(最新)BGA焊盘设计的工艺性要求

(最新)BGA焊盘设计的工艺性要求 BGA焊盘设计的工艺性要求 (时间:2007-7-19 14:29:26 共有 545 人次浏览) BGA焊盘设计的工艺性要求 引 言 设计师们在电路组件选用BGA器件时将面对许多问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ;印制板焊盘图形，制造成本，可加工性与最终产品的可靠性。组装工程师们也会面对许多棘手问题是;有些精细间距BGA器件甚至至今尚未 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化，却已经得到普遍应用。本文将要阐述是使用BGA器件时，与SMT组装工艺一些直接相关的主要问题(特别当球引脚阵列间距从1.27mm减小到0.4mm),这些是设计师们必须清楚知道。 使用BGA封装技术取代周边引脚表贴器件，出自于为满足电路组件的组装空间与功能的要求。例如周边引脚器件QFP，引脚从器件封装实体4条周边向外伸展。这些引脚提供器件与PCB间的电路及机械的连接。BGA器件的互连是通过器件封装底部的球状引脚实现的(如图1所示)。球引脚可由共晶Pb/Sn合金或含90%Pb的高熔点材料制成。 图 1 从QFP至WS-CSP封装演变,芯片与封装尺寸越来越小。 一般BGA器件的球引脚间距为1.27mm(0.050″)—1.0mm(0.040″)。小于1.0mm(0.040″) 精细间距, 0.4mm(0.016″)紧密封装器件已经应用。这个尺寸表示封装体的尺寸已缩小到接近被封装的芯片大小。封装体与芯片的面积比为1.2:1。此项技术就是众所周知的芯片级封装(CSP)或称之为精细间距BGA(FBGA)。芯片级封装的最新发展是晶圆规模的芯片级封装(WS-CSP)，CSP的封装尺寸与芯片尺寸相同。 BGA封装的缺点是器件组装后无法对每个焊点进行检查，个别焊点缺陷不能进行返修。有些问题在设计阶段已经显露出来。随着封装尺寸的减少，制造过程的工艺窗口也随之缩小。 周边引脚器件封装已实现标准化，而BGA球引脚间距不断缩小，现行的技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 受到了.限制，且没有完全实现标准化。尤其精细间距BGA器件，使得在PCB布局布线设计方面明显受到更多的制约。综上所述，设计师们必须保证所选用的器件封装形式能够SMT组装的工艺性要求相适应。 通常，制造商会对某些专用器件提供BGA印制板焊盘设计参数，于是设计师只能照搬,使用没有完全成熟的技术。当BGA器件尺寸与间距减小，产品的成本趋于增高，这是加工与产品制造技术高成本的结果。设计师必须对制造成本，可加工性与可靠性进行巧妙处理。 为了支持BGA器件的基本物理结构，必须采用先进的PCB设计与制造技术。信号线布线原先是从器件周边走线，现应改为从器件底部下面PCB的空闲部分走线,这球引脚间距大的BGA器件并不是难题，球引脚阵列的行列间有足够的信号线布线空间。但对球引脚间距小的BGA器件，球引脚间内部信号只能使用更窄的导线布线(图2)。 图 2 板面走线的焊盘图形设计 阵列最外边行列球引脚间的空间很快被走线塞满。导线的最小线宽与间距是由电性能要求与加工能力决定，所以这种布线设计的导线数量是有限制的。为解决导线与线距问题，可以结合其他一些设计方法，其中包括狗骨通孔焊，通孔焊盘图形设计(图 3 / 图 4); 图 3 狗骨通孔，通孔焊盘图形 图 4 狗骨通孔，通孔焊盘截面图示 狗骨通孔图形的导线走向连接空孔或印制板直通孔。通孔镀复导电层，提供与内层布线连接构成通路。另一种变形的狗骨通孔图形是通孔焊盘图形，从印制板顶面与第二层或第三层钻孔相通，镀复导电层构成通路，这两种图形的连线方法使得信号直接由焊盘与内层相连接。看起来这种图形连接方法简单，却直接受到加工能力，制造成本与组装工艺等因素的制约。 上述讨论的导线与线距问题，并非所有制造商都有能力解决这些设计问题。PCB上的电学与非电特征图形的位置配准成为关键要素，包括制造工艺的可靠性。例如;阻焊膜层的对准是极其重要的，阻焊层不能超出设计要求而侵入焊盘图形，大尺寸面积PCB板的阻焊膜层对准难度增加,也驱动了制造成本的升高。表 1 概括PCB狗骨通孔/通孔焊盘图形设计的比较; 设 计 狗骨通孔 通孔焊盘 使用类型 球引脚间距?0.75mm 球引脚间距?0.75mm 优 点 减少互连层数 宽间距大尺寸BGA 缺 点 激光钻孔，制造过程可靠性变化 通孔成形加工与PCB厚度， 及通孔直径/孔高比相关 成 本 高等，小批量加工需要技术与能力 中等，当器件尺寸小，PCB厚度增加时，成本提高 限制性 受印制板厚度，焊盘间的间距空间 限于1-2层 优良，图形细节可靠稳定 清晰，依赖于激光打孔与电镀工艺的精度 PCB制造产能 组装因素 如通孔形装太圆，一般会增加空隙 返工——通孔与焊盘间的连线可靠 焊接可靠性 优良，技术成熟，工艺参数控制 适宜，一些未知因素 表 1狗骨通孔/通孔焊盘设计的比较 印制板SMT组装工艺 PCB组装工艺直接或间接受到BGA器件，及BGA贴装随之带来印制板设计要素变化的影响。使用先进BGA器件需要采用更为复杂的组装技术。这些组装技术能经受过程优化，例如焊膏印刷模板设计必许满足焊膏转印量的一致性要求。如贴装设备的视觉系统不能胜任BGA球引脚阵列器件贴装要求,SMT组装设备需要更新升级，。有关BGA器件SMT组装流程的一些特定要素，设计师能够影响的范围在表2中概括列示; 设计影响程度 设计减轻措施 SMT组装工序 焊膏印刷 直 接 制造商与组装厂间相互协调设计合理的BGA焊盘图 设计 工艺产能 直 接 尽可能选用大引脚间距的封装器件 共面性 受限制 尽可能选用大直径球引脚封装器件 检 查 受限制 尽可能选用高支承高度的封装器件 返 工 直 接 制造商与组装厂间相互协调提供合适的空间，不纳入技术条件 测 试 受限制 无 直 接 装载/传送 BGA安装位置偏离PCB边沿或高应力区 表 2 设计对BGA工艺的影响 l 焊膏模板印刷 当使用精细间距BGA器件，PCB连接BGA器件球引脚的焊盘尺寸(或BGA封装基板焊盘)也随之减小。BGA器件焊膏印刷模板窗口尺寸，一般采用与PCB焊盘大约1:1的尺寸比。PCB使用小的间距与焊盘，模板窗口尺寸也随之减小。模板窗口形态比(窗口宽度与孔厚比或窗口面积与孔壁面积比)表示印刷过程焊膏脱模的能力。 对于一个给定厚度的模板而言，存在一个临界窗口开孔尺寸(或窗口形态比)，低于此值，焊膏将部分脱模，或全部不能脱模。因此当BGA焊盘减小，模板设计变得更加关键。设计师应与制造商及组装厂相互协调决定合适的解决方法，防止潜在的危险。 l 工艺产能 使用精细间距BGA器件，组装工艺的优化成为关键。发展可靠的组装工艺是工艺窗口缩小的最大需要。在大批量组装生产中，精细BGA器件的数量有限，BGA的产能期望值没有被表征。间距?1.0mm的BGA器件已有许多数据，这些器件的数据分析表明组装工艺优化的结果是优良的，甚至要比其他SMT引脚器件更好。重要的是应该意识到有些贴装设备没有能力贴装精细间距BGA器件，因为这些设备视觉系统的软件与硬件不能正确对准球引脚，直接影响组装的产能。在允许的范围内，应尽可能选用最大间距的BGA器件封装，以提高获得最高产能的可能性。而且最大BGA封装尺寸，最大焊点尺寸将具有优良的焊接可靠性，且较容易进行检查。 l 共面性 由于封装‘超差’，BGA器件的球引脚的变量很大，这样在组装过程可能造成共面性问题;在球引脚阵列中，若某个球引脚尺寸要比其他球引脚小很多，此引脚就不可能形成正确的焊点，结果在再流焊后导致开路。这类缺陷可使用X射线检测系统被检查出来,整个器件需要返修,此类问题单靠设计改善，则也难以避免。 l 焊后检查 BGA器件焊后检查是很困难的，特别是BGA器件阵列的内行列的球引脚焊点是无法视觉观察到的，有些工具可检查BGA器件再流焊后的焊点，但可见视场有限。 透射X射线检查与分层X射线检测技术用于检查BGA焊点，相对直接视觉观察检查方法，使用这种方法采集的数据信息就容易很，但是在SMT生产现场快速分析器件焊点缺陷也存在一定困难。随着器件封装尺寸的减小，检查的难度也随之增加。 l 返工与返修 BGA器件的返工与返修需要专用设备，才能保证拆除与更新器件的一致性。大多数返工与返修的操作使用热风对器件局部加热到焊料熔解温度的方法，使用小型BGA器件，器件间的排列间距缩小，以及器件本身的几何尺寸减小成为一个重要问题。必须仔细保证需要返修的器件加热，相邻与镜像位置的器件需要受到保护。