免清洗和T6水溶性焊膏都形成过多的焊锡球。焊膏的葡萄效应水平随焊锡粉末的尺寸变化而变化(图25)。图25:各种焊膏的葡萄效应。对于T3、T4和T5焊锡粉末,免清洗焊膏和水溶性焊膏的葡萄效应水平非常相似。总的来说,T6焊膏的葡萄效应的程度很高。T6水溶性焊膏的葡萄效应水平比主要焊锡粉末,也是T6的免清洗焊膏,更高。使用QFN热焊盘为各种焊膏测量空洞。图26是空洞数据。图26:各种焊膏在QFN热焊盘中形成的空洞;免清洗焊膏(左图),水溶性焊膏(右图)免清洗焊膏的各种焊锡粉末尺寸在形成空洞的表现从统计结果来看是一样的。水溶性焊膏的焊锡粉末尺寸在形成空洞上的表现存在一些差异。尺寸最大的焊锡粉末(T3)形成的空洞最少,而T6免清洗焊膏形成的空洞最多。可能的解释是免清洗焊膏和水溶性焊膏中的松香含量不一样。免清洗焊膏所含的松香在回流过程中的作用是保护焊锡粉末不会被氧化。理论上的解释是,助焊剂和焊锡氧化物反应的副产品可能会导致空洞。由于有松香的保护,免清洗焊膏在回流过程中产生的氧化物数量要比水溶性焊膏少得多。这就可以解释在这项研究中观察到的形成空洞的表现。焊膏的稳定性:黏着力随时间推移的变化使用JIS方法来测量各种焊膏的黏着力。印刷黏着力样本,把样本放在室温和相对湿度50-55%的容器中保存72小时。在此期间,分别在24小时、48小时和72小时后用新鲜焊膏印刷的样本测量黏着力(图27)。图27:随时间推移免清洗焊膏的黏着力(左图)和水溶性焊膏的黏着力(右图)。总的说来,各种类型的焊膏和各种焊锡粉末尺寸的黏着力随时间的推移减小。大多数焊膏在72小时后,黏着力出现明显下降。只有T5和T6水溶性焊膏的结果不一样。T5水溶性焊膏在超过72小时后,黏着力相对稳定。T6水溶性焊膏在72小时时,黏着力有所增强。水溶性焊膏性能的这种差别可能和助焊剂中的比较小尺寸焊锡粉末类型的含量增加有关。焊膏的稳定性:在空气中暴露24小时后的回流性能用印刷新鲜焊膏的PR测试电路板测量各种焊膏的回流性能,然后再用印刷后暴露在空气中存放24小时的电路板测量。将印刷好的焊膏暴露在空气中存放,这会增加焊膏中的氧化物含量,降低焊膏的活性。这个测试是展示焊膏稳定性的方法,可以用来确定尺寸比较小的焊锡粉末是否会降低焊膏的稳定性。图28是焊膏润湿的结果。图28:焊膏存放24小时之前和之后的润湿结果。印刷的新鲜的免清洗焊膏和存放24小时的免清洗焊膏中,除了T6焊锡粉末外,其他所有焊锡粉末的润湿都相似。T6免清洗焊膏在空气中暴露存放24小时后,它的润湿性能下降。除了T3焊膏外,所有其他的水溶性焊膏在新鲜时和存放24小时后的润湿性能相似,T3焊膏在存放期间润湿性能下降。使用PR测试电路板上的套印线路测量焊膏形成焊锡球的性能,先用新印刷的焊膏,再用和印刷焊膏后存放24小时的测试板测量(表11)。焊膏焊锡球<5个的套印焊锡球<10个的套印24小时后焊锡球<5个的套印24小时后焊锡球<10个的套印T3免清洗1200%1200%600%1000%T3水溶性1200%1250%1150%1250%T4水溶性500%1200%无数据500%表11:焊膏存放24小时之前和之后形成焊锡球的性能。印刷的焊膏存放超过24小时后,套印百分比下降。这表明随着存放时间的延长,随机形成的焊锡球数量普遍增多。焊锡粉末尺寸越小,随机形成的焊锡球的增多就越严重。图29是存放24小时之前和之后形成焊锡球的代表性图像。图29:焊膏在存放24小时之前和之后形成的焊锡球。焊膏存放24小时之前和之后葡萄效应的百分比(图30)。图30:焊膏存放24小时之前和之后的葡萄效应结果。免清洗焊膏存放24小时后,T3、T4和T6焊锡粉末尺寸产生的葡萄效应都增多。其中,T3粉末形成的葡萄现象面积增加6%、T4是16%、T6是13%。T5焊膏不受存放24小时的影响。水溶性焊膏在存放24小时之前和之后的葡萄效应水平基本相同。免清洗焊膏的葡萄效应结果表明,尺寸越小的焊锡粉末对存放时间越敏感。焊膏的稳定性:热老化把焊膏密封在容器中,在50°C(122°F)的烤箱中加热老化三天。热老化后,测量焊膏的粘度、IPC焊锡球、黏着力、印刷性能和回流性能。用这些测量结果和新鲜的焊膏的结果进行比较。图31是热老化之前和之后的粘度测量结果。图31:热老化之前和之后的T形杆轴粘度测试结果。水溶性焊膏的粘度随热老化明显增加。水溶性焊膏全部发生反应,直至无法使用的程度。免清洗焊膏在这个测试中表现出一定的稳定性。T3和T4免清洗焊膏的粘度增加大约40-70%,但仍然是可用的。T5和T6免清洗焊膏的粘度增加100%以上。这些老化后的焊膏变得浓稠,但增加叶片压力仍然可以印刷这种焊膏。在加热老化的焊膏上进行IPC焊锡球形成测试,测试结果见表12。免清洗水溶性最初状态热老化4小时后最初状态热老化4小时后T3可接受可接受可接受可接受T4可接受可接受可接受不可接受T5可接受不可接受可接受不可接受T6不可接受不可接受不可接受不可接受表12:焊膏热老化后IPC形成焊锡球的性能。最初,所有焊锡粉末尺寸的新鲜焊膏形成的焊锡球都是可接受的,只有T6焊锡粉末形成的焊锡球是不可接受的。热老化后,T5和T6免清洗焊膏的结果是不可接受的。T4、T5和T6水溶性焊膏的结果都不可接受。从这个测试中可以明显看出,随着时间的推移,比较小的焊锡粉末尺寸更容易发生反应,这些反应可能会使焊膏的保存时间变得更短。在经过热老化的焊膏上进行JIS黏着力测试。图32是新鲜焊膏和经过热老化的焊膏的黏着力数据。图32:热老化之前和之后的JIS黏着力。T3免清洗焊膏在热老化后,黏着力略微下降。T4和T6免清洗焊膏的黏着力在热老化后变大。T5焊膏的黏着力在热老化后相对稳定。T3和T4水溶性焊膏的黏着力在热老化后下降。T5和T6水溶性焊膏的黏着力在热老化后的变化非常小。这表明热老化对黏着力的影响并不确定,热老化可能不会改变焊膏的保存时间。在热老化之前和之后测量焊膏的印刷性能。水溶性焊膏的粘性太强而无法印刷,因此,图33中只有免清洗焊膏的数据。图33:免清洗焊膏在热老化之前和之后的印刷性能。这些焊膏的转移效率值在热老化之前和之后从统计结果看是相同的。热老化增加免清洗锡膏的粘度,但不影响焊膏的印刷性能。相比之下,热老化使水溶性焊膏的粘度增加到无法印刷的程度。使用PR测试电路板测试热老化的免清洗焊膏的回流性能,并与新鲜的免清洗焊膏进行比较。图34是焊膏的润湿数据。