目
123455.15.1.1.5.1.2.5.1.3.5.25.35.45.55.65.6.1.5.6.2.5.6.3.5.75.866.16.26.36.46.56.66.76.7.1.6.7.2.6.7.3.77.17.27.2.1.7.2.2.7.37.47.5
录
目的............................................................................................................................................................................6范围............................................................................................................................................................................6定义............................................................................................................................................................................6引用标准和参考资料................................................................................................................................................6表面贴装(SMT)工序...........................................................................................................................................7丝印机及钢网制作要求....................................................................7
印刷设备的要求.............................................................................................................................7钢网制作要求.................................................................................................................................7在研发阶段的钢网制作要求.........................................................................................................7焊膏要求................................................................................7锡膏使用时间要求........................................................................8BCC、QFN、LPP封装器件加工要求..........................................................8贴片要求................................................................................9回流焊接曲线制订及测试要求.............................................................10回流焊接曲线制订.......................................................................................................................10热电偶选用及放置要求...............................................................................................................10回流焊接曲线测试频率...............................................................................................................10潮湿敏感器件的储存、使用要求...........................................................11无铅器件在有铅焊接中的回流工艺要求.....................................................11返修工序..................................................................................................................................................................11手工修理和焊接的一般要求...............................................................11电烙铁修理要求.........................................................................11BGA返修台返修要求.....................................................................11修理中使用的辅料要求...................................................................12返修焊接温度要求.......................................................................12植球工序要求...........................................................................12PCB返修次数的和要求...............................................................13SMD焊盘的返修次数要求.........................................................................................................13插件器件的过孔返修次数要求...................................................................................................13压接连接器的过孔返修次数.......................................................................................................13
波峰焊接(THT)/后焊工序.................................................................................................................................13过炉工装的制作.........................................................................13助焊剂的选用与涂敷要求.................................................................13助焊剂的选用...............................................................................................................................13助焊剂的涂敷要求.......................................................................................................................14焊锡条的选用...........................................................................14器件预成型要求.........................................................................14插件前的装配...........................................................................14
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7.67.6.1.7.6.2.7.6.3.7.6.4.7.6.5.7.6.6.7.77.87.97.107.1188.18.28.38.48.58.5.1.8.5.2.8.5.3.8.5.4.8.68.6.1.8.6.2.8.78.899.19.21010.110.1.1.10.1.2.10.1.3.10.210.2.1.10.2.2.10.2.3.10.2.4.10.2.5.