其后，当新器件重新贴装到位，在再流时应小心，防止突然将器件从PCB上被吹落。 l 测 试 缺少BGA器件内行列球引脚的通路，阻碍了器件测试的完全复盖面。用于测试的ICT测试夹具对组件焊点施加应力，造成焊点早期缺陷。 l 装载/传送 BGA器件的小尺寸，由于在组装过程的不正确装载/传送使其更容易受到损坏。即使焊点坚固，但也容易受到损伤。在组装过程从一道工序转移到另一道工序，PCB板的柔软性也会对焊点施加应力。PCB布局设计时，应将BGA器件的贴装位置偏离PCB边沿与高应力区域。 l 可靠性 SMT生产工艺流程 (时间:2007-3-6 17:40:25 共有 493 人次浏览) SMT生产工艺流程 SMT基本工艺构成要素包括:丝印(或点胶),贴装(固化),回流焊接,清洗,检测,返修 1、丝印:其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机(丝网印刷机)，位于SMT生产线的最前端。 2、点胶:它是将胶水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。 3、贴装:其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中丝印机的后面。 4、固化:其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。 5、回流焊接:其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。 6、清洗:其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。 7、检测:其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测(AOI)、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。 8、返修:其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。 一、 单面组装: 来料检测 => 丝印焊膏(点贴片胶)=> 贴片 => 烘干(固化)=> 回流焊接 =>清洗 => 检测 => 返修 二、双面组装: A:来料检测 => PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)=> 贴片 => 烘干(固化)=>A面回流焊接 => 清洗 => 翻板 => PCB的B面丝印焊膏(点贴片胶)=> 贴片 =>烘干 => 回流焊接(最好仅对B面 => 清洗 => 检测 => 返修) 此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。 B:来料检测 => PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)=> 贴片 => 烘干(固化)=>A面回流焊接 => 清洗 => 翻板 => PCB的B面点贴片胶 => 贴片 => 固化 =>B面波峰焊 => 清洗 => 检测 => 返修) 此工艺适用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面组装的SMD中，只有SOT或SOIC(28)引脚以下时，宜采用此工艺。 三、单面混装工艺: 来料检测 => PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶)=> 贴片 =>烘干(固化)=>回流焊接 => 清洗 => 插件 => 波峰焊 => 清洗 => 检测 => 返修 四、双面混装工艺: A:来料检测 => PCB的B面点贴片胶 => 贴片 => 固化 => 翻板 => PCB的A面插件=> 波峰焊 => 清洗 => 检测 => 返修 先贴后插，适用于SMD元件多于分离元件的情况 B:来料检测 => PCB的A面插件(引脚打弯)=> 翻板 => PCB的B面点贴片胶 =>贴片 => 固化 => 翻板 => 波峰焊 => 清洗 => 检测 => 返修 先插后贴，适用于分离元件多于SMD元件的情况 C:来料检测 => PCB的A面丝印焊膏 => 贴片 => 烘干 => 回流焊接 =>插件，引脚打弯 => 翻板 => PCB的B面点贴片胶 => 贴片 => 固化 => 翻板 => 波峰焊 =>清洗 => 检测 => 返修A面混装，B面贴装。 D:来料检测 => PCB的B面点贴片胶 => 贴片 => 固化 => 翻板 =>PCB的A面丝印焊膏 => 贴片 => A面回流焊接 => 插件 => B面波峰焊 => 清洗 => 检测 =>返修A面混装，B面贴装。先贴两面SMD，回流焊接，后插装，波峰焊 E:来料检测 => PCB的B面丝印焊膏(点贴片胶)=> 贴片 => 烘干(固化)=>回流焊接 => 翻板 => PCB的A面丝印焊膏 => 贴片 => 烘干 =回流焊接1(可采用局部焊接)=> 插件 => 波峰焊2(如插装元件少，可使用手工焊接)=> 清洗 =>检测 => 返修A面贴装、B面混装。 五、双面组装工艺 A:来料检测,PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶),贴片,烘干(固化),A面回流焊接,清洗,翻板;PCB的B面丝印焊膏(点贴片胶),贴片,烘干,回流焊接(最好仅对B面,清洗,检测,返修) 此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。 B:来料检测,PCB的A面丝印焊膏(点贴片胶),贴片,烘干(固化),A面回流焊接,清洗,翻板;PCB的B面点贴片胶,贴片,固化,B面波峰焊,清洗,检测,返修)此工艺适用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面组装的SMD中，只有SOT或SOIC(28)引脚以下时，宜采用此工艺。 电子组装的IPC标准列表 (时间:2007-7-31 9:14:27 共有 963 人次浏览) 电子组装的IPC标准列表 IPC-T-50G Terms and Definition for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits 电子电路互连与封装的定义和术语 IPC-TM-650 Test Methods Manual 试验方法手册 IPC/EIA J-STD-001C Requirements for Soldered Electrical & Electronic Assemblies 电气与电子组装件锡焊要求 IPC-HDBK-001 Handbook and Guide to Supplement J-STD-001—Includes Amendment 1 J-STD-001辅助手册及指南及修改说明1 IPC-A-610D Acceptability of Electronic Assemblies 印制板组装件验收条件 IPC-HDBK-610 Handbook and Guide to IPC-A-610 (Includes IPC-A-610B to C Comparison IPC-610手册和指南(包括IPC-A-610B和C的对比) IPC-EA-100-K Electronic Assembly Reference Set 电子组装成套手册，包括:IPC/EIA J-STD-001C，IPC-HDBK-001，IPC-A-610C。 