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印制电路板清洗剂合明科技分享：印制板电路板清洗质量检测方法与标准

印制电路板清洗剂合明科技分享：印制板电路板清洗质量检测方法与标准质量要求 1.原材料质量要求1）锡铅焊料压力加工锡铅焊料的化学成分需符合GB/T 31311的要求。铸造锡铅焊料的化学成分需符合GB/T 8012的要求。2）焊剂关于焊剂质量，应该从焊剂的外观、物理稳定性和颜色、不挥发物含量、粘性和密度、水萃取电阻值、卤素含量、固体含量、助焊性、干燥度、铜镜腐蚀性、绝缘电阻、离子污染等方面进行检测。如免洗类液态焊剂要求：1）外观：液体透明、均匀，无杂质、沉淀、异物和强烈刺激性气味；2）固体含量：不大于10％；3）卤素含量：无卤素离子；4）助焊性：扩展率不小于80％；5）铜镜腐蚀：铜镜应无穿透性腐蚀；6）绝缘电阻：（焊后）大于1*10Ω；7）离子污染等级及要求符合表1的规定。表 1等级NaCl含量，μg/cm21＜1.521.5-3.033.0-5.0 再如松香基液态焊剂按GB/T 9491的要求： 1）外观：焊剂质量应均匀一致，透明，无沉淀或分层现象、无异物； 2）物理稳定性和颜色：焊剂应保持透明和无分层或沉淀现象；或R型焊剂的颜色应不深于铁钻比色计的色阶编号11，RMA型的颜色应不深于铁钻比色计的色阶编号13； 3）不挥发物含量：不小于15％； 4）粘性和密度：粘性在50C时，应能被医用吸管迅速吸入；密度在250C时，应为0.80g/cm3-0.95g/cm3; 5）水萃取电阻值：R型和RMA型焊剂的水萃取液平均电阻率不小于1*105Ω.cm，RA型焊剂的水萃取液平均电阻率不小于5*105Ω.cm；6）卤素含量：R型和RMA型焊剂不应使铬酸银试纸颜色呈白色或浅黄色，RA型焊剂的卤素含量应为0.07％-0.20％或符合有关规定；7）助焊性：焊剂扩展率R型应不小于75％，RMA型应不小于80％，RA型应不小于90％；8）干燥度：焊剂残渣表面应无粘性，表面上的白垩粉应容易被去除；9）铜镜腐蚀：RA型焊剂应基本无变化，RMA型焊剂不应使铜膜有穿透性的腐蚀；10）绝缘电阻：焊接前后的绝缘电阻应不小于表2中的值。表 2焊剂类型一级二级R、RMA1*1012Ω1*1011ΩRA1*1011Ω1*1010Ω IPC-SF-818对助焊剂表面绝缘电阻规定见表3。2.印制电路板清洗质量要求目前我国电子行业对作为最终产品的印制电路板还未形成统一的清洗质量规范。在发达国家较普遍使用的行业标准中对印制电路板的清洗质量有以下规定。 1）J-STD-001B规定： A，离子污染物含量：＜1.56μgNaCl/cm2； B，助焊剂残留量：一级＜200μgNaCl/cm2，二级＜100μgNaCl/cm2，三级＜40μgNa-Cl/cm2； C，平均绝缘电阻＞1*108Ω，（log10)的标准差＜3. 2）IPC-SA-61按工艺规定的值见表4。 3）MIL-STD-2000A规定离子污染物含量＜1.56μgNaCl/cm2。此外，在MIL-P-28809规范中，规定也可用清洗或清洗液溶液的电阻率作为清洗度的判据，清洗溶液电阻率大于2*106Ω.cm为干净，否则为不干净。这种方法适用于清洗工艺的监测。由于各种商业性表面离子污染测试仪的出现，不同测试系统的测试结果均有所不同，但都高于手工测试结果。因此，提出了等值系数这一概念，实现了不同系统的测试结果的可对比性。（表5）。表 3等级焊剂类型一级二级三级（500C，90%RH，7天）（500C，90%RH，7天）（500C，90%RH，7天）低活性焊剂100100100中等活性焊剂100100100活性焊剂100100100表 4含量工艺离子污染物含量助焊剂残留量工艺A＜1.5μgNaCl/cm2＜217μg/板工艺C＜2.8μgNaCl/cm2＜2852μg/板工艺D＜9.4μgNaCl/cm2＜1481μg/板平均绝缘电阻值＞1*108Ω，（log10)的标准差＜3＞1*108Ω，（log10)的标准差＜3注：1 工艺A：印制板裸板 — 测试； 2 工艺C：印制板裸板 — SMT — 回流焊 — 清洗 — 测试； 3 工艺D：印制板裸板 — SMT — 回流焊 — 清洗 — 波峰焊 — 清洗 — 测试； 4 测试板为IPC-B-36。表 5方法等值系数法仪器“可接受范围”，μgNaCl/cm2MIL-P-28809Backman7.545/7.545=11.56MIL-P-28809Markson7.545/7.545=11.56Omega Meter10.51/7.545=1.392.2Lonograph15.20/7.545=2.013.1lon Chaser24.50/7.545=3.255.1表面离子污染检测标准 1）手工测试标准：GB/T 4677.22、IPC-TM-650-2.3.25、MIL-STD-2000A。 2)仪器测试标准：IPC-TM-650-2.3.26、IPC-TM-650-2.3.26.1、IPC-TM-650-2.3.28、GB/T 4677.22、MIL-STD-2000A。 3)助焊剂残留物测试标准：IPC-TM-650-2.3.27、IPC-TM-650-2.3.27.1、IPC-TM-650-2.3.38、IPC-TM-650-2.3.39。检测方法1.目视检验不使用放大镜，直接用眼睛观测印制电路板表面应无明显的残留物存在。2.表面离子污染测试方法。 1）萃取溶液电阻率（ROSE）测试法萃取溶液电阻率测试法的原理是，以75％异丙醇加25％去离子水（体积比）为测试溶液，冲洗印制电路板表面并使残留在印制板表面上的污染物溶解到测试溶液中。由于这些污染物中的正负离子使测试溶液的电阻率降低，溶入测试液中的离子越多其电阻率降低的也越多，二者具有反比函数关系。测试液中的离子当量=常数/测试液的电阻率（1）正是利用这种函数关系，通过测定测试液冲洗前后的电阻值及所使用测试液的体积，可以计算出印制电路板表面残留离子的含量，并规定以每平方厘米NaCl当量来表示，即μgNaCl/cm2。A，手工测试法可按GB/T 4677.22执行，或参考IPC-TM-650中2.3.25、MIL-STD-2000A 执行。按每平方厘米印制电路板1.5ml的比例量取测试溶液。测试溶液的电阻率必须大于6MΩ.cm，以细流方式冲洗印制电路板表面，直到测试溶液全部收集到烧杯内，该过程至少需要1分钟。用电导电桥或等同量程和精度的仪器测量测试溶液的电阻率，按公式（5-2）计算单位面积上的NaCl当量。 Wr=1.56*2/p..........(2)式中：Wr--每平方厘米面积上的NaCl当量，μgNaCl/cm2； 2-当试样含有1.56μgNaCl/cm2时的电阻率，MΩ.cm； p-收集液的电阻率，MΩ.cm； 1.56-电阻率值为2MΩ.cm时试样单位面积所含相应的NaCl当量，μg/cm2。B，仪器测试法可按IPC-TM-650-2.3.26执行或参考IPC-TM-650-2.3.26.1执行。通过测量测试液的温度和密度确定其异丙醇的含量，并使之达到75％。开启净化泵，利用离子交换柱进行净化处理，直到测试液电阻率达到或超过20MΩ.cm。系统校验无误后，在测试槽中注入适量的测试液，放入测试样品，开启测试泵测量测试液的电阻率，至电阻率达到稳定为止。C，数据处理根据测试循环回路结构的不同，该测试又可分为静态测试法和动态测试法。静态测试法的循环回路由测试槽、电阻率测试探头和测试泵构成。单位面积上的NaCl当量按公式（3）计算。式中：Wr-每平方厘米面积上的NaCl当量，μgNaCl/cm2。 V-测试循环回路中测试液的体积，L； p1--测试液的最终电阻率值，Ω.cm。 S-测试样品的面积（长*宽*2），cm2。 po-测试液的初始电阻率值，Ω.cm。 C--测试液中异丙醇含量（75％）； A、B--实验常数。动态测试法的测试循环回路由测试槽、电阻率测试探头、测试泵和离子交换柱构成。因为在整个测试过程中，测试液不停地经过离子交换柱净化处理，所以在测试过程中应连续测量测试液的电阻率，并进行累加。所萃取出的离子量符合公式（4）关系。式中：N--测试液中的离子量，moL; k-实验常数； V-测试循环回路中测试液的体积，L； P1-t时测试的电阻率值。 2）离子色谱测试法可按IPC-TM-650中2.3.28执行。使用的实验器材包括： A，离子色谱仪； B，热水浴包：800C±50C； C，聚乙烯可密封塑料袋：可萃取的污染物＜25mg/kg; D,聚乙烯塑料手袋：Cl-＜3mg/kg； E，去离子水：18.3MΩ.cm，Cl-＜50mg/kg； F，异丙醇：电子级。配置75％异丙醇加25％去离子水（体积比）萃取溶液，将印制电路板和（100-250）mL萃取液放入聚乙烯塑料袋内（印制电路板应全部浸泡在萃取溶液中）并进行热密封后，放入（80±5）0C的热水浴包中1小时。取出塑料袋，将萃取液送入离子色谱仪中进行测试，离子含量按公式(5)计算。式中：Wr--每平方厘米面积上某离子的含量，μgNaCl/cm2。 C-根据标样测试出的萃取液中某离子的含量，mg/kg； V0-注入到聚乙烯塑料袋中的萃取液的体积，mL; V1-注入到离子色谱仪中进行测试的萃取液的体积，mL; S-印制电路板面积（长*宽*2），cm2。3.助焊剂残留物测试 1）污痕观测法可按IPC-TM-650-2.3.38执行。测试样品尺寸应大于50mm*75mm，使用光谱或高效液相色谱级的乙腈或其他溶液为测试液体。用滴管每次将（0.25-0.5）mL测试液慢慢滴到样品表面上使其清洗小面积的样品表面，并滴到玻璃载片上。在无油空气或氮气气流下吹干测试溶液，重复清洗直至测试液用量达到2mL/cm2为止。观察玻璃载片，如果有清洗下来的残留物存在，则很容易看到。 2）红外分光光度计测试法可按IPC-TM-650-2.3.39执行。测试仪器为红外分光光度计（2.5μm-16μm),KRS-5或ZnSeMIR. 测试溶液为光谱或高效液相色谱级的乙腈或其他溶剂。用与污痕观测法相同的方法在MIR片上制备样品，并将相同体积的乙腈滴到另一块MIR片上作为参样。将样品谱图与参样谱图对比，如果两者不同，说明样品有污染。 3）紫外分光光度计测试法可按IPC-TM-650-2.3.27执行。测试仪器为紫外分光光度计。测试溶液为HPLC测试液加1.0％磷酸加0.1％水。用索氏萃取法萃取所用的焊膏或助焊剂中的松香，配制成标样，残留物含量分别为0.002％、0.004％、0.006％、0.008％和0.010％。在241nm波长处使用紫外分光光度计进行测试并制出工作曲线。向干净的塑料袋中加入100mL测试溶液，摇动10分钟后再测试，如吸收系数超出范围，再向塑料袋中加入100mL测试溶液，摇动10分钟后再测试，如吸收系数还超出范围，再向塑料袋中加入100mL测试溶液，直到吸收系数低于3.000.利用工作曲线判定其残留物的浓度。残留物含量按公式（6）计算： 4）高效液相色谱法可按IPC-TM-650-2.3.27.1执行。测试仪器为高效液相色谱仪。测试溶液为75％异丙醇（HPLC级）加25％去离子水（18.3MΩ.cm)(体积比）。将（75-200）mL的测试溶液注入塑料袋，放入测试样品后热密封，在（80±5）0C的热水中放置1小时，分别测试标样和该样品溶液。仪器测试条件如下： A，波长：220nm、240nm； B,柱温：600C； C，淋洗液：60％乙腈加40％水（体积比）； D，流速：2mL/min； E，进样量：10mL. 数据按公式（7）和（8）进行处理： C=（S1*C0*V0）/（S0*V1）（7）式中：C-样品溶液中残留物浓度，mg/L； S1-样品溶液峰的面积； C0-标样的浓度，mg/L； V0-标样进样量，mL； S0-标样锋的积分面积； V1-样品溶液进样量，mL. 残留物含量μ（g/cm2)=（C*V/S）*1000........（8）式中：C-样品溶液中残留物浓度，mg/L； V-样品溶液体积，mL； S-标样面积，cm2. 4.表面绝缘电阻测试方法 1）助焊剂表面绝缘电阻测试方法可按GB/T 9491或参考IPC-TM-650-2.6.3.3执行。 A，焊接前的绝缘电阻分别将0.3mL焊剂试样均匀地滴加在三块制备好的试件上，在850C烘箱中保持30min取出，放入400C、相对湿度90％-95％的试验箱中，保持96h，取出后在室温、相对湿度90％（有酒石酸钾饱和溶液的器皿）的条件下恢复1h,用高阻仪（量程为106Ω-1017Ω、电压为500VD.C）按图示分别测1-2、2-3、3-4和4-5点间的绝缘电阻（1min后读数），取三块试件的平均值作为焊剂焊接前的绝缘电阻。 B，焊接后的绝缘电阻值分别将0.3mL焊剂试样均匀地滴加在三块制备好的试件上，在2350C的焊料槽上漂浮3s（在线路面向下），然后放入400C相对湿度90％-95％的试验箱中，保持96h,取出后在室温、相对湿度为90％（有酒石酸钾饱和溶液的器皿）的条件下恢复1h,用高阻仪（量程为106Ω-1017Ω、电压为500VD.C）按图示分别测1-2、2-3、3-4和4-5点间的绝缘电阻（1min后读数），取三块试件的平均值作为焊剂焊接后的绝缘电阻。 2）印制电路板表面绝缘电阻测试方法可按GB/T 4677.1执行。 A,试样预处理 -试样在正常大气条件下（按GB/T 2421中的规定）放置24小时以上； -恒定湿热条件：按GB/T 2423.3中的规定进行。若不在箱内测，应在正常试验大气条件下恢复2小时。 B，试验的大气条件：a) 正常试验大气条件：按GB 2421中的规定进行：b)促载试验大气条件：温度230C：相对湿度48％-52％；气压86kPa-106kPa(按GB/T 2423。3中的规定进行；c)恒定湿热条件：按GB/T 2423。3中的规定进行；d)干热条件：按有关规定进行。C，测试电压：（10±1）V，（100±15）V，（500±50）V。D，测试步骤：校准仪器，将测试电压加到试样上1分钟后再测量，若能提早得到稳定的读数就早测量，如果到1分钟时，得不到稳定的读数，应在报告中记录这一现象。 3）聚合物阻焊层和敷形涂层表面绝缘电阻测试方法可按IPC-TM-650-2.6.3.1执行。测试板：IPC-B-25A测试板；环境条件：T、H级（200C-270C）和40％-50％RH；测试条件： T级：（65±2）0C，（90±3）0C，无偏压，24小时； H级：250C-（65±2）0C，90％RH，50VD。C.偏压，热循环，6天又16小时；测试过程： A，将样品放入烘箱（50±2）0C，不加湿，24小时后在大气条件下使样品冷却； B，加100VD。C电压分别测IPC-B-25A的1-2、2-3、3-4、和4-5点间的绝缘电阻和两个只有两个测试点的梳状测试板及“Y”型测试板的绝缘电阻（1分钟后读数）； C，温湿实验： H级：将测试板垂直放入烘箱中，至少有一个无涂敷层的裸板作为参照，将IPC-B-25A的1、3、5连接起来接偏压正极，2、4连接起来接偏压负极；两个只有两个测试点的梳状测试及“Y”型测试板的两个测试点分别接偏压的正负极。关好烘箱门后，将偏压加至50VD。C热循环20次。湿度在降温阶段（iii)至少保持在80％，在热循环的其他阶段至少保持在85％。热循环条件如下： A，从250C开始，在1小时45分钟内上升到650C； B，在650C保温（3-3.5）小时； C，在1.75小时内，从650C降温到250C。注：热循环连续进行，中间不得停滞。 T级：将测试板垂直放入烘箱中，其中至少有一个无涂敷层的裸板作为参照，在650C，90％RH保持24小时。 D，测量： H级：在24小时内在热循环的高温保温阶段每隔（2-3）小时测量一次，测量电压极性与偏压相同，烘箱门不能打开。温湿实验结束后，去掉偏压，从烘箱中取出样品，在大气条件下恢复1小时之后、2小时之前按B。的要求进行测量。 T级：按B的要求，加100VD。C。电压进行测量（取1分钟后读数）。 E，样品评估： H级：以烘箱内的最后测试数据和在大气条件下恢复后的测试数据为判断依据。 T级：以测试数据的平均值为判断依据。 4）目测表面绝缘电阻测试完成后，将所有施加偏压位置的元器件取下（注：不可使用化学方法和加热方法）。用10X-30X放大镜对印制板进行全面积的腐蚀和树枝晶检查。印制板上应无明显的腐蚀现象。如有树枝晶形成，其尺寸不应超过焊盘或布线间距的20％。表面涂层不应有变质、破裂和生斑等现象。测试方法的选择萃取溶液电阻率测试法是由Hobson和DeNoon在70年代初期，作为工艺控制的工具而建立的，是表面离子污染测试的最早方法。然而，1998年瑞典Per-Erik Tegehall博士进行了如下实验：从每个印制板生产厂商选取印制板3块，其中2块按标准方法测试，另1块则在萃取过程中施加超声波。其表面离子污染测试结果列于表6.表6 MgNaCl/cm2印制板生产厂商标准方法的测试结果施加超声波的测试结果A0.055，0.0661.88B0.269，0.3312.73C0.922，3.123.12D0.103，0.1121.35 重新选取样品A，超声萃取2小时，其表面离子污染为5.06μgNaCl/cm2,更换测试溶液，再超声萃取2小时，其表面离子污染为1.59μgNaCl/cm2,则表面离子污染总和为6.65μgNaCl/cm2。这个实验表明，在测试过程中只有一部分残留在印制板上的污染物被萃取出来，该测试方法的误差很大，不宜作为产品合格与否的判据。在美军标MIL-STD-2000A中指出，萃取溶液电阻率测试法是针对用松香基助焊剂焊接、以CFC为清洗剂的穿孔式安装印制板开发的。该方法及其质量判据不适用于表面贴装和混装印制板。其主要原因是，萃取溶液电阻率方法所测得的结果为表面离子污染的平均值。而表面贴装印制板的助焊剂仅涂敷于焊盘上，且表面贴装器件的低部又很难清洗，因此助焊剂残留物分布极不均匀，萃取溶液电阻率方法的结果无法说明表面贴装器件周围的情况。同时还指出萃取溶液电阻率方法及其质量判据也不适用于使用非松香基助焊剂焊接的印制板。但随着进一步的可靠性研究的完成，这种观点已被包括J-STD-001B的其它标准所否定。尽管萃取溶液电阻率（ROSE）测试法的误差较大，但其具有成本低、测试周期短、对样品无破坏性测试以及拥有大量历史数据等优点，是生产过程中在线检测的最佳方法。离子色谱测试法、红外分光光度计测试法、紫外分光光度计测试法、高效液相色谱法可以定性、定量地检测出污染物中各种离子、有机物质及其含量。对于不合格产品，可依据这些数据快速、有效地判断出主要污染物的来源，是工艺分析的重要手段。表面绝缘电阻测试法加速模拟了印制板的工作环境，并可得到印制板电性能、表面腐蚀、表面涂层等多方面信息，作为印制板可靠性的定量化指标更具科学性。合明科技谈：水基清洗电路板可以不漂洗吗？随着电子产品的功能越来越强大，电子组件可靠性的要求越来越高，使用清洗工艺作为电路板组件表面污垢清除和处理的应用越来越广泛。使用水基清洗剂取代溶剂型清洗剂，从而获得了安全、环保、清洁的工作环境等优势来作为清洗材料，得到业内同行越来越多的认同和应用，在接触和使用水基清洗剂时，由于熟悉溶剂型清洗方式和工艺的惯性思维，往往会提出这样的问题，水基清洗剂能不进行漂洗？为什么一定要漂洗？针对这样的问题，下面阐述的观点供大家参考。溶剂型清洗剂清洗污垢的机理是相似相容原理，通过溶解方式，将电路板组件的助焊剂残留、锡膏残留等等污垢通过溶剂的溶解方式溶入清洗剂中，实际上清洗剂容纳了污垢在溶剂中，经过预清洗、精清洗而不断降低溶剂中污垢的含量，当电路板组件离开溶剂的时候，因为溶剂有很好的挥发特性，迅速将溶剂挥发干净以后，就得到了干净清洁的电路板。只要能保证在精清洗溶剂中污垢含量的指标，就能保证清洗后电路板表面的污染水平，控制好溶剂中污垢的含量，就能控制电路板组件表面的干净程度，从而保障电路板组件表面的离子残留指标和表面外观。当我们认识到溶剂清洗的机理现在也了解一下水基清洗的机理，与溶剂清洗的机理有所不同。水基清洗剂既有溶解的作用，又有分散的作用，清洗剂将部分可溶解的污垢溶解在清洗剂体系内，同时通过相应的物理力，比方说超声波的空化效应或者是喷淋的物理冲击力结合，而将污垢分散冲刷下来，容纳在清洗剂的体系内，通过过滤系统将污垢排除清洗剂体系外，从而保证清洗剂的污垢容纳量，也相应保持水基清洗剂的清洗力。因为水基清洗剂由多种成分组成，有许多成分具有很高的沸程，在自然环境中是不能够经过空气的挥发而能得到干燥的效果，甚至在有加温的条件下，也不能完全干燥，所以必须要解决水基清洗剂清洗完电路板干燥的问题，就需要用清水将水基清洗剂从电路板表面置换出来，从而保障漂洗完以后电路板组件的干燥特性。掌握了水基清洗剂的清洗机理，才能理解真正能保证水基清洗电路板组件表面干净度，是清洗后的漂洗工艺，漂洗水的干净度决定了电路板组件表面的干净度。漂洗不仅提高和改善了干燥效果，同时也通过控制水基清洗剂的污垢含量以及漂洗水的电导率，从而得到电路板表面干净度指标。从常规的水基清洗工艺排布可以看出，往往有二次或三次的漂洗安排，通过逐级水的干净度来提升和达到电路板组件表面的干净度要求。综上所述，电路板水基清洗工艺中的漂洗解决了两个问题，解决了水基清洗剂本身在自然环境，甚至在加温条件下不能干燥的问题。同时通过漂洗和漂洗水的干净度，将水基清洗剂中容纳携带的污垢彻底清除，而获得干净的电路板组件表面。以上一文，仅供参考！欢迎来电咨询合明科技PCBA锡膏清洗剂，PCBA助焊剂清洗剂，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。