波峰焊参数(SN/PB焊料)................................................................15预热温度.......................................................................................................................................15焊料槽温度...................................................................................................................................15波峰高度及压锡深度...................................................................................................................15牵引角¦Á........................................................................................................................................15传送速度(V)和焊接时间(t)...............................................................................................15波峰焊温度曲线测试要求...........................................................................................................15插装器件安装位置要求...................................................................15对于引脚没有露出板面的连接器焊接工艺要求...............................................17单板上散热、发热器件装配后与其它器件的间距要求.........................................18分板要求...............................................................................19板边多个同轴连接器的特殊安装要求.......................................................19装配工序..................................................................................................................................................................20EMS选用热缩套管标准和使用方法.........................................................20螺钉安装要求...........................................................................21铆钉安装要求...........................................................................22压接要求...............................................................................22散热片的安装要求.......................................................................22安装位置要求...............................................................................................................................22安装方向要求...............................................................................................................................22散热片上风扇的安装要求...........................................................................................................22导热胶的安装预紧压力要求.......................................................................................................22飞线材料要求...........................................................................23飞线型号选择...............................................................................................................................23飞线颜色要求...............................................................................................................................23热融胶的技术要求和使用规范.............................................................23标记胶的使用规范.......................................................................23其它..........................................................................................................................................................................23涂敷有机硅树脂保护膜的要求.............................................................23报废单板元器件处理工艺要求.............................................................24无铅工艺要求..........................................................................................................................................................24PCB的要求.............................................................................24无铅PCB选择.............................................................................................................................24无铅PCB的储存.........................................................................................................................25无铅PCB的烘烤.........................................................................................................................25SMT工序...............................................................................25SMT锡膏的选择..........................................................................................................................25SMT锡膏的储存和使用..............................................................................................................25SMT钢网的开孔要求..................................................................................................................25锡膏印刷.......................................................................................................................................25元件贴装.......................................................................................................................................25