IPC/WHMA-A-620 Requirements and Acceptance for Cable and Wire Harness Assemblies 电缆和引线贴装的要求和验收 IPC/EIA J-STD-012 Implementation of Flip Chip and Chip Scale Technology 倒装芯片及芯片级封装技术的应用 IPC-SM-784 Guidelines for Chip-on-Board Technology Implementation 芯片直装技术实施导则 IPC/EIA J-STD-026 Semiconductor Design Standard for Flip Chip Applications 倒装芯片用半导体设计标准 J-STD-027 Mechanical Outline Standard for Flip Chip and Chip Size Configurations FC(倒装片)和CSP(芯片级封装)的外形轮廓标准 IPC/EIA J-STD-028 Performance Standard for Construction of Flip Chip and Chip Scale Bumps 倒装芯片及芯片级凸块结构的性能标准 J-STD-013 Implementation of Ball Grid Array and Other High Density Technology 球栅阵列 (BGA)及其它高密度封装技术的应用 IPC-7095 Design and Assembly Process Implementation for BGAs 球栅阵列的设计与组装过程的实施 IPC/EIA J-STD-032 Performance Standard for Ball Grid Array Balls BGA球形凸点的标准规范 IPC-MC-790 Guidelines for Multichip Module Technology Utilization 多芯片组件技术应用导则 IPC-M-108 Cleaning Guides and Handbook Manual 清洗导则和手册 IPC-5701 Users Guide for Cleanliness of Unpopulated Printed Boards 非密集型印制板清洁应用导则 IPC-TP-1113 Circuit Board Ionic Cleanliness Measurement: What Does It Tell Us? 电路板离子洁净度测量:它告诉我们什么, IPC-CH-65A Guidelines for Cleaning of Printed Boards & Assemblies 印制板及组装件清洗导则 IPC-SC-60A Post Solder Solvent Cleaning Handbook 锡焊后溶剂清洗手册 IPC-SA-61A Post Solder Semi-aqueous Cleaning Handbook 锡焊后半水溶剂清洗手册 IPC-AC-62A Aqueous Post Solder Cleaning Handbook 锡焊后水溶液清洗手册 IPC-TR-476A Electrochemical Migration: Electrically Induced Failures in Printed Circuit Assemblies 电化学迁移:印制电路组件的电气诱发故障 IPC-TR-582 Cleaning and Cleanliness Test Program for: Phase 3 --Low Solids, Fluxes and Pastes Processed in Ambient Air IPC第3阶段非清洗助焊剂研究 IPC-TR-583 An In-Depth Look At Ionic Cleanliness Testing 深入离子洁净度测试 IPC-9201 Surface Insulation Resistance Handbook 表面绝缘电阻手册 IPC-TP-104-K Cleaning & Cleanliness Test Program, Phase 3 Water Soluble Fluxes, Part 1 & Part 2第3阶段水溶性助焊剂清洗，第一和第二部分 IPC-M-109 Component Handling Manual 元件处理手册 IPC/JEDEC J-STD-020C Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices 非密封固态表面贴装器件湿度,再流焊敏感度分类 IPC/JEDEC J-STD-033A Handling, Packing, Shipping and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices 对湿度、再流焊敏感表面贴装器件的处置、包装、发运和使用 IPC/JEDEC J-STD-035 Acoustic Microscopy for Non-Hermetic Encapsulated Electronic Components 非气密封装电子元件用声波显微镜 IPC-DRM-18G Component Identification Desk Reference Manual 零件分类标识手册 IPC-DRM-SMT-C Surface Mount Solder Joint Evaluation Desk Reference Manual 接插件焊接点评价手册 IPC-DRM-40E Through-Hole Solder Joint Evaluation Desk Reference Manual 接插件焊接点评价手册 IPC-DRM-56 Wire Preparation & Crimping Desk Reference Manual 导线和端子预成形参考手册 IPC-DRM-53 Introduction to Electronics Assembly Desk Reference Manual 电子组装基础介绍手册 IPC-M-103 Standards for Surface Mount Assemblies Manual 所有SMT标准合订本 IPC-M-104 Standards for Printed Board Assembly Manual 10种常用印制板组装标准合订本 IPC-TA-722 Technology Assessment of Soldering 锡焊技术精选手册 IPC-TA-723 Technology Assessment Handbook on Surface Mounting 表面安装技术精选手册 IPC-TA-724 Technology Assessment Series on Clean Rooms 清洁室技术精选系列 IPC-SM-780 Component Packaging and Interconnecting with Emphasis on Surface Mounting 以表面安装为主的元件封装及互连导则 IPC-SM-785 Guidelines for Accelerated Reliability Testing of Surface Mount Attachments 表面安装焊接件加速可靠性试验导则 IPC-9701 Performance Test Methods and Qualification Requirements for Surface Mount Solder Attachments 表面安装锡焊件性能试验方法与鉴定要求 IPC/JEDEC-9702 Monotonic Bend Characterization of Board-Level Interconnects 平板互连的单一弯曲特性 IPC-PD-335 Electronic Packaging Handbook 电子封装手册 IPC-7525 Stencil Design Guidelines 网版设计导则 IPC-QL 365A Certification of Facilities That Inspect/Test Printed Boards, Components and Materials 印制板, 元件和材料检验/试验企业的授证 IPC-9191 General Guidelines for Implementation of Statistical Process Control 统计过程控制导则 IPC-TR-581 IPC Phase III Controlled Atmosphere Soldering Study IPC第3阶段受控气氛焊接研究 IPC-MI-660 Incoming Inspection of Raw Materials Manual 原材料接收检验手册 IPC/EIA J-STD-004A Requirements for Soldering Fluxes-Includes Amendment 1 锡焊焊剂要求(包括修改单1) IPC/EIA J-STD-005 Requirements for Soldering Pastes-Includes