倒装芯片工艺清洗合明科技分享：带你看清一颗芯片的内部结构

倒装芯片工艺清洗合明科技分享：带你看清一颗芯片的内部结构合明科技专注精密电子清洗技术20多年，是SMT贴装/DIP封装，功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品，精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端，包括有水基和半水基清洗剂，碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在，在同等的清洗力的情况下，合明科技的兼容性较佳. 先进封装包括倒装芯片、WLCSP晶圆级芯片封装、3D IC集成电路封装、SiP系统级封装、细间距封装等等。“在我们阐明半导体芯片之前，我们先应该了解两点。其一半导体是什么，其二芯片是什么。”半导体半导体( semiconductor)，指常温下导电性能介于绝缘体(insulator)与导体(conductor)之间的材料。人们通常把导电性差的材料，如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。与导体和绝缘体相比，半导体材料的发现是最晚的，直到20世纪30年代，当材料的提纯技术改进以后，半导体才得到工业界的重视。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅则是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。　　芯片芯片(chip)，又称微芯片(microchip)、集成电路(integrated circuit， IC)。是指内含集成电路的硅片，体积很小。一般而言，芯片(IC)泛指所有的半导体元器件，是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。广泛应用于军工、民用等几乎所有的电子设备。讲到这里你大概对于半导体和芯片有个简单了解了，接下来我们来聊聊半导体芯片。半导体芯片是什么？一般情况下，半导体、集成电路、芯片这三个东东是可以划等号的，因为讲的其实是同一个事情。半导体是一种材料，分为表格中四类，由于集成电路的占比非常高，超过80%，行业习惯把半导体行业称为集成电路行业。而芯片就是集成电路的载体，广义上我们就将芯片等同于了集成电路。　　所以对于小白来说，只需要记住，当芯片、集成电路、半导体出现的时候，别慌，是同一码事儿。　　半导体芯片内部结构半导体芯片虽然个头很小。但是内部结构非常复杂，尤其是其最核心的微型单元——成千上万个晶体管。我们就来为大家详解一下半导体芯片集成电路的内部结构。一般的，我们用从大到小的结构层级来认识集成电路，这样会更好理解。　　1、系统级我们还是以手机为例，整个手机是一个复杂的电路系统，它可以玩游戏、可以打电话、可以听音乐... ... 它的内部结构是由多个半导体芯片以及电阻、电感、电容相互连接组成的，称为系统级。(当然，随着技术的发展，将一整个系统做在一个芯片上的技术也已经出现多年——SoC技术)　　2、模块级在整个系统中分为很多功能模块各司其职。有的管理电源，有的负责通信，有的负责显示，有的负责发声，有的负责统领全局的计算，等等 —— 我们称为模块级，这里面每一个模块都是一个宏大的领域。3、寄存器传输级(RTL)那么每个模块都是由什么组成的呢？以占整个系统较大比例的数字电路模块(它专门负责进行逻辑运算，处理的电信号都是离散的0和1)为例。它是由寄存器和组合逻辑电路组成的。　　寄存器是一个能够暂时存储逻辑值的电路结构，它需要一个时钟信号来控制逻辑值存储的时间长短。　　实际应用中，我们需要时钟来衡量时间长短，电路中也需要时钟信号来统筹安排。时钟信号是一个周期稳定的矩形波。现实中秒钟动一下是我们的一个基本时间尺度，电路中矩形波震荡一个周期是它们世界的一个时间尺度。电路元件们根据这个时间尺度相应地做出动作，履行义务。　　什么是组合逻辑呢，就是由很多“与(AND)、或(OR)、非(NOT)”逻辑门构成的组合。比如两个串联的灯泡，各带一个开关，只有两个开关都打开，灯才会亮，这叫做与逻辑。　　一个复杂的功能模块正是由这许许多多的寄存器和组合逻辑组成的。把这一层级叫做寄存器传输级。　　4、门级寄存器传输级中的寄存器其实也是由与或非逻辑构成的，把它再细分为与、或、非逻辑，便到达了门级(它们就像一扇扇门一样，阻挡/允许电信号的进出，因而得名)。　　5、晶体管级无论是数字电路还是模拟电路，到最底层都是晶体管级了。所有的逻辑门(与、或、非、与非、或非、异或、同或等等)都是由一个个晶体管构成的。因此集成电路从宏观到微观，达到最底层，满眼望去其实全是晶体管以及连接它们的导线。　　双极性晶体管(BJT)在早期的时候用的比较多，俗称三极管。它连上电阻、电源、电容，本身就具有放大信号的作用。像堆积木一样，可以用它构成各种各样的电路，比如开关、电压/电流源电路、上面提到的逻辑门电路、滤波器、比较器、加法器甚至积分器等等。由BJT构建的电路我们称为TTL(Transistor-TransistorLogic)电路。BJT的电路符号长这个样子：但是后来金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的出现，以优良的电学特性、超低的功耗横扫IC领域。除了模拟电路中BJT还有身影外，基本上现在的集成电路都是由MOS管组成的了。同样的，由它也可以搭起来成千上万种电路。而且它本身也可以经过适当连接用来作电阻、电容等基本电路元件。MOSFET的电路符号如下：综上所述，在实际工业生产中，芯片的制造，实际上就是成千上万个晶体管的制造过程。只不过现实中制造芯片的层级顺序正好反过来了，是从最底层的晶体管开始一层层向上搭建。　　也就是说，按照“晶体管->芯片->电路板”的顺序，我们最终可以得到电子产品的核心部件——电路板。文章来源：国际电子商情以上一文，仅供参考！欢迎来电咨询合明科技倒装芯片工艺清洗剂，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。
电子元器件助剂清洗合明科技分享：电子元器件破坏性物理分析（DPA）技术

电子元器件助剂清洗合明科技分享：电子元器件破坏性物理分析（DPA）技术一、概述电子元器件破坏性物理分析（DPA）是为验证元器件设计、结构、材料和制造质量是否满足预定用途或有关规范要求，对元器件的样品进行解剖以及解剖前后进行一系列试验和分析的全过程。通过解剖给定产品批的完整样品，对电子元器件样品进行系统、详细、严密的检查，揭示产品存在的设计、生产和工艺上的问题，而这些问题通常不能通过常规检测和筛选试验发现或剔除。DPA技术是高可靠工程使用的元器件质量保证重要方法之一。DPA技术包括以下要素。· 检验批：DPA 分析的结果是对应检验批的，一次 DPA 结果的合格与否只能说明被检验批的质量水平，不能代表该产品以往或以后产品批的情况。· 良品：进行 DPA 分析的对象是良好产品，旨在检查其内部的设计、结构、工艺情况和潜在危害。· 试验标准：根据样品的使用环境，合理确定检查项目和判定等级，例如 GJB548 微电子器件试验方法和程序中明确规定了军级和宇航级试验判据。· 试验项目及其顺序性：不同的试验项目存在相互影响和不可逆性，合理安排试验项目及顺序，更有利于试验顺利进行和效果检验。例如，密封试验必须放置在样品破坏性试验之前，X 射线检查可以为后续的粒子碰撞噪声检测试验 PIND 和内部水汽含量等试验提供数据支持等。· 检查中放大倍数的特殊要求：DPA技术检查的是一些可能危及产品可靠性的缺陷，因此，一定的放大倍数是保证缺陷程度不被放大或缩小的前提。例如外观检查，规定是在 10 倍显微镜下检查，如果放大倍数被无限放大，样品表面势必出现无数缺陷表征，将无法进行判定。· 失效确认的充分性：DPA分析判定不合格必须有充分的依据，即必须符合相应的标准条款号，如果发现的缺陷没有标准条款与之对应，DPA 分析的结论就不能判定不合格，如果该缺陷确实影响产品的可靠性，可以将该缺陷作为非标准缺陷指出，不进行判定。二、DPA的目的和应用方向1.DPA技术的目的DPA 的目的通常是为了确定被检验批产品是否存在可导致产品退化和致命失效的异常或缺陷。通过对给定产品批的良好样品进行的一系列非破坏性或破坏性试验，揭示产品存在的设计和生产工艺上的问题，而这些问题通常不能通过常规检测和筛选试验发现或剔除。2.DPA技术的应用方向（1）用于电子元器件批质量一致性的检验及生产工艺评价。通过DPA技术可以有效地保证电子元器件批质量的一致性和评价生产工艺的水平。（2）用于电子元器件生产工艺，特别是关键工艺的质量监控及半成品的质量分析与控制。根据电子元器件生产工艺的特点，对关键工艺提取关键监控项目，可以有效地保证半成品的质量水平，从而提高电子元器件的可靠性水平。（3）用于控制与产品设计、结构、装配等工艺相关的失效模式。从产品的失效模式特点出发，有效地反馈到工艺各环节，通过相应的DPA技术项目达到控制相关失效模式的目的。（4）用于电子元器件的可靠性鉴定。对于高可靠性电子元器件的可靠性鉴定，不仅要进行功能测试、物理试验、环境机械适应性试验、可靠性寿命试验等，还应该对其潜在的工艺缺陷进行评估。（5）用于电子元器件的交收试验。电子元器件生产批质量虽然存在一定的差异性，但由于某一批存在工艺异常导致系统或工程失效的后果是不可想象的，因此，开展电子元器件的交收检验是非常有必要的。另外，目前市场上有各类假冒产品或翻新产品，这些产品的危害可想而知，DPA 技术作为对产品设计、结构、材料和生产工艺检查的有力工具，自然是电子元器件的交收试验的首要手段。三、DPA方法和程序1.GJB4027A—2006《军用电子元器件破坏性物理分析方法》简介GJB4027A—2006《军用电子元器件破坏性物理分析方法》规定了各类元器件的破坏性物理分析的通用方法，包括 DPA 程序的一般要求以及典型电子器件 DPA 试验和分析通用方法和缺陷判据，适用于有 DPA 要求的元器件。在一般要求中提出了批质量一致性抽样样本的大小、抽样方式、并行检验、组合样本以及电特性不合格元器件的使用要求。提出了关键过程（工艺）监控的抽样、交货检验、到货检验抽样、超期复验抽样及重新抽样的要求，提出了DPA方案应包含的内容和要求。2.DPA工作流程DPA 工作流程以应能获得最多有用的 DPA 信息为原则进行编制。流程应包括检验的项目、实施的顺序、允许并行或调换顺序的检测项目以及依据某些项目的检验结果可能实施的待选项目。一般工作流程如图1。图1 DPA一般工作流程3.DPA抽样及抽样方式DPA 用于批质量一致性检验时，抽样方案应以产品规范为准。当产品规范未规定时，应按照GJB4027A的规定确定抽样方案。样本大小应以满足 DPA 检验项目的需用量为前提。对于一般元器件，样本大小应为生产批总数的 2%，但不少于 5 只也不多于10 只；对于结构复杂的元器件，样本大小应为生产批总数的 1%，但不少于2只也不多于5只；对于价格昂贵或批量很少的元器件，样本大小可适当减少，但应经有关机构批准后实施。有关机构包括鉴定机构、采购机构或元器件使用方等。DPA 样本中的样品应在生产批中随机抽取，如经有关机关批准，也可抽取最能暴露缺陷的元器件作为样品。4.不同种类电子元器件相应的DPA项目对不同的元器件有不同的DPA试验分析试验项目，GJB 4027A有明确的规定，如微电子器件及半导体分立器件（包括单片集成电路、混合集成电路和半导体分立器件）的DPA项目有 9 项：外部目检、X 射线检查、粒子碰撞噪声检测、密封、内部水汽含量分析、内部目检、扫描电镜检查、键合强度和剪切强度；而塑封集成电路的DPA分析试验项目有7项：外部目检、X 射线检查、声学扫描显微镜检查、内部目检、键合强度、扫描电镜检查和玻璃钝化层完整性检查；电阻器和电容器等元件一般是 3～4 项：外部目检、引出端强度、内部目检、制样镜检。连接器需做外部目检、X射线检查、物理检查、制样镜检和接触件检查等。表 1 列举了各类元器件的破坏性物理分析试验项目。列出了标准中所包括的各种元器件类别和对应的工作项目号，表中还列出了各类电子元器件需要进行的试验项目。从表中可以看出不同类别的电子元器件，因其结构、制造工艺不同，所进行的 DPA 试验项目也不相同。表1 各类元器件破坏性物理分析（DPA）试验项目从质量与可靠性的角度考虑，下述电子元器件需做DPA：（1）装备中关键电子产品、重要电子产品用电子元器件；（2）质量等级低于整机装备要求的电子元器件；（3）在试验中曾发生失效或故障的同批次电子元器件；（4）超过存储期的电子元器件。DPA 的费用与所进行的试验项目以及元器件的类型、数量密切相关，一般是试验项目越多费用就越高。工程应用经验表明，DPA 试验项目可根据工程及应用的需要进行适当增减，但如何增减必须仔细研究，原则是不能因DPA试验项目的增减而影响到设备使用的可靠性。5.DPA检验结论根据GJB4027A中规定，DPA结论如下：① DPA中未发现缺陷或异常情况时，其结论为合格；② DPA中未发现缺陷或异常情况时，但样本大小不符合本标准规定时，其结论为样品通过；③ DPA 中发现相关标准中的拒收缺陷时，其结论为不合格；但结论中应阐明缺陷的属性（如可筛选缺陷或不可筛选缺陷）；④ DPA中仅发现异常情况时，其结论为可疑或可疑批，依据可疑点可继续进行DPA。凡是具有以下条件之一的缺陷，即构成了批拒收缺陷：① 缺陷属于致命缺陷或严重缺陷；② 具有批次性缺陷；③ 具有发展性的（如铝腐蚀）且难以筛选的缺陷；④ 严重超过定量判据的缺陷。在外形、装配或工艺不符合规定的要求时即构成缺陷。当DPA用于批质量评价时，除非另有说明，元器件的缺陷应作为拒收的依据。致命缺陷是对产品的使用、维修、运输、保管等有关人员造成危害和不安全的缺陷，或可能妨碍重要产品的主要性能的缺陷。严重缺陷是不构成致命缺陷，但很可能造成故障或严重降低产品使用性能。DPA的拒收缺陷判据应在采购合同或有关管理文件中明确规定。6.DPA不合格及不合格批的处理（1）在鉴定时进行的DPA中，如发现了拒收缺陷应按照DPA不合格处理。（2）在验收时进行DPA中，如发现了拒收的缺陷应按照整批拒收处理。当发现的缺陷是可筛选缺陷，允许生产方进行针对性筛选后，加倍抽样再进行一次 DPA，如果不再发生任何缺陷，可按通过DPA元器件处理。（3）在复验时进行的DPA中，如发现了批次性缺陷应按整批报废处理。当发现了可筛选的缺陷，应在进行针对性筛选后，加倍抽样再进行一次 DPA，如果不再发生任何缺陷，可按通过DPA元器件处理。（4）在已装机元器件质量验证进行的DPA中发现了拒收缺陷，一般应对已装机同生产批的元器件做整批更换处理。当设计师系统进行失效模式、影响及危害分析后，并经评审认可元器件的损坏，不致导致型号任务的失败或严重影响型号任务的可靠性，也可不做整批更换处理。7.DPA数据记录为便于识别和记录，样品要予以编号，每批DPA应有一个独立的编号。应记录每个元器件的有关标识，按相应的DPA程序记录检测数据，每个记录的数据都应于样品和检验项目相对应。8.DPA样品和保存已进行的 DPA 样品，实施 DPA 单位应加以标识并在合适的环境中保存，保存期至少半年或按合同（委托任务书）规定以备委托单位复查；委托单位有要求时，可由委托单位保存。若无其他规定，DPA的有关资料至少保存10年。四、DPA主要试验项目的作用进行 DPA 的目的是验证电子元器件能否满足预定使用要求。根据 DPA 的结果促使元器件的生产厂改进工艺和加强质量控制，让使用者最终能得到满足使用要求的元器件。不同的试验项目检查的内容不同，以单片集成电路为例，GJB4027A 提到应做的 DPA 试验项目包括外部目检、X 射线检查、颗粒碰撞噪声检测（PIND）、密封性试验、内部水汽含量检测、内部目检、扫描电镜检查、键合强度、芯片剪切强度等 9 项。下面对集成电路的DPA 项目进行简单介绍，使用者在了解这些项目的作用后，可以根据使用要求选择项目，可根据DPA结果正确处理元器件，以达到高效益费用比的目的。（1）外部目检。目的是检验已封装器件的外部质量是否符合要求，可发现器件的封装、标志、镀层及密封等部位的缺陷。如DPA抽样检查时样品为不合格，可通过对整批器件进行针对性筛选剔除有缺陷的器件。（2）X 射线检查。目的是用非破坏性的方法检查封装内的缺陷，可发现器件内部存在的金属多余物、内引线开路或短路、芯片附着材料或玻璃密封中的空洞。对结构检查、芯片黏接和密封检查较为有效，但在DPA工作中有一定局限性，X射线难以检查出铝丝的状况，而在器件中的内引线往往以硅铝丝为主。（3）粒子碰撞噪声检测（PIND）。目的是检查电子元器件腔体内有无可动的多余物。PIND 是非破坏性的，对器件施加一定的冲击和振动应力，使多余物活动并与管壳碰撞，由灵敏的检测器检测出来。多余物（导电的）会造成瞬间短路，而使器件出现失效。如不合格也可通过对整批器件进行针对性筛选剔除有缺陷的器件。PIND 试验结果的重复性达不到100%，但发现有缺陷的必须剔除。（4）密封性试验。目的是检查气密性封装元器件的封装质量。如果密封不良，恶劣的环境气氛会侵入器件内部引起电性能不稳定、内部腐蚀开路。密封试验分为细检漏和粗检漏，可分别检测出不同的漏率。一般来讲，氦质谱细检漏可检查出 1Pa·cm3/s～10-4Pa·cm3/s 的漏率，氟油加压粗检漏可检查出大于 1Pa·cm3/s 的漏率。该项属非破坏性试验。如密封性不合格也可通过对整批器件进行针对性筛选剔除有缺陷的器件。（5）内部水汽含量测试。可定量检测密封器件内部的水汽含量。密封良好的器件内部若水汽含量过高，也会引起电性能的不稳定、内部腐蚀甚至开路，而影响器件的长期可靠性。此试验是破坏性的，而内部水汽含量超标常常是批次性的。（6）扫描电镜（SEM）检查。主要用于判断集成电路芯片表面上互连金属化层的质量。对需要进行形貌观察的项目，因光学显微镜放大倍数或景深等原因难以判断时，可用扫描电子显微镜做进一步判断，但必须注意，不得因放大倍数的提高而加严有关判据。如果发生任何内引线键合的脱落，就应进行扫描电镜检查，以确定断裂处键合与芯片界面的特征。扫描电子显微镜配备能谱仪可对多余物进行成分分析。（7）内部目检。