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10.2.6.回流焊接.......................................................................................................................................2510.2.7.SMT无铅焊点质量检验..............................................................................................................2610.2.8.无铅SMT返修.............................................................................................................................2610.3无铅波峰焊/后焊工序....................................................................2610.3.1.波峰焊用焊锡条选用...................................................................................................................2610.3.2.波峰焊/后焊用助焊剂选用..........................................................................................................2710.3.3.助焊剂喷雾器的选用...................................................................................................................2710.3.4.预热温度.......................................................................................................................................2710.3.5.焊接要求.......................................................................................................................................2710.3.6.焊点质量.......................................................................................................................................2710.3.7.锡缸中铜离子浓度的控制...........................................................................................................2810.3.8.后焊电烙铁选用...........................................................................................................................2810.3.9.后焊用锡丝要求...........................................................................................................................2810.3.10.其他要求.......................................................................................................................................2810.4返修工序...............................................................................2810.4.1.返修电烙铁选用...........................................................................................................................2810.4.2.返修用助焊剂...............................................................................................................................2810.4.3.BGA返修.....................................................................................................................................2810.4.4.插件元件返修...............................................................................................................................2910.5无铅工艺的检测要求.....................................................................2910.5.1.切片检测.......................................................................................................................................2910.5.2.离子污染测试...............................................................................................................................2911
附件:无铅锡膏资料................................................................................................................................................29
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1目的
制订本通用工艺规范的目的是为界定在港湾公司PCBA生产过程中必须遵循的基本工艺要求。由于欧盟于2OO3年1月27日由官方正式颁布RoHS(即《禁止在电子电气产品中使用某些有毒有害物质的法规》)。规定从2OO6年7月1日开始,禁止铅和其它5种有毒物质在电子产品中的应用。同时对废弃电子产品制定了强制回收的规定(WEEE)。日本也于2OO1年颁布相关法规对电子产品中的“铅”进行回收再利用。美国的相关法规,要求产品的使用材料中,“铅”的重量百分比超过O.1%必需备案,对违反上述规定的企业将处以2.5万美元的罚款。在世界环保的大潮下,2OO4年3月中国也颁布了《电子信息产业部污染防护管理办法》,这是中国首部电子信息产品污染环境防治的法律。因此从2005年12月开始,港湾补充了有关无铅工艺等要求。
PCBA检验按照港湾公司的内部标准及IPC-A-610C/DII级产品的标准进行,两者有冲突时以港湾公司的内部标准为准。
规范中的红色加重字体表示特别重要的要求。新增第10章无铅工艺要求中未说明的其他要求默认和有铅要求一样。
EMS工程部、品质部应仔细阅读和培训员工,将本规范的要求落实到具体的操作指导中。
2范围
适用于港湾公司PCBA的生产场合,同时也可以作为供应商稽核的依据。
3定义
无铅:指的是符合RoHS的产品,包括对Pb(含量<0.1wt%)、汞、六价铬、镉、PBB和PBDE的。特殊的高含铅量(>85%)软焊料(例如Pb95Sn5或Pb90Sn10),不能称为无铅产品,但是符合RoHS指令中的豁免条件。
RoHS指令:RestrictionoftheUseofHazardousSubstancesinElectricalandElectronicEquipment在电子和电气设备中使用危险物质,规定在2006年7月1日以后出厂的产品将不能含有:铅/汞/镉/六价铬/多溴联苯/多溴联苯醚。
WEEE指令:WasteElectricandElectronicEquipment废旧电子和电气设备法规是一个欧洲的产品“收回”计划。
有铅锡膏:铅含量大于0.1wt%的锡膏。无铅锡膏:铅含量小于0.1wt%的锡膏。
4引用标准和参考资料
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。序号1234
编号IPC-A-610CANSI/J-STD-004ANSI/J-STD-005ANSI/J-STD-006
名称
AcceptabilityofElectronicAssembliesRequirementsforSolderingFluxesRequirementsforSolderingPastes
RequirementsforElectronicGradeSolderAlloysandFluxedandNon-FluxedSolidSoldersforElectronicSolderingApplications
Handling,Packing,ShippingandUseofMoisture/ReflowSensitiveSurfaceMountDevices
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5ANSI/J-STD-033
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67
IPC-4553IPC-4554
ImmersionSilverPlatingforPrintedCircuitBoardsImmersionTinPlatingforPrintedCircuitBoards
5表面贴装(SMT)工序
5.1丝印机及钢网制作要求
5.1.1.印刷设备的要求
(1)如果单板上有1.0mm及1.0mm以下间距的BGA,或有0.5mm及0.5mm以下间距的QFP/SOIC/LLP/QFN,或有0402及0402尺寸(英制)以下的器件,则使用的焊膏印刷机必须具有以下功能:
a)自动光学对中功能;
b)慢速离网(Snap-off)功能;c)自动擦网功能;
d)采用不锈钢材质的刮刀。
(2)器件距离板边距离不够时(因设计上没有空间),需要EMS自行制作夹具。
5.1.2.钢网制作要求
(1)单板上的QFP等引脚器件的管脚间距大于等于0.65mm,并且没有BGA类器件时,可以选用化学蚀刻方式;
(2)单板上QFP等引脚器件的管脚间距小于0.65mm,或有BGA类器件时,必须选用激光切割;
(3)单板上有2个以上BGA,或者有2个以上管脚间距小于等于0.5mm的QFP时,使用的钢网表面要进行电抛光处理。
5.1.3.在研发阶段的钢网制作要求
(1)当PCB上有SMD焊盘的宽度范围小于200mm以下时,应考虑TOP和BOTTOM面共用一块钢网;(2)在样机试制阶段,如果PCB上没有BGA等无引脚器件同时SMD器件又少于20pcs时,在试制批量
小于10pcs情况下,应考虑用手工焊接SMD器件而不用制作钢网;(3)PCB版本升级后和升级前的对比在以下情况的,可以不用制作新钢网:
a)只是5个以下的CHIP元件位置有变化,其他IC类的元件均没有变化(试制批量小于10pcs),不用制作新版本的钢网;b)只是在旧版本PCB基础上删除了元件,不用制作新版本的钢网;
c)只是在旧版本PCB础上增加了元件,应在旧版本钢网的基础上修改,而不用制作新版本钢网;d)只是在旧版本PCB基础上,对SMD焊盘的大小、数量进行了修改的,应考虑不用制作新版本钢网,而用旧钢网修改;
(4)对于上述没有钢网的PCB加工情况应作好记录;
5.2焊膏要求
(1)在港湾公司产品上使用的焊膏品牌、型号及将来进行的任何变更都必须获得港湾公司工艺的认可;(2)所使用的焊膏必须满足J-STD-004和J-STD-005标准中的要求;(3)可以用在港湾公司产品上的焊膏中的助焊剂类型为:
ROL0、ROL1、REL0、REL1、ORL0(助焊剂类型的定义参见4.1)
(4)未在港湾公司产品上使用过的焊膏必须进行鉴定试验(依据J-STD-004和J-STD-005标准)和工艺
试验、可靠性试验后才可以使用。
(5)新旧锡膏不能混合使用(因锡膏的特性已经不相同),开封使用的锡膏尽量一次性使用完,未使用完
的锡膏可以收回到空罐中,密封保存,如果预计8小时内没有再生产的话,应放到冰箱保存,这种旧
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锡膏最多重新使用一次;
(6)带BGA,0.5mm以下间距单板,锡膏必须使用新锡膏;
(7)印上单板的锡膏,从印锡完成到过回流焊接的停留时间最多不能超过1小时,在做首检时特别需要注
意。
(8)在钢网上锡膏停留超过30分钟,应收回到空罐中保存,再使用时应搅拌。
5.3锡膏使用时间要求
由于一般锡膏是锡铅合金焊料加上一些溶剂、助焊剂、活性剂等混合而成,在空气中暴露的时间过长,会造成锡膏溶剂过度挥发,影响助焊剂活性,会造成锡膏焊接不良,严重的会造成不能焊接。
锡膏从在空气暴露到回流焊接的时间通常要求控制在1小时以内(优选40分钟以内),超过1小时的,锡膏的焊接质量将不能保证。因此务必控制好单板印锡到回流焊接的时间。
EMS工程部和SMT车间的工程技术人员,在SMT上线加工前,需要检查和估算单板从印刷锡膏、贴片、炉前检查到进行回流焊接的总时间,如果物料散料多,需要控制在回流炉前手工放置的器件的数量(例如合理安排手放元件种类和数量,简单元件可以放到炉后去焊接)优先充分保证锡膏的焊接时间要求。炉后的QC检查重点检查手工放置的器件焊接质量。
港湾BigHammer6813,OpCity30,Hammer10000ESP,PowerHammer是我公司的重要产品,EMS在生产上述产品时,要按以下要求使用锡膏:
1:要使用新开封的锡膏。不允许使用用过的锡膏。
2:不允许在使用过程中,掺入旧锡膏。旧锡膏可以用在其他的产品上。3:印完锡膏到开始回流焊的间隔时间要控制在1小时以内。
4:如果生产停止一个小时以上,印刷机内的锡膏不能再使用。再生产时,要使用新开封的锡膏。
5.4BCC、QFN、LPP封装器件加工要求
BCC、QFN、LPP等无引线封装器件因器件尺寸小,引脚不可见,引起加工和返修的问题。这里主要对钢网的开口和加工注意事项做一个说明和指导。
(1)器件介绍:BCC、QFN、LPP等无引线封装器件如图示:
通常尺寸很小,只有6x6mm左右,引脚间距0.5mm(2)钢网的开口要求:通常器件的焊盘为:
PCB上焊盘设计为:
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钢网开口为:
尺寸为:
(3)印锡是务必保证焊盘上的锡膏没有漏印;
(4)贴片时请将贴片压力设到最小,以免压塌锡膏;
(5)返修时请在返修工作站进行,制作专用小钢网在器件上印锡,再贴片(需要制作印锡的工装夹具);(6)在首件加工完后用X-ray检查是否有短路、虚焊等缺陷,如有,请立即调整相关工艺。
5.5贴片要求
(1)制定贴片程序时,在板上丝印与提供的座标文件有冲突时,以座标文件为准,并需要及时知会港湾公司的相关人员(或反馈在试制报告中),以便升级时修改PCB;
(2)除来料为散装的器件允许手工贴放外,其它所有的卷装、管装、盘装的器件都必须使用机器进行贴装;(3)不允许使用机械爪对中的方式贴装;
(4)BGA的丝印位置只能是参考,不能完全用于判断器件的贴装位置;(5)BOTTOM面顶针不允许顶到器件上;
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(6)器件距离板边距离不够时(因设计上没有空间),需要EMS自行制作夹具。
5.6回流焊接曲线制订及测试要求
5.6.1.回流焊接曲线制订
(1)使用实际的板(带有器件)进行温度曲线的测试,设计相近的产品可以使用同一块测试板;(2)器件距离板边距离不够时(因设计上没有空间),需要EMS自行制作过炉用夹具,注意夹具所用材料必须耐高温,且不能影响到单板的焊接曲线及焊接效果;
(3)回流焊接曲线根据焊膏供应商推荐曲线制订,同时必须满足板上所用的所有元器件的耐热能力要求。(4)针对Sn/Pb焊接,要求熔点183°C以上时间为有45~90秒,最高温度至少为220°C±5°C(通常最高温度要求在225°C±5°C);
当只有部分器件为无铅引脚/焊球器件,焊料仍为有铅焊料的情况时,应视作有铅焊接工艺,板上无铅器
件焊点处的最高温度至少为225°C,参见5.8节。
全板为无铅焊接(无铅器件+无铅焊料)时,按无铅工艺要求执行(参见第10章无铅工艺要求),任何
温度曲线不能满足以上要求时必须获得港湾公司工艺工程师的认可后才能使用;
(5)温度设定时应尽量使PCB上各区温度均匀,以免造成板变形及产生过大的应力,下图例子为最佳的状况,即回流焊接曲线在183°C处的(针对某一器件,如BGA);
=0
0
(6)在PCB背面没有元件时,SMT应优先考虑PCBA在网带上过板回流焊接,以避免PCBA悬空受热变形,同时测试炉温的位置也应与PCB过炉位置一致,在网带上进行测试。
5.6.2.热电偶选用及放置要求
(1)热电偶材质优选镍铬-镍铝合金(K型);(2)铜-铜镍合金(T型),铁-铜镍合金(J型),镍铬硅-镍硅镁合金(N型)也可以选用;(3)热电偶最少要有4个;
(4)放置热电偶的基本原则是,元件最密的地方,元件最稀疏的地方,温度最高元件(一般为小元件),温度最低元件(一般为大元件,例如BGA),都要放热电偶;
(5)测量BGA焊球的焊接温度时,热电偶应放入BGA底部焊点处测试其实际的温度;
5.6.3.回流焊接曲线测试频率
每天每台回流炉最少测试一次,并且在转换产品生产时也要进行温度测试。
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5.7潮湿敏感器件的储存、使用要求
必须严格按照J-STD-033的要求对潮湿敏感器件进行储存、使用,港湾公司另有要求的除外。
5.8无铅器件在有铅焊接中的回流工艺要求
根据Intel公司的研究报告和一些国际组织的研究结果,采用有铅锡膏焊接无铅BGA时,焊球最高温度(PeakTemperature)要达到,高于的持续时间(DwellTime)要达到60秒到90秒。温度低于以上要求,会引起可靠性问题。后续生产中,EMS要确认BGA来料是否是无铅器件,如果无法判断是不是无铅器件,则按无铅器件处理。EMS工程部要根据这个要求,制定相应回流焊炉温曲线。
6返修工序
6.1手工修理和焊接的一般要求
(1)手工焊接时务必使用免清洗助焊剂,即使焊锡丝本身带有助焊剂;
(2)烙铁头在引脚上的焊接移动速度不可太快,需要保证足够的引脚焊接时间;
(3)焊接过程中不能用烙铁头对引脚施加大的应力,以免损坏引脚和焊盘(这一点尤其重要),焊接应通过增加焊锡进行,请工程部多加培训员工;
(4)由于欠料需要对QFP/SOP等翼型引脚器件进行焊接时,应先将焊盘表面加一层焊锡,再将器件准确放置并定位(四周引脚预焊接),最后使用烙铁加锡焊接,保证引脚的根部有焊锡,手工焊接应注意保证QFP/SOP等翼型引脚器件的引脚在同一水平线上,避免倾斜翘脚。
(5)并不是所有的贴片元件,都可以过回流焊。有一些贴片元件不耐高温,要用手工焊接,例如贴片式电池,具体焊接应根据产品资料的要求进行。烙铁头不能接触元件(例如电池)本体。
6.2电烙铁修理要求
(1)优先选用恒温烙铁,并根据产品情况合理选择烙铁功率和烙铁头的规格(2)有铅焊接的烙铁温度控制在350-390°C范围内,每天至少检查一次;(3)能够满足静电防护的要求;
(4)必须制订详细的说明并进行培训确保员工能够针对不同类型的器件选用合适的烙铁头。
(5)使用烙铁时要注意不要用烙铁头施加过大力量,以避免对PCB造成损伤,例如划破绿油,焊盘脱落、PCB起泡等问题。正确的方法是借助助焊剂(锡丝中的助焊剂含量是不够的)和焊锡对焊点加热焊接。
(6)烙铁在单一焊点的接触焊接时间每次不要超过5秒,对于与大铜箔相连的焊点,由于散热较快,不易焊接,需要考虑使用其他加热手段预热,再焊接;
(7)QFP等多引脚的SMD芯片的重新修理焊接的一般要求:将SMD的焊盘上需要保证有一定量的焊锡(以避免修理后的引脚跟部没有焊锡,这会造成可靠性问题),优先考虑BGA返修台进行重新焊接,
6.3BGA返修台返修要求
(1)必须有底部加热器;
(2)上部、底部加热器要求能进行分段温度设定;(3)必须可以设定程序自动拆卸BGA/QFP;
(4)合理选择尺寸合适的吸嘴和热风罩(避免损坏周围器件);
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(5)贴装器件时必须使用光学对中系统如:菱镜折射同步上下对位;(6)必须靠压力感应来确定贴装时元件是否放置到位;(7)设备接地良好;
(8)吸嘴、热风罩、工作台面等能够满足静电防护的要求;(9)板底的支撑不能损坏底面的元器件。