Amendment 1 焊膏技术要求(包括修改单1) IPC-HDBK-005 Guide to Solder Paste Assessment 焊膏性能评价手册 IPC/EIA J-STD-006A Requirements for Electronic Grade Solder Alloys and Fluxed and Non-Fluxed Solid Solders 电子设备用电子级锡焊合金、带焊剂及不带剂整体焊 料技术要求 IPC-SM-817 General Requirements for Dielectric Surface Mounting Adhesives 表面安装用介电粘接剂通用要求 ELEC-SOLDER Modern Solder Technology for Competitive Electronics Manufacturing 电子制造的最新焊接技术 IPC-WP-006 Round Robin Testing & Analysis: Lead-Free Alloys-Tin, Silver, & Copper 无铅焊料合金锡-银-铜的试验和分析求 IPC-CA-821 General Requirements for Thermally Conductive Adhesives 导热胶粘剂通用要求 IPC-3406 Guidelines for Electrically Conductive Surface Mount Adhesives 表面贴装导电胶使用指南 IPC-3408 General Requirements for Anisotropically Conductive Adhesives Films 各向异性导电胶膜的一般要求 IPC-CC-830B Qualification and Performance of Electrical Insulating Compound for Printed Wiring Assemblies 印制板组装电气绝缘性能和质量手册 IPC-HDBK-830 Guideline for Design, Selection and Application of Conformal Coatings 敷形涂层的设计，选择和应用手册 IPC-SM-840C Qualification and Performance of Permanent Solder Mask - Includes Amendment 1 永久性阻焊剂的鉴定及性能(包括修改单1) IPC-HDBK-840 Guide to Solder Paste Assessment 焊膏性能评价手册 ELEC-MICRO Handbook of Lead Free Solder Technology for Microelectronic Assemblies 微电子组装无铅焊接技术手册 IPC-TP-1114 The Layman’s Guide to Qualifying a Process to J-STD-001 基于J-STD-001组装工艺雷氏选择法 IPC-AJ-820 Assembly & Joining Handbook 装联手册 IPC-7530 Guidelines for Temperature Profiling for Mass Soldering (Reflow & Wave) Processes 大规模焊接(回流焊与波峰焊)过程温度曲线指南 IPC-TP-1090 The Layman’s Guide to Qualifying New Fluxes 新型助焊剂雷氏选择法 IPC-TP-1115 Selection and Implementation Strategy for a Low-Residue No-Clean Process 低残留不清洗工艺的选择和实施 IPC-S-816 SMT Process Guideline & Checklist 表面安装技术过程导则及检核表 IPC-TR-460A Trouble-Shooting Checklist for Wave Soldering Printed Wiring Boards 印制板波峰焊故障排除检查表 IPC-CM-770E Component Mounting Guidelines for Printed Boards 印制板元件安装导则 IPC-7912A Calculation of DPMO & Manufacturing Indices for Printed Board Assemblies 印制板和电子组装件每百万件缺陷数(DPMO)和制造指数的计算 IPC-9261 In-Process DPMO and Estimated Yield for PWAs 印制板组装过程中每百万件缺陷数(DPMO)及合格率估计 IPC-DPMO-202 IPC-7912/9261 End Item and In Process DPMO Set IPC-7912A 和IPC-9261合订本 IPC-9500-K Assembly Process Component Simulations, Guidelines & Classifications Package 组装过程中元件仿真, 规则分类 IPC-9501 PWB Assembly Process Simulation for Evaluation of Electronic Components 电子元件的印制板组装过程模拟评价 IPC-9502 PWB Assembly Soldering Process Guideline for Electronic Components 电子元件的印制板组装焊接过导则 IPC-9503 Moisture Sensitivity Classification for Non-IC Components 非集成电路元件的湿度敏感度分级 IPC-9504 Assembly Process Simulation for Evaluation of Non-IC Components (Preconditioning Non-IC Components) 非集成电路元件的组装过程模拟评价(非集成电路元件预处理) IPC-9850-K Surface Mount Placement Equipment Characterization-KIT 表面贴装设备性能检测方法的描述(附Gerber格式CD盘) IPC-9850-TM-KW, IPC-9850-TM-K Test Materials Kit for Surface Mount Placement Equipment Standardization 表面贴装设备性能测试用的标准工具包 • 4 IPC-9850 Placement Accuracy Verification Panels • 1 IPC-9850 CMM Measurement Verification Panels • 150 IPC-9850 QFP-100 Glass Components • 130 IPC-9850 QFP-208 Glass Components • 150 IPC-9850 BGA-228 Glass Components • NIST Traceable Measurement Certificate • Custom Storage Case IPC-7711/21A 电子组装件的返工与返修 IPC/EIA J-STD-002B Solderability Tests for Component Leads, Terminations, Lugs, Terminals and Wires 元件引线、端子、焊片、接线柱及导线可焊性试验 IPC/EIA J-STD-003A Solderability Tests for Printed Boards 印制板可焊性试验 IPC-TR-461 Trouble-Shooting Checklist for Wave Soldering Printed Wiring Boards 印制板波峰焊故障排除检查表 IPC-TR-462 Solderability Evaluation of Printed Boards with Protective Coatings Over Long-term Storage 带保护性涂层印制板长期贮存的可焊性评价 IPC-TR-464 Accelerated Aging for