图34:免清洗焊膏在热老化之前和之后的润湿情况。各种经过热老化的免清洗焊膏的润湿性能都会因热老化而下降。下降最多的是T5和T6焊膏。表13是形成焊锡球性能和热老化的关系。焊膏有<5个焊锡球的套印有<10个焊锡球的套印焊膏热老化后有<5个焊锡球的套印焊膏热老化后有<10个焊锡球的套印T3免清洗1200%1200%1100%1250%表13:在焊膏热老化之前和之后形成焊锡球的性能。使用T4、T5和T6焊锡粉末的免清洗焊膏不能用这些标准进行测量,因此没有出现在此表中。免清洗焊膏的热老化对形成焊锡球的性能没有明显的影响。形成焊锡球的典型图像如图35所示。图35:在热老化之前和之后免清洗焊膏形成的焊锡球。在热老化后测量葡萄现象的百分比,并与新鲜的免清洗焊膏对比(图36)。图36:热老化之前和之后免清洗焊膏形成的葡萄现象。新鲜和热老化的T3、T4和T5免清洗焊膏形成葡萄现象的百分比相近。T6免清洗焊膏由于热老化导致的葡萄现象稍微增多。润湿性能和葡萄效应性能因热老化而下降,说明焊锡粉末尺寸越小的焊膏会更快地失去活性。使用较小焊锡粉末尺寸制造的焊膏的储存期限可能会比较短。结论与建议焊锡粉末的尺寸对焊膏性能有一定的影响。众所周知,不能将每种尺寸的焊锡粉与特定的焊锡膏一起使用。焊膏必须按照配方生产,用配方所需要的焊锡粉末尺寸使焊膏正常工作。在这项工作中,根据焊膏在测试中的表现,针对测试的各种焊膏和焊锡粉末尺寸大小提出最佳使用建议。坍塌(IPC)在IPC坍塌测试中,除了T6免清洗焊膏、T5和T6水溶性焊膏没有通过热坍塌测试,其他所有的焊膏的表现都很好。T6免清洗焊膏、T5和T6水溶性焊膏的助焊剂中的焊锡粉末尺寸比较小,因此浓度相当高,这一情况改变焊膏的流变特性。这说明在回流时尺寸比较小的焊锡粉末可能会增加焊锡桥连的可能性。形成焊锡球(IPC)在IPC测试中,T3、T4和T5水溶性焊膏和免清洗焊膏形成焊锡球的结果是可接受的。T6免清洗和水溶性焊膏都无法通过IPC形成焊锡球的测试。和其他焊锡粉末尺寸相比,T6焊锡粉末的氧化物含量相对较多。T6焊膏比其他焊膏更容易形成焊锡球。印刷最小面积比总而言之,印刷的焊膏体积随焊锡粉末尺寸减小而增加。焊锡粉末的尺寸每减小5%,转移效率就提高约5%,这对应的是0.05的面积比的变化。以下是针对各种类型焊膏建议的最小面积比:•T3免清洗焊膏:0.60 AR•T4免清洗焊膏:0.55 AR•T5免清洗焊膏:0.50 AR•T3和T4水溶性焊膏:0.60 AR•T5型水溶性焊膏:0.55 AR请记住,印刷参数、钢网技术和设计将影响可印刷能力和这些最小面积比。印刷中的暂停与钢网寿命T5和T6免清洗焊膏在钢网上暂停16小时后,转移效率下降幅度比较大。T5和T6水溶性焊膏在钢网上暂停16小时后,转移效率下降比较少。不建议焊膏在钢网上暂停16小时和24小时后再印刷。所有测试的焊膏在印刷暂停1小时、2小时和4小时后,反应良好,在钢网上停留8小时后可印刷能力的表现仍然不错。根据这项工作,所有测试的焊膏推荐的钢网寿命是8小时。环境条件、新鲜焊膏的添加比例和其他的因素都会影响钢网的寿命。回流性能(PR测试电路板)各种免清洗焊膏的润湿或扩展都是一致的,和焊锡粉末的尺寸大小没有关系。水溶性焊膏的润湿或扩展随焊锡粉末尺寸变小而减弱,但总体上比免清洗焊膏高。对于大多数电子组件,T3、T4和T5免清洗焊膏和水溶性焊膏形成焊锡球的性能是可以接受的。正如在IPC焊锡球形成测试中可以看到,T6免清洗焊膏和水溶性焊膏形成的焊锡球过多。对于T3、T4、T5免清洗焊膏和水溶性焊膏,葡萄效应的表现良好。而两种T6焊膏的葡萄效应性能是不可接受的。在焊膏中使用T6焊锡粉末也许会导致过多的焊锡球和葡萄效应。形成空洞的性能所有免清洗焊膏都表现出相同的低空洞状态。随着焊锡粉末尺寸减小,水溶性焊膏形成的空洞随之增多。焊锡粉末尺寸和其他因素对形成空洞的性能有一定影响。形成空洞的表现可能随焊锡粉末尺寸的改变而变化,并且可能需要控制回流工艺,尽可能少地形成空洞。焊膏的稳定性所有焊膏的黏着力在48小时内保持稳定,但时间一旦超过72小时后就会下降。黏着力保持稳定的时间远超过印刷和回流之间的正常时间间隔。对于T3、T4和T5焊膏,在钢网上保持24小时后的回流性能是稳定的。T6焊膏在钢网保持24小时之前和之后的回流性能都存在问题。不建议回流之前让焊膏在钢网上保持24小时,但这也说明T3、T4、T5焊膏在各种环境下都是稳定的。不过,比较极端的环境条件会改变焊膏的稳定性。焊膏的热老化T3和T4免清洗焊膏的粘性会随着热老化而增大,但它们易于印刷。T5和T6免清洗焊膏粘度显著增加,但可以通过调整印刷参数来印刷。所有水溶性焊膏的粘度都会随着热老化而急剧增大,而且焊膏无法印刷。免清洗焊膏的印刷性能基本上不会随热老化而改变。热老化导致T5和T6免清洗焊膏,以及T4、T5、T6水溶性焊膏在IPC形成焊锡球测试中都得到失败的结果。所有的焊膏在热老化之前和之后的黏着力都是稳定的。只有免清洗焊膏在热老化后进行印刷和回流。热老化导致所有免清洗焊膏的润湿性能下降。免清洗焊膏形成焊锡球的性能因热老化而稍微恶化。免清洗焊膏葡萄效应的性能在热老化后保持不变。这些结果表明,焊锡粉末尺寸减小时,焊膏的反应性增大。这说明使用较小的焊锡粉末尺寸制造出来的焊膏的保存期限比较短,特别是用T5和T6焊锡粉末制造的焊膏。总结这项研究表明,对于使用T3、T4、T5和T6SAC305焊锡粉末的免清洗和水溶性焊膏,焊膏的性能差别很大。使用焊锡粉末尺寸比较小的焊膏时,用户应当关注这些性能差别,这样,就可以根据焊膏的性能来调整SMT工艺。焊膏制造商正在为电子行业未来的需求做准备。比较小的焊锡粉末尺寸在微型化的电子应用中变得越来越普遍。焊膏制造商正在配制各种使用较小焊锡粉末尺寸的产品来满足这些要求。备注:这篇论文最早在IPC APEX EXPO 2019技术研讨会上提出,并在2019技术研讨会论文集中公开发表。作者:Tony Lentz是ECT 组装公司的化学工程师/现场工程师,FCT 组装公司设在美国科罗拉多州Greeley。以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技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。