(10)返修BGA时,植球后需要在锡球上重新印锡膏后,再把BGA焊到板上。不允许只在BGA锡球上刷焊锡膏,就把BGA焊到板上,这会严重影响BGA修理焊接的可靠性。
(11)植球焊球必须和原器件的焊球合金成分一致;
(12)BGA、QFN、QFP以及多引脚器件以及使用常规烙铁难以修理的器件,请优先使用BGA返修台修理。
(13)QFN封装(QuardFlatNo-lead方形扁平无引脚封装)和CSP有些相似,但元件底部没有焊球,与PCB的电气和机械连接是通过PCB焊盘上印刷焊膏、过回流焊形成的焊点来实现的。
QFN返修通常要求使用焊膏在QFN和印制板间形成可靠的电气和机械连接。目前比较可行的涂敷焊膏的方法有三种:一是传统的在PCB上用维修小钢网印刷焊膏,二是在高密度装配板上的焊盘上点焊膏;三是将焊膏直接印刷在元件的焊盘上。
上述印锡的方法都需要非常熟练的返修工人来完成这项任务,请EMS尽快培养熟练的返修技术员。同时返修设备的选择也是非常重要的,对QFN焊接有非常高的要求。在重新焊接过程中需要防止因热风量太大将元件吹掉。
6.4修理中使用的辅料要求
(1)使用的助焊剂必须为免洗助焊剂(包括锡线中内含的助焊剂及BGA返修时所用松香膏);
(2)PCB上焊点清洗请使用工业酒精(含量为97%以上的无水乙醇)或IPA,使用其它清洗液时必须先获得港湾公司的认可。
6.5返修焊接温度要求
(1)有铅焊接用的烙铁温度控制在350-390°C范围内,每天至少检查一次;无铅焊接参见第10章;(2)BGA返修台拆、装BGA的温度曲线要求与回流焊接的曲线相同,且每天至少检查一次。
6.6植球工序要求
(1)必须使用小钢网在BGA器件上印刷松香膏或锡膏,然后再放置锡球-回流焊接的方式,不允许采用用小刷子把松香膏直接刷涂在器件上的方式。
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6.7PCB返修次数的和要求
6.7.1.SMD焊盘的返修次数要求
通常的PCB板材(FR-4)的SMD焊盘(含BGA等无引线封装器件)的耐热冲击能力是有限的,所以对于SMD元件的焊盘的维修操作的次数也是有,港湾要求对于SMD焊盘的维修热冲击不要超过5次,即正常生产1次(片式元件可能有2次回流,允许多一次热冲击),维修拆离1次,重新焊接1次,再次拆离1次,再次焊接新器件1次,因此EMS必须合理安排器件的更换。
6.7.2.插件器件的过孔返修次数要求
插件器件的过孔返修次数允许5次。(正常焊接1次,拆离1次,修理焊接1次,再拆离1次,新器件焊接1次)
6.7.3.压接连接器的过孔返修次数
压接连接器的压接孔允许压接3次。(正常压接1次,拆离1次,压接1次,拆离1次,压接1次)
7波峰焊接(THT)/后焊工序
7.1过炉工装的制作
由EMS自行设计、制作单板过炉所用的托架、压条、压块等工装、夹具。
7.2助焊剂的选用与涂敷要求
7.2.1.助焊剂的选用
(1)在港湾公司产品上使用的助焊剂品牌、型号及将来进行的任何变更都必须获得港湾公司工艺人员的认可;
(2)港湾公司依据J-STD-004标准对助焊剂进行分类:J-STD-004对助焊剂的分类焊剂(主要)组成材料FluxMaterialsofComposition
Rosin(RO)
焊剂活性水平(卤素含量%)/焊剂类型FluxActivityLevels(%Halide)/FluxType
Low(0.0%)Low(<0.5%)Moderate(0.0%)Moderate(0.5~2.0%)High(0.0%)High(>2.0%)
Resin(RE)
Low(0.0%)Low(<0.5%)Moderate(0.0%)Moderate(0.5~2.0%)High(0.0%)High(>2.0%)
Organic(OR)
Low(0.0%)Low(<0.5%)Moderate(0.0%)Moderate(0.5~2.0%)
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焊剂标识(代号)FluxDesignator
ROL0ROL1ROM0ROM1ROH0ROH1REL0REL1REM0REM1REH0REH1ORL0ORL1ORM0ORM1
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L0L1M0M1H0H1L0L1M0M1H0H1L0L1M0M1
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High(0.0%)High(>2.0%)
Inorganic(IN)
Low(0.0%)Low(<0.5%)Moderate(0.0%)Moderate(0.5~2.0%)High(0.0%)High(>2.0%)
H0H1L0L1M0M1H0H1
ORH0ORH1INL0INL1INM0INM1INH0INH1
(3)可以用在港湾公司产品上的助焊剂类型:
ROL0、ROL1、REL0、REL1、ORL0
(4)未在港湾公司产品上使用过的助焊剂必须进行鉴定试验(依据J-STD-004标准)和工艺试验后才可以使用。
7.2.2.助焊剂的涂敷要求
只能使用喷雾方式(自动控制喷涂时间与喷涂量)进行助焊剂的涂敷,不能使用发泡方式。
7.3焊锡条的选用
(1)焊锡条必须满足J-STD-006的要求,特别是其中的杂质含量不能超标;
(2)在生产过程中会带入许多杂质,最常见的就是电路板上溶解下来的铜杂质,因此需定期对锡炉中的焊料按J-STD-006的要求进行检验
7.4器件预成型要求
(2)器件因设计或来料问题以致在焊接后引脚过长而不能满足标准要求时,必须在插件前先预成型,不允许
在焊接后再统一剪脚以免影响焊点的强度。个别引脚在焊接后超常允许手工剪脚,但剪脚后需要对焊点重新焊接,避免剪脚位置有锡裂的现象;
(3)除标准的连接器网口、压接连接器、多引脚插针等以外,需要剪脚的插件器件的引脚露出板面的的高
度,港湾要求为1.5mm±0.5mm。
7.5插件前的装配
(1)有些器件(电源模块、板边连接器等)因考虑强度问题,需要用螺钉从PCB的背面固定该器件,因
此需要在插件前装配该紧固螺钉,严禁在波峰焊接后再来装配紧固螺钉(这样会造成焊点存在过应力,焊点断裂);参见下图:
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7.6波峰焊参数(Sn/Pb焊料)
在最终确定波峰焊接工艺参数前,必须确认器件能够承受所设定温度的冲击。
7.6.1.预热温度
单面板为
~
;双面板为
。
的锡-银-铜合金(SnAgCu),焊锡锅的温度应在260°-之间。
之间。对于高熔点的
~。
7.6.2.焊料槽温度
有铅焊接:~无铅焊接:对于熔点为
合金,如锡-铜(SnCu),焊接温度可在270°-
7.6.3.波峰高度及压锡深度
波峰高度主要影响焊锡流速及被焊件与波峰的接触状况。一般波峰焊机波峰高度可在0mm~10mm之间进行调整,最佳波峰高度宜控制在6mm~7mm。印制板压锡深度为板厚的1/2~3/4。
7.6.4.牵引角¦Á
牵引角对焊件与焊锡的接触和分离情况均有影响。牵引角合理数值应控制在3°¡Ü¦Á¡Ü7°之间。
7.6.5.传送速度(V)和焊接时间(t)
传送速度直接影响到被焊印制板的预热效果、焊接时间和焊点与焊料的分离过程。焊接时间一般为3s~4s。下图为波峰焊典型工艺曲线:
波峰焊典型工艺曲线
7.6.6.波峰焊温度曲线测试要求
(1)以上提到的波峰焊参数仅是推荐值,生产工艺人员需根据实际情况进行相应的调整;
(2)波峰焊温度曲线测试时必须测量板面SMD器件(特别是BGA类器件)焊点的温度,并必须确保其温度在熔点以下,避免SMD焊点再次出现熔化现象;
(3)每天每台波峰焊炉最少测试一次温度曲线。
7.7插装器件安装位置要求
(1)轴向引脚器件安装后器件本体必须与PCB板表面相接触(高散热器件除外),如下图所示:
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(2)大于1w的器件需要抬高最少1.5-5.0mm(指器件本体与板面之间的距离);
(3)插装(包括螺钉安装、铆钉安装)器件本体应尽量在丝印框的正,不允许超出到丝印框外,以免与板上其它器件导电本体相接触,造成短路故障,如下图所示。
元件贴板并居中放置,避免与旁边的变压器或插座裸露的引脚相接触元件已超出丝印框外,不可接受(4)所有板边连接器的位置都是有安装位置的准确要求,在焊接时就必须考虑使用工装,例如网口连接
器、同轴头、复位按钮等。
(5)有些电极裸露的插装器件并排安装时为相互间易出来短路情况时,要求在插件错开放置,如:SoftUp208DIAD-PA21MSB-主板四个气体放电管(元件编码:31110024,位号为:GDT4、GDT3、
GDT1、GDT2)间距太小,极易造成相邻电极短路,如下图所示:
因此在插件时,注意必须将黄色所表示的元件电极错开,如下图所示:
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(6)气体放电管由于需要考虑防雷安全距离要求,壳体侧面不能直接接触金属物,所以在插件时注意采取措施
避开直接接触(金属物体应远离2mm以上),可以采用打热溶胶的形式隔离。
7.8对于引脚没有露出板面的连接器焊接工艺要求
由于港湾有的产品单板(包括背板)厚度较大,在加工过程中,有一些连接器的引脚没有伸出焊接面,在焊接中EMS如果只使用一般的手工焊接方法极易出现焊锡透锡不良,焊点虚焊(或称冷焊)的问题。
在连接器引脚长度不能改变的情况下,为解决虚焊(或冷焊)/透锡不良的问题,要求严格按照以下方法进行焊接:
(1)对于引脚没有伸出焊接面的连接器,优先考虑波峰焊接;不能使用波峰焊的产品单板,退一步应考虑小锡炉焊接;
(2)在不可避免需要手工焊接时,焊接前必须先将连接器焊接位置的较大范围内PCB预热处理(可以使用风筒加热,但不能加热过渡损坏PCB,需要EMS工程部提前试验,以便将加热时间和方法通知操作员工),理想的PCB板面预热温度在左右,预热后应立即焊接引脚.对于引脚数量很多的器件,焊接一些引脚后,需要再次预热.
(3)对于引脚极短焊接难度较大的器件,可以采用导锡焊接方式:既利用细铜丝深入引脚焊孔,再加锡焊接的
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方法,可以有效解决透锡不良的问题.避免虚焊或冷焊,参见下图:
(4)焊接时为防止松香倒流入连接器,要求按以下步骤操作:先在连接器对应的BOTTOM面刷涂适量的液态免洗松香(不能用松香膏),并在TOP面相应位置用干净的碎布沾少许环保水或工业酒精将流入TOP面的松香擦去,最后才将连接器插入板中进行焊接;
(5)试制样机的产品也需要EMS按此要求执行.