Solderability Evaluations 可焊性加速老化评价(附修订) IPC-TR-465-1 Round Robin Test on Steam Ager Temperature Control Stability 蒸汽老化器温度控制稳定性联合试验 IPC-TR-465-2 The Effect of Steam Aging Time and Temperature on Solderability Test Results 蒸汽老化时间与温度对可焊性试验结果的影响 IPC-TR-465-3 Evaluation of Steam Aging on Alternative Finishes, Phase IIA 替代涂覆层的蒸汽老化评价 IPC-TR-466 Technical Report: Wetting Balance Standard Weight Comparison Test 技术 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 : 润湿天平称重标准对比测试 SMC-WP-001 Soldering Capability White Paper Report 可焊性工艺导论 SMC-WP-005 PCB Surface Finishes 印制电路板表面清洗 电容的基础知识 (时间:2007-11-3 13:08:42 共有 410 人次浏览) 一、电容的分类和作用 电容(Electric capacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料(介质)构成。由于绝缘材料的不同，所构成的电容器的种类也有所不同: 按结构可分为:固定电容，可变电容，微调电容。 按介质材料可分为:气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。 按极性分为:有极性电容和无极性电容。 我们最常见到的就是电解电容。 电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐 二、电容的符号 电容的符号同样分为国内标表示法和国际电子符号表示法，但电容符号在国内和国际表示都差不多，唯一的区别就是在有极性电容上，国内的是一个空筐下面一根横线，而国际的就是普通电容加一个“，”符号代表正极。 三、电容的单位 电阻的基本单位是:F (法)，此外还有μF(微法)、pF(皮法)，另外还有一个用的比较少的单位，那就是:nF()，由于电容 F 的容量非常大，所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位，而不是F的单位。 他们之间的具体换算如下: 1F,1000000μF 1μF=1000nF=1000000pF 五、电容的耐压 单位:V(伏特) 每一个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称耐压值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等，有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低，一般的标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。 六、电容的种类 电容的种类有很多，可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等，从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯)，涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。下表是各种电容的优缺点: 各种电容的优缺点 极性 名称 制作 优点 缺点 无 无感CBB电容 2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。 无感，高频特性好，体积较小 不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。 无 CBB电容 2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。 有感，其他同上。 无 瓷片电容 薄瓷片两面渡金属膜银而成。 体积小，耐压高，价格低，频率高(有一种是高频电容) 易碎～容量低 无 云母电容 云母片上镀两层金属薄膜 容易生产，技术含量低。 体积大，容量小，(几乎没有用了) 无 独石电容 体积比CBB更小，其他同CBB，有感 有 电解电容 两片铝带和两层绝缘膜相互层叠，转捆后浸泡在电解液(含酸性的合成溶液)中。 容量大。 高频特性不好。 有 钽电容 用金属钽作为正极，在电解质外喷上金属作为负极。 稳定性好，容量大，高频特性好。 造价高。(一般用于关键地方) 各种电容的优缺点 极名称 制作 优点 缺点 性 2层聚丙乙烯塑料不适合做大容量，价无感，高频特性好，无感CBB电和2层金属箔交无 格比较高，耐热性能容 替夹杂然后捆绑体积较小 较差。 而成。 2层聚乙烯塑料和 无 有感，其他同上。 CBB电容 2层金属箔交替夹 杂然后捆绑而成。 体积小，耐压高，价薄瓷片两面渡金无 瓷片电容 格低，频率高(有一易碎～容量低 属膜银而成。 种是高频电容) 云母片上镀两层容易生产，技术含量体积大，容量小，(几无 云母电容 金属薄膜 低。 乎没有用了) 体积比CBB更小，无 独石电容 其他同CBB，有感 两片铝带和两层 绝缘膜相互层叠， 有 电解电容 转捆后浸泡在电容量大。 高频特性不好。 解液(含酸性的合 成溶液)中。 用金属钽作为正稳定性好，容量大，造价高。(一般用于有 钽电容 极，在电解质外喷高频特性好。 关键地方) 上金属作为负极。 表1 七、电容的标称及识别方法 由于电容体积要比电阻大，所以一般都使用直接标称法。如果数字是0.001，那它代表的是0.001uF,1nF，如果是10n，那么就是10nF，同样100p就是100pF。 不标单位的直接表示法:用1~4位数字表示，容量单位为pF，如350为350pF，3为3pF，0.5为0.5pF 色码表示法:沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一，二种环表示电容量，第三种颜色表示有效数字后零的个数(单位为pF) 颜色意义:黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。 电容的识别:看它上面的标称，一般有标出容量和正负极，也有用引脚长短来区别正负极长脚为正，短脚为负。 激光焊接在封装中的运用 (时间:2006-5-24 22:44:39 共有 47 人次浏览) 改进手工焊接的工艺控制 (时间:2007-1-2 19:02:06 共有 339 人次浏览) 改进手工焊接的工艺控制与操作成本 大多数电子组装厂已经通过及实施大批量无铅波峰焊与再流焊工艺，现在关注的焦点开始适当地转移到外围焊接工艺，如返工和手工焊接。为保证无铅制造环境下的焊接质量，必须把注意力放到手工焊接操作实践与设备上。手工焊接质量是由两个因素决定的;操作人员的技能及电烙铁工具的功能。烙铁头的温度必须保持稳定，所有焊点 操作应在同样时间内完成，这样才能保证焊点重复性的要求。但是烙铁头通常不能很快地恢复到原来的温度，操作人员经常只能采取高温度设置 —— 有时高达380? - 440?。若采用这样极端片面的做法，众知无铅焊接工艺温度要比铅锡共晶焊接工艺已高出40?之多，这样无非将原先已高的温度继续往上提升。 无铅焊接的温度控制 无铅工艺控质量制链中，最薄弱环节是缺乏长远的考虑。无铅手工焊接需要严格的加热温度控制，满足无铅合金焊接工艺温度高与工艺窗口窄小的要求。无铅合金工艺温度高与器件承受温度极限，两者构成无铅焊接工艺难题的基础。所以在手工焊接过程中，必须严格地提高温度稳定性与重复性。 自2004年下半年，从一些印制板组装厂发表的有关实施无铅化研究报告显示，手工焊接转为无铅化要比无铅波峰焊与无铅再流焊所暴露的问题更多。烙铁头温度达不到无铅焊料足够高的温度要求，或者焊剂活性降低，都会使焊点产生不良湿润，冷焊等缺陷。反之，若烙铁头温度过高，又将造成反湿润或印制板与器件过热损坏。使用正确的烙铁头温度，适当的热转换条件(不过热)是形成可靠焊点的基本保证。 