  • 影响混合合金焊点工艺可靠性的因素

    影响混合合金焊点工艺可靠性的因素

    影响混合合金焊点工艺可靠性的因素文章来源:OFWEEK 可靠性杂坛文章关键词导读:可靠性、焊接、PCBA线路板、PCB、锡膏、水基清洗剂一、无铅、有铅混用所带来的工艺问题有铅、无铅元器件和钎料、焊膏材料的混用,除要兼顾有铅的传统焊接工艺问题外,还要解决无铅钎料合金所特有的熔点高、润湿性差等问题。当有铅、无铅问题交织在一起,工艺上处理该类组装问题时,比处理纯有铅或纯无铅的问题都要棘手。例如,在采用无铅焊膏混用情况时,要特别关注下述问题。1高温对元器件的不利影响:(1)CTE不匹配所造成的影响。有铅和无铅混用所带来的高温对元器件有着非常不利的影响。例如,陶瓷阻、容元件对温度曲线的斜率(温度的变化速率)非常敏感。由于陶瓷体与PCB的热膨胀系数CTE相差大(陶瓷的CTE为3~5,而FR-4的CTE为17左右),因此,在焊点冷却时容易造成元器件体和焊点裂纹。元器件开裂现象与CTE的差异、温度、元器件的尺寸大小成正比。0201、0402、0603小元件一般很少开裂,而1206以上的大元件发生开裂失效的概率就会比较高。(2)爆米花现象将更严重。对潮湿敏感元器件(MSD)而言,温度每提高10℃,其可靠性级别就将降低1级。解决措施是在满足质量要求的前提下尽量降低再流焊接的峰值温度,以及对潮湿敏感器件进行去潮烘烤处理。(3)高温对PCB的不利影响。高温容易造成PCB的热变形,因树脂老化变质而降低强度和绝缘电阻值。由于PCB的Z方向与XY方向的CTE不匹配,易造成金属化孔镀层断裂而失效等可靠性问题,如图1所示。图1 盲孔内层被拉裂解决措施是尽量降低再流焊接的峰值温度,一般简单的消费类产品可以采用FR-4基材,厚板和复杂产品需要采用耐高温的FR-5或CEMn来替代FR-4基材。有目的地尽可能降低无铅焊接的峰值温度,对大批量生产多种规格的不同PCB是有益的,但其值必须能满足工艺窗口的要求(4)电气可靠性再流焊、波峰焊、返工形成的助焊剂残留物,在潮湿环境和一定电压下,导电体之间可能会发生电化学反应,引起表面绝缘电阻(SIR)的下降。如果有电迁移和枝状结晶(如锡须等)的出现,将发生导线间的短路,造成漏电的风险。为了保证电气可靠性,需要对不同免清洗助焊剂的性能进行评估。(5)混合组装的返修工艺问题混合组装的返修较为困难,因为混合组装的返修不仅仅是有铅工艺的传统返修问题,而且还有无铅返修的新问题。无铅钎料合金润湿性差,熔点高,工艺窗口小。因此有铅、无铅混用的返工需要特别关注:●选择适当的返工设备和工具;●正确使用返工设备和工具;●正确选择焊膏、助焊剂、钎料丝等材料;●正确设置焊接参数。二、混合合金焊点的工艺可靠性设计合适的PCBA组装工艺可靠性设计,可从两个方面来改善BGA、CSP等球栅阵列芯片焊点的可靠性,两者结合起来可以在很大程度上提高器件的可靠性。方法如下:(1)选择相近的热膨胀系数材料来减少整体热膨胀的不匹配;(2)通过控制合适的焊点高度(器件的离板高度)来增加焊接层的一致性,以此来减少整体热膨胀的不匹配。**选择特定范围热膨胀系数包括材料的选择或多层板和元器件之间材料的组合,来得到最佳的热膨胀系数。当多层板有较大的热膨胀系数时,有源器件最佳的热膨胀系数为1~3ppm/℃(与功率的耗散有关)。当然,一个PCBA组装中有大批不同的元器件,要想实现热膨胀系数全部最优化是不可能的。例如,对一些有密封性要求的军事应用产品,就需选用陶瓷元器件。商用产品的多层PCB大多选用玻璃-环氧树脂或玻璃-聚酰亚胺材料。选择特定范围热膨胀系数的材料必须避免选取一些较大的元器件,如陶瓷元件(CGAs、MCMs)、引脚数为42的塑料封装(TSOPs、SOTs)或者是与晶片采用刚性连接的塑料封装(PBGAs)。三、PCB焊盘及元器件引脚焊端涂敷层1 PCB焊盘涂敷层PCB焊盘表面涂层对混合合金焊点的影响极大,在前面介绍过的可靠性试验中及国内业界生产实践中也得到了证实。从确保焊点的工艺可靠性并兼顾生产成本等综合考虑,根据批产中各种涂层的实际表现,建议按选用的优先性大致可作如下排序:Im-Sn(热熔)>OSP>ENIG Ni/Au此处应关注PCB焊盘上的纯Sn涂敷层,不适合于再流焊接峰值温度小于232℃的再流焊接,原因是:(1)Sn生成氧化物的自由能非常低,它表明Sn极易氧化,而且一旦被氧化要将其去除也是很困难的,必须使用活性较强的助焊剂才行。目前Sn37Pb焊膏的活性都较难满足其要求。(2)纯Sn的熔点为232℃,而Sn37Pb焊膏再流时的峰值温度为205~225℃,温度不匹配。因此,对表面为一层氧化锡层所包裹的固态Sn,活性较弱且熔点低于49℃的Sn37Pb焊膏很难将其润湿。特别是采用“喷Sn”工艺的更甚,因为,喷Sn时的高温导致喷Sn层表面氧化得更厉害,更难焊接。(3)元器件焊端涂敷层基于成本和涂敷层性能要求(抗氧化,耐高温(260℃),以及能与无铅钎料生成良好的界面合金),目前在电子业界使用较多的适合于混合组装元器件焊端镀层的有:镀SnPb或镀Sn;电镀或HASL Sn-Cu等。(4)BGA、CSP钎料球用材料目前BGA、CSP等钎料球用的无铅合金几乎都是SAC(如SAC305、SAC105等)。四、混合组装再流焊接时应注意的事项1.再流炉中的气氛可以是空气,也可以是惰性气体,如氮气。在无铅焊接中,为了减弱高温再流过程中PCB上组装物料的氧化程度,最好使用惰性气氛。某些板子的表面是经过处理的,如使用OSP处理的铜箔焊盘,要求在再流焊接过程中使用惰性气氛来获得可接受的焊点等级。既然SAC无铅钎料需要更高的再流焊接温度,定义PCB上不同区域的温度就十分重要。器件温度会随着周围器件的不同、器件放置位置的不同、封装密度的不同而不同。为了避免塑封器件由于潮湿和热应力而失效,最好测量一下器件本体温度,检查并确认温度有没有超过设定的最高温度。因此,用于测量再流曲线的热电偶,必须在再流过程中附着在不同的器件钎料连接处和本体上。大器件在引脚/钎料球处和器件模塑料间通常会有超过5℃的温差。图2所示是一个典型的SAC无铅BGA焊接再流曲线与有铅焊接曲线的对比。图2 无铅和锡铅BGA再流焊接曲线的比较当BGA封装的SAC钎料球使用SnPb焊膏焊接时,基于使用的再流曲线有两种不同的方案:① 若采用纯有铅组装的SnPb再流温度曲线焊接,因没有超过BGA的SAC钎料球熔化温度,这将影响焊点的质量和可靠性。沉淀在焊盘上的SnPb焊膏熔化了,但是SAC钎料球还尚未熔化。Pb将扩散到没有熔化的钎料球晶粒边界。SnPb钎料中的Pb在SAC钎料球中能扩散多高,取决于再流峰值温度设置为多高,以及SnPb钎料多久能熔化。如图3所示是一张截面微观图片,描述了SAC钎料球BGA封装使用标准SnPb工艺焊接到PCB上,最终的焊点微观结构是不均匀也是不稳定的。黑色/灰色互连指状物是富铅晶粒边界;杆状颗粒部分为Ag3Sn合金层,灰色颗粒为Cu6Sn5合金层。这对焊点的可靠性带来了有害的影响。图3 BGA/SAC钎料球的界面微观图片有两个原因使这种焊点对产品造成有害影响:●在再流焊接过程中因为钎料球没有熔化,BGA较差的自校准效应,当器件在贴片工艺过程前后出现某种程度的对不准时,将会造成潜在开焊的缺陷,这对细间距的面阵列封装器件而言非常重要;●球坍塌得不够会造成焊膏和钎料球的连接减少而开焊,而且钎料球缺乏坍塌会进一步造成共面性差的问题,极少的混合还会造成显微组织的偏析,界面键合的劣化、空洞增多等现象,从而导致钎料球的可靠性急剧下降。 若采用纯无铅组装的SAC再流温度曲线焊接,由于SAC钎料在再流焊接时需要更高的温度,一些体积大、对温度敏感的BGA封装器件可能需要小心地放置在PCB上。在靠近板子边缘的区域,根据不同的板子尺寸、厚度和层数,一般会比中心区域高出5~15℃。大型封装器件在更高的再流温度下,会更易于因为潮湿和热应力而引入缺陷。五、混合组装再流焊接温度曲线的优化1 混合组装再流焊接温度曲线的设计再流焊接温度曲线的设计是确保再流焊接焊点质量和工艺可靠性的关键环节。对于混合合金焊点的再流焊接温度曲线,假若直接选用纯有铅或纯无铅的再流温度曲线,显然均是不合适的。向后端兼容(SAC钎料球/SnPb焊膏)的再流峰值温度的试验优选如图4所示。图中还同时展示了纯有铅和纯无铅两种炉温曲线作为对比。图4 SAC钎料球/SnPb焊膏的再流峰值温度优选向后兼容的面阵列封装器件(使用SAC钎料球的CSP、BGA等),使用Sn37Pb焊膏组装时:SAC合金的熔点为217℃,而典型Sn37Pb焊膏的再流温度曲线峰值温度在205~225℃之间。当再流温度足够高(>225℃,最好为235℃)时,SAC钎料球和SnPb焊膏就会较好地发生熔合,自对准效应发生,SAC钎料球和SnPb焊膏组装的可靠性,将不逊于SnPb焊膏组装的使用SnPb钎料球的面阵列器件。试验优选的结果是:●对PBGA和CSP来说,当采用SAC无铅钎料球和SnPb有铅焊膏时,从兼顾元器件的耐温和工艺可靠性角度出发,建议再流的峰值温度范围取225~235℃,优选230℃。●焊端和球均采用高熔点的可熔性材料(如Sn、SAC)时,可在有铅炉温曲线的基础上,仅将再流峰值温度提高至230℃(焊端涂敷层为SAC)或235℃(焊端涂敷层为Sn)。●焊端涂敷层采用可熔性材料(Ag、Pd、Au),而钎料球为SAC时,可在有铅炉温●曲线的基础上,仅将再流峰值温度提高至大于217℃(如230℃)即可解决。沿这条曲线的再流过程中,SAC钎料球也熔化了,SnPb焊膏里面的Pb完全与熔化的SAC钎料球混合在一起,形成结构均匀一致的Sn晶格间的富铅相。这样的微观结构图如图5所示。图5 BGA /SAC钎料球的横截面的微观图另外,既然SAC钎料球熔化并坍塌了,自对准过程和共面性不良现象的减少过程也同时发生,所以改善了BGA焊点的质量和可靠性。再流温度与微观结构(1)当用有铅焊膏再流焊接无铅焊端时,在不同的峰值温度下,其所形成焊点的微观结构比较如图6所示。图6 无铅焊端-有铅焊膏在再流峰值温度为220℃和240℃时的微观结构由图中可以看出,在此状态下,微观结构在220℃和240℃两种情况下并无明显的差异。(2)BGA无铅钎料球/有铅焊膏混用时,在不同的再流峰值温度下对焊点的微观结构的影响如图7所示。图7 不同的再流峰值温度对BGA无铅钎料球微观结构的影响比较图7中各峰值温度下的微观结构,可以看到225℃和235℃占有优势。

  • 三防涂覆前清洗合明科技分享:传统方法VS双组分涂层之如何选择三防漆?

    三防涂覆前清洗合明科技分享:传统方法VS双组分涂层之如何选择三防漆?