检查器件内部的材料、结构和工艺操作是否符合相应的要求，在高质量的器件制造过程中都要进行严格的、100%的内部目检，主要对芯片的金属化、钝化层、内引线的键合、芯片的安装黏接、材料和结构的检查。对已封装的器件开帽后进行内部目检可发现器件在生产控制过程中的内部目检是否按规定要求进行，是否存在有批次性缺陷，这些缺陷可能会导致器件在正常使用时失效。有些缺陷也是批次性的，要根据缺陷的种类认真分析以确定整批的器件是否可以使用。（8）键合强度试验。目的是检查器件内引线的键合是否达到规定的要求。集成电路芯片和管壳是通过键合金丝或铝丝来连接的。键合强度低，键合点就容易脱开，从而造成器件失效。“零克点”是这类缺陷中最严重的。所谓零克点即键合强度为零克的点，具有这种缺陷的键合点即使没脱开，也只是“虚”接触。键合强度的退化也常常带有批次性，出现 “零克点”的批次一般不得使用。（9）剪切强度试验。目的是检查芯片（或表面安装的无源元件）黏附在管座上所使用的材料和工艺的完整性。如果芯片附着不牢，芯片脱离管座会引起器件的开路；黏结不良，芯片散热不良会造成过热烧毁。芯片的剪切强度不合格也往往带有批次性。五、DPA技术与其他质量分析的关系评价元器件的质量水平的主要途径有生产进货检验、筛选、失效分析、质量一致性检验和DPA等。虽然在这些方法和措施中有许多的试验项目会相同，但其评价元器件的质量水平的侧重点、全面性和在元器件的生命周期中评价时段各不相同。这些方法各有所长，在元器件的生命周期内应有效地结合使用才能达到最佳的质量效益比。（1）与进货检验的关系生产进货检验是在元器件上机前对其进行的成品、半成品的检验，主要是采用简单的电测量、外观观察以及在低倍显微镜下的检查等手段，以发现并剔除存在缺陷的元器件。这种检验通常是百分之百进行的，且费用一般比较低，是一种非常有效的质量控制方法，但它不能分析元器件内部隐藏的缺陷，所以，必须与其他质量控制技术配套使用，才能真正起到保障元器件质量的作用。（2）与筛选的关系筛选就是对元器件进行的老练筛选试验，即对生产的元器件（一般要求 100%进行）在经过一定的环境老练试验（如高温老练试验）后，测量其功能状况，剔除失效产品，可见筛选的目的是剔除早期失效。筛选又可分为一次筛选和二次筛选。一次筛选是在元器件出厂前由生产方进行的，二次筛选是在元器件采购后或上机前由使用方进行的。两次筛选试验的环境老练条件可相同，也可根据使用环境情况进行不同的有针对性的老练试验，不管老练试验是否相同，二次筛选试验在某些情况下还是有必要进行的，因为产品的早期失效并不能在一次筛选后就能暴露出来，尤其在元器件使用前经过了很长的存储时间后，失效就可能会暴露出来了。老练试验环境条件的选取是筛选试验的难点，因为老练条件太苛刻，元器件就会损坏或受到损伤，寿命降低，如果条件不够，就不能有效暴露元器件的早期筛选，失去了试验的目的，老练环境条件的选取可参考有关标准和进行相关试验得出。（3）与质量一致性检验的关系质量一致性检验即鉴定质量一致性检验，是为了保证器件和批质量符合有关采购文件的要求，根据采购文件和相关标准方法进行的一系列静态试验、功能试验及稳态寿命试验等，用于器件的初步鉴定和产品或工艺发生变化时的重新鉴定以保持合格资格的周期试验。由此可见，质量一致性检验是为了检验生产厂家有无生产该元器件的资格。因此，该检验应根据产品门类特点，设计完整的检验方案，以尽量暴露元器件各个方面可能存在缺陷。质量一致性检验又可分为用来对各检验批进行的质量一致性检验和用于周期地进行质量一致性检验。质量一致性检验只对经过筛选的产品进行抽样检验，抽样方案可根据相关标准进行。（4）与失效分析的关系失效分析是对所有检验、筛选以及在电子系统上失效的元器件进行的以检测元器件（或半产品）不能正常工作（失去某种功能）原因为目的的一系列试验。失效分析是在发现元器件失效后进行的查找原因的过程，是以判别责任或改进工艺为目的的。失效分析一般需要更多的产品信息，包括元器件功能参数、电路图、失效背景等，一般还需要良品来对照，所以，分析的周期比较长，费用比较高。六、案例分析案例1 某型视频处理组件（微组装结构）的破坏性物理分析目前，进行元器件 DPA 主要依据 GJB4027A、GJB548B 等标准进行，大部分元器件均可以直接参照这些标准所规定的项目、程序、方法和判据来完成DPA工作，一般仅需要结合元器件的实际情况对标准要求进行适当的剪裁即可。但是，随着宇航型号的不断发展，大量新型结构的元器件、特别是许多微组装级的元器件被选用，尽管上述标准也在不断地更新换版，例如，GJB4027A换版后所覆盖的元器件类别由13大类、37小类增加到16大类、49小类，但仍然无法满足元器件质量保证机构的DPA工程任务需求，仍然无法覆盖型号使用的元器件种类。因此，针对特殊元器件开发有针对性的DPA方法是实际工作中解决上述问题的有效途径之一。下面介绍某型视频处理组件（微组装结构）的DPA案例，以说明特殊器件开展DPA的方法。1.微组装结构元器件的主要特点从完成DPA工作任务的角度来看，微组装结构的元器件与常规元器件相比主要存在以下几方面的差异：（1）器件的结构单元数量较多，这类器件往往是由多个有源器件和/或无源元件组成；（2）不同单元之间的类别差异较大，这类器件的内部往往是由多种元器件组成，包含电阻、电容、集成电路和分立器件等，内部元器件本身的封装、结构形式等也存在较大的差异；（3）不同结构单元的互联方式复杂，通常采用“立体式”的布局方式，无法通过“平面式”的检查来完成所有DPA的试验工作；（4）微组装结构的元器件价值昂贵，往往不能提供较多的样品用于DPA试验，要求合理地选择试验项目，采取优化的试验流程，每一个试验步骤都要达到尽可能多的试验目的。以某型视频处理组件为例，该器件外观形貌和X射线透视形貌如图2和图3所示。图2 器件外观形貌图3 器件X射线透视形貌从图示可以看到，该器件的主体结构是由安装在印制板上的 4 个 BGA 封装的多单元塑封集成电路和 1 个倒装芯片组成，另外印制板上还有表贴的电阻、电容等线路匹配元件，器件整体采用BGA封装，在器件底部倒装芯片周围植有650个焊球。2.DPA过程中的主要难点1）对不同结构单元的全面覆盖分析有难度在本案例中，器件由多个独立的集成电路、电阻、电容等组成，每一个结构单元本身的质量都对器件可靠性有影响，因此都需要进行有针对性的分析，并且都需要进行深入结构单元内部的破坏性分析。然而，由于不同的结构单元采用了“立体式”布局。因此，相比这些结构单元独立状态下的DPA过程，要确保每个单元都覆盖分析有一定的难度。2）对于超出元器件范畴的质量、可靠性分析有难度在本案例中，器件还有相当一部分的结构单元属于印制板、加固胶等电子装联领域的部分，同时不同的结构单元都处于焊接互联状态，这些部分的工艺质量同样对器件可靠性有影响，因此也需要在DPA过程中予以针对性分析，然而这些部分显然已经在某种程度上超出了一般元器件的范畴，相应的试验方法和判据确定有一定的难度。3）对某一结构单元进行试验过程的同时还要做好对其他单元的保护有难度在本案例中，器件的各结构单元布局较紧凑，集成了多种电子装联方式，在进行化学开封、金相剖面制备等过程中，受试验设备、夹具和试验流程等方面的限制，不同结构单元的检查顺序和“破坏顺序”不一样，在进行某结构单元的破坏性分析过程中，不能影响其它单元的状态，不能引入非固有缺陷，这就要求加强试验流程的优化设计和试验过程的防护。3.DPA过程中的主要关注点和分析流程1）器件整体外观质量首先，要对器件整体的外观质量进行检查，有关塑封器件、电阻器、电容器和 BGA 封装器件等具体元器件的外观质量检查判据以及印制电路电子装联的外观质量检查判据均适用于该项试验。2）器件整体封装质量器件采用了塑料封装、印制板装联等结构，因此采用 X 射线透视检查可以有效地对器件整体的封装质量进行检查，包括孔洞、变形、开路和位置异常等缺陷均是本项试验的关注点；同样地，具体元器件的X射线检查判据以及印制电路电子装联的X射线检查判据均适用于该项试验。3）塑封电路单元的工艺质量器件内部的 4 个 BGA 封装塑封电路的 DPA 试验，需要作为整个器件 DPA 的重点来进行。从可行性方面来看，这 4 个电路除了处于安装在印制板上的状态以外，其余需要在 DPA过程中考虑的事项与独立的塑封电路相比，差异不大。因此，塑封电路的相DPA标准，如美国NASA的PEM-INST-001标准以及改版后的GJB4027A等，所规定的DPA项目均可以作为针对这部分结构单元的试验项目，主要包括声学扫描检查（SAM）、化学开封、内部目检、金相剖面检查、键合强度、扫描电子显微镜检查（SEM）和玻璃钝化层完整性检查等，相应的试验判据也可以参照使用。塑封电路内部形貌如图4所示。图4 塑封电路内部形貌4）表贴元件的工艺质量器件内部采用表贴工艺安装了 30 个电阻器和电容器，安装的位置不对称，方向角度也不一样，对这一结构单元的工艺质量检查应当至少包括两个方面：①元件的固有制造工艺质量；②元件的表贴安装质量。对于元件固有的制造工艺质量的检查所需要的试验手段和试验项目并不复杂，按照GJB4027A 的规定，主要通过金相剖面方法进行制样镜检。需要注意的是，在金相制样过程中应合理地选择器件整体的金相剖磨方向，同时在剖磨过程中借助 X 射线跟踪并控制剖磨进程，以免剖磨过快而遗漏某个元件，并确保每个元件都能够在剖磨过程中被检查到。对于元件的表贴安装质量，可以通过焊接外观检查、剪切力和金相剖磨制样三种手段进行，其中剪切力试验可以参照 GJB 548B 中关于混合电路内部元件的剪切力试验方法进行，焊接外观检查和金相剖磨制样检查的主要关注点是元件端头与焊盘之间的焊锡堆积状态、结合状态等，检查判据可以参照QJ2465等表面装联工艺标准的要求，如图5所示。图5 电阻器和电容器安装的状态5）内部互联结构的工艺质量在本案例中，器件内部的互联主要包括印制电路板的金属条、金属化过孔、BGA 焊球和焊盘等，印制板采用了多层板结构，对于这一部分结构的检查只能通过金相剖面制样的方式进行。并且需要注意的是，这一部分剖面制备的过程需要纳入前述的塑封电路、电阻器和电容器的金相剖面样品制备过程中进行，即需要在对上述内部元器件进行检查过程中同时关注内部的互联结构工艺质量。如图6所示。图6 内部互连结构剖面形貌上述讨论了不同结构单元的关注点、检查试验手段以及检查过程中的相互顺序关系，该微组装结构器件的DPA试验流程归纳如图7所示。图7 DPA试验流程总之，微组装结构等复杂元器件的 DPA 是综合了多种领域元器件分析技术的系统性过程；通过将复杂元器件分解为多个结构单元，并尽可能地借助已有成熟的DPA标准，可以达到 DPA 过程有依据以及覆盖全面的要求；在 DPA 过程中需要按照尽可能减少对剩余结构单元影响的原则，进行每一步的试验，并注意合理分配每一个试验项目中的检查要点，确保每一个结构单元的检查要点不遗漏。案例2 DPA技术用于假冒翻新塑封器件的鉴别1.塑封器件假冒翻新的常见手段目前塑封器件假冒翻新的常见手段有以下两类：（1）仿制加工，以次充好。假冒塑封器件通常将型号、低质量等级或功能不同的产品，仿制成其它同类产品进行销售。采用类似方式工艺加工出来的器件与实际功能不符，更是无法满足整机系统的功能要求。（2）废品翻新，二次使用。翻新塑封器件是将已被淘汰、使用过、或制造过程中的废次品，甚至是不同型号或功能的产品，经工艺处理，掩盖原有特征形貌，并印刻同生产厂家、同型号及同批次的标识，作为新产品重新投入市场。这类塑封器件在翻新处理过程中会引入新的损伤，如塑封料表面打磨造成芯片表面的机械损伤、内部界面分层、引脚机械损伤，焊锡处理过程中引入腐蚀性化学物质的残留，以及静电放电损伤等，一般而言翻新塑封器件的可靠性风险相比假冒塑封器件更大。2.塑封器件假冒翻新鉴别的无损分析程序目前，假冒翻新的手段层出不穷，然而尚未有塑封器件假冒翻新鉴别检测标准及规范，也没有形成有效的流程化鉴别模式，造成鉴别难度较大。对于翻新塑封器件，可以借鉴 DPA （破坏性物理分析），建立假冒翻新从无损到有损的分析程序进行判定：首先进行无损性的外观分析，在发现疑似的假冒翻新器件后，进行 X 射线检查分析、C-SAM 声学扫描显微镜检查，最后在基本确定为疑似翻新器件后进行破坏性的化学开封及内部观察分析，而假冒塑封器件还要另外进行电性能比对测试，具体无损鉴别分析程序如下：1）外观初步分析采用立体显微镜、精密影像测量仪及分析天平对塑封器件外观进行分析。2）塑封器件标志塑封器件标志一般采用激光打标或丝印打标，器件型号厂家等标识字迹清晰完整。丝印打标工艺早已被大部分元器件生产厂家淘汰，因此采用丝印打标出现假冒翻新的几率更大，如图8所示生产厂家在相同型号器件却采用不同的打标工艺。图8 器件标识打标比对图至于激光打标器件，由于检测过程中往往没有原厂正品作为参照物进行比对观察，区分真伪比较困难，只能从塑封器件的标识字迹是否清晰、打标是否平滑以及表面熔融痕迹的深浅等特征进行判定。3）塑封器件定位标识塑封器件定位标识一般采用磨具形成定位标识点、激光打标或丝印打标的三种方法。检查定位标识主要是观察同批次器件标识点的大小、深度及颜色是否一致，是否存在多余物等现象。如参差不齐或存在明显差异，那么这批器件翻新的几率比较大。尤其是对于原有器件丝印的定位标识，其主要翻新手段是打磨掉原定位标识，或打磨一半，由于造假工艺的质量控制不稳定，因此每只样品的翻新一致性较差，或存在明显痕迹，通过观察样品的定位标识比较容易识别出假冒翻新器件（定位标识比对如图9所示）。图9 定位标识比对4）表面形貌观察打磨是翻新塑封器件的重要工序，在大多数翻新塑封器件均能发现打磨的痕迹。打磨后的器件表面粗糙，即使采用研磨抛光，也无法达到最初注塑固化后的光洁程度，在显微镜下仔细观察样品的正反面材质（或与原厂正品进行比对）的差异。其次由于塑封器件都是通过模具一体成型，其正反表面形貌、边缘处倒圆角结构高度一致。假冒翻新塑封器件正反表面形貌不一致，上表面一般打磨后会喷涂一层光亮的涂覆物，器件边缘圆角也会被打磨成直角（表面形貌比对如图10所示），因此通过外观观察可以判定器件是否存在翻新。图10 表面形貌比对5）器件引出端观察原厂塑封器件的引脚末端经过切筋工艺后金属本体没有镀层。而翻新塑封器件则需对引脚表面进行镀锡处理，却由于引脚不够长不能再进行切筋工艺，所以引脚末端断面通常有完整连续的镀层与原厂器件形成差异。6）尺寸及重量测试假冒翻新的塑封器件是将原标志打磨处理，然后进行喷涂一层物质将研磨痕迹覆盖，最后在减薄的器件上打上新的标志，因此在尺寸上会出现厚度减薄，高度降低等现象。针对这一特点采用精密影像测量仪首先对塑封器件的高度进行测量，重量也较轻。7）X射线分析在通过初步的外观分析发现疑似的翻新器件后，接下来可以采用仪器进一步进行无损性检测分析。运用 X 射线测试仪对塑封器件内部结构比对，如芯片尺寸以及键合引线的材料、互连方式等于原装塑封器件之间的差异。8）C-SAM声学扫描显微镜检查分析声学扫描显微镜不仅可以检测原装塑封器件的多种缺陷，如键合区域面分层、塑封材料内部空洞和裂纹、引线框架分层、芯片粘接区域分层等，而且也可以用于判定塑封器件是否经历过热应力。由于材料的热膨胀系数不同，焊接使用时温度会加热到 245℃，热应力可能导致内部界面出现分层现象，由此通过声学扫描判断塑封器件是否假冒翻新（如图11所示）。图11塑封层分层比对3.塑封器件假冒翻新鉴别的破坏性分析程序通过上述无损性的外观分析、X 射线检测分析及声学扫描显微镜检查，在基本判定试样为翻新器件后，采用破坏性（有损的）分析进一步认定。使用浓硫酸腐蚀塑封表面进行化学开封，对除金键合丝完整保留外，其它材料键合丝，如铜丝或铝丝在开封过程中均被腐蚀，由此可以判定键合丝材料是否与原装塑封器件一致，从而定性鉴别塑封器件是否存在假冒翻新现象。同时在开封后比对测量芯片尺寸差异，观察芯片上厂家标识以及型号批次信息与塑料外壳表面信息是否一致，并观察芯片版图的差异（如图12所示）。最后对芯片表面钝化层和金属化层进行检查（如图13所示）。图134.技术流程从无损的外观初步分析，到仪器进一步检测，再到破坏性分析确认，建立和规范假冒翻新塑封器件的鉴别流程，可以比较准确地得出鉴定结果。图14为假冒翻新塑封器件的鉴别流程图14 假冒翻新塑封器件的鉴别流程七、DPA技术的发展趋势随着元器件材料、设计和工艺技术的不断发展，DPA 技术也在不停的发展和更新，其发展的趋势主要在以下几个方面：（1）立体 IC 分析技术和立体封装器件的分析技术，对应的检测、分析和开封等技术手段的发展；在检测方面出现的 3D X 射线逐层扫描技术就是很好的应用，类似的技术手段还要开发，尤其是立体的IC内的检测分析技术。（2）小型化、窄线宽器件的出现使得原有的分析评价技术不能满足需求，依据小型化、窄线宽器件的工艺特点研究新的分析评价技术，完善DPA技术内容。（3）大型密度封装器件由于多芯片叠层封装等复杂工艺的出现，各个芯片的剥离和检查以及芯片互联的可靠性评价都是 DPA 技术新的分析难点。因此，研究叠层芯片的剥离技术、多芯片组的检查技术以及芯片互联工艺评价方法是 DPA 技术在该类器件方面的发展方向。文章来源：原创范陶朱公可靠性杂坛以上一文，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。
陶瓷电容器件清洗剂合明科技分享：深度解析MLCC电容失效原因