企业技术层上下要统一认识 直接影响手工焊接工艺质量有三个因素;焊接工具的选择，操作人员的培训，管理人员对工艺的关注。高级管理人员应该关心产品组装生产全过程的每一项工艺。可是在SMT组装厂一般碰到的情况是，管理人员主要精力放在‘重要投资’方面。(焊膏印刷，器件贴装，焊接，测试与检测)，忽视对手工焊接工艺的重要性;于是焊接工具的选择，操作人员培训与设备的决定权转让给生产线上人员。 首先高级管理人员没有能够考虑SMT组装无铅化全部过程的方方面面，他们也缺少充分资金来支撑成功实施无铅手工焊接;必须更新焊接装备与重新培训生产线人员，结果使得无铅手工焊接经常成为电子组装无铅化的一个严峻问题。手工焊接是一项与操作者自身技能密切相关的工艺，使用不合适的焊接装备，受训过的手工焊接技术员又无能力正确指导工艺。粗略估计只有10 – 25%的组装厂实施IPC规定的手工焊接标准的培训 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 。 现在许多返工与返修专业商应运而生，他们看到组装厂开始转入大批量无铅化生产后，产品的投诉抱怨电话增加。经常是一些组装厂需要返修大量印制板组件，但在他们自己的无铅生产线上检验及鉴别问题根源却遇到失败。 管理者最终注意到;产品因质量问题不能上市或从不满意的用户手里返回而使企业受到很大伤害，损失公司资金，形象及与用户的关系。手工焊接低劣的技能暴露无遗，这也就是为什么有些高级管理者开始重视无铅手工焊接的主要原因。 温度稳定性 重复，稳定的手工焊接工艺依赖于三个因素;时间，温度与操作者技能。 烙铁头在焊点上的停留时间，手工焊接工艺是与操作者的技能及培训水平相关，而在焊接过程的焊点温度是由烙铁头上的实际温度所控制的，这完全取决于电烙铁的设计与制造技术。 图1 老式电烙铁;每一个焊点的焊接温度，总比前一个焊点焊接温度低。 电烙铁怎样才能使烙铁头很快地恢复热量补偿热量的损失，烙铁头在焊点上保持的时 间，最终决定焊点的实际温度。恢复迟慢的电烙铁导致焊点温度的不一致。(如图1所示) 老式电烙铁的温度传感器安装位置远离烙铁头工作端面 - 这将造成焊点质量不一致。温度总是由高处向低处传递，烙铁头与焊点接触时温度跌落，在下一个焊点操作前无法足够快地恢复到原来温度。结果是每一个焊点的焊接温度，总比前一个焊点焊接温度低。 焊接电烙铁制造商正在研发具有更好性能的电烙铁，烙铁头直接安装加热元件的套筒上。使得烙铁头温度在加热元件的热惯性作用下，温度不会下降。由于铜烙铁头尺 寸小，容易损坏，烙铁头的更换费用很高，迫使组装厂只能简单地放弃选用这种配置性能好，价格贵加热元件的电烙铁。 无铅手工焊接，烙铁头消耗上升，一种新型焊接台(I-Con)，使用150W 微型加热元件技术(I-Tool)，(专利在审查中)其性能与配置昂贵加热元件套筒的电烙铁相同。 微型加热元件(I-Tool)使用标准的，低价烙铁头，每次需要更换烙铁头时，烙铁头可方便拆卸，不必更换加热元件。采用此项技术的烙铁头温度在约9秒内，从室温加热到350?，或3秒从电烙铁待用状态温度到350?。 电烙铁内置电动传感器芯片，电烙铁使用时可自动确认及监控。当电烙铁放回固定架或长时间未移动，电烙铁会自动降到较低的待用温度，免除了固定架需要安装微型开关所带来的一些问题;若电烙铁没有完全安放在正确位置上，电烙铁就不能被检测到。现在这种新型电烙铁改进了无铅手工焊接的工艺控制。 此外，如烙铁头过冷或过热，系统会使用视象与声音信号警示操作者，新型电烙铁准许专定工艺窗口(图2)，保证每个焊点在正确工艺温度条件下形成。 如何用万用表检测常用二极管 (时间:2007-11-3 15:05:00 共有 315 人次浏览) 一.万用表检测普通二极管的极性与好坏。 检测原理:根据二极管的单向导电性这一特点性能良好的二极管，其正向电阻小，反向电阻大;这两个数值相差越大越好。若相差不多说明二极管的性能不好或已经损坏。 测量时，选用万用表的“欧姆”挡。一般用R x100或R xlk挡，而不用Rx1或R x10k挡。因为Rxl挡的电流太大，容易烧坏二极管，R xlok挡的内电源电压太大，易击穿二极管. 测量方法:将两表棒分别接在二极管的两个电极上，读出测量的阻值;然后将表棒对换再测量一次，记下第二次阻值。若两次阻值相差很大，说明该二极管性能良好;并根据测量电阻小的那次的表棒接法(称之为正向连接)，判断出与黑表棒连接的是二极管的正极，与红表棒连接的是二极管的负极。因为万用表的内电源的正极与万用表的“—”插孔连通，内电源的负极与万用表的“，”插孔连通。 如果两次测量的阻值都很小，说明二极管已经击穿;如果两次测量的阻值都很大，说明二极管内部已经断路:两次测量的阻值相差不大，说明二极管性能欠佳。在这些情况下，二极管就不能使用了。 必须指出:由于二极管的伏安特性是非线性的，用万用表的不同电阻挡测量二极管的电阻时，会得出不同的电阻值;实际使用时，流过二极管的电流会较大，因而二极管呈现的电阻值会更小些。 二.特殊类型二极管的检测。 ?稳压二极管。稳压二极管是一种工作在反向击穿区、具有稳定电压作用的二极管。其极性与性能好坏的测量与普通二极管的测量方法相似，不同之处在于:当使用万用表的Rxlk挡测量二极管时，测得其反向电阻是很大的，此时，将万用表转换到Rx10k档，如果出现万用表指针向右偏转较大角度，即反向电阻值减小很多的情况，则该二极管为稳压二极管;如果反向电阻基本不变，说明该二极管是普通二极管，而不是稳压二极管。 稳压二极管的测量原理是:万用表Rxlk挡的内电池电压较小，通常不会使普通二极管和稳压二极管击穿，所以测出的反向电阻都很大。当万用表转换到Rx10k挡时，万用表内电池电压变得很大，使稳压二极管出现反向击穿现象，所以其反向电阻下降很多，由于普通二极管的反向击穿电压比稳压二极管高得多，因而普通二极管不击穿，其反向电阻仍然很大。 ?发光二极管LED(Light EMitting Diode)。发光二极管是一种将电能转换成光能的特殊二极管，是一种新型的冷光源，常用于电子设备的电平指示、模拟显示等场合。 它常采用砷化嫁、磷化嫁等化合物半导体制成。发光二极管的发光颜色主要取决于所用半导体的材料，可以发出红、橙、黄、绿等四种可见光。发光二极管的外壳是透明的，外壳的颜色表示了它的发光颜色。 发光二极管工作在正向区域，其正向导通(开启)工作电压高于普通二极管。外加正向电压越大，LED发光越亮，但使用中应注意，外加正向电压不能使发光二极管超过其最大工作电流，以免烧坏管子。 对发光二极管的检测方法主要采用万用表的Rx10k挡，其测量方法及对其性能的好坏判断与普通二极管相同。但发光二极管的正向、反向电阻均比普通二极管大得多。在测量发光二极管的正向电阻时，可以看到该二极管有微微的发光现象。 ?光电二极管。光电二极管又称为光敏二极管，它是一种将光能转换为电能的特殊二极管，其管壳上有一个嵌着玻璃的窗口，以便于接受光线。光电二极管工作在反向工作区。无光照时，光电二极管与普通二极管一样，反向电流很小(一般小于o(1uA)，光电管的反向电阻很大(几十兆欧以上);有光照时，反向电流明显增加，反向电阻明显下降(几千欧到几十千欧)，即反向电流(称为光电流)与光照成正比。 光电二极管可用于光的测量，可当做一种能源(光电池)。它作为传感器件广泛应用于光电控制系统中。 光电二极管的检测方法与普通二极管基本相同。不同之处是:有光照和无光照两种情况下，反向电阻相差很大:若测量结果相差不大，说明该光电二极管已损坏或该二极管不是发光二极管。 SMT波峰焊接不良的因素分类 (时间:2007-8-21 11:41:21 共有 285 人次浏览) SMT 波峰焊接不良的因素分类 其它焊接不良现象 桥接,拉尖,空洞,不润湿 助焊剂 基板及电子元件 焊锡及焊锡槽 ?比重(浓度、固形成分、氧化、活性度)?印制板、电子元件氧化吸湿因素 ?焊锡温度和时间 ?待补充内容 因素 ?印制版板电路设计因素 ?焊锡杂质(铜等) ?温度(比重、粘度、表面张力)因素 1) 孔径及引线直径 ?传送速度 ?老化(水分、杂质) 2) 焊盘直径及孔径 ?焊锡的流速 ?预热(包覆加热器、远红外线、近红外线3) 图形的形状 ?焊锡波(整流)(喷射口形状) 加热器)热风?均勺加热 4) 阻焊剂涂布方法 ?锡池喷嘴和P板高度 ?涂布(浸润、发泡、喷雾)因素 5) 引线长度及可焊性 ?变形的防止对策 ?和护铜膜的相溶性 6) 翘曲及进行方向 ?待补充内容 ?稀释剂因素 ?待补充内容 ?待补充内容 l 助焊剂的原因(桥接?拉尖?空洞?不润湿) 原因 问题点 对策 1(密度高 1-1:浓度高,使焊锡分离不良 1.