7.9单板上散热、发热器件装配后与其它器件的间距要求
单板上的散热及发热器件如项目编码为43120010的电源模块(下图所示)因本身热量较大,为避免损坏单板上其它器件(特别是一些不耐高温的器件,如:电解电容、线缆、继电器等),影响产品的长期使用寿命,要求其在单板上焊接后器件本体与板上其它器件间距离大于或等于1mm(或按具体产品文件的说明)。
例如:
在印制板FH67MSB.1、FH67MSB.2、FH67MSB_N.1、FH65MSB.1、FH65MSB.2、FH65MSB_N.1上43120010电源模块直立焊接在Q7000、Q7002、Q7001位置,与C7020、C7001、C7019、C7005、C7014、C7002上焊接的电解电容距离很近,加工过程很容易就会使用它们靠在一起,为产品留下隐患。因此,要求在焊接过程中采用相应的工艺处理方法保证两者间距达到要求,如:
(1)对该电源模块的引脚进行弯脚加工,使器件在焊接后有一个5-10度的倾角;(2)焊接前在电源模块与电解电容间加一厚度¡Ý1mm的阻隔物(例如一合适的PCB工艺边,此阻隔物在焊接后会取掉),使两者间在焊接过程中保持要求的间距;
(3)QC在焊接后进行检查保证两者间距;(4)必要时用加热熔胶的方法固定器件。(5)厚膜电路电阻要离开继电器1mm以上,防止烫伤继电器验收标准:焊接后电源模块与电解电容的器件本体间距离D¡Ý1mm。
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7.10分板要求
(1)优先选择机器分板。对于板面宽度小于100mm的V-CUT拼板,必须使用分板机分板。板面宽度大于100mm,可以采用人工分板。参见附图
(2)分板后为避免板边毛刺影响后续的装配,要求使用锉刀或砂纸对板边残留的毛刺进行打磨,理想状况
是毛刺不突出板的边缘,最低接收标准为:毛刺不影响后续装配,并不存在划伤人手的隐患。(大多数PCB在设计时已经将邮票孔位置内缩,不存在此问题,有一些历史遗留问题需要EMS处理)下图所示为残留毛刺过长,未进行任何处理的情况:
7.11板边多个同轴连接器的特殊安装要求
(同轴连接器-SMB/75欧姆-弯/公-定制-PCB焊接型)装配方法。正确的装配方法。第一步:在装拉手条之前先装好平垫,如图一所示:
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图一
第二步:装上拉手条,再装上弹垫如图二所示:
8装配工序
8.1EMS选用热缩套管标准和使用方法
EMS选用的热缩套管必须符合以下标准:(1)产品要符合UL224,VW-1标准。(2)材质优选聚烯烃类无卤材料。(3)收缩温度~(4)连续使用温度,-~
(5)径向收缩率≥200%(6)-5%¡Ü轴向收缩率≤+5%(7)抗张强度≥10.4Mpa(8)老化温度和时间
(9)老化后抗张强度≥7.28Mpa(10)老化后断裂伸长率≥100%(11)体积电阻率≥10欧姆/cm
(12)击穿强度≥15kV/mm(13)燃烧性,符合VW-1标准(14)颜色选用灰色或黑色
(15)根据被包裹的线缆的工作电压值计算选用的热缩套管壁厚,最小壁厚为0.2mm(16)壁厚≥电压值/击穿强度
(17)每种热缩套管适用的线缆直径尺寸范围为0.57d~0.92d,d为热缩套管内径
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注意:在加热热缩套管时,必须使用合适功率的热风筒,并规定加热时间、加热距离以保证收缩温度控制在以上标准范围内,禁止使用打火机,电烙铁等进行加热。
8.2螺钉安装要求
(1)将要用到的螺钉/螺栓、垫片分类存放,以利提高工作效率;(2)垫圈的使用
a)除非设计图纸另有规定,当标明使用平垫圈、弹簧垫圈又没有指明套叠次序时,零件按以下说明装配:
对于螺栓连接:螺栓头—平垫圈—被连接件—平垫圈—弹簧垫圈—螺母,见下图左;对于螺钉连接:螺钉头—弹簧垫圈—平垫圈—被连接件,见下图右。螺母弹簧垫圈平垫圈平垫圈螺栓头平垫圈弹簧垫圈螺钉头b)对于非金属件(如PCB、塑料件、胶木等)及软性表面不允许直接安装弹簧垫圈;对陶瓷制品等脆性表面不宜安装弹簧垫圈防松,应采用自锁螺母或双螺母等方式紧固。(3)根据将要装配的螺钉大小和装配要求,选用合适的紧固工具:
a)对流水线上小型部件的装配,如电源、单板上结构件,要求采用可测力矩的电动起子;b)对机架上后背板、小型零件的安装可以采用一般的起子(螺丝刀)和板手进行装配;
c)使用可测力矩工具时应该注意:要根据工件材质和防松要求设定一合适力矩值(下表供参考).
锁紧力矩要求kgf.cm
螺纹公称
尺寸M3M4M5M6用途
拧入件材质及相应锁紧力矩
塑胶件、铝板、铜板
381520
钢
低预紧力
6163050
中预紧力10.8285490用于机架与插箱的紧固
高预紧力153072120
用于有振动、较重零件
的紧固
用于一般零件的紧固
d)对机架上装配的较大、较重零部件的紧固,如插箱,一律采用可测力矩工具紧固。e)可测力矩的电动起子/工具每天都应进行至少一次校验。
(4)紧固时注意起子杆要垂直于被连接件,以免损伤螺钉头十字槽;
(5)注意螺钉的紧固顺序,零、部件的固定一般都需要使用两个以上的成组螺钉,紧固时一定要做到交
叉对称、分步拧紧,逐个拧紧容易造成被紧固体倾斜、扭曲和碎裂;
(6)螺钉一定要拧紧,对使用可测力矩紧固工具进行紧固的螺钉,一定要紧固至起子头打滑为止,对使
用一般紧固工具进行紧固的螺钉,一定要紧固至弹簧垫圈压平为止;
(7)装配完成后,应该全面检查紧固情况是否符合要求;
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(8)当遇有螺纹滑牙无法拧入的情况时,要采取补救措施,不允许将螺钉勉强放入敷衍了事。
8.3铆钉安装要求
(1)根据铆接工具的说明书要求进行铆接;
(2)铆接后,铆成头应紧密地平贴于铆接件表面,不能松动和外斜;
(3)应按对称交叉顺序进行铆接。铆成头的形状应符合要求,不允许有压坑、下陷、伤痕、裂纹等机械损伤;
(4)铆成头周围的被铆接件表面应平整,无明显凹陷和开裂现象;
(5)对抽芯铆钉的铆接,拉铆铆头与铆钉头应该紧贴被铆工件表面;连接器铆钉铆接的两个工件间应该无间隙;
(6)对空心铆钉的铆接,扩铆翻边处的裂口不能多于2处,其裂口长度不得超过翻边宽度的一半。(7)单板上欧式连接器用2512铆钉需要注意:
所用拉杆有标准(头部直径1.78mm)、大一号(头部直径1.85mm)、大二号(头部直径1.93mm)等三种规格。大二号一般不推荐使用。
拉杆头部磨损程度控制:控制头部尺寸不要低于1.76mm。
由于连接器铆接安装孔径、连接器材质、铆钉尺寸和材质等都会有细小的差别,而这种铆接方式对尺寸要求很严,为了实现正常的铆接,一般是通过选用不同尺寸的拉杆来解决的。