    三防涂覆前清洗合明科技分享:传统方法VS双组分涂层之如何选择三防漆?随着电子产品在日常生活中的作用越来越重要,电子系统的应用也在飞速地向前发展。日益增多的小型化系统,能够以更快的速度更可靠地执行更多的操作,与此同时,随着每一次设计的迭代,系统的尺寸越来越小、重量越来越轻。随着组件的元件密度越来越高,防护外罩、外壳设计的渗透性越来越好,组件的重量不断减轻,使用三防漆对保护组件不受工作环境的影响、确保预期应用中的可靠性达到可接受的要求至关重要,特别是在恶劣环境下运行。传统的三防漆是很薄的聚合物材料,它的作用是保护组件不受恶劣环境的影响,这些影响包括潮湿、冷凝、盐雾、腐蚀性气体、导电粒子等。涂层还会使元件更加绝缘和隔热,可以把各种元件放得比较近,而且还可以减缓锡须的生长(图1)。图1:锡须的形成。为了全面防止腐蚀和提供有效的屏障来减轻可能会导致电子产品短路故障的锡须,最重要的是所有的金属表面都覆盖适当厚度的涂层材料,以提供这些屏障属性。为了充分了解关于涂层覆盖对减轻锡须的作用,IPC TR-57《三防漆:行业现状》白皮书调研了使用各种常见的化学涂料,用各种方法涂敷涂层的几百块电路板,精心地横切这些电路板观察涂层的厚度。结果令人惊讶,在不同类型的元件上发现有许多覆盖率非常低的区域,这些区域的涂层厚度差别很大。鸥翼形器件的典型结果,例如QFP引线,如图2所示。图2:使用传统的涂层材料的典型横截面揭示不同的覆盖厚度(蓝色层)。2K系列涂层由于涂层比较厚和边缘覆盖能力比较好,在保护能力上和传统材料涂层的差别很明显。2K涂层是有机挥发物、快速固化的高性能双组分三防漆,是替代紫外线固化和有机硅材料的无溶剂材料,成本要低于紫外固化材料,而且可以改善大多数在恶劣环境下的硅树脂材料的性能。2K系列中的大多数涂层都是排水性的,抗水浸、抗盐雾和抗潮湿的性能非常好,是汽车电子产品的理想材料。为什么要开发2K系列?Electrolube公司决定开发新的双组分(2K)保形涂料系统的主要原因很简单,因为人们越来越期待三防漆能够在更高的极限温度下有效工作,能承受更多的热冲击循环,解决白皮书中提到的涂层覆盖问题。许多传统的涂层材料因为不能满足新的最高工作温度,或者不能提供足够的覆盖范围来成功进行各种冷凝测试,而这是全球汽车制造商都必须进行的测试,所以开始变得过时。Electrolube公司还希望消除任何认为涂层材料越厚覆盖效果就越好的误解。涂层过厚会增大涂层和组件上的应力,这些应力在进行热冲击测试时可能会导致灾难性结果,特别是在使用紫外线固化材料时,涂层开裂后就没有任何保护作用。解决这些难题是发展2K系列的驱动力。Electrolube公司把2K涂层设计成能承受极限高温,并且和封装用树脂的性能一样,在应用时涂敷起来很容易。2K涂层可以涂得更厚,涂敷时不需要在组件或涂层上施加不必要的应力,这避免对产生裂纹的担忧。2K涂层还能达到成功抗冷凝、减少锡须和加强介电功能的各种覆盖要求。2K系列涂层无溶剂、气味很淡、危害小,能够使用户减少挥发性有机化合物的排放,提高生产工艺的安全性。为什么要使用2K涂料,而不使用单组分涂布系统?在传统的涂层不能对最终使用环境提供必要的保护时,就该考虑使用2K三防漆了。2K涂层可以大幅度提高对整个电路板的保护能力,抗冷凝、抗高湿、抗浸渍和抗腐蚀。加大涂层的覆盖厚度对减轻锡须生长和加强绝缘性能特别有益。2K材料的气味很淡而且是无溶剂材料,在健康和安全方面比其他的化学材料更好。在和其他类型的涂层相比时,2K系统经过严格的测试,性能表现给人留下非常深刻的印象。在热冲击测试中,它们可以涂得很厚且不开裂,这一事实使它们在覆盖元件引线时可以涂敷得很厚。这提高涂层在电盐雾测试、混合流动气体(MFG)测试和冷凝测试中的性能;传统上,这些严格苛刻的测试制度通常是在汽车认证试验时使用。2K产品的主要特性和好处是什么?和单组分涂层系统相比,100%的固体材料可以提高涂层的厚度和覆盖的范围。可以承受汽车和航空航天的热冲击循环。已经成功研制出对焊点可靠性影响非常小的2K材料。2K涂层材料可以涂得很薄(50 – 75微米)。但是,Electrolube公司设计的、按配方制造和测试的涂层是使用很厚(250 – 300微米)的涂层,目的是保证元件和元件引线的高级封装实现起来更容易。此外,2K涂层的化学固化速度很快,在80°C下涂层达到完全固化只需要10分钟,显著提高了产量,减少涂敷过程中的工作。例如,2K850是2K系列中的一种快速紫外线固化涂层系统,当暴露在常规微波灯或LED灯下时,它立即干燥,可以触摸。然后在烘箱内固化,可以把电路板装入袋中,没有残留的溶剂气味,也不用担心是否有足够的水分来完成交联过程。整个烘箱的长度可以短到700毫米,这是因为光的强度比较低和波长比较长,危险性比较小,并且固化系统的传送带可以重复使用(图3)。图3:2K涂层使用的UV-LED固化系统。由于紫外光可能会被高的元件遮蔽,因此需要进行二次固化工艺。2K材料的化学固化可以在6小时内以恒定可靠的速率完成,不需要额外的烘箱工艺。和传统的单组分涂层系统不同的是,在涂敷时,2K材料会有不同的流动,这种可以改善对边缘的覆盖,不会在任何区域留下未覆盖的问题,例如连接器和BGA。2K可以通过选择性喷涂和针式涂敷器滴涂为用户提供最好的涂敷精度。涂敷涂层时,要把涂料流的速率控制在适当的低水平,同时还要保持两个组分的混合比例正确,这是关键问题,最近,通过使用专门开发的带有小容积主动进料腔的泵已经克服了这一难题。这种泵把涂料配方的各个组分的流量误差精确控制在±1%之内,在涂敷过程中保持对体积混合比的控制,确保正确的固化和涂布的材料的性能。此外,喷雾头的速度更快,可以达到传统的100%固体材料喷涂速度的三倍,大幅度减少涂敷循环的时间。2K系列中的产品类型有哪些特性?Electrolube公司的2K三防漆系列基本上结合了封装树脂的韧性、稳定性和容易涂敷的特点。这个系列产品中的例子包括2K550、2K850和2K750保形涂料。2K550是一种灵活、高性能的涂料,拥有极好的透明度和抗变色、抗潮湿和抗冷凝特性。UL94V-0型柔性聚氨酯涂层的特点是涂层更厚和边缘覆盖更好,而且表现出更好的附着力、硬度和耐划伤性。2K550还能发出荧光,便于检查。2K850紫外线固化涂料结合了紫外线固化的速度和便利性以及Electrolube的2K系统的优点。2K850的固化速度更快,同时仍然提供高水平的保护。这种聚氨酯涂层是一个重大的发展,有助于加快生产速度,提供一个即时表干的涂层,能够在室温下24小时内完成固化,和它相比,组装行业的湿固化时间平均为8-14天。2K850的工作温度范围在-40~130℃之间,具有良好的热冲击性能,提供一致的化学固化和抗水、抗潮湿、抗盐雾和抗冷凝的强大保护,这使它成为在恶劣条件下要求非常苛刻的电子应用的理想材料。Electrolube公司还开发了一种新的硅树脂2K三防漆:2K750。这种UL94V-0柔性涂层提供的工作温度宽度范围是-40~+220℃,可以在高达200℃的温度下连续使用。这种坚韧的低应力涂层的热固化速度非常快,在80℃下的固化时间是10分钟,它还可以在环境温度下固化,提供针对大多数焊锡电阻和金属良好的附着力。过渡到使用Electrolube的2K三防漆系列不能使用简单地改造原来的直接涂敷阀门,例如PVA公司的VPX-2KS系列或Nordson ASYMTEK公司的AM系列等阀门。2K产品要通过哪些测试程序,结果是什么?所有的2K材料都通过测试,这些测试都遵守BMW公司的GS95011-5汽车标准,并符合IPC-CC-830的要求。BMWGS95011-5汽车标准的测试程序包括有顺序的热冲击、盐雾、腐蚀性气体、温度与湿度循环。除了BMW标准之外,这些材料在安装了免清洗助焊剂的组件上(在-40~+130°C的温度范围内)至少要经过1000次热冲击循环,确保在更厚的膜结构上不会开裂(图4)。图4:2K850的热冲击性能(-40 ~ +130°C)。许多电路板在选择性涂敷后进行横截面检查,以确保三防漆的覆盖和厚度达到要求(图5-7)。图5-7:PCB元件/元件引脚的横截面显示涂层覆盖的例子。对汽车和航空航天组件进行密集的带电冷凝测试后,与在测试中表现第二好的涂层相比,Electrolube的2K300涂层展示出出色的保护特性。2K材料也经历BMW的结露测试和NPL新的冷凝测试,在表面电阻(SIR)测试电路板上进行的测试得到非常明显的结果,在潮湿条件和干燥条件下的循环测试结果的差别很小(图8和9)。绝缘电阻值很大程度符合预期,这说明潮湿条件和干燥条件的恢复程度相似。低的绝缘电阻值保持很小说明存在腐蚀或电化学迁移(ECM)。图8:使用SIR测试电路板进行BMW Dewing测试和NPL冷凝测试。图9:BGA元件上的三防漆的冷凝电阻。2K最适合那些应用?2K材料非常适合环境严酷而且要求异常严格的应用。这种涂料把耐高温、能长期承受热冲击循环的灵活性,以及无以伦比的耐腐蚀性气体、腐蚀性介质(例如传输和制动部件中的液体)和耐电盐雾能力这些性能结合起来,特别适合汽车应用。冷凝/结露测试将它的防护能力提升到一个新的高度。这种材料还耐盐水浸泡,涂有这种涂层的器件完全浸没在盐水中可以低负载运行至少30小时。不过,对于军用和航空航天客户,还有工业控制装置和白电制造商来说,2K材料还有其他好处,包括用2K来提高抗冷凝、防止来自昆虫侵扰和破坏,防止液态水的进入和耐腐蚀性气体的能力。例如,2K材料通常用于高性能工业应用,例如粘合剂、涂料,甚至灌封材料。这种系统由树脂部分和交联剂部分组成,在它们分开来放置时,交联剂部分相当稳定。但是,一旦它们以正确的比例混合,不可阻挡的化学反应就开始了,一直持续到形成固体聚合物为止。通过调整树脂和固化剂的特性,就可以从软橡胶状材料得到高强度的玻璃状材料,它们是各种各样的聚合物。这些材料中的许多材料要用溶剂稀释,这能够提高系统的使用寿命,并且可以使用现有的应用方法。不过,由于溶剂的使用受到限制,Electrolube公司决定把重点放在生产无溶剂溶液。我必须对现在选择的涂敷设备做一些改变吗?Electrolube公司和通用选择性涂层设备的供应商,例如ANDA、PVA和ASYMTEK公司密切合作,以确保更厚的2K配方得到充分的优化,可以使用商用涂敷器涂敷。他们共同开发和测试了2K涂敷器,向客户提供针对他们现有设备和新设备的升级改造方案。小的改造包括改造计量泵和控制器,确保材料的体积混合比正确,以及使用新的喷雾涂敷器,这种涂敷器在喷雾前可以立即混合材料。对于精密的工作,还可以通过针式涂敷器来涂敷。例如,经过证明的PVA公司的新的双组分喷雾阀VPX-2KS对使用选择性涂敷系统的用户来说是个非常成功的改进(图10),可以很轻松地适应他们现有的设备,确保很好地控制材料流,改善边缘的清晰度,而且可以更容易地控制涂敷的启动和停止。图10:使用PVA公司的“VPX-2KS”喷雾阀可以轻松地涂敷2K涂层。结论与单组分涂层相比,双组分(2K)三防漆可以用比较厚的膜完全覆盖元件,这种覆盖无与伦比的抗冷凝、抗腐蚀、锡须缓解特性和加强绝缘性能的特性给人留下深刻印象。2K涂层还具有疏水性,提高防湿和防潮(包括防盐雾)性能,使2K成为汽车电子产品以及其他户外应用的最佳选择。一些2K材料可以相对容易地重新加工,尽管它们的厚度比较厚,增强涂层的耐化学性能。这个系列中的一些材料的配方是不透明的和有颜色的,这两类2K材料有助于改善机器AOI的识别和人工检查,也可以用来隐藏电路板的设计。和传统的材料相比,由于2K涂敷材料提高对元件引线和其他锋利边缘的覆盖能力,在涂层结构比较薄的情况下,仍然能够显著改善对元件的保护。无溶剂的2K材料系列显著地提高汽车、航空航天和工业应用中的组件的可靠性,与此同时,这个系列材料的快速固化特性、几乎没有什么气味和在健康与安全方面的特性都比其他100%固体技术要更好,例如紫外固化丙烯酸材料。SMT007作者简介:Phil Kinner是Electrolube公司负责三防漆的全球业务与技术总监。Kinner 还是《印刷电路组装厂商指南:针对苛刻环境的敷形涂层》的作者。以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技三防涂覆前清洗剂和解决方案、环保清洗剂、碳氢清洗剂、水性环保清洗剂、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解析:有铅和无铅混合组装的工艺可靠性