有必要选定适合于图形的助焊剂以及进行焊剂的密度管理 1-2:使时间达到设定温度所须的时间(焊锡温度时间不足) *是否混入水分、杂质 1-3:助焊剂气体多成为不润湿的原因 2(密度低 2:预热和焊接的瞬间，产生的热量使引线和回路面被再氧化，2:助焊剂控制器的引进 焊锡的分离变得不良;不能发挥助焊剂的作用。 ?表面张力低下 ?加热时的保护 ?氧化物的除去 3(涂布不均匀 3:部分被氧化,(在氧化物上进行焊接，张力强度变弱)焊锡分3:发泡式?1φ?1.5φ是否均匀 离不均匀 喷雾式?喷射口是否堵塞,气压,流量等 4(老化 4:金属氧化物、污垢、油脂以及空气中的水分等吸收后，焊4:7?20天内交换新品 锡分离不良。 ?是否混入水分(空气) (氧化物除去能力低下，表面张力) ?梅雨期根据品质状况更换 ?30?以上不可使用(变色) ?存放6个月以上的不可使用 ?容器是使用小的过滤器，经常用新液涂P板 5(预热不充分 5-1:焊锡温度低下导致焊锡分离不良 5:确认印制板焊接面的予热温度 5-2:活性剂在焊锡温度作用下被气化，失去了除去氧化物的 单面板?90?~100? 作用，焊锡分离变得不良 双面板?100?~110? 5-3:喷流波漏喷 多层板?115?~125? 6(预热过度 6:没有实现加热时的保护，失去助焊剂的效果，被再次氧化，6:确认印制板焊接面的予热温度 使焊锡分离不良 单面板?90?~100? 双面板?100?~110? 多层板?115?~125? *从预热器出口到进入焊锡槽的温度是否低下。 7(跟涂布在印制板 7:助焊剂使预助焊剂成分失去平衡，效果下降，焊锡分离变7:使用同一厂商的预助焊剂 上的预助焊剂相 差。 溶性差 焊锡?焊锡槽的原因(桥接?拉尖?空洞?不润湿) 原因 问题点 对策 8(焊锡温度低(高粘度) 8:对焊锡面加热不足，共晶点(固?液?固)差异，使焊锡8:调整到标准温度 分离不良。 拖动式…240? ?焊锡表面张力变大,使焊锡分离不良(450dy/cm…250?) 喷流式…245?258? 9(焊锡温度高(低粘度) 9:焊接面的助焊剂作用丧失(加热时的保护)，被再氧化，9:控制在260?以下 焊锡分离不良 <焊锡温度和粘合强度> *温度高时,张力强度变大,耐震动性减弱. 10(焊锡中混入杂物(铜超过10:如果第一次混入铜多，达到0.3%以上，桥接和微桥接增10:超过0.3%要更换 多，焊锡易变脆，融点变高。 0.3%) *印制板焊接点数 约800点 若日产800张 15天?20天后 混入铜 0.15?0.2% 经过6个月?1年后超过0.4% (焊接面不可接触铝、黄铜、锌、镉) 11(焊锡时间短 11:由于电子部品引线形状(厚度、直径、形状、长度)以11:确认温度及焊接时间 及氧化程度使焊接面的热量不足，从而导致焊锡分离不良 参考标准: 单面板 240?250? 2?3秒 双面板 250?255? 3?4秒 多面板 255?258? 4?6秒 12:在氧化膜上焊接 12:焊接面加热不足导致焊锡分离不良 12:除去氧化膜 13(焊锡面水平和印制板水平不一13-1:焊锡从印制板脱离时，分离不均匀 13:喷流喷射口,检查测定 致 :槽内的清扫 13-2:喷射口、导管、整流板有氧化物附着导致湍流 :印制板浮起 -焊接的基础- 13-3:由于印制板变形导致板面不水平 13-4:卡爪上有助焊剂的碳化物、锡珠附着，使P板不平 喷流式?控制在印制板厚板的1/2 :采用防止变形的治具 :经常清扫 14(第二次波湍流 14-1:焊锡从印制板脱离时，焊锡分离不均匀(喷射口、导14:清扫槽内 管、整流板上有氧化物附着) 整流(平滑性)，使焊锡均匀分离，降低转速度整流。 14-2:由于波高值增高，转速加快 15(焊锡从印制板上脱落角度低 15:角度低?桥接多、空洞少 15:角度变更(4??5?6?) 角度高?桥接少、空洞多 :调整喷射口 16(流速偏快或偏慢 16:快?桥接多、空洞少 16:参考速度 慢?桥接少、空洞多 拖动式 2.0?2.5m/分 喷流式 1.0?1.2m/分 l基板?电子元件的原因(桥接?拉尖?空洞?不润湿) 原因 问题点 对策 17(焊接面未涂布阻焊剂 17:蚀刻部有微小的凸凹面，焊锡不易脱落，焊锡分离不均17:不露出基板面，在焊盘上印刷 匀。会导致: *线路间无段差，焊锡分离平滑(IC) ?增加桥接 *其它待追加內容 ?电气特性的损失 ?铜混入 ?线路剥离、损伤 ?其它待追加內容 18(印制板的焊接部、电子部品18:印制板的洗净、干燥不充分，保存期间严重氧化的场合，18:提高助焊剂的密度 引线被氧化或有污垢 由于甩锡使焊锡分离不均匀。 :延长焊接时间，提高焊接温度 19(焊盘间有油墨标志 19:油墨标志成了桥接的原因 请pcb高手赐教 20(焊盘中心无孔 20:由于焊锡向焊盘以外的范围扩散，中心无孔的场合出现20:焊盘中心设置孔 空洞、桥接现象 桥接?无 空洞?无 21(IC焊盘的形状 21:IC图形和焊锡流向 21:桥接发生顺序 过量焊点发生的顺序 1 1 :圆形 3 3 :猫眼形 2 2 :纳豆形 4 4 :方块形 22(印制板的焊接方向 22:图略 22:SO?QFP?IC按进行方向装配的板，桥接、不润湿现象少 23(片状元件脱落多 23: 23:UV+热硬化型粘合剂更换成—液性低温硬化型粘合剂 优点: 朝日低温硬化接着剂 UV+热硬化 1) 由150?降至120?以上能降低铜类的氧化程度 品番 SA—33.35 UVS—50 2) 大约能提高2倍的粘接强度，能防止焊接时的脱落。 硬化 120?—60Sec 150?—60Sec 时间 チップ2125 3.5kg 1.5kg 玻璃 1.5kg 0.7kg 二极管 24(片状元件不湿润很多 24:*粘合剂的渗入，有气体放出 24:*重新研究粘合剂 *回路部有氧化物附着 *波峰突起且能前后振动为好 (对防止长的元件和有间距的片状元件的不湿润有利) *使用低固形型助焊剂抑制气体 其它追加内容 *预热要达到90?以上 *注意二极管的进行方向 *其它追加内容 25(部品引线严重被氧化 25:由于湿润性不良，焊锡分离不光滑，形成桥接 25:温度稍高一些(255?256?，引线预备焊接后再进行焊接。 ※ 电镀锡铅的厚度必须在6um以上 基板?电子元件的原因(桥接?拉尖?空洞?不润湿) 26(焊盘过小 26:焊盘和焊锡分离的关系 26:焊盘直径是孔径的2?3倍 焊盘小=慢慢断开 若空径=0.8φ 焊盘大=迅速断开 焊盘直径=1.6?2.4φ 导体的宽度是由电流容量温度上升、腐蚀的难易、机械强度等决定，还须 考虑焊盘的大小、安装部品的放热效果、大小、重量。没有特殊问题的场 合，应为孔径的2?3倍。 27-1)引线过短 27-1)焊锡慢慢分离容易形成桥接 27-1)焊接面以下引线的长度是直径的2?3倍(过量焊点良好)为好 27-2)引线过长 27-2)焊接时，由于下部张力发生作用，容易出现空洞 引线直径 引线长度 0.6φ ? 1.2?1.8mm 0.8φ ? 1.6?2.4mm 28(助焊剂的气体排出不充分 28-1):元件紧贴币制板，气体无法向上排出，从焊接部沿28-1):与印制板间留出少许间距 引线出现气体(发生空洞) :采用产生较少气体的助焊剂 有几家日企供应商不错 29(引线上有树脂附着 29-1)陶瓷电容、引线上有树脂附着，使焊锡不湿润，引起29-1)除去树脂 凹陷 30(引线直径和孔径过大(非金30-1:出现较多空洞 30-1)使非金属化间隙达到0.2?0.3mm 属化间隙大) 请pcb高手指正 喷流式 ドラッダ式 引线直径 孔直径 孔直径 0.6φ 0.6φ 0.8?1.0φ 0.8φ 1.0φ 1.0?1.2φ 31(引线直径和孔直径过小(非31-1)0.05mm以下的场合，助焊剂在孔内积存，焊锡热量31-1)请pcb高手指教 金属化间隙小) 被气化，热膨胀，沿引线产生空洞。 l 其他原因导致焊接不良 内容 原因 问题点 对策 1(润湿不良 1-1)P板引线严重氧化 1-1)引线的前期处理不充分而引起 1-1)助焊剂浓度?UP 预备加热?UP 焊锡温度?UP 1-2)P板、电子部品工程的确认以及保管状态 的确认 2(包焊 2-1)引线氧化(润湿不良) 2-1)稍微拉一下不会脱落，导电功能也显得2-1)除去印制板，引线的氧化物 良好，但几个月或几年后将导电不良 2)焊锡温度，时间不足 -2)焊接时间及热量要充分 3)P板输送速度过快 4)焊锡过盛 3(焊锡氧化物附着 3-1)焊锡槽内的整流板以及管道内滞留有氧3 化物 -2)助焊剂涂布不完全 -3)阻焊剂未硬化 -4)焊锡温度过高 -5)焊点面上有焊锡氧化物 浅谈电容充放电及电荷泻放 (时间:2007-11-3 13:00:39 共有 279 人次浏览) 电容充放电电路如图所示。