陶瓷电容器件清洗剂合明科技分享：深度解析MLCC电容失效原因对于陶瓷电容，大家知多少呢？顾名思义，瓷介电容器就是介质材料为陶瓷的电容器。关于瓷介电容又有怎样的特性等知识是我们不熟悉的呢？本文给大家带来关于陶瓷电容的前世今生，一起深入了解吧！陶瓷电容器的由来1900年意大利L.隆巴迪发明陶瓷介质电容器。30年代末人们发现在陶瓷中添加钛酸盐可使介电常数成倍增长,因而制造出较便宜的瓷介质电容器。1940年前后人们发现了现在的陶瓷电容器的主要原材料BaTiO3(钛酸钡)具有绝缘性后，开始将陶瓷电容器使用于对既小型、精度要求又极高的军事用电子设备当中。而陶瓷叠片电容器于1960年左右作为商品开始开发。到了1970年，随着混合IC、计算机、以及便携电子设备的进步也随之迅速的发展起来，成为电子设备中不可缺少的零部件。现在的陶瓷介质电容器的全部数量约占电容器市场的70%左右。陶瓷介质电容器的绝缘体材料主要使用陶瓷，其基本构造是将陶瓷和内部电极交相重叠。陶瓷材料有几个种类。自从考虑电子产品无害化特别是无铅化后，高介电系数的PB（铅）退出陶瓷电容器领域，现在主要使用TiO2(二氧化钛)、 BaTiO3, CaZrO3(锆酸钙)等。和其它的电容器相比具有体积小、容量大、耐热性好、适合批量生产、价格低等优点。由于原材料丰富，结构简单，价格低廉，而且电容量范围较宽（一般有几个PF到上百μF），损耗较小，电容量温度系数可根据要求在很大范围内调整。陶瓷电容器品种繁多，外形尺寸相差甚大从0402（约1×0.5mm）封装的贴片电容器到大型的功率陶瓷电容器。按使用的介质材料特性可分为Ⅰ型、Ⅱ型和半导体陶瓷电容器；按无功功率大小可分为低功率、高功率陶瓷电容器；按工作电压可分为低压和高压陶瓷电容器；按结构形状可分为圆片形、管型、鼓形、瓶形、筒形、板形、叠片、独石、块状、支柱式、穿心式等。陶瓷电容器的分类陶瓷电容器从介质类型主要可以分为两类，即Ⅰ类陶瓷电容器和Ⅱ类陶瓷电容器。Ⅰ类陶瓷电容器（ClassⅠ ceramic capacitor），过去称高频陶瓷电容器（High-freqency ceramic capacitor），是指用介质损耗小、绝缘电阻高、介电常数随温度呈线性变化的陶瓷介质制造的电容器。它特别适用于谐振回路，以及其它要求损耗小和电容量稳定的电路，或用于温度补偿。Ⅱ类陶瓷电容器（Class Ⅱ ceramic capacitor）过去称为为低频陶瓷电容器（Low frequency cermic capacitor），指用铁电陶瓷作介质的电容器，因此也称铁电陶瓷电容器。这类电容器的比电容大，电容量随温度呈非线性变化，损耗较大，常在电子设备中用于旁路、耦合或用于其它对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中。Ⅰ类陶瓷电容器按美国电工协会（EIA）标准为C0G（是数字0，不是字母O，有些文献笔误为COG）或NP0（是数字0，不是字母O，有些文献笔误为NPO）以及我国标准的CC系列等型号的陶瓷介质（温度系数为0±30PPM/℃），这种介质极其稳定，温度系数极低，而且不会出现老化现象，损耗因数不受电压、频率、温度和时间的影响，介电系数可以达到400，介电强度相对高。这种介质非常适用于高频（特别是工业高频感应加热的高频功率振荡、高频无线发射等应用的高频功率电容器）、超高频和对电容量、稳定性有严格要求定时、振荡电路的工作环境，这种介质电容器唯一的缺点是电容量不能做得很大（由于介电系数相对小），通常1206 表面贴装C0G介质电容器的电容量从0.5PF~0.01μF。Ⅱ类陶瓷电容器Ⅱ类的稳定级陶瓷介质材料如美国电工协会（EIA）标准的X7R、X5R以及我国标准的CT系列等型号的陶瓷介质（温度系数为±15.0%），这种介质的介电系数随温度变化较大，不适用于定时、振荡等对温度系数要求高的场合，但由于其介电系数可以做得很大（可以达到1200），因而电容量可以做得比较大，适用于对工作环境温度要求较高（X7R：-55~+125℃）的耦合、旁路和滤波。通常1206的SMD封装的电容量可以达到10μF或在再高一些；II类的可用级陶瓷介质材料如美国电工协会（EIA）标准的Z5U、Y5V以及我国标准的CT系列的低档产品型号等陶瓷介质（温度系数为Z5U的+22%，-56%和Y5V的+22%，-82%），这种介质的介电系数随温度变化较大，不适用于定时、振荡等对温度系数要求高的场合，但由于其介电系数可以做得很大（可以达到1000~12000），因而电容量可以做得比更大，适用于一般工作环境温度要求（-25~+85℃）的耦合、旁路和滤波。通常1206表面贴装Z5U、Y5V介质电容器量甚至可以达到100μF，在某种意义上是取代钽电解电容器的有力竞争对手。陶瓷电容器的温度特性应用陶瓷电容器首先要注意的就是其温度特性；不同材料的陶瓷介质，其温度特性有极大的差异。第一类陶瓷介质电容器的温度性质根据美国标准EIA-198-D，在用字母或数字表示陶瓷电容器的温度性质有三部分：第一部分为（例如字母C）温度系数α的有效数字；第二位部分有效数字的倍乘（如0即为100）；第三部分为随温度变化的容差（以ppm/℃表示）。这三部分的字母与数字所表达的意义如表。例如，C0G（有时也称为NP0）表示为：第一位字母C为温度系数的有效数字为0，第二位数字0为有效温度系数的倍乘为100=1，第三位字母G为随温度变化的容差为±30ppm/℃，即0±30ppm/℃；C0H分别表示为：第一位字母C为温度系数的有效数字为0，第二位数字0为有效温度系数的倍乘为100=1，第三位字母H为随温度变化的容差为±60ppm/℃，即0±60ppm/℃；S2H则分别表示为：第一位字母S为温度系数的有效数字为3.3，第二位数字2为有效温度系数的倍乘为102=100，第三位字母H为随温度变化的容差为±60ppm/℃，即－330±60ppm/℃第一类陶瓷电容器的电容量几乎不随温度变化，下面以C0G介质为例。C0G介质的变化量仅0±30ppm/℃，实际上C0G的电容量随温度变化小于0±30ppm/℃，大约为0±30ppm/℃的一半。第二类陶瓷介质电容器的温度性质根据美国标准EIA-198-D，在用字母或数字表示陶瓷电容器的温度性质有三部分：第一部分为（例如字母X）最低工作温度；第二位部分有效数字为最高工作温度；第三部分为随温度变化的容差（以ppm/℃表示）。这三部分的字母与数字所表达的意义如表。常见的Ⅱ类陶瓷电容器有：X7R、X5R、Y5V、Z5U。其中，X7R表示为：第一位X为最低工作温度-55℃，第二位的数字7位最高工作温度+125℃，第三位字母R为随温度变化的容值偏差±15%；X5R表示为：第一位X为最低工作温度-55℃，第二位的数字5位最高工作温度+85℃，第三位字母R为随温度变化的容值偏差±15%；Y5V表示为：第一位Y为最低工作温度-30℃，第二位的数字5位最高工作温度+85℃，第三位字母V为随温度变化的容值偏差+22%，-82%±15%。Z5U表示为：第一位Z为最低工作温度+10℃，第二位的数字5位最高工作温度+85℃，第三位字母U为随温度变化的容值偏差+22%，-56%。陶瓷电容器的阻抗频率特性第一类介质的陶瓷电容器的ESR随频率而上升，如图陶瓷电容器的ESR频率特性第一类介质的陶瓷电容器阻抗频率特性第二类陶瓷电容器的阻抗频率特性陶瓷电容器的损耗因数与频率的关系陶瓷电容器的阻抗频率特性陶瓷电容器的绝缘电阻与温度的关系损耗因数与温度的关系电容量与直流偏置电压的关系第一类介质电容器的电容量与直流偏置电压无关。第二类介质电容器的电容量随直流偏置电压变化，如图。Y5V介质电容器的电容量随直流偏置电压变化非常大，从无偏置时的100%电容量下降到额定电压下的直流偏置电压时得不到额定电容量的25%，也就是说10μF的电容量在额定电压时仅为不到2.5μF！在高温时由于电容量已经下降到很低，所以这时的电容量随直流偏置电压的变化不大。X7R介质电容器的电容量随直流偏置电压变化虽比较大，但是比Y5V好得多。陶瓷电容器所允许加载的交流电压与电流同频率的关系主要受电容器的ESR影响；相对而言，C0G的ESR比较低，故可以承受比较大的电流，相应的所允许施加的交流电压相对比较大；X7R、X5R、Y5V、Z5U则ESR相对比较大，可承受比C0G要小，与此同时，由于电容量远大于C0G，故所施加的电压将远小于C0G。第一类介质电容器的允许电压、电流与频率的关系第一类介质电容器的允许电压、电流与频率的解读当加载频率相对较低时，即使加载交流电压为额定交流电压时，流过电容器的电流低于额定电流时，电容器允许加载额定交流电压，即左图的平直部分；当加载频率升高到即使加载电压没有达到交流额定电压时的电容器中流过的交流电流已达到额定电流值，这是需要降低电容器的加载交流电压，以保证流过电容器的电流不超过额定电流值，即左图的曲线开始下降部分；而加载频率继续上升，电容器的损耗因数而导致的发热则成为电容器的加载电压的主要限制因素，这是加载电压将随频率的上升而急剧下降，即中左图的曲线急剧下降部分与加载交流电压正相反，电容器加载的交流电流在频率较低时即使电流没有达到额定电流，但电容器上的交流电压已达到其额定值，这是加载的交流电流受电容器的额定电压限制，特行为加载交流电流随频率的增加而上升，如图右图中的电流随频率增加而上升的那部分曲线。当加载频率上升到即使电容器上的交流电压没达到额定电压时加载的交流电流已经达到额定电流值这时加载交流电流须保持在不高于额定电流值。入伙电容器的损耗因素造成的发热开始起比较明显的作用，则加载电流必须降额，如图的右图中电流随频率上升而下降的那部分曲线。第二类介质陶瓷电容器由于电容量相对第一类介质电容器大得多，对于用于滤波的μF级的陶瓷电容器通常的加载交流电压在1V以下，不可能加载到额定交流电压值。因此第二类介质电容器大多讨论所允许加载的纹波电流电流。贴片陶瓷电容器的尺寸与耗散功率陶瓷电容失效分析多层片状陶介电容器由陶瓷介质、端电极、金属电极三种材料构成，失效形式为金属电极和陶介之间层错，电气表现为受外力（如轻轻弯曲板子或用烙铁头碰一下）和温度冲击（如烙铁焊接）时电容时好时坏。多层片状陶介电容器具体不良可分为:1、热击失效2、扭曲破裂失效3、原材失效三个大类（１）热击失效模式：热击失效的原理是：在制造多层陶瓷电容时，使用各种兼容材料会导致内部出现张力的不同热膨胀系数及导热率。当温度转变率过大时就容易出现因热击而破裂的现象，这种破裂往往从结构最弱及机械结构最集中时发生，一般是在接近外露端接和中央陶瓷端接的界面处、产生最大机械张力的地方（一般在晶体最坚硬的四角），而热击则可能造成多种现象：第一种是显而易见的形如指甲狀或U-形的裂縫第二种是隐藏在内的微小裂缝第二种裂缝也会由裸露在外的中央部份，或陶瓷/端接界面的下部开始，并随温度的转变，或于组装进行时，顺着扭曲而蔓延开来（见图4）。第一种形如指甲狀或U-形的裂縫和第二种隐藏在内的微小裂缝，两者的区别只是后者所受的张力较小，而引致的裂缝也较轻微。第一种引起的破裂明显，一般可以在金相中测出，第二种只有在发展到一定程度后金相才可测。（２）扭曲破裂失效此种不良的可能性很多：按大类及表现可以分为两种：第一种情况、SMT阶段导致的破裂失效当进行零件的取放尤其是SMT阶段零件取放时，取放的定中爪因为磨损、对位不准确，倾斜等造成的。由定中爪集中起来的压力，会造成很大的压力或切断率，继而形成破裂点。这些破裂现象一般为可见的表面裂缝，或2至3个电极间的内部破裂；表面破裂一般会沿着最强的压力线及陶瓷位移的方向。真空检拾头导致的损坏或破裂﹐一般会在芯片的表面形成一个圆形或半月形的压痕面积﹐并带有不圆滑的边缘。此外﹐这个半月形或圆形的裂缝直经也和吸头相吻合。另一个由吸头所造成的损环﹐因拉力而造成的破裂﹐裂缝会由组件中央的一边伸展到另一边﹐这些裂缝可能会蔓延至组件的另一面﹐并且其粗糙的裂痕可能会令电容器的底部破损。第二种、SMT之后生产阶段导致的破裂失效电路板切割﹑测试﹑背面组件和连接器安装﹑及最后组装时，若焊锡组件受到扭曲或在焊锡过程后把电路板拉直，都有可能造成‘扭曲破裂’这类的损坏。在机械力作用下板材弯曲变形时，陶瓷的活动范围受端位及焊点限制，破裂就会在陶瓷的端接界面处形成，这种破裂会从形成的位置开始，从45°角向端接蔓延开来。（３）原材失效多层陶瓷电容器通常具有2大类类足以损害产品可靠性的基本可见内部缺陷：电极间失效及结合线破裂燃烧破裂。这些缺陷都会造成电流过量，因而损害到组件的可靠性，详细说明如下：1、电极间失效及结合线破裂主要由陶瓷的高空隙，或电介质层与相对电极间存在的空隙引起，使电极间是电介质层裂开，成为潜伏性的漏电危机；2、燃烧破裂的特性与电极垂直，且一般源自电极边缘或终端。假如显示出破裂是垂直的话，则它们应是由燃烧所引起；备注：原材失效类中第一种失效因平行电容内部层结构分离程度不易测出，第三种垂直结构金相则能保证测出结论：由热击所造成的破裂会由表面蔓延至组件内部，而过大的机械性张力所引起的损害，则可由组件表面或内部形成，这些破损均会以近乎45°角的方向蔓延，至于原材失效，则会带来与内部电极垂直或平行的破裂。另外：热击破裂一般由一个端接蔓延至另一个端接﹐由取放机造成的破裂﹐则在端接下面出现多个破裂点﹐而因电路板扭曲而造成的损坏﹐通常则只有一个破裂点。一张图教你分析电解电容失效分析钽电容：优点：体积小、电容量较大、外形多样、长寿命、高可靠性、工作温度范围宽缺点：容量较小、价格贵、耐电压及电流能力较弱应用：军事通讯、航天、工业控制、影视设备、通讯仪表1.也属于电解电容的一种，使用金属钽做介质，不像普通电解电容那样使用电解液，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸绕制，本身几乎没有电感，但这也限制了它的容量。——我们在大容量，但是需要低ESL的场景，我们就选用钽电容。2.由于钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。——一些温度范围要求比较宽的场景。3.钽电容器的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。此层氧化膜。介质与组成电容器的一端极结合成一个整体，不能单独存在。因此单位体积内具有非常高的工作电场强度，所具有的电容量特别大，即比容量非常高，因此特别适宜于小型化。——集成度比较高的场景，用铝电解电容占的面积比较大，陶瓷电容容量不够的场景。4.钽电容的性能优异，是电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品，在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。钽电解电容器具有储藏电量、进行充放电等性能，主要应用于滤波、能量贮存与转换，记号旁路，耦合与退耦以及作时间常数元件等。在应用中要注意其性能特点，正确使用会有助于充分发挥其功能，其中诸如考虑产品工作环境及其发热温度，以及采取降额使用等措施，如果使用不当会影响产品的工作寿命。——例如USB接口输出，需要降额后，耐压满足5V，集成度比较高的场景，陶瓷电容不满足高耐压与大容量的情况下，我们不得不选择钽电容。陶瓷电容的储能效果，不能按照并联的容值去等效，达到相同的效果需要的代价也非常大。5.钽电容的容值的温度稳定性比较好。在一些耦合、滤波的场景，如果对相位，和滤波的频率特性要求比较高的场景，同时容量精度要求比较高的场景，会选用无极性的钽电容。如高音质要求的音频电路设计。我们需要考虑不同温度情况下的电容的准确性和一致性。陶瓷电容的温度特性显然不够稳定。6.在钽电容器工作过程中，具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能，使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力，而不致遭到连续的累积性破坏。这种独特自愈性能，保证了其长寿命和可靠性的优势。——铝电解电容由于干涸不能满足寿命的场景。第一、钽电容失效的模式很恐怖，轻则烧毁冒烟，重则火光四溅。这里不去赘述“钽电容”的失效模式的原理。通过这个失效的现象，就知道：如果电容失效，只是短路造成电路无法工作，或者工作不稳定，都是小问题，大不了退货。但是如果造成了客户场地失火，则是需要赔偿对方的人员及财产损失的。那就麻烦大了。这是我们不要去选用钽电容的重要原因。第二、钽电容的成本高看看我们的淘宝就可以知道100uF的钽电容与100uF的陶瓷电容的价格差别，大概钽电容的价格是陶瓷电容的10倍。如果电容容量需求在100uF以下的情况下，我们现在绝大多数下，耐压如果满足的情况下，我们一般需用陶瓷电容。再大容量，或者再高耐压，陶瓷电容的封装大于1206的时候，尽量谨慎选择。贴片陶瓷电容最主要的失效模式断裂（封装越大越容易失效）：贴片陶瓷电容器作常见的失效是断裂,这是贴片陶瓷电容器自身介质的脆性决定的.由于贴片陶瓷电容器直接焊接在电路板上,直接承受来自于电路板的各种机械应力,而引线式陶瓷电容器则可以通过引脚吸收来自电路板的机械应力.因此,对于贴片陶瓷电容器来说,由于热膨胀系数不同或电路板弯曲所造成的机械应力将是贴片陶瓷电容器断裂的最主要因素。第三、钽电容未来将耗尽，有钱你都买不到。早在2007 年，美国国防后勤署(DLA)十多年来已贮存大量钽矿物，为履行美国国会的会议决定，该组织将耗尽其拥有的最后140，000磅钽材料。从美国国防后勤署购买钽矿石的买主已包括HC Starck、DM Chemi-Met、ABS合金公司、Umicore、Ulba冶金公司和Mitsui采矿公司，这些代表了将这些钽矿石加工制成电容器级粉末、钽制品磨损件或切削工具的众多公司。从美国国防后勤署购买这些钽矿石的投标人年复一年传统上是一贯的，这样当钽矿石供应变的吃紧时，因美国国防后勤署供应耗尽，一些公司只得抢夺新的矿石供应源。为什么这是一个很重要的发展方向？如果失去美国国防后勤署的钽矿石供应，估计2007年钽矿石供应市场留下150，000磅的缺口，2008年缺口为350，000磅。这个事件发生的时间不合时宜，因为现在的供应能力窘迫。比如第二大硬研矿石卖主澳大利亚的瓜利亚子公司在第四季度已总体削减矿石产量25%（即格林布什矿产量的一半），以便该公司能完成在澳大利亚的管理事宜。同样情形，在巴西冶金/CIF和巴拉那巴拿马（Paranapanema）两公司2006年的钽矿石产量已下降，原因是他们将兴趣转向开采更盈利的金属上。在非洲，主要供应源是刚果民主共和国（DRC）由于联合国的压力仍然没能达到产能极限，不过我们已经听到2006年许多投资者试图获取刚果库存钽矿石的报道，感觉这是钽矿石缺货的迹象。钽电容器给设计工程师提供了在最小的物理尺寸内尽可能最高的容量，容量范围从47μF~1000μF特别有体积的优势，所以在集成度高又需要使用大容量，低ESR的场景下，钽电解电容有其独有优势。大容量低耐压钽电容的替代产品：高分子聚合物固体铝电解电容器高分子聚合物固体铝电解电容器与传统的电解电容相比，它采用具有高导电度、高稳定性的导电高分子材料作为固态电解质，代替了传统铝电解电容器内的电解液，它所采用的电解质电导率很高，再加上其独特的结构设计，大幅改善传统液态铝电解电容器的缺点，展现出极为优异的特性。理想的高频低阻抗特性。高分子聚合物固体电解电容器的损耗极低，具有理想的高频低阻抗特性，所以被广泛应用于退耦、滤波等电路中，效果埋想，特别是高频滤波效果优秀。通过一个实验可以更加直观和清楚地看出高分子聚合物固体铝电解电容器与普通电解电容之间的高频特性明显差异。在平滑电路输入叠加1MHz（峰一峰值电压8V）高频干扰信号，用1只47uF的高分子聚合物固体电解电容器滤波，可使噪声降到仅有峰一峰值电压30mV输出。要达到同样的滤波效果，需要并联4只1000uF的普通型液态铝电解电容器，或者并联接入3只100UF的钽电解电容器。此外，在高频滤波效果更好的情况下，高分子聚合物固体铝电解电容器的体积明显小于普通型铝电解电容器。随着工艺不断提升，高分子聚合物固体铝电解电容器优势逐步显现。同时，价格也需要进一步优化。铝电解电容的失效分析铝电解电容是电容中非常常见的一种。铝电解电容用途广泛：滤波作用；旁路作用；耦合作用；冲击波吸收；杂音消除；移相；降压等等。对于铝电解电容，常见的电性能测试包括：电容量，损耗角正切，漏电流，额定工作电压，阻抗等等。在失效分析案件中，关于铝电解电容的失效案件不少，那么常见的铝电解电容的失效机理有哪些呢？1.漏液在正常的使用环境当中，经过一段时间密封便可能出现泄漏。通常，温度升高、振动或密封的缺陷等都有可能加速密封性能变坏。漏液的结果是电容值下降、等效串联电阻增大以及功率耗散相应增大等。漏液使工作电解液减少，丧失了修补阳极氧化膜介质的能力，从而丧失了自愈作用。此外，由于电解液呈酸性，漏出的电解液还会污染和腐蚀电容器周围其他的元器件及印刷电路板。2.介质击穿铝电解电容器击穿是由于阳极氧化铝介质膜破裂，导致电解液直接与阳极接触而造成的。氧化铝膜可能因各种材料、工艺或环境条件方面的原因而受到局部损伤，在外电场的作用下工作电解液提供的氧离子可在损伤部位重新形成氧化膜，使阳极氧化膜得以填平修复。但是如果在损伤部位存在杂质离子或其他缺陷，使填平修复工作无法完善，则在阳极氧化膜上会留下微孔，甚至可能成为穿透孔，使铝电解电容击穿。工艺缺陷如阳极氧化膜不够致密与牢固，在后续的铆接工艺不佳时，引出箔条上的毛刺刺伤氧化膜，这些刺伤部位漏电流很大，局部过热使电容器产生热击穿。3.开路当电容器内部的连接性能变差或失效时，通常就会发生开路。电性能连接变差的产生可能是腐蚀、振动或机械应力作用的结果。当铝电解电容在高温或潮热的环境中工作时，阳极引出箔片可能会由于遭受电化学腐蚀而断裂。阳极引出箔片和阳极箔的接触不良也会使电容器出现间歇开路。4.其他1）在工作早期，铝电解电容器由于在负荷工作过程中电解液不断修补并增厚阳极氧化膜（称为补形效应），会导致电容量的下降。2）在使用后期，由于电解液的损耗较多，溶液变稠，电阻率增大，使电解质的等效串联电阻增大，损耗增大。同时溶液黏度增大，难以充分接触铝箔表面凹凸不平的氧化膜层，这就使电解电容的有效极板面积减小，导致电容量下降。此外，在低温下工作，电解液的黏度也会增大，从而导致电解电容损耗增大与电容量下降等后果。参数铝电解电容电容量业界可以做到 0.1uF～3F （常见容量范围 0.47uF～6.8mF），工作电压从5V～500V。从25℃到高温极限，容量增加不超过5％～10％；对于－40℃极限的电容，在－40℃时，低压电容的容量会下降20％，高压电容则下降有40％之多；在－20℃到－40℃温度区间时，容量下降最快；对于－55℃极限的电容，在－40℃时，下降通常不超过10％；在－55℃时，不超过20％。 