    钢网清洗机合明科技解析:有铅和无铅混合组装的工艺可靠性

    钢网清洗机合明科技解析:有铅和无铅混合组装的工艺可靠性文章来源:OFWEEK 可靠性杂坛文章关键词导读:可靠性、焊接、PCBA线路板、PCB、锡膏、水基清洗剂、钢网清洗机一、概述21世纪初,当时一些通信用终端产品(如手机等),由于国际市场的需要,率先要实现产品的无铅化,一时给元器件、PCB等厂商带来了产品必须迅速更新换代的巨大冲击。当时由于元器件无铅化的滞后,系统组装企业曾经由于部分无铅元器件无货源,而只能短时用有铅元器件来替代。这就是无铅化早期出现过的无铅钎料焊接有铅元器件的向前兼容现象。然而时过几年后,元器件等的无铅化取得了突飞猛进的发展,全面满足了终端产品的生产需要。由于绿色无铅化是元器件等行业发展的大趋势,对元器件生产厂商来说,原有的有铅生产线,大部分都是一步到位地改造成无铅生产线了,市场上无铅元器件正迅速取代有铅元器件。这又导致了市场尚无无铅化要求的许多有铅产品(如通信类产品中的系统产品),因购不到有铅元器件而不得不选用无铅元器件替用,这就又出现了用有铅钎料焊接无铅元器件引脚的向后兼容的状态,如表1所示表1由于产品生产成本的巨大压力,在目前市场尚无无铅化要求的情况下,几乎绝大部分的企业,在各自的产品生产中均不得不采取了这种向后兼容的混合生产方式。市场的需求导致了这种混合生产工艺方式仅在几年的时间便演变成电子业界产品生产的主流工艺。二、有铅向无铅技术转变的过渡时期由有铅制造向无铅制造转变不可能一蹴而就。因此,电子产品组装生产线在一个较长的时间内,都可能是使用无铅元器件和有铅钎料进行组装焊接的混合组装阶段,即有铅(SnPb)钎料和无铅(SAC)钎料共同存在于同一块PCBA上。表1列举的第一个可能的无铅组装PCBA是向前端兼容。在改变了焊膏成分和相应的再流曲线之后,前端兼容组装的BGA等器件,在焊到PCBA上时使用了无铅焊膏,这就造成BGA类器件的SnPb钎料球被无铅焊膏中的Ag、Cu等替代金属所污染。表1列举的第二个可能的无铅组装PCBA是向后端兼容。后端兼容方案的提出是在器件供应商引入无铅器件之后,但不是所有使用这些器件组装PCBA的生产商都能将他们的生产线转变为无铅生产线。出于节约生产成本因素,这些PCBA组装生产商仍将使用普遍存在的有SnPb焊膏和SnPb再流焊接曲线来焊接无铅器件。这样混装形成的焊点又会对无铅BGA类器件的钎料球造成Pb污染。三、有铅与无铅混合组装的相容性1.组合类型1)SAC钎料球与SnPb焊膏组合(向后兼容)SAC钎料球与SnPb焊膏(见图1)工艺相容性存在的问题,主要是SnPb焊膏在再流过程中,当使用SnPb焊膏和普通温度曲线时,因再流峰值温度为205~220℃,当SAC钎料球合金不能完全熔化时,可能会产生下面的几种后果(1)自校正作用减弱或没有自对准作用产生,它可能产生局部开路的焊点,这对精细间距引脚器件尤为重要;(2)钎料球坍塌不够,器件共面性的问题更趋严重。它可能产生局部开路的焊点(3)钎料球没有发生熔塌,两种合金极少混合,焊点显微结构不均匀,可能产生内应力。SAC钎料球与SnPb焊膏混用时,当再流峰值温度高于225℃(如232℃)时,此时,SAC钎料球完全熔化。与使用SnPb钎料球/SnPb焊膏组合相比,其可靠性并不下降图1 SAC钎料球与SnPb焊膏2)SnPb钎料球与SAC焊膏组合(向前兼容)SnPb钎料球与SAC焊膏混用时,有铅钎料球先熔化,覆盖在焊盘与元器件焊端上面,助焊剂挥发物不易完全排出,易发生空洞,如图2所示图2 排气不畅形成空洞Jessen研究了焊膏材料与PBGA、CSP引脚钎料球材料对再流焊接后空洞的影响程度,按下述不同组合而递减:SnPb球/SAC焊膏>SAC球/SAC焊膏>SnPb球/SnPb焊膏Jessen还以下述模型(见图3、图4)对上述现象作了解释。图3 熔点:合金A>合金B❖图4熔点:合金A<合金B当钎料球的熔化温度高于焊膏的熔化温度时,不会有助焊剂挥发气体渗透进钎料球中形成空洞,如图3所示。但是,如果钎料球的熔化温度低于焊膏的熔化温度,如图4所示,则一旦钎料球达到熔化温度,助焊剂中产生大量的挥发气体将进入熔化的钎料球钎料中,形成非常明显的空洞。这个空洞形成过程将一直持续下去,直到焊膏钎料熔化后与钎料球钎料结合。而结合后才会导致助焊剂挥发物从熔化钎料内部被驱赶出来,空洞形成过程就会由于缺少挥发物质而慢慢地平息下来。(4)2.组合的相容性从上述模型中可以看出,只有当球的熔点不低于焊膏的熔点时,混合应用才是可以接受的,否则就将导致不可接受的空洞。BGA、CSP等面阵列芯片的有铅、无铅混合组装类型的相容性如图5~图8所示图5 SnPb球/SnPb焊膏(纯有铅)❖图6 SAC球/SnPb焊膏(向后兼容)❖图7 SAC球/SAC焊膏(纯无铅)❖图8 SnPb球/SAC焊膏(向前兼容)图5和图7分别示出了纯有铅和纯无铅再流焊接后的焊点切片图像,从金相切片分析可见,这两种焊点质量都比较好,而全面评估似乎图7比图5更优秀些。图8所反映的组合再流焊后的焊点质量最差。就混合组装工艺而言,目前电子业界应用最为广泛的是:SAC钎料球、Sn37Pb焊膏这一向后兼容的组合。