开关在如图中位置时，电源对电容充电，电容两端电压逐渐增大，到最后电容对直流相当于断路，所以电容两端电压与电源电压相等。此时，将开关切换到另一端，电容两端电压不能突变，将在存在电阻的电路中放电，直至电荷量完全消失。这个就是电容的充放电过程。 电容充放电的时间只与电阻和电容值的大小有关，与电源电压的大小无关。这个时间可以表示成RC的乘积，即时间常数τ。 对于RC进行公式推导有 在电容充电过程中，电路中电压和电流的变化规律如下: 时间常数代表了充放电的时间，从已有的实验结果来看，电容充放电是一个符合指数关系变化的，在τ的时间内，电容两端电压达到63.2%;在3τ的时间内，电容两端电压达到95%;在5τ的时间内，电容两端电压达到99.3%。而放电过程与充电过程相反。 静电放电对小型元器件会产生影响，这种瞬变的干扰脉冲可能造成损坏。可以用RC滤波、限流电阻、分流电路来防护。若要泻放掉电荷，可以对已经充电的电容形成回路。根据时间常数τ，电容不容易改变的情况下，减小电阻会显著的减少时间常数，加快电荷泻放。采用模拟开关，当电荷过大时，控制模拟开关闭合，相当于在电容上并联了一个很小的电阻，实现电荷泻放。若电荷泻放掉以后，开关再断开，恢复原电路。而驱动开关闭合动作的一般可以用外部按键，也可以根据具体电路的情况，选取标志性电压或电流，结合运放搭成的比较器实现。 圆级封装的线装与前景 (时间:2006-5-24 22:42:48 共有 36 人次浏览) 晶圆凸点再流焊技术 (时间:2006-5-24 22:41:24 共有 39 人次浏览) 返修后后无铅电子组件的可靠性 (时间:2007-8-21 11:52:49 共有 99 人次浏览) 返修后和老化后无铅电子组件的可靠性 摘要: 对于电子设备制造商而言，老化后及返修后的无铅和无铅/有铅混装的焊点 可靠性是一个重要课题。受政府法规和市场压力的驱动，目前全球制造厂商已 逐步转换成无铅，如果标识不当或没有合适的替换材料，那些需维护的有铅电 子设备可能不得不用无铅部件或材料进行返修。 本文作者进行了老化后和返修后的焊点可靠性试验研究。试验样品包括高 温老化后和未进行老化的无铅和有铅印制电路板组件，组件上有表面贴装元器 件，包括球栅阵列封装(BGA)、无引脚电阻、四方扁平封装(QFP)。试验样品中无 铅和有铅元器件和材料混合，而后对试验样品进行老化和返修。应用温度循环 载荷来检验焊点的可靠性，试验结果表明:对于PBGA封装焊点而言，高温老化 对无铅焊点的损伤影响要比有铅焊点大;另外，无铅PBGA焊点的失效分布要比 有铅焊点失效分布更宽。 大部分电子制造厂商已经完成了无铅材料和无铅 工艺的转换，以应对政府法规，并完成供应链 架构调整与之相适应[1][2][3]。与此同时，诸如 航天、军用和太空应用的电子制造厂商享有政府法规的豁 免，由于担心无铅元器件和组装的长期可靠性问题，他们都会尽量维持使用目前的有铅元器件和组装工艺。 在目前的情况下，无铅元器件可能会有意无意地用 在有铅组装工艺中，另外，那些需维护的有铅电子设备在 返修时可能有意无意地会使用无铅部件或材料。目前，对 于无铅硬件和那些用混装(无铅,有铅)焊料返修的硬件 的长期可靠性依然存在争议。对于无铅焊点的可靠性，业 界有大量的研究成果[1，4—9]。这些研究成果表明:在 温度循环载荷条件下，大多数情况的无铅组件焊点可靠性 与有铅焊点可靠性相当或更好。对于用有铅焊料焊接无铅 BGA元器件的焊点，研究表明其可靠性与纯无铅焊点相 当，前提是混装焊点中的铅均匀扩散分布在整个焊点中[9— 11]。然而，如果焊点中的铅没有扩散，那就会出现严重的 早期失效[10]。 对于返修焊点的可靠性，相关的信息很少，最值得 注意的数据来源于老旧飞机联合委员会(JCAA)和污染 防治联合小组(JGPP)赞助项目的近期研究成果[11]。在 JCAA/JGPP的研究中，设计了标准的有铅和无铅试验板， 试验板上面有各种常用的表面贴装元器件，板上也有一组 插装式元器件，而后进行环境试验。作为本研究的一部 分，试验板上进行了有铅焊料,无铅元器件组装，有铅组 件用无铅元器件进行返修。作为一种控制，有些有铅组件 焊点返修时用无铅元器件，而不是有铅元器件。当组件进 行,55?,125?温度循环时，发现用有铅焊料组装无铅 塑封BGA(PBGA)元器件的混装焊点，其特征寿命比有 铅焊料,有铅PBGA组成焊点的特征寿命要高，然而无铅 PBGA焊点的失效分布要比有铅PBGA焊点宽。失效分布更 宽也许说明了混装和无铅焊点结构的一致性较差。 除了返修，也要考虑老化对焊点可靠性的影响，最近对 无铅和有铅焊点可靠性的研究成果表明:高温老化会降低焊 点的拉伸强度[12]，然而，目前对于高温老化导致的焊点拉 伸强度降低是否会在其它环境试验中体现出来仍不清楚。 为了评估老化和返修对无铅和有铅焊点的影响，计算 机辅助产品寿命周期工程中心(CALCE)联合CALCE电子 产品及系统研究协会进行了相关试验研究，本文将阐述此 项研究和相关成果。 试验和测试计划 为了评估高温老化和返修对无铅和有铅焊点可靠性的 影响，设计和制造了一系列试验板。试验板上有常用的表 面贴装元器件，包括PBGA、QFP和无引脚电阻。试验板设 计成单面板，板厚为62mil，板材为普通FR4(玻璃化转化 温度较低，约130?)。为了监控焊点互连可靠性，试验元 器件和单板互连组成低电阻菊花链网络。为了评估返修的 影响，会将试验板上焊好的元器件拆除并返修。整个试验板和所选择的返修元器件的示意图如图1所示。 分别制造加工无铅和有铅两套试验板。无铅试验板的 表面处理方式是化学锡，元器件是无铅，无铅元器件包括 Sn3.0Ag0.5Cu焊料球的BGA、引脚镀层为雾锡(matte Sn), Sn0.7Cu,Sn2.0Bi的QFP、焊端镀层为雾锡的2512片阻， 无铅镀层QFP的位置如图1所示。有铅版本试验板的表面处 理方式是锡铅热风整平(HASL)，元器件的焊端镀层是锡 铅，其中BGA焊球是Sn37Pb，QFP引脚和2512片阻焊端的 镀层为Snl0Pb。所有元器件的镀层合金成分都用X射线荧光 检测仪(XRF)确认。 试验加工了六块无铅试验板和六块有铅试验板。表1列 出了有铅无铅材料混装返修情况下的试验组件和返修材料 具体情况。表2列出了有铅无铅材料混装返修情况下的试验 组件和返修材料具体情况。当进行片阻和QFP的有铅返修 时，使用的是Sn37Pb焊锡丝。进行无铅返修时，使用的是 Sn3.0Ag0.5Cu焊锡丝。进行BGA返修时，不使用焊膏。涉及有铅元器件用无铅焊料混装的单元已用颜色区分。 由于存在电子组件需要存放一段时间才会装入系统 中应用的情况，所以应该考虑老化对可靠性的影响。储存 和老化也会影响返修后焊点的可靠性。为了评估老化的影 响，一半的无铅和有铅试验板在返修前进行125?,350小 时的老化。 为了评估焊点可靠性，返修后和未返修的组件都进行 了温度循环试验，温度循环条件是,40?,125?，在高低 温极限停留时间为15分钟。在进行温度循环时，实时监控由 单个元器件和单板走线组成的菊花链网络电阻。失效的定义 是 在最少10个连续的温度循环中，检测到一个以上的大于 300欧姆的电阻事件。各试验板的分类明细如表3所示。 表面贴装元器件的返修工艺 返修是在一家从事返修电子组件、符合IPC定义的3级 要求的OEM工厂内完成的，返修时用一全新同型号的元器 件替代原有元器件。QFP和片阻用手工焊接工具进行返修， BGA元器件用热风工作台进行返修，表4列出了返修工序的 具体细节。图2表示拆卸片阻，图3表示BGA元器件的重新贴装。 返修焊点检测 返修完所有元器件后用X—Ray进行了焊点检测。所有 BGA返修焊点仅有一个由于少锡而出现菊花链开路(如图 4所示)，QFP返修后出现一个阻焊脱离(如图5所示)， 阻焊脱离会暴露铜走线，会由于铜迁移或腐蚀导致失效。 在未返修的组件中没有发现类似缺陷。 图6表示QFP返修后出现了引脚偏位，这导致焊点面积 减少。根据IPC,A,610D标准[13]，对于IPC定义的l、2级 产品，可以接受小于50,的侧悬出，对于IPC定义的3级产 品，可以接受小于25,的侧悬出。图7和图8分别给 出了返 修后BGA的外围和中间焊点的光学照片。通过对外排的中 间焊点和角落焊点高度对比，可以看出它们的差异 明显， 这一高度差异说明BGA元器件在组装过程中会发生翘曲， 用X,Ray对同一BGA封装进行检测，确认了这一 焊点高度 差异(如图9所示)。