ESR 100kHz/25℃下，ESR值一般在几十mΩ～2.5 Ω，Low ESR型号的一般几十mΩ。ESR值随着温度的变化而变化，一般从25℃到高温极限，ESR会下降大约35％～50％；而从25℃到低温极限，ESR会增大10到100倍。 ESL 铝电解电容的寄生串联电感值ESL，其值较为稳定，并不随频率和温度变化，对于通用铝电解电容，ESL不会超过100nH ,如SMT封装，其值在2nH~8nH范围内；径向插装:10nH~30nH ;螺旋式（ screw-terminal ）：20nH~50nH ;而轴向插装的结构，其值则可以达到200nH。板上工作频率范围主要为低频滤波，不超过几百KHz，但是对1 MHz以内仍有一些作用。可靠性薄弱点及其避免铝电解电容的可靠应用主要是关注温度，因为铝电容的电解质为液态，芯子发热将导致电解液挥发，长期下去最终干涸失效，当电容应用在脉冲交流电路中时，纹波电流流经ESR产生的损耗发热将严重影响了器件的使用寿命。使用建议在大于75 ℃的高温场合，应尽量少用小尺寸的铝电解电容。尽量选用容量较大的规格，发挥铝电解电容的优势。适宜用于工频的整流平滑滤波、开关电源输入滤波和低频开关电源的输出滤波等，不推荐用于高频开关电源的输出滤波。参数钽电解电容电容量限于固体烧结型工艺结构和材料，其CV值（电容与电压乘积）做不大，容量和电压有一定范围，一般从0.1uF~1000uF（常见的容量范围 1uF ～220uF ）；工作电压从2V~50V（常见耐压范围为6.3V～50V）；容量的值随着频率的增大而减小，由于为固体MnO2电解质，其容量温度特性较稳定，甚至温度低到-190℃时，容量都只有10％减小量。 ESR ESR的温度特性比较稳定。厂家给出100KHz的ESR最大值，可以作为设计的参考，但是实际值一般比最大值小很多。 ESL 良好布线情况下一般为2nH左右。板上工作频率范围中低频滤波，不超过数MHz，主要为几百KHz到数MHz之间。可靠性薄弱点及其避免钽电解电容的可靠应用主要关注电压降额和电压变化速度，无法得到足够电压降额，同时上下电较快的地方建议用其他电容替代。同时边缘规格的钽电容工艺不够成熟，慎用，特别是高可靠要求场合上不宜使用。使用建议 15V以上直流电压的滤波不建议使用钽电容，特别是在上电较快的电源输入口处。低压但上电较快场合，建议加缓启动。高温会增加钽电容失效的概率，因此高温应用中需要增加电压降额。参数陶瓷电容电容量第一类（NPO或COG），低容量、稳定性高；电性能最稳定，基本上不随温度、电压与时间的改变而改变；第二类（X7R），电介质常数较大，相同体积的容量要比第一类要大20～70倍，但温度从-55℃到125℃范围变化时，容量变化一般在±10％，最大可达＋15％到-25％，第三类（Z5U），其电介常数较高，常用大容量电容器产品，但其容量稳定性较X7R差；其容量可以做到第二类的5倍，然而容量、损耗对温度、电压等较为敏感，稳定性很差，当温度从-25℃到85℃变化时，容量变化为＋20％到-65％。 ESR ESR为几个mΩ到几百mom之间，容量越小ESR越大。ESR随温度变化呈线性，X7R介质，125℃下ESR为室温的20％，－55℃下则为室温的3倍多。NPO则较稳定，变化系数约为X7R的1/3。 ESL ESL随封装变化，一般0603和0805封装的ESL在良好布线情况下为1nH左右，1206和1210则为1.2nH左右。板上工作频率范围高频滤波，种类较多，从数MHz直到数百MHz、1GHz上都可以。可靠性薄弱点及其避免易受温度冲击导致裂纹，主要由于在焊接特别是波峰焊时承受温度冲击所致，不当返修也是温度冲击裂纹的重要原因。多层陶瓷电容器的特点是能够承受较大的压应力，但抵抗弯曲能力比较差，任何可能产生弯曲变形的操作都可能导致器件开裂。使用建议单板布线时不要把陶瓷电容布放在应力区，例如单板的边缘、紧固件附近等等，最大限度地使多层陶瓷电容器避开在工艺过程中可能产生较大机械应力的区域。除了NPO电容比较稳定外，X7R电容和Z5U电容（或Y5V）容量具有随温度和偏压变化的特性。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 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功率器件助焊剂锡膏清洗剂合明科技分享：SiC功率器件的市场机会与挑战

功率器件助焊剂锡膏清洗剂合明科技分享：SiC功率器件的市场机会与挑战汽车日渐走向智能化、联网化与电动化的趋势，加上5G商用在即，这些将带动第三代半导体材料碳化硅(SiC)与氮化镓(GaN)的发展。根据拓墣产业研究院估计，2018年全球SiC基板产值将达1.8亿美元，而GaN基板产值仅约3百万美元。第三代半导体具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率等特点，因此也被业内誉为固态光源、电力电子、微波射频器件的“核芯”以及光电子和微电子等产业的“新发动机”。发展较好的宽禁带半导体主要是SiC和GaN，其中SiC的发展更早一些。SiC功率器件与电动车碳化硅(SiC)单晶材料具有禁带宽度大(Si的3倍)、热导率高(Si的3.3倍或GaAs的10倍)、电子饱和迁移速率高(Si的2.5倍)和击穿电场高(Si的10倍或GaAs的5倍)等性质。SiC器件在高温、高压、高频、大功率电子器件领域和航天、军工、核能等极端环境应用领域有着不可替代的优势，弥补了传统半导体材料器件在实际应用中的缺陷，正逐渐成为功率半导体的主流。它们用于电力电子领域，可以实现系统中电力的转换和控制。也适合于高压应用，如电源、太阳能逆变器、火车和风力涡轮机。另外，SiC还用于制造LED。未来5到10年内，SiC功率器件市场增长机会主要在汽车领域，特别是EV、混合动力车、燃料电池车等电动车应用市场，它的应用率取决于采用SiC的位置，例如主逆变器、车载充电器（OBC）或DC/DC转换器。SiC功率器件产业动态如基于SiC的功率半导体用于电动汽车的车载充电装置，而这项技术正在进入系统的关键部分——牵引逆变器。牵引逆变器为电动机提供牵引力，以推动车辆前进。对于这一应用，特斯拉在一些车型中使用了SiC功率器件，而其他电动汽车制造商则在评估这项技术。Yole Développement的分析师Hong Lin表示：“当人们讨论SiC功率器件时，汽车市场无疑是焦点。丰田和特斯拉等先驱企业的SiC活动给市场带来了许多刺激和喧嚣。SiC MOSFET在汽车市场具有潜力。但仍存在一些挑战，比如成本、长期可靠性和模块设计。”国内的比亚迪在日前同样宣布了他们在SiC方面的布局。目前，公司已投入巨资布局第三代半导体材料SiC，并将整合材料（高纯碳化硅粉）、单晶、外延、芯片、封装等SiC基半导体全产业链，致力于降低SiC器件的制造成本，加快其在电动车领域的应用。他们已经成功研发了SiC MOSFET（汽车功率半导体包括基于硅或碳化硅等材料打造的IGBT或 MOSFET等），有望于2019年推出搭载SiC电控的电动车。预计到2023年，比亚迪将在旗下的电动车中，实现SiC基车用功率半导体对硅基IGBT的全面替代，将整车性能在现有基础上再提升10%。据Yole称，在汽车和其他市场的推动下，2017年SiC功率器件业务达到3.02亿美元，较2016年的2.48亿美元增长22%。Lin表示：“由于采用了SiC MOSFET模块的特斯拉Model 3产能增长，在汽车行业的推动下，我们预计2018年会实现飞跃。”据Yole称，到2023年，SiC功率半导体市场预计将达到15亿美元。SiC器件的供应商包括Fuji、英飞凌、Littelfuse、三菱、安森半导体、意法半导体、Rohm、东芝和Wolfspeed。Wolfspeed是Cree的一部分。X-Fab是SiC的唯一代工厂商。英飞凌将所有SiC制造产线转换6英寸SiC晶圆。同时与科锐达成碳化硅(SiC)晶圆的策略性长期供应协议，英飞凌借此得以扩大SiC产品之供应，以因应光伏变频器及电动车等高成长市场需求；而英飞凌已将所有SiC产品转换至6英寸制造产线生产，因此与科锐的协议仅涵盖此类晶圆尺寸。X-FAB计划将其位于美国德州拉伯克市的6英寸SiC工艺产能提高一倍。X-FAB被认为是第一家在6英寸晶圆上提供SiC工艺的晶圆代工厂，为此，该公司购买了第二台加热离子注入机，将于今年底交付，并于明年第一季度开始生产（以及时满足近期的需求预期）。此次扩产也表明了其对SiC技术和代工业务模式的承诺。罗姆已经开发出采用沟槽结构的第3代SiC MOSFET，与第2代平面结构相比，该器件实现了更低电阻的导通电阻，降低了所有设备的功率损失。针对产品紧缺的问题，据悉，罗姆正在建新工厂和产线，预计2025的产能将是2017年的16倍。SiC功率器件发展面临的挑战在技术方面，SiC具有高效率、高功率密度的优点，但成本较高。相对于以往的Si材质器件，SiC功率器件在性能与成本间的平衡以及其对高工艺的需求，将成为SiC功率器件能否真正普及的关键。如碳化硅晶片的微管缺陷密度、外延工艺效率低、掺杂工艺有特殊要求等问题。从产业格局看，目前全球SiC产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立态势。其中美国全球独大，占有全球SiC产量的70%~80%；欧洲拥有完整的SiC衬底、外延、器件以及应用产业链，在全球电力电子市场拥有强大的话语权；日本是设备和模块开发方面的绝对领先者。我国开展SiC、GaN材料和器件方面的研究工作比较晚，但我国多家半导体厂商也在积极布局SiC和GaN器件，华润华晶微电子和华虹宏力就是其中的代表企业。对比欧美日国家，中国对于SiC材料和器件方面的发展，要集中优势资源扶持龙头企业和研究机构，形成规模效应。因为第三代半导体涉及多个学科、跨领域的技术和应用，很多基础性研发不是企业能够解决的，要多科研院所合作，攻克技术难题。还要借助行业协会的力量，先行规划产业发展线路，在标准、检测、认证等方面内容。来源：内容来自「lifree」，谢谢。以上一文，仅供参考！欢迎来电咨询合明科技功率器件助焊剂锡膏清洗剂、芯片封装清洗剂，PCBA焊后助焊剂锡膏清洗剂，电子元器件焊接助焊剂，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。
芯片封装清洗剂合明科技分享：一文介绍九种常见的芯片封装技术

芯片封装清洗剂合明科技分享：一文介绍九种常见的芯片封装技术元件封装起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用。同时，通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。因此，芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。而且封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装的好坏，直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB设计和制造，所以封装技术至关重要。衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是：芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。封装时主要考虑的因素：芯片面积与封装面积之比，为提高封装效率，尽量接近1:1。引脚要尽量短以减少延迟，引脚间的距离尽量远，以保证互不干扰，提高性能。基于散热的要求，封装越薄越好。封装大致经过了如下发展进程：结构方面。TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP。材料方面。金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料。引脚形状。长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点。装配方式。通孔插装→表面组装→直接安装。以下为具体的封装形式介绍：SOP/SOIC封装SOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。SOP封装SOP封装技术由1968～1969年菲利浦公司开发成功，以后逐渐派生出：SOJ，J型引脚小外形封装TSOP，薄小外形封装VSOP，甚小外形封装SSOP，缩小型SOPTSSOP，薄的缩小型SOPSOT，小外形晶体管SOIC，小外形集成电路DIP封装DIP是英文“Double In-line Package”的缩写，即双列直插式封装。DIP封装插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。DIP是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。PLCC封装PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写，即塑封J引线芯片封装。PLCC封装PLCC封装方式，外形呈正方形，32脚封装，四周都有管脚，外形尺寸比DIP封装小得多。PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线，具有外形尺寸小、可靠性高的优点。04TQFP封装TQFP是英文“Thin Quad Flat Package”的缩写，即薄塑封四角扁平封装。四边扁平封装工艺能有效利用空间，从而降低对印刷电路板空间大小的要求。TQFP封装由于缩小了高度和体积，这种封装工艺非常适合对空间要求较高的应用，如PCMCIA卡和网络器件。几乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有TQFP封装。PQFP封装PQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的缩写，即塑封四角扁平封装。PQFP封装PQFP封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细。一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。TSOP封装TSOP是英文“Thin Small Outline Package”的缩写，即薄型小尺寸封装。TSOP内存封装技术的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚。TSOP适合用SMT(表面安装)技术在PCB上安装布线。TSOP封装TSOP封装外形，寄生参数(电流大幅度变化时，引起输出电压扰动)减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。BGA封装BGA是英文“Ball Grid Array Package”的缩写，即球栅阵列封装。20世纪90年代，随着技术的进步，芯片集成度不断提高，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要，BGA封装开始被应用于生产。BGA封装采用BGA技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍，BGA与TSOP相比，具有更小的体积，更好的散热性和电性能。BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一。另外，与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率。虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。厚度和重量都较以前的封装技术有所减少;寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高;组装可用共面焊接，可靠性高。TinyBGA封装说到BGA封装，就不能不提Kingmax公司的专利TinyBGA技术。TinyBGA英文全称为“Tiny Ball Grid”，属于是BGA封装技术的一个分支，是Kingmax公司于1998年8月开发成功的。其芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高2～3倍。与TSOP封装产品相比，其具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。采用TinyBGA封装技术的内存产品，在相同容量情况下体积，只有TSOP封装的1/3。TSOP封装内存的引脚是由芯片四周引出的，而TinyBGA则是由芯片中心方向引出。这种方式有效地缩短了信号的传导距离，信号传输线的长度仅是传统的TSOP技术的1/4，因此信号的衰减也随之减少。这样不仅大幅提升了芯片的抗干扰、抗噪性能，而且提高了电性能。采用TinyBGA封装芯片可抗高达300MHz的外频，而采用传统TSOP封装技术最高只可抗150MHz的外频。TinyBGA封装的内存其厚度也更薄(封装高度小于0.8mm)，从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36mm。因此，TinyBGA内存拥有更高的热传导效率，非常适用于长时间运行的系统，稳定性极佳。QFP封装QFP是“Quad Flat Package”的缩写，即小型方块平面封装。QFP封装在早期的显卡上使用的比较频繁，但少有速度在4ns以上的QFP封装显存，因为工艺和性能的问题，目前已经逐渐被TSOP-II和BGA所取代。QFP封装在颗粒四周都带有针脚，识别起来相当明显。四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。QFP封装基材有陶瓷、金属和塑料三种。从数量上看，塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时，多数情况为塑料QFP。塑料QFP是最普及的多引脚LSI封装，不仅用于微处理器，门陈列等数字逻辑LSI电路，而且也用于VTR信号处理、音响信号处理等模拟LSI电路。引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多种规格，0.65mm中心距规格中最多引脚数为304。来源：内容来自公众号「架构师技术联盟」，谢谢。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芯片封装清洗剂，PCBA焊后助焊剂锡膏清洗剂，电子元器件焊接助焊剂，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 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PCBA焊后助焊剂锡膏清洗剂合明科技分享：3级电子产品PCBA片式元器件堆叠安装分析