  • SIP系统级封装清洗合明科技分享:从5个方面剖析SIP封装工艺,带你看懂SIP封装真正用途

    SIP系统级封装清洗合明科技分享:从5个方面剖析SIP封装工艺,带你看懂SIP封装真正用途

    SIP系统级封装清洗合明科技分享:从5个方面剖析SIP封装工艺,带你看懂SIP封装真正用途前言:随着物联网时代来临,全球终端电子产品渐渐走向多功能整合及低功耗设计,因而使得可将多颗裸晶整合在单一封装中的SIP技术日益受到关注。除了既有的封测大厂积极扩大SIP制造产能外,晶圆代工业者与IC基板厂也竞相投入此一技术,以满足市场需求。早前,苹果发布了最新的apple watch手表,里面用到SIP封装芯片,从尺寸和性能上为新手表增色不少。而芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升(摩尔定律),转向更加务实的满足市场的需求(超越摩尔定律)。本文从五个方面来剖析SIP封装工艺,从而让大家看懂SIP封装的真正用途。一、SIP产品封装介绍什么是SIP?SiP模组是一个功能齐全的子系统,它将一个或多个IC芯片及被动元件整合在一个封装中。此IC芯片(采用不同的技术:CMOS、BiCMOS、GaAs等)是Wire bonding芯片或Flipchip芯片,贴装在Leadfream、Substrate或LTCC基板上。被动元器件如RLC及滤波器(SAW/BAW/Balun等)以分离式被动元件、整合性被动元件或嵌入式被动元件的方式整合在一个模组中。什么情况下采用SIP ?当产品功能越来越多,同时电路板空间布局受限,无法再设计更多元件和电路时,设计者会将此PCB板功能连带各种有源或无源元件集成在一种IC芯片上,以完成对整个产品的设计,即SIP应用。SIP优点1、尺寸小在相同的功能上,SIP模组将多种芯片集成在一起,相对独立封装的IC更能节省PCB的空间。2、时间快SIP模组板身是一个系统或子系统,用在更大的系统中,调试阶段能更快的完成预测及预审。3、成本低SIP模组价格虽比单个零件昂贵,然而PCB空间缩小,低故障率、低测试成本及简化系统设计,使总体成本减少。4、高生产效率通过SIP里整合分离被动元件,降低不良率,从而提高整体产品的成品率。模组采用高阶的IC封装工艺,减少系统故障率。5、简化系统设计SIP将复杂的电路融入模组中,降低PCB电路设计的复杂性。SIP模组提供快速更换功能,让系统设计人员轻易加入所需功能。6、简化系统测试SIP模组出货前已经过测试,减少整机系统测试时间。7、简化物流管理SIP模组能够减少仓库备料的项目及数量,简化生产的步骤。SIP工艺流程划分SIP封装制程按照芯片与基板的连接方式可分为引线键合封装和倒装焊两种。引线键合封装工艺倒装焊工艺流程引线键合封装工艺所需原料和设备引线封装工艺产品结构倒装工艺产品结构SIP导入流程二、SIP工艺解析引线键合封装工艺工序介绍圆片减薄为保持一定的可操持性,Foundry出来的圆厚度一般在700um左右。封测厂必须将其研磨减薄,才适用于切割、组装,一般需要研磨到200um左右,一些叠die结构的memory封装则需研磨到50um以下。圆片切割圆片减薄后,可以进行划片,划片前需要将晶元粘贴在蓝膜上,通过sawwing工序,将wafer切成一个 一个 独立的Dice。目前主要有两种方式:刀片切割和激光切割。芯片粘结贴装的方式可以是用软焊料(指Pb-Sn合金,尤其是含Sn的合金)、Au—Si低共熔合金等焊接到基板上,在塑料封装中最常用的方法是使用聚合物粘结剂粘贴到金属框架上。引线键合在塑料封装中使用的引线主要是金线,其直径一般0.025mm~0.032mm。引线的长度常在1.5mm~3mm之间,而弧圈的高度可比芯片所在平面高0.75mm。键合技术有热压焊、热超声焊等。等离子清洗清洗的重要作用之一是提高膜的附着力。等离子体处理后的基体表面,会留下一层含氯化物的灰色物质,可用溶液去掉。同时清洗也有利于改善表面黏着性。液态密封剂灌封将已贴装好芯片并完成引线键合的框架带置于模具中,将塑封料的预成型块在预热炉中加热,并进行注塑。装配焊料球目前业内采用的植球方法有两种:“锡膏”+“锡球”和“助焊膏”+“锡球”。(1)“锡膏”+“锡球”具体做法就是先把锡膏印刷到BGA的焊盘上,再用植球机或丝网印刷在上面加上一定大小的锡球。(2)“助焊膏”+“锡球”“助焊膏”+“锡球”是用助焊膏来代替锡膏的角色。表面打标打标就是在封装模块的顶表面印上去不掉的、字迹清楚的字母和标识,包括制造商的信息、国家、器件代码等,主要介绍激光印码。分离为了提高生产效率和节约材料,大多数SIP的组装工作都是以阵列组合的方式进行,在完成模塑与测试工序以后进行划分,分割成为单个的器件。划分分割主要采用冲压工艺。测试它利用测试设备(Testing Equipment)以及自动分选器(Handler),测定封装IC的电气特性,把良品、不良品区分开来;对某些产品,还要根据测试结果进行良品的分级。测试按功能可分为DC测试(直流特性)、AC测试(交流特性或timing特性)及FT测试(逻辑功能测试)三大类。同时还有一些辅助工序,如BT老化、插入、拔出、实装测试、电容充放电测试等。包装主要目的是保证运输过程中的产品安全,及长期存放时的产品可靠性。对包装材料的强度、重量、温湿度特性、抗静电性能都有一定的要求。主要材料有Tray盘,抗静电袋,干燥剂、湿度卡,纸箱等。包装完毕后,直接入库或按照要求装箱后直接发货给客户。倒装焊封装工艺工序介绍焊盘再分布为了增加引线间距并满足倒装焊工艺的要求,需要对芯片的引线进行再分布。制作凸点焊盘再分布完成之后,需要在芯片上的焊盘添加凸点,焊料凸点制作技术可采用电镀法、化学镀法、蒸发法、置球法和焊膏印尽4法。目前仍以电镀法最为广泛,其次是焊膏印刷法。倒装键合、下填充在整个芯片键合表面按栅阵形状布置好焊料凸点后,芯片以倒扣方式安装在封装基板上,通过凸点与基板上的焊盘实现电气连接,取代了WB和TAB在周边布置端子的连接方式。倒装键合完毕后,在芯片与基板间用环氧树脂进行填充,可以减少施加在凸点上的热应力和机械应力,比不进行填充的可靠性提高了l到2个数量级。其他工序与引线键合工艺工序一致三、SMT生产工艺挑战元件小型化0201 Chip元件逐步淘汰随着产品集成化程度越来越高,产品小型化趋势不可避免,因此0201元件在芯片级制造领域受到微型化发展趋势,将被逐步淘汰。01005 Chip元件普及随着苹果i-watch的面世,SIP的空间设计受到挑战,伴随苹果,三星等移动设备的高标要求,01005 chip元件开始普遍应用在芯片级制造领域。公制0201 Chip元件开始推广SIP工艺的发展,要求元件板身必须小型化,随着集成的功能越来越多,PCB承载的功能将逐步转移到SIP芯片上,这就要求SIP在满足功能的前提下,还能降尺寸控制在合理范围,由此催生出0201元件的推广与应用。元件密集化Chip元件密集化随着SIP元件的推广,SIP封装所需元件数量和种类越来越多,在尺寸受限或不变的前提下,要求单位面积内元件密集程度必须增加。贴片精度高精化SIP板身元件尺寸小,密度高,数量多,传统贴片机配置难以满足其贴片要求,因此需要精度更高的贴片设备,才能满足其工艺要求。工艺要求越来越趋于极限化SIP工艺板身就是系统集成化的结晶,但是随着元件小型化和布局的密集化程度越来越高,势必度传统工艺提出挑战,印刷,贴片,回流面临前所未有的工艺挑战,因此需要工艺管控界限向着6 Sigma靠近,以提高良率。异形元件处理Socket / 层叠型等异形元件因便携式产品的不断发展,功能集成越来越多,势必要求在原SIP工艺基础上,增加更多功能模块,传统的电容电阻已无法满足多功能集成化要求,因此需要引入异形元件进行扩展,因此如何在精密化的集成基板上,进行异形元件的贴装,给工艺带来不小挑战,这就要求设备精度高,稳定性好,处理更智能化方可满足。成本前期投入大,回报周期长,工艺复杂,人工成本高,产品良率低,耗损大。需要大型,稳定,利润率较大的项目方能支撑SIP技术的持续运行。五、工艺难点清洗定制清洗设备、清洗溶液要求、清洗参数验证、清洗标准制定植球植球设备选择、植球球径要求、球体共面性检查、BGA测试、助焊剂残留要求结论:SIP技术是一项先进的系统集成和封装技术,与其它封装技术相比较,SIP技术具有一系列独特的技术优势,满足了当今电子产品更轻、更小和更薄的发展需求,在微电子领域具有广阔的应用市场和发展前景。。此外,国际上至今尚没有制定出SIP技术的统一标准,在一定程度妨碍了SIP技术的推广应用。由此可见,未来SIP技术的发展还面临着一系列的问题和挑战,有待于软件、IC、封装、材料和设备等专业厂家密切合作,共同发展和提升SIP技术。来源:电子制造技术合明科技谈:电子元器件问题和残留物 文章关键词导读:PCBA线路板、元器件、电路板清洗 不同类型的残留物会在来料的元器件中被发现。元器件上的非极性残留物在组装操作前被发现,可能会以颗粒、油或者膜的形式。这些残留物在焊接后可能会一直存在于清洗的或者未清洗(免清洗)的组件中。颗粒物质有各种各样,依赖于组装和储存的条件。颗粒物质来自组装过程中的例子是注塑成型后去除毛刺所产生的灰尘。通常用于去除毛刺的材料,包括磨平的塑料和来自各种各样的坚果(例如胡桃)的外壳。来自储存的颗粒物质可能来自周围的环境或者元器件储存的包装材料。环境污染物可能包括灰烬、煤灰或者硅基砂砾。包装材料污染物通常会是塑料的或者偶尔含金属颗粒的纸。油污污染可能来自组装过程或者零部件的储存处。组装油可能包括金属处理油。如果把手工作业算入一道组装操作的话,皮肤油脂和护手霜可能都会存在。脱模剂也可能会给元器件带来各种形式的油。来自含油物质的储存污染物可能来自周围情况(例如来自压缩机的油雾、选择的很差的包装材料、和极少期望的木屑)。元器件上的膜通常和组长有关。这里膜被定义成一种通过简单的清洗方法,比如擦拭或者用酒精浸泡后去除的顽固污渍。膜时常是元器件引线框上注塑材料溢出后的结果(产物)。这种注塑材料很难检测和去除。不需要的膜也会沉积在元器件的表面,这些膜来自包装材料,比如编带和卷轴,或者元器件管装材料。这些包装材料时常是由塑料组成,可能经过化学处理去消除静电荷的积累。化学抗静电剂通常是胺基,并能转移到包装的元器件中,导致导电性膜,妨碍可焊性。残留物可在来料零部件上被发现,由于组装或者手工业原因。组装过程中不完全的清洗可能会导致元器件上电镀或者助焊剂残留物的存在。手工作业残留物很像来自与皮肤接触后的残留物。另外一个在来料零部件上的污染物的来源是硫磺的存在,硫磺来自大气的污染物或者纸包装材料。硫磺与引线框的反应会导致组装过程中的可焊性问题。 以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技SIP系统级封装芯片水基清洗方案,表面贴装元器件焊后清洗剂,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。