8.4压接要求
压接时必须要有上下模,同时必须有文件明确规定可以使用的最大压接力,所使用的压接设备必须能够保证压接时不会超出此最大压接力的要求。
8.5散热片的安装要求
8.5.1.安装位置要求
除非有特别文件说明,否则散热片都要居中放置。
8.5.2.安装方向要求
散热片安装方向必须与风道走向一致,如下图所示:
8.5.3.散热片上风扇的安装要求
散热片上的风扇安装时必须保证风向朝下,即要对着散热片吹风。
8.5.4.导热胶的安装预紧压力要求
导热胶的使用工艺规范参见《导热辅料使用工艺规范》(V1.0)。
使用导热胶安装散热片时,需要在预压紧时间(1-3分钟,优选3分钟)内,保持大约大于0.5kg-3kg的压紧力,使导热胶将散热器预固定。
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8.6飞线材料要求
8.6.1.飞线型号选择
飞线型号必须依据通过飞线上的最大电流进行选择,由港湾公司在具体产品的工艺文件中指定。
8.6.2.飞线颜色要求
除非有产品工艺文件特别说明,否则在飞线时必须使用绿色的飞线。
8.7热融胶的技术要求和使用规范
(1)EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)含量为28%到32%的热熔胶比较适合我公司产品。这类热熔胶为白色透明状,软化点比较高,在80℃以上,同时黏度也比较大。
(2)选用60w的热熔胶胶,胶的加热温度要在160℃以上,固化时间在8秒钟以上。
(3)需要点胶加固的元件,要在元件四周点胶,大的元件要分两处点胶。例如,卧式电感线圈,要在线圈四周分两处点胶,不要把胶点到线圈中心。
(4)热熔胶的拆除方法:将IPA或酒精(乙醇)少许滴在热熔胶上,待(一分钟左右时间)热熔胶硬化后即可拆除。
8.8标记胶的使用规范
标记胶(优选红色)的作用是防止拆卸,一般是在禁固螺钉的位置点上一点。(1)每块板的对角2个螺钉位置为优选的打标记胶位置;(2)标记胶打在安装螺钉的一侧(不打到螺钉头内),不要粘到别的元件上。参见下图:
9其它
9.1涂敷有机硅树脂保护膜的要求
(1)涂敷位置:按港湾公司相关文件要求,一般连接器、软件插座、开关、散热器、散热区域、插板区域等是不允许有涂敷材料的。
(2)涂敷材料:SCC3(DCA),要求按照其产品说明进行储存和安全使用;(3)涂敷工具:小细毛刷,不能有掉毛掉色现象,毛越细越好。(4)涂敷要求:a)清洁和烘板,除去潮气和水分。烘板条件:130°C,2小时,在烘箱中自然冷却后才能取出来涂敷;b)用刷涂的方法涂敷,位置参见上面的要求,刷涂面积应比器件所占面积大3倍以上,以保证全部覆盖器件和焊盘;c)刷涂时板尽量平放,刷涂后不应有滴露,刷涂应平整,也不能有裸露的部分,涂敷厚度在25um左右。d)刷涂后平放在支架上,准备固化,需要用加热的方法是涂层加速固化。涂层典型固化时间是:室温下搁置2小时,然后在90°C下烘烤2小时(或45度,烘烤24小时)。如果涂层表面不平或含有气泡,在放
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入高温炉内固化应在室温下多放置些时间以便让溶剂闪蒸出来。(5)涂敷时的环境和安全主意事项:
由于SCC3是液态硅酮树脂,含有二甲苯;应避高温和避明火;应具备足够的通风条件;避免长时间吸入蒸气和长时间或反复与皮肤接触;固化后的加工件基本上对人体无害。涂敷操作注意安全和防护,环境应通风,员工应带防护面具。(6)涂敷质量的检验
SCC3含有紫外线指示剂,以便于在紫外线下进行检查。(7)修复已经涂敷的器件方法
如果修复已经涂敷的器件,只需将焊接电烙铁直接接触涂层就可去掉该元器件。然后装上新的元器件,
再将该区域用刷子或溶剂清洗干净,干燥后重新用SCC3涂料涂覆好。
9.2报废单板元器件处理工艺要求
目前港湾报废单板上有许多元器件可以重新利用,但在利用这些元器件时应按照以下要求执行:(1)CHIP电阻、电容(除钽电容外)不允许再利用;(2)拆下来的元器件本体已经有损坏的,不允许再利用;
(3)拆下来的元器件引脚表面镀层已经脱落,露出内层金属的,不允许再利用;(4)无引脚的封装器件必须使用返修工作台拆卸/焊接器件;(5)底部带散热焊盘的器件必须使用返修工作台拆卸/焊接器件;(6)以前压接、焊接过的压接器件不允许再利用;(7)其他遵循相关的外观验收标准。
10无铅工艺要求
10.1PCB的要求
10.1.1.
无铅PCB选择
PCB的无铅化要求是在PCB制作过程中不含铅及其化合物,主要是PCB的表面镀层和金属化孔中不含铅,目前港湾认证和试验的无铅表面镀层有沉锡(ImmersionTin化学锡,简称ImSn或IT)、沉银(ImmersionSilver化学银,简称IS或ImAg)、化学镍/金(ImmersionGold,简称ENIG)、有机可焊性保护膜(OrganicSolderabilityPreservatives,简称OSP)。这些镀层形式在可焊性、热稳定性、储存的可靠性等均有差别,港湾会在PCB的光汇文件中说明镀层形式。
以上四种镀层在特性上的差别:特性类别沉锡IT1¦Ìm-2¦Ìm中好高中好好12个月中沉银IS0.1¦Ìm-0.16¦Ìm中极佳高低好好6个月(无硫包装)中化学镍/金ENIG最小0.5¦Ìm,最小镍2.5¦Ìm有机保护膜OSP铜面上厚度0.3¦Ìm-0.5¦Ìm厚度的基本要求厚度可控性可焊性Flux兼容性IMC影响平整度多次焊接性能储存寿命成本其他特点高较好高高好好12个月高低较好低低好一般(最多3次)6个月低膜不导电,拆开包装后在2天内用第-24-页共29页
无铅焊料焊接后平整度高,导电性强,黑镍问题无法完全解翻录必究
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没有IMC的问IMC(Ag3Sn)较其他决,焊点可靠性问题题;镀层加工后镀层材料的IMC坚固,有影响形成的SnCu层加工温度低(一般46增长很快,造成度),润湿性好;库存寿命不长
包装需使用无硫隔纸。内部公开
完,表面容易受损,生产工艺控制要求高。在无铅技术中,含Sn量高的焊点中的SnCu增长很快,影响焊点的可靠性。注:金手指板同样适用,但金手指位置不包含在内
港湾对以上无铅表面镀层均作了可焊性试验和可靠性测试,优选沉锡和沉银,特殊背板可选OSP。
10.1.2.10.1.3.
无铅PCB的储存无铅PCB的烘烤
无铅PCB板的储存要求:正常包装/原始包装形式为真空包装,对于沉银(IS)板须使用无硫隔纸。普通FR-4板材的PCB,无论表面镀层是哪一种,在开包装的一定时间范围外,为防止湿气对加工产生不良影响(分层或爆板),烘烤的条件如下:
高温烘烤:125℃24小时低温烘烤:80℃48小时。
10.2SMT工序
10.2.1.