PCBA焊后助焊剂锡膏清洗剂合明科技分享：3级电子产品PCBA片式元器件堆叠安装分析一、概述不能片面引用IPC标准为军用电子产品电子装联的质量判据，尤其是航天产品中不能简单地引用IPC标准。IPC标准与MIL标准之间存在一定的差距，不属于同一个档次，对于军用电子产品，尤其是航天电子产品，如果IPC标准中的规定符合MIL标准规定的，我们可以采纳，如果低于MIL标准规定的，则必须抛弃。QJ标准及GJB标准很多内容及规定源于美国MIL标准，在军事电子产品应用中长寿命、高可靠产品需执行QJ标准。这是我们制定与军用电子产品相关的标准必须予以密切注意的。不能将通用标准与军标混为一谈！二、问题提出1.GJB/Z 163—2012的规定GJB/Z 163—2012《印制电路组件装焊技术指南》，在第4.4.5节提出了矩形片式元器件堆叠安装要求：矩形片式元器件满足下列条件时，允许进行堆叠安装。①当需要将矩形片式元器件在印制电路板焊盘上堆叠安装时，应将元器件最上边的焊端区域变成下面一个元器件的焊盘处理。②不同种类的元器件，如电容、电阻的堆叠安装，需由设计按加工工艺条件确定。③矩形片式元器件的堆叠安装、焊接要求应参照并满足4.4.5.1a）、4.4.5.2a）中的要求，正确的堆叠焊如图1（a）所示。④同类片式元器件最多允许堆叠3个，如图1（b）所示，预先并焊接好后，再焊接到PCB相应焊盘上。图1　堆叠焊（GJB/Z 163第4.4.5.3图109）2.IPC-610D的规定实际上GJB/Z 163—2012提出的“矩形片式元器件满足下列条件时，允许进行堆叠安装”源自IPC-610D（E）：IPC-610E的8.3.2.9.3矩形或方形端片式元器件—1、3或5面端子，端子异常—叠装中指出：这些要求适用于要求叠装的场合。叠装元器件时，元器件顶部端子区域成为上面堆叠的那个元器件的焊盘。可接受—1、2、3级。●当图纸允许时。●堆叠顺序满足图纸要求。●堆叠的元器件满足IPC-610E的表8-2中适用级别的验收要求。●侧面偏移未妨碍所要求焊料填充的形成。片式元器件堆叠安装（IPC-610E图8-48）如图2所示。图2 片式元器件堆叠安装（IPC-610E图8-48）三、军标对军用PCBA“片式元器件堆叠安装”的规定为防止影响元器件安装可靠性：①QJ 3086—1999第5.5.2条规定：无引线元器件应直接焊接到印制电路板上，元器件不应重叠安放，也不应桥接在其他零件或元器件（如导线引出端或其他正确安装的元器件）的空隙上。②QJ 3172—2003第5.1.1.1条规定：元器件应处于电路板两焊盘中间，片式元器件不应重叠或侧立安放，也不应桥接在其他元器件（如导线引出端或其他正确安装的元器件）的空隙上。③QJ 165B—2014第5.4.3.1条重申元器件表面安装应符合QJ 3086的要求。四、分析1.3级产品不允许片式元器件堆叠安装除QJ 3086—1999，QJ 3172—2003和QJ 165B—2014这些航天标准明确规定不允许“片式元器件堆叠安装”外，GJB 3243—1998《电子元器件表面安装要求》、GJB 3835—1999《表面安装印制板组装件通用要求》和SJ 20385A—2008《军用电子设备电气装配技术要求》，以及作为“具有工艺控制技术”的IPC-J-STD-001F—2014均不允许和提到3级产品“片式元器件可以堆叠安装”，在这些标准中，片式元器件的安装方式都是一致的，军标规定的片式元器件安装方式如图3所示。即使与GJB/Z 163—2012为同一个主编的SJ 20882—2003《印制电路板组装件装焊工艺要求》中也没有提到允许“片式元器件堆叠安装”。图3 军标规定的片式元器件安装方式“片式元器件堆叠安装”的内容仅在IPC-610D（E）中有。2011年12月，通过国家鉴定和验收的国防科工局下达的，由中国电科编制的《PCBA焊接工艺质量控制通用要求》（已于2012年初下发电科各研究所执行）中也已经把“片式元器件堆叠安装和侧立安装”作为禁用工艺。并在2011年12月已经通过国家鉴定和验收的国防科工局下达的，由中国电科编制的《PCBA焊接质量可接受判据》中把片式元器件堆叠焊接、并列焊接和外接焊接作为焊接不合格缺陷处理，如图4所示。图4　焊接不合格2.关于片式元器件的“堆叠”安装焊接片式元器件的“堆叠”安装焊接在IPC-A-610C—2001里还没有出现，因此以IPCA-610C为蓝本的SJ 20882—2003《印制电路板组装件装焊工艺要求》中也没有提到“片式元器件堆叠安装”；2005年出版的IPC-A-610D提到了“片式元器件堆叠安装”，GJB/Z 163—2012的主编立刻在军标里加入了“片式元器件堆叠安装”；而对军品上已经广泛使用，可靠性很高的QFN元器件则没有提及。2010年，IPC-A-610E提出了“表面贴装面阵列”——堆叠，如图5所示，这是由Bob Willis所著的《封装上的封装（POP）——封装的叠装》提供了其他的封装叠装工艺指南。图5　IPC-A-610E提出了“表面贴装面阵列”——堆叠POP——堆叠组装技术是2003年由环球公司引进的，在SMT向post-SMT的过渡阶段，板级电路组装焊接中出现了芯片级堆叠装配技术（PIP）、元器件级堆叠装配技术（POP）、板级堆叠装配技术、“细微焊接”技术和FPC组装技术。堆叠装配技术是板级电子组装从2级向1.5级跨越的里程碑，是板级电子组装与半导体组装的最新结合形式，是板级电路高密度组装的最新成果。堆叠装配技术按其结构特征可分为以下3类。1）元器件内置元器件堆叠装配（Package In Package，PIP），如图6所示。图6 元器件内置元器件堆叠装配2）元器件堆叠装配（Package On Package，POP），如图7所示。元器件堆叠装配示意图如图8所示。图7 元器件堆叠装配图8 元器件堆叠装配示意图元器件堆叠装配（POP）的基本特征是充分利用元器件的下方空间，在元器件下面再放置元器件；元器件的组合可自由选择，堆叠装配成本可降至最低；元器件堆叠装配（POP）需要有复杂的工艺流程和装配技术。图9所示是高密度印制电路板采用双面四层“叠层”组装产品。图9　高密度印制电路板采用双面四层“叠层”组装产品3）板级堆叠装配示意图如图10所示。图10　板级堆叠装配示意图①板级堆叠装配“沿用”MCM芯片级组装中的垂直互连、侧向互连、凸点互连等多种互连技术，实现电路板之间的堆叠装配，以板级为基础在设备内部空间实现印制电路板之间的堆叠装配，应用板级之间的“错位”设计技术，从而大量减少传输器和连接导线，大幅度缩小设备的体积。②板级堆叠装配以表面组装技术为基础技术，其突出标志是在垂直方向（Z方向）上安装高密度元器件，主要应用元器件为超薄型SCSP和微小型0201、01005元器件和公制03015，主要应用焊接技术为回流焊及TAB、WB和F4技术；板级堆叠装配的板级间距离视元器件厚度而定，一般小于0.5mm。③基板材料一般采用CEPGC-32F阻燃型覆铜箔环氧玻璃布层压板（FR-4）和挠性积层板（FPC）。五、三个问题虽然进行了试验，也做出了产品，但有3个问题需要解决：第一，在军品PCBA的电路设计上基本没有这个需求，也没有设计技术，工艺上缺乏可靠的、有效的保障措施；第二，POP技术的可靠性和环境适应性能不能满足军品，尤其是航天航空高应力环境条件下的可靠性要求有待进一步验证；第三，对多层堆叠封装的返修是将要面临的重大挑战。如何将需要返修的元器件移除并成功重新贴装而不影响其他堆叠元器件和周围元器件及电路板是值得我们研究的重要课题。虽然业界已有上下温度可以单独控制的返修台，但很难不影响到其他堆叠元器件。很多时候可能需要将元器件全部移除后再重新贴装。对于无铅元器件，其焊盘返修过程中的重新整理本来就是一个问题，堆叠封装的返修变得尤为困难，多次高温带来金属氧化、焊盘剥离、元器件和基板的变形和损坏及金属间化合物的过度生长等问题都不容忽视。因此，提出“表面贴装面阵列”——堆叠的IPCA-610E，也说明“这是由Bob Willis所著的《封装上的封装（POP）——封装的叠装》提供了其他的封装叠装工艺指南”。国内也仅处于研究探索及在民用电子产品上使用，大部分使用在移动电话上。如IPC-J-STD-001F所述：“标准应表达可制造性设计（DFM）与环境设计（DFE）的关系；对于POP技术，军品上可以试验，也可以应用，但必须经过充分验证确保军品可靠性时才能列入标准。原文来源：范陶朱公可靠性杂坛合明科技谈：为什么要清洗免洗助焊剂？关键词导读：IPC-CH- 65B CN，PCBA线路板、PCB、免洗助焊剂、水基清洗、电子元器件、SMT波峰焊、回流焊如果你检查当今的助焊剂和焊膏市场，你将会看到产品名称中包含像“可清洁免洗”、“水洗免洗”或者“水溶免洗”的短语。这些短语在措辞上似乎是矛盾或者有冲突的，导致了行业上非常大的混淆。如果它们看了助焊剂分级的标准J-STD-004，就没有一个会标识免洗。在行业中一个被问的最多的问题就是：“为什么要清洗免洗助焊剂”？要更好的理解助焊剂和助焊剂术语，一个简短的对助焊剂和助焊剂历史在电子行业的回顾或许是让大家受益的。助焊剂总的来说是由载体、稀释剂、活化剂和一些微量材料组成，其设计是为了优化使用和减少焊接缺陷。在现在电子行业早期，大多数助焊剂都使用松香（来自松树叶或者树桩）作为载体，20丙烷（异丙醇或者IPA）作为稀释剂，盐酸或者溴化物作为活性剂。微量成分包括发泡药剂和表面活性剂以减少锡桥和其他缺陷。为了得到更好的焊接效果，载体带着活性剂和相关的材料在产品预热和焊接区域时发生作用。预热期间，活性剂是被设计用于去除表面氧化物，加强焊接质量的胺的挥发物和有机酸的分解物。焊膏的有机部分配方很相似，除了它们不得不有些低的活性力以阻止在储存期间焊膏的部分锡粉被腐蚀。这样的配方也必须含有流变学控制药剂。当施加一个剪切力，这些药剂允许焊膏粘度下降。这样的药剂阻止了坍塌和其他焊接缺陷。那个时期的助焊剂有35%的松香固体含量。任何活性残留不得不在波峰焊和再流焊组装后被清洁，否则将导致严重的腐蚀。在上世纪80年代晚期，蒙特利尔协议颁布，强制消除消耗臭氧层物质（ODCs）。它是松香基助焊剂的主要清洁材料。这就戏剧性地打开了可供选择的助焊剂市场，例如水溶性助焊剂、低残留助焊剂、合成助焊剂被投放到市场。许多制造商选择了调查新材料和新制造方法来作为高固体含量松香助焊剂和ODC清洗可替代的选择。其中的一个途径就是利用低残留助焊剂和不需清洁组装的产品。这些低残留的助焊剂是为了在焊接工艺之后有稳定和良好的残留而设计的，与先前使用的助焊剂形成明显的对照。在这种情况下，制造商选择使用低残留助焊剂在免清洗组装工艺中。以上一文，仅供参考！欢迎来电咨询合明科技PCBA焊后助焊剂锡膏清洗剂，电子元器件焊接助焊剂，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 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75%的消毒酒精合明科技分享：为什么50%~70%的浓度比95%的乙醇杀菌消毒更有效？

75%的消毒酒精合明科技分享：为什么50%~70%的浓度比95%的乙醇杀菌消毒更有效？“医用酒精告急、84消毒液告急”，一场正在无声蔓延的新型冠状病毒引发的肺炎疫情，让我们对病毒发起一场史无前例的战役，消毒成了毋庸置疑的首选武器。消毒，在普通人理解就是“消灭病毒”，对被新型冠状病毒干扰的人们，是最适合不过的“报仇”方式了。不过，除了消毒，在医学上，灭菌也同样重要。冠状病毒艺术图。（图片来源：《科学》杂志官网）消毒指对病原微生物的繁殖体的致死作用，但不能杀死芽孢等全部微生物，因此消毒是不彻底的，不能代替灭菌。灭菌有杀灭物体中所有活的微生物（含芽孢）的作用，灭菌是采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失生长繁殖能力的措施。通常用物理方法来达到灭菌的目的。简单说，灭菌是歼灭战，对病原体一个不留地杀死，消毒是火力压制，减少病原体数量，降低其活力和传播性。对于不可能、也不需要根除微生物的环境，我们通常使用消毒的方式，而医院里将要接触患者的手术器械、注射器针头等，则一定是要灭菌后才可以使用。科克勒尔•塞麦尔维斯（Ignaz Semmelweis）（资料图）对常人来说，最简单有效的消毒方法就是洗手。今天看似平常的“洗手”，它的作用和重要性却经过了漫长的过程才为人们所接受。洗手原则最早是由消毒领域先驱科克勒尔•塞麦尔维斯（Ignaz Semmelweis）提出。1846年，塞麦尔维斯来到维也纳总医院，在妇产科中心工作。生育，一直以来是人类面临的最大风险，那个时候，产妇的死亡率超过20%，大多数都是死于产褥热。这个妇科临床中心分为两个部分，分别称之为Ⅰ部和Ⅱ部。Ⅰ部是医生和医学生给临产孕妇提供检查和接生的地方，Ⅱ部是由助产士给孕妇接生。Ⅰ部产妇围产期（分娩前后）死亡率最高可达18%，而Ⅱ部仅为3%。那时，大家还不知道细菌是导致感染的原因，只是认为“瘴气”是导致败血症的可能原因。1847年，情况有了转机。塞麦尔维斯的一个好朋友在Ⅰ部分娩后，死于产褥热，接生的人是一名刚上完解剖课的医学生。经过尸体解剖后，发现她和其他产妇的死亡原因不一样。这时，塞麦尔维斯推测可能由于医生和医学生赤裸着双手做完尸体解剖后就开始检查孕妇，于是他们把尸体上的某种微粒经过双手带给了产妇，造成产妇死亡，Ⅱ部的助产士不解剖尸体，不存在这种情况，因此Ⅱ部的死亡率低。于是他规定在给临产孕妇检查，或者给产妇接生之前，必须使用肥皂洗手。此后，Ⅰ部产妇死亡率就从18%降到3%，和Ⅱ部助产士接生的死亡率类似。后来，洗手逐渐走向医学界，手术前后、检查病人前后医生和护士都会洗手。约瑟夫·李斯特（Joseph Lister）（资料图）在漫长的医学历史上，感染一直是困扰手术的一大难题。英国外科医生约瑟夫·李斯特观察到不同的骨折，预后不一样。闭合性骨折患者，复位并打好石膏后，一般都能康复。而开放性骨折，一半以上的患者都会死亡。他认为肯定是“感染从外界进入伤口”，当时医院里没有洗手装置和冲洗伤口的设备，甚至人们认为做手术或者诊查病人之前，没有必要洗手。在看到巴斯德关于微生物的研究后，李斯特开始尝试采取一些措施来应对感染，如手术前洗手、对手术器械进行消毒、用石碳酸浸过的敷料来覆盖伤口等。他发现用石碳酸擦拭伤口可以显著减少伤口腐烂的发生率，于是他在1867年9月21日的《柳叶刀》（Lancet）杂志上发表了一系列文章，人类历史上第一款消毒液产生。消毒液不但保护了手术患者，同时也有效减少了细菌、病毒和真菌的传播。英国的外科医生李斯特发扬了巴斯德的细菌理论，创立了外科无菌操作学说的雏形。（图片来源：mpk.mumayi.com）当“细菌理论”被证实，消毒原则被广泛认同时，德国诞生了全世界第一家消毒剂专业生产商——舒美公司。德国舒美公司成立于1889年，公司成立3年后，即1892年，德国汉堡发生霍乱疫情，在这次对抗流行病的战斗中，由于来苏水的使用，有效地抗击了霍乱疫情。在19世纪90年代和20世纪初，乙醇开始作为皮肤消毒剂使用。早期有研究者发现乙醇必须在稀释后才能发挥最佳杀菌能力，50%—70%的浓度比95%的乙醇更有效，这就是我们消毒常用的医用酒精。如今，我们有超过千种天然或者人工合成的消毒剂，这些成为人们在对抗疫病中最好的“外挂”之一，不但可以给器具消毒，更可以给环境消毒，防止病原体的散播。冠状病毒在常用消毒剂前都是非常脆弱的，可以很快或者瞬间杀死。所以，及时使用消毒剂对环境进行消毒是控制疫情的重要措施之一。新型冠状病毒可以通过接触传播，但是含有消毒液成分的洗手液可以保障我们的安全。此外，公共场所的环境消毒和器具消毒对控制病毒传播有很大的帮助。这些“外挂”综合使用，将对有效控制疫情有很大的帮助。2016年9月14日，泰国寨卡病毒蔓延，曼谷市政工人进行熏蒸消毒。（图片来源：news.cri.cn）原文来自：作者丨云南农业大学教授董扬丨科技日报记者赵汉斌75%酒精可以杀灭病毒。我们国家卫健委已经印发了新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第四版）和各省首例新型冠状病毒感染的肺炎病例确认程序。冠状病毒对热敏感，保持56℃30分钟、乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等均可有效灭活病毒。酒精介绍日常生活中，常见一些人用医用酒精来擦洗伤口，以达到灭菌消毒的目的。但值得注意的是，在药店买到的酒精有75%和95%两种浓度，75%的酒精可用于消毒，95%的则只用于擦拭紫外线灯。酒精分子具有很强的渗透力，能穿过细菌表面的膜，进入细菌内部，使构成细菌生命基础的蛋白质凝固，将细菌杀死。然而，酒精的浓度不同，用途也会有所区别。95%的酒精用于擦拭紫外线灯。这种酒精在医院常用，而在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁。70%—75%的酒精用于消毒。这是因为，过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜，阻止其进入细菌体内，难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低，则虽可进入细菌，但不能将其体内的蛋白质凝固，同样也不能将细菌彻底杀死。40%—50%的酒精可预防褥疮。长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮，如按摩时将少许40%—50%的酒精倒入手中，均匀地按摩患者受压部位，就能达到促进局部血液循环，防止褥疮形成的目的。25%—50%的酒精可用于物理退热。高烧患者可用其擦身，达到降温的目的。因为用酒精擦拭皮肤，能使患者的皮肤血管扩张，增加皮肤的散热能力，其挥发性还能吸收并带走大量的热量，使症状缓解。但酒精浓度不可过高，否则可能会刺激皮肤，并吸收表皮大量的水分。具体方法是：将纱布或小毛巾用酒精蘸湿，拧至半干擦拭颈部、胸部、腋下、四肢和手脚心。来源：百度百科正确使用消毒酒精很重要！化学消毒可以有多种消毒剂，比方说含氯消毒剂，大家都比较熟悉的84消毒液就属于含氯消毒剂，还有过氧乙酸、过氧化氢等等。75%的医用酒精作为消毒剂使用的时候，它有一些优点，比如说不用烦琐的配比稀释，操作起来简便，操作使用过后也没有气味的残留，所以说很多人就喜欢使用酒精来进行消毒。但是应该注意到，因为酒精的有效成分是乙醇，属于甲类的火灾危险品。若空气当中的乙醇的浓度达到了3%比例很容易引起火灾，所以说它是要严格注意的。因此作为日常消毒剂使用的时候，以下几个方面要特别注意：不可将医用酒精用于大面积的喷洒环境物表的消毒，比方说楼道、会议室、大型办公室，都不建议使用酒精来进行喷洒消毒。对于衣物也不建议使用酒精进行喷洒。一般的化纤的衣物在穿着的过程当中容易产生静电，那么在喷洒酒精的时候，这些静电也容易引起危险。酒精的存储也要谨慎，一定要远离火源，注意不要被小孩子触及。医用酒精在使用的时候要保证通风，而且要远离高温的物体与明火。特别要注意的是，在使用高浓度的酒精之后，不要立即做饭、使用电蚊香液、电蚊拍、吸烟。最后要提醒的是使用医用酒精前要清理周边的易燃物，给电器表面和灶台进行消毒的时候，一定要关闭开关，火源关闭的情况下，还要保证它的温度冷却下来之后，在进行喷洒消毒，以免在高温的情况下引起酒精的燃烧。以上一文，仅供参考！欢迎来电咨询合明科技电子元器件焊接助焊剂，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
元器件焊接助焊剂合明科技分享：元器件结构分析技术