  • 钢网清洗机合明科技解析:芯片制作工艺流程是怎样的?

    钢网清洗机合明科技解析:芯片制作工艺流程是怎样的?

    钢网清洗机合明科技解析:芯片制作工艺流程是怎样的?1) 表面清洗晶圆表面附着一层大约2um的Al2O3和甘油混合液保护之,在制作前必须进行化学刻蚀和表面清洗。2) 初次氧化 有热氧化法生成SiO2 缓冲层,用来减小后续中Si3N4对晶圆的应力氧化技术干法氧化 Si(固) + O2 à SiO2(固)湿法氧化 Si(固) +2H2O à SiO2(固) + 2H2干法氧化通常用来形成,栅极二氧化硅膜,要求薄,界面能级和固定电荷密度低的薄膜。干法氧化成膜速度慢于湿法。湿法氧化通常用来形成作为器件隔离用的比较厚的二氧化硅膜。当SiO2膜较薄时,膜厚与时间成正比。SiO2膜变厚时,膜厚与时间的平方根成正比。因而,要形成较 厚的SiO2膜,需要较长的氧化时间。SiO2膜形成的速度取决于经扩散穿过SiO2膜到达硅表面的O2及OH基等氧化剂的数量的多少。湿法氧化时,因在于OH基在SiO2膜中的扩散系数比O2的大。氧化反应,Si 表面向深层移动,距离为SiO2膜厚的0.44倍。因此,不同厚度的SiO2膜,去除后的Si表面的深度也不同。SiO2膜为透明,通过光干涉来估计膜的厚度。这种干涉色的周期约为200nm,如果预告知道是几次干涉,就能正确估计。对其他的透明薄膜,如知道其折射率,也可用公式计算出(d SiO2) / (d ox) = (n ox) / (n SiO2)。SiO2膜很薄时,看不到干涉色,但可利用Si的疏水性和SiO2的亲水性来判断SiO2膜是否存在。也可用干涉膜计或椭圆仪等测出。SiO2和Si界面能级密度和固定电荷密度可由MOS二极管的电容特性求得。(100)面的Si的界面能级密度最低,约为10E+10 -- 10E+11/cm –2 .e V -1 数量级。(100)面时,氧化膜中固定电荷较多,固定电荷密度的大小成为左右阈值的主要因素。 3) CVD(Chemical Vapor deposition)法沉积一层Si3N4(Hot CVD或LPCVD)。 1 常压CVD (Normal Pressure CVD)NPCVD为最简单的CVD法,使用于各种领域中。其一般装置是由(1)输送反应气体至反应炉的载气体精密装置;(2)使反应气体原料气化的反应气体气化室;(3)反应炉;(4)反应后的气体回收装置等所构成。其中中心部分为反应炉,炉的形式可分为四个种类,这些装置中重点为如何将反应气体均匀送入,故需在反应气体的流动与基板位置上用心改进。当为水平时,则基板倾斜;当为纵型时,着反应气体由中心吹出,且使基板夹具回转。而汽缸型亦可同时收容多数基板且使夹具旋转。为扩散炉型时,在基板的上游加有混和气体使成乱流的装置。