SMT锡膏的选择
锡膏的选择型号:SAC305合金,熔点在217至220°C(传统63/37合金熔点为183°C),焊料配方(重量比)为锡96.5银3.0和铜0.5。
锡银铜合金的共融点组合约为(Sn93.6/Ag4.7/Cu1.7)。但基于美国(IOWAuniversity/AMESlab)及日本(Senju/Panasonic)的专利权,所有供应商均会少许变更合金比例,这些合金比例很细微.差异在焊点,特性上并不会造成影响。
EMS必须使用港湾已经认证过的无铅锡膏,参见附件。
10.2.2.SMT锡膏的储存和使用
l新锡膏未开封时,请置于2~10℃的冰箱内保存,贮存期限为6个月。
l开封后剩余的锡膏必须密封后置于冰箱内保存。从丝网和漏板上刮回的多余锡膏,不要与未用过的新锡膏混
合,应另用容器贮存,以免影响新锡膏的使用。
10.2.3.SMT钢网的开孔要求
无铅焊接由于锡膏的润湿性和PCB焊盘的可焊性均比有铅焊锡和焊盘差,所以钢网要求是按照PCB焊盘大小的100%开孔。
10.2.4.10.2.5.10.2.6.
锡膏印刷元件贴装回流焊接
无特殊要求。同有铅锡膏的印刷要求一致。无特殊要求。
从锡膏印刷上PCB到PCBA回流焊接的时间(包括检查/贴片等)不能超过40分钟。无铅回流焊工艺及峰值温度范围:无铅工艺温度要求在(240°C-260°C).之间。一些FR4材料在240oC以上时就会变色(变得更深更暗的褐色)。而无铅焊接的温度可能高达245到250oC,这将会给产品带来外观上的问题。但此时的基板质量(如绝缘性等)并没有变。
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(a)(b)(c)(d)(e)
典型的无铅焊接回流曲线如上图所示,具体要求如下:预热升温:升温速率控制在≤2℃/秒保温区域:130°C~165°C60–150secs
焊接升温:165°C~217°C升温速率控制在≤2℃/秒回流焊接:240°C~250°C>217°C30-60secs冷却区域:3°C/秒
实际的温度曲线随锡膏的不同在时间上略有不同,参见附录供应商文件。
10.2.7.SMT无铅焊点质量检验
无铅焊点在外观上最大的差别参见下图:
无铅焊点:表面多粒狀
具体的品质检验标准参见IPC相关文件。EMS需要制定具体的无铅焊点检验标准。
传统锡铅焊点:表明光滑闪亮
10.2.8.无铅SMT返修
参见后焊要求10.3.8,10.3.9,10.3.10。
10.3无铅波峰焊/后焊工序
10.3.1.
合金成分
波峰焊用焊锡条选用
合金熔点()
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优选SnAgCu的焊锡条,选用的焊锡条要通过港湾工艺部门的认证。同时要依据下表设定锡炉温度。
锡炉温度()
比重
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SnCuSnAgSnAgCuSnAgCuSb
227221217217
270-280265-275260-270260
7.297.447.387.24
可以使用的无铅锡条的型号是:SENJUM705;供应商是长丰耀电子有限公司。
10.3.2.波峰焊/后焊用助焊剂选用
无铅工艺焊接温度和预热温度要高于有铅工艺。因为水基助焊剂工作温度比较高,所以推荐使用无挥发性物质水基助焊剂(volatileorganiccompound-(VOC)free,water-basedflux)。
选用的助焊剂要通过港湾工艺部门的认证,推荐的有interflux的助焊剂,认证助焊剂需要提供产品离子污染测试数据,从产品的角度考虑优先顺续为:可靠性-可焊性-环保性-其他。
10.3.3.10.3.4.
预热温度为
助焊剂喷雾器的选用预热温度
-。
由于水基助焊剂腐蚀性比较强,要求选用适用于水基助焊剂的助焊剂喷雾器。
10.3.5.焊接要求
要使用双波峰,且两个波峰的距离控制在50mm-60mm。间距太小,焊接时间过短。间距太大,板上的热量会在两个波峰间散发掉。
锡槽温度设置在250~265℃。在每个波峰的焊接时间3秒~4秒。
氮气可以減少锡渣的产生并协助达成最佳上锡角度。推荐安装氮气保护装置。
无铅锡炉需用醒目牌标示出来,锡炉操作必须由取得无铅焊锡专业培训的ME技术员操作.其他任何人不得操作。
10.3.6.焊点质量
无铅焊点的质量检验标准请参照IPC-A-610D执行。典型的焊点外观例如下图:
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OKNG无铅波峰焊焊接容易产生“焊点剥离”現象焊点一般外表不平滑,严重时在线脚四周产生褶皱或裂縫。无此现象即为允收,若发现即需二次补焊。
10.3.7.锡缸中铜离子浓度的控制
无铅焊料比有铅焊料更容易和PCB上的铜形成锡铜化合物(SnCu)。锡铜化合物比有铅焊料轻,浮在有铅工艺锡缸的表面。所以在有铅工艺中,可以很容易的清理掉锡铜化合物。但是锡铜化合物比无铅焊料重,沉淀在无铅工艺锡缸的底部。所以无铅工艺要更频繁的清理锡缸,一般如果铜离子浓度大于1.5%,就需要将锡缸中的焊料倒出,清理锡缸底部的残渣。同时要放入新的焊锡条,锡缸中铜离子浓度,要控制在1.5%以内。
无铅焊料会腐蚀不锈钢,形成铁锡化合物(FeSn2),铁锡化合物会使焊点变脆。所以不能使用不锈钢锡缸,一般是在不锈钢外面加钽保护层。
10.3.8.后焊电烙铁选用
要选用高温恒温烙铁,烙铁头温度设定在以上,烙铁头选用无铅用防腐蚀烙铁头。非无鉛焊锡产品禁止混合使用,同时烙铁/烙铁架/锡丝/吸锡等工具均用无铅标识.
10.3.9.后焊用锡丝要求
要求选用SAC系列的锡线,内含免洗助焊剂,线径在0.8mm-1.0mm。优选水溶性助焊剂。助焊剂含量:1.5%(max)助焊剂活性:中或高
选择焊锡丝焊应要求焊后绝缘电阻高、离子污染低及残留物极少。EMS在选择时需要对比
10.3.10.其他要求
为了防止锡须的产生,对于表面处理为沉锡的PCB,如果存在间距在0.4mm以下(含0.4mm)的QFP/SOP,或间距在0.8mm以下(不含0.8mm)的BGA,如果实际上没有焊接上述器件的,必须在焊盘上烫山锡银铜焊锡。
其他要求有铅焊接一样。
10.4返修工序
10.4.1.10.4.2.10.4.3.
返修电烙铁选用返修用助焊剂BGA返修
要求和后焊烙铁一样。
要求和波峰焊/后焊用助焊剂一样。
焊球使用SAC无铅焊球,大小同原器件一致。
助焊膏需要SMT试验,由于无铅焊接的可焊性差一些,因此需要考虑重新认证新的BGA修理用固体助焊膏。
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