元器件焊接助焊剂合明科技分享：元器件结构分析技术一、概述在航空航天技术发展过程中，电子元器件的性能和可靠性水平直接关乎航天产品的性能和可靠性水平。由于航空航天产品的特殊性，任何电子元器件的潜在隐患都可能带来不可估量的损失，所以，目前出现的对电子元器件进行的新的评价方法和技术大多是从航空航天用电子元器件开始的。在这种需求的指引下，国际宇航界于 20 世纪 90 年代提出的除失效分析和破坏性物理分析之外的，又一种重要的元器件可靠性评估分析方法—结构分析（Constructional Analysis，CA）。元器件的固有可靠性是由元器件的结构设计和生产控制所决定的，因此，元器件的结构中包含许多重要的可靠性信息，如结构设计可靠性、工艺选择的合理性等。如果结构设计不合理或工艺控制存在缺陷，就会导致元器件的固有可靠性的下降。如果这些固有可靠性的下降所造成的问题是在使用阶段发现的，就会给问题工程处理造成很大的困难，严重时甚至会造成经济或进度上的重大损失；如果在选用这些元器件前能够比较详细地了解其结构和工艺缺陷，就可以在最大程度上避免损失。结构分析是通过对元器件的结构进行一系列深入细致的分析来确定元器件的结构是否存在潜在的、能引起致命性失效和可靠性问题的缺陷，也可以用于确定制造工艺中是否存在可能影响可靠性的问题工艺。CA对元器件的使用方和制造方都有很大的作用。目前对于有特殊应用环境的系统，其关键元器件的选用首先也应该进行结构分析试验，以评价所选用的元器件是否适合系统的特殊应用环境，如应用到海洋气候环境的元器件，其结构和工艺必须满足抗腐蚀要求和高湿环境下工作的能力，要进行金属相容性分析和电镀工艺分析；还有矿井及高温环境下工作的电子元器件，其结构和工艺必须满足热匹配的要求和避免可能的高温反应导致的性能恶化，这种环境条件下金铝键合工艺不适合。二、结构分析的作用对元器件使用单位，结构分析的作用主要体现在以下几个方面。1.不同厂家的元器件比较相同型号的元器件由于生产厂家的不同势必存在差别，不同厂家生产中采用的设计、结构、材料以及生产工艺或工艺控制水平不同，在先天上决定了元器件的固有可靠性不同，对整机用户来说，选用那个单位的元器件，存在很大的难点，单单从产品的性能来看可能有一定的盲目性和片面性。结构分析可以给出这些产品的差别。2.相同厂商不同批次的比较由于不同时期的结构设计变化或工艺控制的差异性，导致元器件的固有可靠性存在差异，结构分析可以有效把握这方面的变化。3.评估某些元器件是否可用于特定领域用于某些特定领域时，CA可从结构上评估元器件是否满足特定的环境。4.长期可靠性评估和风险评估通过对元器件进行结构分析，可以确定制造商的设计是否存在某种可以对质量和长期可靠性有影响的缺陷，或者材料制造商生产的材料存在对质量和长期可靠性有影响的缺陷。5.新型器件的选用对于元器件生产单位，其作用主要体现在以下几个方面：（1）验证和确定工艺、材料等特征参数；（2）确定产品与相应设计不一致的位置结构；（3）识别产品异常/缺陷，以及可能导致的原因和后果；（4）确定自己的产品与竞争对手的产品的区别。在研究之初，结构分析多是针对半导体器件开展的，随着认识的深入和实践经验的不断积累，逐渐建立起适合不同类别元器件试验项目的结构分析。目前，国内的元器件结构分析工作虽然还不成熟，但正逐渐渗透到航天元器件质量保证过程中，某些航天单位在元器件采购规范中对结构分析提出了明确的要求，对于进口的低等级元器件，结构分析也成为对其考核试验必须进行的项目之一。如今，结构分析不仅应用于高可靠性领域元器件的质量保证，而且在消费电子领域也逐渐普遍化。结构分析可前瞻性地避免元器件在使用过程中给生活和生产造成重大损失，真正做到事前预防。三、结构分析与DPA、失效分析的关系结构分析与 DPA 既有共同点也有不同点，共同点是它们都是评估元器件可靠性的方法，都要进行抽样。两者的不同点，主要集中在分析对象和目的、作用和介入阶段、标准情况、分析内容、采用的方法和技术要求、对分析人员的要求、分析结论等方面，具体参见表1。表1 结构分析CA与破坏性物理分析DPA的不同点结构分析的内容广泛，包含的可靠性信息总量更多更全面，一般来说 DPA 是结构分析的一部分，对一个新型元器件一般是先进行结构分析，而后在此基础上逐步形成 DPA标准。结构分析是元器件使用前的试验程序，而失效分析是元器件失效后的问题查找。结构分析与失效分析相辅相成，一方面，通过对元器件进行结构分析，可以发现元器件的某些特定的薄弱环节和可能在应用中出现失效的部位，由于对元器件的结构和特点有了比较详细的认识，为以后的失效分析工作的顺利开展打下基础。另一方面，由于目前结构分析没有特定的标准，在设计结构分析方案时，可以通过参考以往的该类元器件的失效分析情况，总结该类元器件在使用中容易出现的问题，并把考核这些问题的内容，设计到结构分析方案中。因此，失效分析也可以为结构分析方案的设计提供思路。结构分析、DPA 和失效分析是航天用元器件可靠性保证的重要手段，分别从元器件的前期、中期和后期进行分析评价，以确保航天用元器件的可靠性。三种技术手段相辅相成、相互补充，形成了一个有机整体。四、结构分析的一般方法1.确定元器件类型对元器件的结构类别进行初步分析，针对具体的元器件，确定器件的基本设计、结构形式。2.确定试验目的试验目的决定了试验的方向和侧重点。例如，要通过 CA 评价来对一个新型元器件的结构可靠性进行评价，可以参考相关产品的CA经验，试验方案要尽可能详细。3.明确元器件的应用环境如果被分析的元器件用于特殊的环境，就要着重考虑在该环境中元器件可能会出现的问题，并据此来设计试验方案。例如，应用于空间和核辐射环境下的元器件，就要着重考虑对其抗辐射能力的考核问题。4.寻找参考信息如有条件，可以对同类结构的元器件以往结构分析情况进行了解，掌握其结构单元组成，作为待分析元器件的结构单元组成的基础考虑。另外，元器件在以往的DPA和使用中曾发现的问题，都是结构分析的重点，在方案设计中要着重考虑。5.制订结构分析方案综合考虑元器件的类型、试验目的、应用环境及各种参考信息，以一系列试验项目为主线进行分析。试验项目的确定需尽可能全面地覆盖元器件的各方面设计、工艺和材料要素。试验项目包括两类，一类是非破坏性方法，另一类是破坏性方法。非破坏性方法一般包括外观检查、标识牢固性检查、X 射线检查、SAM 检查、SEM 检查、能谱分析、傅里叶分析、颗粒噪声碰撞、密封性检查、内部目检等。破坏性方法一般有键合强度测试、芯片剪切力测试、FIB等。以DC/DC电路的结构分析为例，其试验项目、试验方法、问题关注点如表2所示。表2 结构分析试验项目表除了制定试验项目，针对试验难以完成或者难以获得的内容，可以制定相应的仿真分析，模拟真实情况，通过各种专业软件或者通用软件，对需要分析的元器件的结构物理、力学、逻辑、热分布等进行建模仿真分析，获得相关分析数据。6.试验方案的实施根据事先制定的试验方案进行试验，而且在试验过程中还可以根据实际情况增减试验项目和调整试验顺序。对于可疑结果，需要提请新的试验方案或验证方案。7.判别与评价CA试验报告至少要包括以下内容：· 被分析元器件的背景，如型号、批次、数量、来源、曾经历的试验和所能了解到的生产工艺；· 试验目的；· 试验方案；· 每项试验的情况，如试验条件、试验数据和试验结果等；· 试验结论、综合每项试验的情况，以及对被分析的元器件进行综合评价。CA综合评价的内容应覆盖元器件的设计、工艺、和材料等方面，具体包括如下内容：· 评价结构设计的合理性；· 检查工艺设计和质量；· 结合以往的失效案例进行潜在失效隐患分析；· 确定是否采用了禁、限用工艺和材料。对于结构优劣的判别，需要基于常见或典型结构而进行，特别是基于已知的宇航结构进行，例如，宇航级或高可靠元器件实物、宇航用元器件DPA数据库等，通过这种途径给出的判别往往更有说服力。另外，以往曾经导致元器件失效并最终确认与结构可靠性有关的失效案例、列入标准规范的结构设计要求等也可以作为CA判别的客观依据。其中，结构分析的判据主要参考 DPA 判据（GJB 4027A—2006）、欧航局产品技术规范、宇航级产品详细规范、美军标，以及国军标等标准要求、研制场所质量控制要求、试验数据等。8.提出建议获得 CA 结果后，可以结合分析过程所发现的问题向研制方提出设计、工艺和材料方面的改进和完善建议，向使用方提供使用环境建议、风险预警及规避方案；对可疑结构还可以提出相应的后续试验或验证工作内容。五、结构分析案例在结构分析提出之初，结构分析的方案制定，大都以试验项目为主线。试验项目顺序安排不合理，在很大程度上会对结果的全面性和准确性造成影响。为避免不同试验项目之间的干扰，在制定试验方案时，往往需要考虑产品的层次性，按照功能单元和物理单元进行二级或三级层次分解，并将结构单元及其包含的结构要素作为分析的主线，制定符合不同层次的试验项目。所有的分析试验项目列举出来后，要进行组合排序，形成优化后的分析试验步骤，以确保可以用尽可能少的样品和尽可能简洁的过程进行结构分析，以及在每一个试验项目中能够获取尽可能多的结构要素信息。这种新的分析评价过程能够更全面地覆盖元器件的各方面设计、工艺和材料要素。以 SAW 滤波器为例，在制定试验方案过程中，结构分析的内容应从外部封装、内部封装及芯片级三方面入手。试验顺序也应遵从外部封装分析、内部封装分析、芯片级分析的递进顺序，具体内容如图1所示，主要分析方法如图2所示。图1 SAW滤波器结构分析内容图2 SAW滤波器分析方法更进一步，可以将元器件分解到结构最小单元或功能最小单元，以及工艺、材料的最小界限，但需要注意结合器件结构的典型性、成熟性等进行调整。对于公认的典型结构单元，一般不需要再分解到该部分的最小结构单元。典型的宇航用信号处理器件的结构单元分解图如图3所示。图3 典型的宇航用信号处理器件的结构单元分解图根据结构单元分解图，结合元器件本身的固有特点和生产工艺，如封装材料、焊接方法及内部结构等，尽可能地采用具备硬件设备条件、方法明确的分析试验项目。表 3是典型的宇航用信号处理器件（芯片结构部分）的结构要素组成和识别方法矩阵。表3 典型的宇航用信号处理器件（芯片结构部分）的结构要素组成和识别方法矩阵表六、结语结构分析适用于元器件的设计、选择和评价等阶段，可全面对其设计、结构、工艺和材料的可靠性进行评价，挖掘潜在的可靠性隐患，分析潜在的失效模式和机理，一方面为生产设计厂商提供改进建议，另一方面也可为使用方提供使用和风险规避建议。目前，元器件结构分析的工作流程一般参照失效分析、破坏性物理分析等分析工作的基本流程开展。在用户需求的推动下，结构分析的项目划分越来越细致，从更加细微处评价元器件的可靠性，试验项目的设定也尽可能全面地覆盖了元器件的设计、结构、工艺和材料等各个方面。结构分析方法的广泛应用必将对提高我国民用和军工电子产品的质量和生产效率发挥前瞻性的意义，使电子产品的质量保证真正做到由事后分析转为事前预防。来源：原创范陶朱公可靠性杂坛欢迎点击了解更多关于“助焊剂产品”的介绍！合明科技谈：为什么电子组装作业选择清洁低残留助焊剂？关键词导读：PCBA线路板、PCB、免洗助焊剂、水基清洗、电子元器件、SMT波峰焊、回流焊免清洗组装作业面临一个最大的障碍就是裸板的清洁度。当清洗，使用有效的清洗系统，组装后的残留物不是主要问题了。当组装后清洗工艺被取消后，组装后残留经常会导致电化学失效。例如树枝状生长、电解腐蚀和潮湿环境下的泄露电流问题。现在经常有很多裸板已经通过了现有基于电阻率萃取的清洁度测试规范，但在OEM生产厂还是会产生很高的失效率。这些失效经常可以被追溯到非离子水溶性融合和制造工艺过程中的热空气焊接后的液体残留。这器件离子色谱检测法也在电子组装工业中被采用。当今，裸板残留和它们在电子组装上的影响已经被很好地理解了，而且也有更好的测量裸板清洁度的工具，但OEM厂商或许仍然被要求清洗。当OEM厂商选择实行免清洗组装工艺时，它们没有真正消除清洗的需求，但已经将清洗的要求转移到上游板子和元器件制造商，但这或许不总是被OEM厂商或者选定的制造商甚至客户所理解。另外，板制造商利润一压再压，板制造商和组装或许不再有了解清洁度方面苛刻参数的技术人员了，或者可以通过减少对板的清洗工艺二得到更低的价格或者更高的利润。OME在采购合同中或许不了解怎样说明或者测量清洁度，因此对于制造和最终组装的残留物来说，在OEM组装工艺中的清洁或许是安全可行的。类似推理方法，OEM或许选择去清洗留在元器件上的残留物。目前，对于元器件的清洁度还没有相关行业标准。这或许对于为了恢复元器件的可焊性而再镀锡的过程是很正常的。重新镀锡可能要求使用更高活性的助焊剂，又不能在元器件上有残留。清洗工艺的第二个好处是，例如去除锡球，允许使用水溶性掩蔽剂，改变组件上敷形涂覆的表面能。助焊剂残留能夹裹阻焊层上的锡球，如下图OEM厂商或许因为组装上的困难而选择清洗，尤其是在高可靠性和军事领域。以上一文，仅供参考！欢迎来电咨询合明科技电子元器件焊接助焊剂，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 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光模块通讯模块锡膏清洗剂合明科技分享：一文带你看懂光模块

光模块通讯模块锡膏清洗剂合明科技分享：一文带你看懂光模块光模块作为一种重要的有源光器件，在发送端和接收端分别实现信号的电-光转换和光-电转换。由于通信信号的传输主要以光纤作为介质，而产生端、转发端、处理端、接收端处理的是电信号，光模块具有广泛和不断增长的市场空间。光模块的上游主要为光芯片和无源光器件，下游客户主要为电信主设备商、运营商以及互联网&云计算企业。光模块遵循芯片—组件（OSA）—模块的封装顺序。激光器芯片和探测器芯片通过传统的TO 封装形成TOSA 及ROSA，同时将配套电芯片贴装在PCB，再通过精密耦合连接光通道和光纤，最终封装成为一个完整的光模块。新兴的主要应用于短距多模的COB 采用混合集成方法，通过特殊的键合焊接工艺将芯片贴装在PCB 上，采用非气密性封装。光模块下游主要应用于电信承载网、接入网、数据中心及以太网三大场景。电信承载网和接入网同属于电信运营商市场，其中波分复用（xWDM）光模块主要用于中长距电信承载网，光互联（Opitcal interconnects）主要用于骨干网核心网长距大容量传输，而接入网市场是运营商到用户的“最后一公里”，包括光纤到户无源光网络（FTTH PON）、无线前传（Wireless）等应用场景。数据中心及以太网市场主要包括数据中心内部互联、数据中心互联（DCI）、企业以太网（Ethernet）等场景。根据 LightCounting预测，2018年全球光模块市场规模约60亿美元，其中电信承载网市场规模约17亿美元，每年以约15%的速度增长，接入网市场规模约12亿美元，年增长率约11%，而数据中心和以太网市场规模在30亿美元左右，未来5年复合增长率约有19%。欧美日：行业不断并购整合，专注于高端产品和芯片研发全球光模块产业链分工明确，欧美日技术起步较早，专注于芯片和产品研发。中国在产业链中游优势明显：劳动力成本、市场规模以及电信设备商的扶持，我们经过多年发展已成为全球光模块制造基地，从OEM、ODM发展为多个全球市占率领先的光模块品牌。产业链分工有效利用了全球优势生产要素，并避免了重复研发，有利于全球产业链高效运转但中国难以分享上游的巨大价值。由于低端产品价格透明，许多海外企业无法接受过低的毛利率进而剥离光模块业务专注于芯片或保留高端产品。如剑桥科技去年5月和今年3月分别收购Macom Japan和Oclaro Japan光模块资产；博创科技今年3月收购Kaiam PLC业务涉及相关部分资产。另一方面，光通信巨头也经历了一系列并购整合，以增强对整个产业链的垂直协同，增强规模优势，提高议价能力，如去年5月和11月，Lumentum 和II-VI 分别宣布收购Oclaro 和Finisar。中国：从全球工厂到高端智造工程师红利开始替代劳动力红利。中国的制造业劳动力成本相比美国的优势正在快速减弱。而与此同时，中美IT技术人员的平均年薪在缓慢缩小，美国IT技术平均年薪/中国IT技术平均年薪由2013年的5.89左右减少为2018的4.46左右。中国的工程师红利正在替代劳动力红利成为驱动光模块行业发展的新动能。中国在全球价值链地位提升。长期以来我国光模块企业在上游芯片和下游主设备商的“夹击”下利润空间被严重限定，但长期坚持研发正在助力国内光模块企业向价值链更高的高端光模块和光电芯片领域渗透。我们以电信光模块为主业的光迅科技、昂纳科技、新易盛作为样本，三家企业研发支出总额2014-2018保持着年均20%的增长速度，研发支出占营收比例保持在10%以上。而从三家企业的收入合计占运营商资本开支的比例来看，2014-2018增长了1.79pct。光模块企业通过研发投入带动产品竞争力不断增强，有望在全球产业链中分享更多的价值。上游芯片仍是短板，自主可控必将加速光芯片和电芯片是光模块的核心部件，成本占比最高光芯片是光模块中完成光电信号转换的直接芯片，又分为激光器芯片和探测器芯片。激光器芯片发光基于激光的受激辐射原理，按发光类型，分为面发射与边发射:面发射类型主要为VCSEL（腔面发射激光器），适用于短距多模场景；边发射类型主要为FP（法布里-珀罗激光器）、DFB（分布式反馈激光器）以及EML（电吸收调制激光器），FP 适用于10G 以下中短距场景，DFB 及EML 适用于中长距高速率场景。EML 通过在DFB 的基础上增加电吸收片（EAM）作为外调制器，目前是实现50G 及以上单通道速率的主要光源。探测器芯片主要有 PIN（PN 二极管探测器）和APD（雪崩二极管探测器）两种类型，前者灵敏度相对较低，应用于中短距，后者灵敏度高，应用于中长距。电芯片一方面实现对光芯片工作的配套支撑，如LD（激光驱动器）、TIA（跨阻放大器）、CDR（时钟和数据恢复电路），一方面实现电信号的功率调节，如MA（主放），另一方面实现一些复杂的数字信号处理，如调制、相干信号控制、串并/并串转换等。还有一些光模块拥有DDM（数字诊断功能），相应的带有MCU 和EEPROM。电芯片通常配套使用，主流芯片厂商一般都会推出针对某种型号光模块的套片产品。发射端，电信号通过CDR、LD 等信号处理芯片完成信号内调制或外调制，驱动激光器芯片完成电光转换；接收端，光信号通过探测器芯片转化为电脉冲，然后通过TIA、MA 等功率处理芯片调幅，最终输出终端可以处理的连续电信号。光芯片和电芯片配合工作实现了对传输速率、消光比、发射光功率等主要性能指标的实现，是决定光模块性能表现的最重要器件。通过眼图分析可以衡量光模块的主要性能指标，包括幅度稳定度、码间干扰、消光比、抖动过冲和噪声等。光模块芯片具有极高的技术壁垒和复杂的工艺流程，因而是光模块BOM 成本结构中占比最大的部分。光芯片的成本占比通常在40%-60%，电芯片的成本占比通常在10%-30%之间，越高速、高端的光模块电芯片成本占比越高，但规模优势可以增加采购的议价能力。高速芯片国产率亟待提升，芯片产业链薄弱环节需逐步解决高速芯片国产化率亟待提升。光芯片方面，我国在10G 及以下光芯片具备替代的能力，但仍有很大市场空间。商业级25G的DFB、EML、APD、PIN 部分厂商已在客户验证阶段，成本降低和良率提升仍有很长的路要走。50GEML、窄线宽波长可调激光器芯片、100G 及以上相干集成光收发芯片等面向5G的关键芯片几乎全部由国外厂商提供，海思、光迅等研发走在前列的企业目标基本是实现自给。电芯片方面，我国25G/100G 多模光模块配套IC 基本实现替代能力，但产能远远不足。25G/100G 单模和更高速率自给率估计仅有1%，高速TIA、CDR、DSP 等基本和国外存在1-2代的技术差距。光芯片国内Foundry 能力严重不足制约流片进度。光芯片产业链环节包括芯片设计、基板制造、泵晶生长、晶粒制造等多重步骤，工艺流程较为复杂。芯片设计是上游核心环节，也是Fabless 模式芯片企业能够独立把控的部分。当前我国多数光芯片企业为Fabless 模式，如华为海思、飞昂光电。基板制造是光芯片上游衬底基板的规模制造环节，能实现高纯度单晶体衬底批量生产的全球仅有少数几家企业，如住友、 AXT。磊晶生长利用基板和有机金属气体在 MOCVD/MBE 设备里长晶，制成外延片(wafer)。专门从事外延片生长的厂商又叫 Foundry，集中于台湾、新加坡、日本、美国等地。在晶粒制造环节，对外延片进行光刻等系列处理，最后封装成拥有完整光电性能的光芯片。台湾是全球光芯片封测产业集中地区。一枚光芯片的诞生需要经过设计、流片、定型、量产等多道环节，完整流程在一年半到两年之间，由于我国 Foundry 产能严重不足或工艺落后，我国大量芯片企业流片进度严重受制于国外。电芯片需要补齐整个半导体产业链短板。电芯片产业链环节包括 IC 设计、晶圆制造及加工、封装及测试环节，同样拥有复杂的工序和工艺，国产替代仍旧任重道远。上游设计是知识密集型行业，需要经验丰富的尖端人才。