  • 芯片引线框架封装清洗合明科技分享:芯片失效常用分析方法和解决方案汇编

    芯片引线框架封装清洗合明科技分享:芯片失效常用分析方法和解决方案汇编

    芯片引线框架封装清洗合明科技分享:芯片失效常用分析方法和解决方案汇编一般来说,芯片在研发、生产过程中出现错误是不可避免的,就如房缺补漏一样,哪里出了问题你不仅要解决问题,还要思考为什么会出现问题。随着人们对产品质量和可靠性要求的不断提高,失效分析工作也显得越来越重要,社会的发展就是一个发现问题解决问题的过程,出现问题不可怕,但频繁出现同一类问题是非常可怕的。本文主要探讨的就是如何进行有效的芯片失效分析的解决方案以及常见的分析手段。失效分析失效分析是一门发展中的新兴学科,近年开始从军工向普通企业普及。它一般根据失效模式和现象,通过分析和验证,模拟重现失效的现象,找出失效的原因,挖掘出失效的机理的活动。失效分析是确定芯片失效机理的必要手段。失效分析为有效的故障诊断提供了必要的信息。失效分析为设计工程师不断改进或者修复芯片的设计,使之与设计规范更加吻合提供必要的反馈信息。失效分析可以评估不同测试向量的有效性,为生产测试提供必要的补充,为验证测试流程优化提供必要的信息基础。失效分析基本概念1.进行失效分析往往需要进行电测量并采用先进的物理、冶金及化学的分析手段。2.失效分析的目的是确定失效模式和失效机理,提出纠正措施,防止这种失效模式和失效机理的重复出现。3.失效模式是指观察到的失效现象、失效形式,如开路、短路、参数漂移、功能失效等。4.失效机理是指失效的物理化学过程,如疲劳、腐蚀和过应力等。失效分析的意义1.失效分析是确定芯片失效机理的必要手段。2.失效分析为有效的故障诊断提供了必要的信息。3.失效分析为设计工程师不断改进或者修复芯片的设计,使之与设计规范更加吻合提供必要的反馈信息。4.失效分析可以评估不同测试向量的有效性,为生产测试提供必要的补充,为验证测试流程优化提供必要的信息基础。失效分析主要步骤和内容芯片开封:去除IC封胶,同时保持芯片功能的完整无损,保持 die,bond pads,bond wires乃至lead-frame不受损伤,为下一步芯片失效分析实验做准备。SEM 扫描电镜/EDX成分分析:包括材料结构分析/缺陷观察、元素组成常规微区分析、精确测量元器件尺寸等等。探针测试:以微探针快捷方便地获取IC内部电信号。镭射切割:以微激光束切断线路或芯片上层特定区域。EMMI侦测:EMMI微光显微镜是一种效率极高的失效分错析工具,提供高灵敏度非破坏性的故障定位方式,可侦测和定位非常微弱的发光(可见光及近红外光),由此捕捉各种元件缺陷或异常所产生的漏电流可见光。OBIRCH应用(镭射光束诱发阻抗值变化测试):OBIRCH常用于芯片内部高阻抗及低阻抗分析,线路漏电路径分析。利用OBIRCH方法,可以有效地对电路中缺陷定位,如线条中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻区等,也能有效的检测短路或漏电,是发光显微技术的有力补充。LG液晶热点侦测:利用液晶感测到IC漏电处分子排列重组,在显微镜下呈现出不同于其它区域的斑状影像,找寻在实际分析中困扰设计人员的漏电区域(超过10mA之故障点)。定点/非定点芯片研磨:移除植于液晶驱动芯片 Pad上的金凸块, 保持Pad完好无损,以利后续分析或rebonding。X-Ray 无损侦测:检测IC封装中的各种缺陷如层剥离、爆裂、空洞以及打线的完整性,PCB制程中可能存在的缺陷如对齐不良或桥接,开路、短路或不正常连接的缺陷,封装中的锡球完整性。SAM (SAT)超声波探伤:可对IC封装内部结构进行非破坏性检测, 有效检出因水气或热能所造成的各种破坏如:o晶元面脱层,o锡球、晶元或填胶中的裂缝,o封装材料内部的气孔,o各种孔洞如晶元接合面、锡球、填胶等处的孔洞。失效分析的一般程序1、收集现场场数据2、电测并确定失效模式电测失效可分为连接性失效、电参数失效和功能失效。连接性失效包括开路、短路以及电阻值变化。这类失效容易测试,现场失效多数由静电放电(ESD)和过电应力(EOS)引起。电参数失效,需进行较复杂的测量,主要表现形式有参数值超出规定范围(超差)和参数不稳定。确认功能失效,需对元器件输入一个已知的激励信号,测量输出结果。如测得输出状态与预计状态相同,则元器件功能正常,否则为失效,功能测试主要用于集成电路。三种失效有一定的相关性,即一种失效可能引起其它种类的失效。功能失效和电参数失效的根源时常可归结于连接性失效。在缺乏复杂功能测试设备和测试程序的情况下,有可能用简单的连接性测试和参数测试方法进行电测,结合物理失效分析技术的应用仍然可获得令人满意的失效分析结果。3、非破坏检查X-Ray检测,即为在不破坏芯片情况下,利用X射线透视元器件(多方向及角度可选),检测元器件的封装情况,如气泡、邦定线异常,晶粒尺寸,支架方向等。适用情境:检查邦定有无异常、封装有无缺陷、确认晶粒尺寸及layout优势:工期短,直观易分析劣势:获得信息有限局限性:1、相同批次的器件,不同封装生产线的器件内部形状略微不同;2、内部线路损伤或缺陷很难检查出来,必须通过功能测试及其他试验获得。案例分析:X-Ray 探伤----气泡、邦定线X-Ray 真伪鉴别----空包弹(图中可见,未有晶粒)“徒有其表”下面这个才是货真价实的X-Ray用于产地分析(下图中同品牌同型号的芯片)X-Ray 用于失效分析(PCB探伤、分析)(下面这个密密麻麻的圆点就是BGA的锡珠。下图我们可以看出,这个芯片实际上是BGA二次封装的)4、打开封装开封方法有机械方法和化学方法两种,按封装材料来分类,微电子器件的封装种类包括玻璃封装(二极管)、金属壳封装、陶瓷封装、塑料封装等。机械开封化学开封5、显微形貌像技术光学显微镜分析技术扫描电子显微镜的二次电子像技术电压效应的失效定位技术6、半导体主要失效机理分析正常芯片电压衬度像失效芯片电压衬度像 电压衬度差像电应力(EOD)损伤静电放电(ESD)损伤封装失效引线键合失效芯片粘接不良金属半导体接触退化钠离子沾污失效氧化层针孔失效针对失效分析企业该如何做?一、培养失效分析队伍难做不等于不能做。对于绝大多数企业而言,根据自己的实力来装备培养自己失效分析队伍也是需要的。一般的企业做失效分析可以先配备一个晶体管图示仪,好点的国产货也就万把块钱。在一个仪器上培养这方面的人,就比全面铺开要方便很多。而通过晶体管图示仪基本上可以把失效器件定位到失效的管脚上,如果条件好,还能确认是电过应力损坏还是静电损坏。知道了这两点就可以帮助开发人员检查设计,而如果是静电损伤,则可改善生产使用的防护条件了。二、建立金相分析实验室如果想要再进一步分析,则需要建立一个金相分析实验室了。这所需要的设备为:金相显微镜、体视显微镜和切割机、磨抛机及制样的耗材了。如果有了这样的实验室,除了可以看各种元器件的表面损伤外,还可以通过制作切片的方法观察内部情况。而且实验室到了这个层次,不仅仅可以用作元器件的失效分析,也可以用于焊接组装工艺失效的检查,比如检查焊接情况、金属间化合物的生成情况等。而且这时还可以用于元器件的最初认证及进行破坏性物理分析。到这个阶段基本上投入就比较大了。如果使用全套进口设备,那么总价至少也要60~90万人民币左右。如果使用国产设备那么投入可以少很多。采用全套国产设备,基本上可以在10万人民币以内完成。此时对人员素质上,需要有了解电子元器件材料科学、半导体物理学的人员进行相关工作。对于集成电路而言,很多失效都是发生在键合系统上的,也就是管脚和集成电路芯片的连接上。用金相切片的方法,很多时候会破坏芯片的键合系统。这时候,可能会用到开封机来打开集成电路表面的塑料材料。对于很多企业而且言,这个东西就太贵了,往往要几万美元。而且还要经常更换喷嘴之类昂贵的耗材,所以很多企业干脆就不买这个东西,采用手工开封的方法进行,youtube上甚至可以看到老外这么干。不过开封需要使用到强酸,有些化学药品还属于国家管制药品,需要到公安局去备案。而且实际实施时,不论是用开封机还是手工开封,都需要在通风厨中进行,做好个人防护。对于人员而言,除了上述知识外,要动用强腐蚀的化学药品,原则上要有“危险化学品作业证”。三、借助失效分析公司或者高校一般的企业做到以上这个层次就可以了。如果在进行上述分析后还无法定案,这时候可以到社会上的失效分析公司,或者到大学高校中去,租借他们的设备进行分析。对于怀疑有来料问题做造成的批次失效鉴别时,则一定要去具有IEC 17025认证的实验室去做第三方分析鉴定。他们出具的报告才有法律效力。如果一个企业要把自己的企业做成百年老店,就必须要有质量过硬的产品。而失效分析是发现质量问题的重要手段,对提升质量有重要意义,希望我们的失效分析不再尴尬。总结开车的人都知道,哪里最能练出驾驶水平?高速公路不行,只有闹市和不良路况才能提高水平。对于失效分析来说也是如此,只有将失效分析进行彻底了,才能迎来更好的技术发展。来源:电子发烧友 作者:工程师谭军合明科技谈:组件清洗的价值和适用性 文章关键词导读:IPC、组件清洗、表面贴装技术 表面贴装技术发展与创新的路径是对市场所要求的高功能性、降低成本、减少周期时间、提升质量压力的相应过程。为增加功能,当今的电路组件将多功能性的要求纳入较小面积的电路板设计。先进的封装设计需要更多的互联来支持功率需求和带宽。无源(被动)和有源(主动)元器件的尺寸变小以及许多面阵列节距和托高高度也降低,这都增加了枝晶生成及电话学迁移的风险。同时,在板上也会扩充功能性驱动封装尺寸和较高计数的输入/输出。考虑的关键指标是表面面积与Z轴高度比,这个比值的增加会使得进入和从大面积/小的Z轴高度的空间去除残留更加困难。技术基准的市场压力增加了可靠性的要求,作为电子组装业者溯及上游的常规设计到临界以及前沿技术。在过去的二十年里,传统的表面贴装技术成功地采用了低残留免洗焊接工艺。今日对印制电路板厂商的挑战则取决于密度、无铅化、微型化。高性能电子组件的设计将由多层和叠层封装密度,增加输入/输出数量,缩小陈列节距,和更小的元器件托高高度等要求驱使着。额外的要求包括成本控制、制程限制、安全和环境法规(包括国家和国际约束以及地方性的规范和风气)制约的工艺变化,并且需要根据不断增加的供应链来控制程序的完成。 以上一文,仅供参考! 欢迎来电咨询合明科技芯片引线框架封装清洗,PCB/PCBA制程水基清洗工艺方案,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。

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