中游晶圆制造及加工设备投入巨大，进入门槛极高，并且镀膜、光刻、刻蚀等关键设备由少数国际巨头把控。光模块电芯片属专用芯片市场，市场相对较小，需要光模块厂商的长期配套扶持。国产替代空间巨大，自主可控意义更大光模块方面，中国企业在华为高端光模块和相干光模块的占有率不足20%，25G及以上光芯片和电芯片除了海思自研几乎没有国产替代方案。基于光芯片/电芯片的平均成本占比以及LightCounting 对全球光模块市场规模的预测，我们预计2018年光芯片和电芯片的市场规模将分别达到21亿美元、8亿美元，2023年将分别达到52亿美元、20亿美元。我国是全球光模块最大的市场之一，预计到2023年光芯片和电芯片国产替代空间将分别达到13亿美元、6亿美元左右。以史为鉴，华为未雨绸缪意义重大。华为光通信设备全球领先，不畏美国打压，很大程度上由于对长期研发的“备胎”信心。华为海思成立于2004年，自成立以来光网络解决方案芯片受到极高的战略重视。华为于2012年收购英国光子集成公司CIP 并于2013年收购比利时硅光子公司Caliopa，不断增强设计能力，今年初宣布在英国剑桥投资光芯片工厂，未来目标是实现下游流片、封测的自主化。当前中美贸易谈判结果仍有很大的不确定性，但从中兴到华为，自主可控已成为国内光模块企业的普遍共识。产业发展两个逻辑：产品快速迭代，价格快速下降产品迭代周期短，研发布局要快多种因素导致产品迭代周期短光模块数通市场产平均每3-4年完成一轮产品迭代，当前北美数据中心已进入25G/100G和100G/400G的过渡阶段，国内数据中心部署进度落后1到2年。电信市场产品更迭相对缓慢一些，但在工业级温度下要求光模块的稳定工作时间在5年以上。流量加速爆发，交换机和服务器快速迭代。思科预测2016-2021全球流量年复合增长率约25%，这意味着流量每三年翻一番，5G 到来单位流量价格下降将带来更快的流量增长。流量的爆发导致服务器和交换机的升级需求，带来光模块的配套升级。光模块产品种类繁多，非主流产品迅速退出市场。光模块的场景和性能属性繁多，不同的封装方式、传输速率、传输距离、光纤类型、通道数、光源波长等相互组合形成庞大的产品型号体系，以满足不同场景、不同性能、不同预算的解决方案。新一代产品往往有各厂商主导的多种型号供客户选择，但通常某些成为主流，其他的则退出市场。客户追求更高性价比，高速率产品替代低速率产品。光模块的发展趋势是更小、更便宜、更节能，光模块单位速率成本2016-2019平均每年下降38%，2024年单位带宽成本有望接近1美元/Gb，客户使用高速率产品替换低速率产品将有效降低单位成本。应对方式一：快速推出新品取得先发优势客户认证周期长，先发优势重要。每一款新品进入光模块客户供应商名单往往需要半年到一年的认证周期，而一旦进入，除非出现严重质量问题，后期份额出现重大变动的可能性不大。其次，每一款新品推出往往不同供应商会给出不同解决方案，产品推出较早的供应商被客户采纳为主流方案的可能性更大。例如，IEEE 及MSA 为100G 定义的产品标准超过十种，但最终100G CWDM4由于既满足2km 以内的传输需要又节省光纤，成为数据中心客户的主流选择。旭创进入100G CWDM4 较早占据了较高的市场份额，随后推出的产品，如英特尔的100G PSM4 硅光方案，很难明显撼动其份额。高速率产品门槛提高，考验研发能力。从产品设计上来说，光模块实现更高的速率只有提高光源速率、提高通道数以及高阶调制三种解决方案。提高光源速率面临着III-V族半导体激光器性能瓶颈，目前Oclaro、AAOI 推出的50G 光源解决方案均为外调制的EML。提高并行通道数面临着体积、功耗、散热等设计封装难点，并且增加了客户的光纤资源成本。高阶调制主要有PAM4或相干调制两种，PAM4 是目前传统方案下400G 光模块最常用提高单通道速率的方法，较NRZ 调制速率提高2 倍，但相应增加了DSP 和CDR 芯片成本。利用PAM4 调制技术，配合25G VCSEL*8、25G EML*8或50G EML*4，国内光模块厂商已经陆续推出了SR8、FR8、FR4 光模块，能够实现100米到2千米的传输距离、低于10W 的功耗、0到70度的温宽，服务于超级数据中心和云服务商的400G 交换机。应对方式二：市场集中策略专注特定市场能取得先发优势。首先，光模块产品型号和技术路线的复杂性导致多产品线的厂商要在测试仪器、贴片设备、封装产线等重复投入，专注于特定市场可以集中研发实力，有助于领先竞争对手推出新品。其次，光模块客户集中度较高，专注于特定市场有助于和客户建立长期稳定的供货关系，并可以参与新品联合研发从而最早进入客户的供应商体系并增强绑定。案例：苏州旭创、光迅科技、美国Acacia专注细分打造龙头。苏州旭创以SDH电信光模块起家，2012 年战略重点转移数据中心市场，2016年，公司发布100G产品，其100GCWDM4迅速成为北美市场“爆款”。2018 年，公司推出400G QSFP-DD和400G OSFP，在全球数通光模块领域出货量名列前茅。光迅科技自成立之初专注于电信市场，推出了OTN、FTTH、PON 各场景的光模块产品组合，成为华为、中兴等电信设备商的主要供应商，2018年公司电信光器件和光模块销售额稳在国内无出其右，在国外也取得了分外优秀的成绩。Acacia 成立于2009年，是全球相干光模块的领军企业，通过硅光子解决方案和专有DSP芯片的研发，Acacia 不断巩固在相干市场的领先地位。价格迅速下降，成本降低要快价格快速下降：上下游承压，议价能力弱中低端市场竞争激烈，上下游承压。从产业链结构的角度上，国内光模块产业链呈现“纺锤形”，光模块企业处在上下游挤压下，议价能力弱；下游来看，国内电信市场客户主要为四大设备商，最终客户为三大运营商，数通市场客户主要为有实力建设超大规模数据中心的云计算、互联网内容供应商；上游来看，欧美日主流芯片供应商不超过10家。从竞争结构的角度上，国内中低端市场竞争极为激烈：2018年全球光模块CR8约为54%，属于垄断竞争市场，其中高端市场被Finisar 等企业牢牢把控，而这些企业近年来的并购整合更增加了高端市场的垄断能力。中低端市场，国内市场格局较为分散，光迅、旭创、海信等企业占据着头部份额，但面临着不断进入的竞争者挑战。在上下游挤压和激烈竞争下，光模块市场呈现出年均15%-25%的降价幅度。每一代新产品推出时，市场降价幅度有所缓和，随着竞争者大量进入，产品降价幅度大幅增加，之后随着新品推出又进入下一个生命周期。大型竞争者的进入也会迅速拉低市场价格，例如Intel 2018年推出100G 硅光产品，采用低价策略迅速占领市场份额。毛利率在产品进入成熟期后迅速下降。从光模块产品生命周期来看，在产品推出早期，客户对于公司前期发生的研发支出会通过较高的销售价格给予一定“补偿”，市场竞争者少，故毛利较高。进入批量生产初期后，开发阶段的补偿结束，而良率和工艺水平尚待优化，产品的毛利率出现短暂下降趋势。随着产量规模不断扩大，生产工艺改进导致良率明显提高，生产流程的优化安排也显著降低管理费用，毛利恢复到较高的稳定水平。步入成熟后期，大量竞争者进入，产品价格下降快于成本下降，毛利率逐步降低直至降价趋于平缓。应对方式一：规模优势规模优势可以有效提升光模块毛利率：大批量采购对供应商具有更强的议价能力，在产品价格下降时能更好的消化成本大规模量产适合COB 等自动化程度较高的生产线，有效降低人工和流水线管理成本规模优势分摊了固定成本，从而享受更高边际利润率规模优势可以积累更丰富的产线调试和工艺经验，从而实现更高的良率。国内光模块企业通过产能扩充不断发挥规模优势，以更好抵御市场价格快速下降的冲击，国外企业的并购整合，也在一定程度上巩固了规模优势应对方式二：整合芯片芯片是光模块成本占比最高的部分，同时也是毛利率最高的环节。通过整合芯片，光模块厂商可以显著降低成本、减少供应链管理成本并保证极端情况下的供应链安全。对比国外具有垂直整合能力的光模块企业，如Finisar、Lumentum、AAOI、Acacia，国内光模块企业毛利率显著偏低。近年来包括国内企业在内的光模块企业纷纷通过投资收购的方式快速获取芯片能力。如光迅科技收购法国Almae、昂纳科技收购法国3SP、中际旭创设立光电芯片产业基金、亨通光电参股英国Rockley、思科陆续收购Lightwire、Luxtera、Acacia。另外一种方式是通过大量采购保证优先供货权，建立和芯片企业的绑定关系，这种方式适用于对一些技术还不成熟的芯片创业企业的扶持。应对方式三：新技术路线COB在封装层面实现自动化规模制造优势。传统的TO-CAN 同轴封装在 40G/100G 多路平行封装上遭遇器件的体积密度瓶颈，近年来以旭创为代表的数通光模块厂商将COB 推广到光模块的封装生产线上。硅光方案在芯片层面实现混合集成，未来大有可为。目前传统分立器件方案最大的问题是在未来多通道时如何解决激光器成本高昂和整体功耗及体积问题。硅光集成方案希望将波导、波分复用、调制器、光源、探测器集成在一块硅衬底上，实现光信号处理和电信号处理的深度融合，是一种芯片层面和封装层面的双重创新技术。硅光集成技术将遵循光子集成到光电集成的发展路线，并最终实现芯片内部的光互联。光子集成技术从制造工艺上分为单片集成和混合集成，单片集成将无源器件在无源光器件在硅衬底上阵列化，如光波导、光复用/解复用、光纤耦合等，在无源器件的生产中已广泛使用。混合集成将光源III-V 族半导体键合在硅衬底，采用DSV-BCB 紫外胶键合、低温氧分子等离子键合等集成技术。硅光集成方案成为未来超400G 光模块和相干光模块降低成本的有力选择。首先，硅光方案采用间接调制，解决了传统方案多通道带来的功耗、温飘等性能瓶颈并降低了激光器成本。其次，硅光集成方案BOM 清单器件数量较传统方案减半，减少了生产线环节，降低了封装和供应链管理成本。再次，硅光更容易实现标准化大规模生产。当前，由于良率和损耗问题，硅光方案优势尚不明显，但在超400G 短距场景、相干光场景，硅光可能会成为主流。应用的三个市场：电信和接入市场迎来5G，数通市场流量与云驱动电信网市场：5G 承载网新需求，光模块量价齐升运营商资本开支迎来上升通道，光模块景气度有望提升。5G 元年开启，当前政策提速信号明显，建站预期规模不断提高，运营商资本开支将迎来上升通道。我们预计，三大运营商2019-2022资本开支总规模有望分别增长9%、12%、14%、12%。每一代移动通信网络的建设往往遵循“先铺路再应用”的逻辑，运营商在建网前中期的资本开支侧重于“大传输”（包括承载网光设备、光纤光缆、PON 设备、无源器件等）的比例会高一些。“大传输”内部，未来2年主要驱动将来自5G光传送网（OTN）的建设，高速光端口的增加将带来光模块需求。5G承载网结构变化，光模块价量齐升。5G 引入了大带宽和低时延应用，承载网的架构、带宽、时延、同步精度等需求发生很大变化，基于OTN的光承载网解决方案将成为主流。5G 将原4G 无线接入网功能模块重新拆分为AAU、DU、CU，AAU 与DU 之间构成前传，DU 与CU 之间构成中传，CU 与核心网之间构成回传。各级光传输节点之间光端口速率提升明显：前传光模块向25G 以及更高升级，中回传光模块向50G 及更高升级，回传和DCI 需要100G 及更高，核心层需要200G 及更高。网络转发流量上，由原来流向确定的南北向流量变化为南北向流量为主，东西向流量为辅。光模块数量增加：(1)5G 更高频段带来建站密度的提高，预计建站规模将是4G 的1.5到2倍左右，光模块用量大大增加，室内小基站规模部署后，光模块用量还将更多。(2)5G 初期采用NSA 架构与4G 共享资源节点，只需要实现AAU 以及前传光模块的升级，但随着网络步入大规模成熟部署期，中传、回传以及东西向流量的增加需要更多光模块。光模块价格提升：5G部署前期，前传25G SR的价格达到30美元，前传25G LR的价格达到50美元，而规模商用期，中传使用的ER、ZR 模块价格将在100美元以上，回传和核心层使用的相干模块价格在1000美元以上，均较4G 时期大幅提高。我们假设5G国内建站规模为4G 的1.5 倍，即700万站。网络收敛比，接入层：汇聚层：区域核心层：核心层=8：4：2：1。前传全部使用25G（短距长距比例60%：40%），中传使用50G、100G数量比=3：1，回传使用100G、200G 数量比=2：1，核心层使用200G、400G 数量比=2：1。可以初步估计5G 共产生各种光模块需求5400万只，对应市场规模约68亿美元。可调谐和高速相干模块国产替代机会较大。目前前传25G 300m/10km、100G DWDM4 10km，中回传50G PAM4 10km/40km、100G FR4/LR4/ER4等均实现批量出货，产品价格也较刚推出时大幅下降。由于5G波分下沉或成为前传部署主要方案，对于波长可调谐（Tunable）光模块的需求将大幅增加。目前推出前传可调谐光模块解决方案的主要为Finisar 等欧美厂商，国产替代空间较大。而未来应用于回传和核心层的相干光模块，性能和稳定性要求“双高”，是光模块的尖端产品，我国仅有100G/200G 的小批量出货，同样具有广阔市场。接入网市场：10G PON 大规模升级，短期高增长接入网市场介绍。接入网市场连接运营商到用户的“最后一公里”，包括无线接入网和FTTH。无线接入网作为前传在5G建设中和承载网一起规划建设，因此通常意义上接入网市场主要为 FTTH PON 市场。PON 光网络包括安装于中心控制站的光线路终端（OLT），以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元（ONU）（直接安装于用户家庭的ONU 叫做ONT）。应用价值广阔，我国加速步入10G PON 时代。我国目前已经进入以 10G PON 光纤接入技术为基础的千兆接入时代。《2019 年政府工作报告》明确“加快5G 商用步伐”。10G PON 接入技术和相关产业已成熟，主流厂商10G PON 核心处理芯片、光模块已具备批量生产和规模发货能力，满足运营商规模部署、提速降费的要求。10G PON 千兆宽带网络在带宽、用户体验和联接容量均有飞跃式发展，将带来基于带宽的商业模式，如VR、智慧家庭、云游戏、云桌面等；基于联接的商业模式，如智慧城市；基于配套解决方案的商业模式，如企业上云、在线教育、远程医疗等。根据信通院《千兆宽带网络白皮书》预测，中国10G PON 2023年应用市场空间将达3.03万亿人民币，复合增长率约16%。运营商规模部署已开启，PON 光模块迎来边际改善。从中国电信近三年 PON 设备集采结构规模变化可以看出，中国电信10G PON OLT 和ONU 设备 2018年起集采端口大规模增加。2019年，中国电信集采10G EPON OLT 端口88万，中国联通计划年底10GPON OLT 端口达到25万，中国移动集采10GPON 家庭网关200万台。结合业内预测和我们的判断，中国PON 光模块市场2018年起开始进入快速增长期，2018-2020年复合增长率可能在25%以上，之后由于产品价格快速下降市场规模呈缓慢下降趋势。随着运营商“双千兆之城”建设的规模开展，我们认为短期有望为盈利底部的PON光模块企业带来显著边际改善。数据中心市场：流量和上云驱动，产品迭代周期短全球数据中心东西流量快速增长。随着移动通信技术的进步、互联网应用层出不穷，全球移动互联网流量快速爆发，三大运营商DOU（移动用户月均流量）每年增长150%以上。另一方面，企业上云成为确定趋势，全球云流量暴涨。根据思科统计，2018年，全球云数据中心承载的工作流和计算任务约2.5亿端，占比87%左右，2021年将达到49亿端，占比也将达到94%。全球数据中心IP 流量将从2016年的每年6.8ZB 上升到 2021年的20.6ZB，其中数据中心内部流量（东西流量）占比约74%，这意味着数据中心运营商的主要投资将位于数据中心东西流量的转发和处理。超大规模数据中心增加，高速率叶脊架构是主流。超大规模数据中心具有更低的PUE 和更先进的NFV 管理架构，将成为未来大型云数据中心的主流。根据Cisco 预测，到2021年全球将有 628个超大规模数据中心，是 2016年的近1.9倍，占据近50%的数据中心服务器份额。扁平化的叶脊架构（Leaf-Spine）成为新建的超大规模数据中心主流架构，叶脊架构里每个叶交换机都要跟脊交换机连接，带动了数据中心内东西向流量的交换机的数量上升，也带动了交换机端口速率的上升，从而对于叶脊架构的数据中心而言，整个高端光模块的使用数量是传统架构的数十倍。数据中心光模块平均3-4年完成一次产品迭代。2012-2014，10G/40G 架构是数据中心的主流；2015-2018，北美云巨头大规模建设25G/100G 数据中心，应用于中短距场景且性价比高的100G CWDM4 成为主流产品；2019年，400G产品开始在亚马逊、谷歌等客户小规模出货并在2020年迅速崛起，到2022年全球400G市场规模有望达到12亿美元，三年复合增长率将达70%。100G-400G数据中心里面，服务器到叶交换机由25G AOC 升级为100G AOC，叶交换机到脊交换机由100G SR4 升级为 400G SR8/SR4，脊交换机到边交换机由100G CWDM4 升级为400G FR4/LR4，将全面启动数通市场的新一轮景气。来源：ittbank合明科技解析：哪些因素影响着电路板/PCBA水基清洗工艺窗口？关键词导读：电路板清洗、电子组件清洗、水基清洗技术、水基清洗剂、印制电路板前言在生产中，有关印制电路板（PCB）、印制线路板（PWB）和印制线路组件（PWA）的清洗在IPC文件和手册里均有相关指导文件，如：CH-65 印制板及组件清洗指南、SM-839 施加阻焊剂前、后的清洗指南、SC-60 焊接后溶剂清洗手册、SA-61 焊接后半水基清洗手册、AC-62 焊接后水基清洗手册。一、电路板清洗工艺窗口随着技术的进步，使用更小的元器件、高密度布局、材料的变化，和环境条件重新提高了电路板清洁度的重要性，印制电路组件的清洗性已成为一个非常具有挑战的任务。印制电路板按照既定的行业标准进行设计，组装和品质控制。为了减轻由于污染造成产品失效的风险，清洗工艺必须提供一个已定义的工艺窗口，该窗口是可重复的并且是横跨组装工艺中所遇到的变量的广阔区间。为实现一个高良率的清洗工艺，许多因素影响着清洗工艺窗口：基板，污染物，可用的清洗技术，清洗设备，和环境因素。（一）基板：设计清洗工艺的第一步是印制线路板布局的彻底审查以确定镀覆孔，孔的厚径比，任何适用堵塞或掩蔽的导通孔，和阻焊膜材料的选择。部件组成、尺寸和几何形状可以创造低间隙和小出口的夹层元器件而导致残留很难去除。小型和轻量的部件当它们通过清洗工艺时增加了夹持组件的需求。清洗工艺设计首先考虑电路板表面、金属化和兼容性的限制。部件独特的限制可能会使一些元器件在进行清洗工艺时受到限制。（二）组件污染物：对独特部件的考虑和限制有了明确了解后，在可制造性设计的下一步则考虑组装（通常是焊接）工艺后，留在电路板上的污染物的影响。为了解污染物的风险，设计人员须考虑助焊剂残留的成分，物理特性，数量，清洗材料对去除焊接残留的能力。焊接材料的相互作用，即助焊剂与相关于组件的热加工工艺及热加工工艺和清洗工艺之间的保留时间对产生的组件清洁度会有所影响。后续的处理步骤也可能影响产品的清洁度。焊膏、助焊膏、波峰焊助焊剂影响焊接工艺后残留去除的程度和难度。助焊剂残留物的不同清洗速率是与助焊剂的组成、再流后时间、再流温度有关。所有电路板设计都必须考虑这些再流焊因素及参数的重要性。溶剂包含不同类型的分子间相互作用：氢键、离子偶极和偶极间吸引。随着助焊剂残留物改变，清洗速率也有所不同。对于所有清洗活动，清洗剂和清洗系统-包括时间、温度和力度都会影响清洗效果。以上一文，仅供参考！欢迎来电咨询合明科技光模块通讯模块锡膏清洗剂，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。