电子装联

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电子工艺学习报告

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2011年6月20日

微组装技术的类型、特点、发展趋势

文摘:随着微电子技术领域的新工艺、新技术的不断实用化,电子产品的组装技术从手工操作阶段迈入了微组装时代,电子产品实现了小型化、便携式、高可靠。国际半导体技术发展路线图对未来组装技术的走向也做了定位,指出组装和封装技术是影响集成电路( IC)工作频率、功耗、复杂度、可靠性和成本的重要因素。本文针对微组装技术的背景、类型、特点及发展趋势进行综述介绍。

背景介绍:

微组装技术( Microcircuit Packaging Technology,MPT) 是微电路组装技术的简称,它是电子组装技术的延伸,它是当今微电子技术的组成部分。电子组装技术与电子元器件发展水平相适应,不同时期的电子元器件与组装技术相结合,就产生该时期的代表产品。构成组装技术的要素有5个方面:即有源器件、封装形式、电子元件、电路基板、组装方式。世界上真正形成产业化的电子组装业已有50多年的历史。

20世纪50年代,以电子管为有源器件、金属板为电路基板、长引线元件、安装方式是将连接导线固定接在有端子的电路基板上,代表产品为木头外壳的电子管收音机;60年代以晶体管为有源器件、单面印制电路板( Printed Circuit Board,PCB )为电路基板、短引线元件、安装方式是将引线元件插入到PCB中,再进行附锡焊接,代表产品为塑料外壳的半导体收音机;70年代以半导体集成电路(IC)为有源器件、主流封装形式为双列直插式封装( Double Inline Package,DIP) 和网络插针阵列封装(Pin Grid Array,PGA) 为代表、电路基板为双面PCB 及各种陶瓷板、径向引线元件、安装方式为全自动插装和焊接元器件,代表产品为黑白电视机和彩色电视机;80年代以大规模集成电路(Large Scale Integrated circuit,LSI)为有源器件、主流封装形式为四边扁平封装(Quad Flat Package,QFP)和四边J形引脚扁平封装(Quad Flat J—ledded Package,QFJ) 、电路基板为高密度多层PCB和各种陶瓷板、表面安装元件(Surface Mount Component,SMC) 和表面安装器件(Surface Mount Device,SMD)、安装方式为自动贴装的表面组装技术(Surface Mount Technology,SMT),代表产品为电子表和电子照

相机。80年代中后期至今,有源器件为超大规模集成电路(Very—Large Scale Integration,VLSI)、封装形式以球栅阵列(Ball Grid Array,BGA)和芯片尺寸封装(Chip Size Package,CSP)为主、电路基板为高密度多层PCB和各种陶瓷多层板、电子元件多采用膜式元件及微型表面安装元件等、安装方式有SMT及倒装焊接和导电胶膜粘接等,代表产品为手机和便携式电子产品。有学者把组装技术的发展过程划分为5代,第5代即微组装技术时代。

微组装技术的基本概念是,在高密度多层互连基板上,用微型焊接和封装工艺把构成电子电路的各种微型元器件(集成电路芯片及片式元件)组装起来,形成高密度、高速度、高可靠、立体结构的微电子产品(组件、部件、子系统、系统)的综合性高技术。微组装技术作为一种综合性高技术,它涉及到物理学、化学、机械学、光学及材料等诸多学科,集中了半导体IC制造技术、无源元件制造技术、电路基板制造技术、材料加工技术以及自动化控制等技术。重要的是利用微组装技术手段实现新型电子产品的结构,以及这种产品的应用价值并对未来电子产业发展的影响。

目前微组装的典型产品结构有:多芯片组件(MCM)、系统级封装(S i P)、原片及封装(WLP)、堆叠三维(3D)或三维封装。

1. 多芯片组件

多芯片组件(Multichip Module, MCM)是20世纪90年代发展较快的一种高密度集成的电子模块,它是在混合集成电路基础上发展起来的一种高科技产品。它是将多个集成电路芯片和其他元器件高密度组装在多层互连基板上,然后封装在同一壳体内已形成高密度、高可靠的专用电子产品,它是一种典型的高级混合集成组件。其特点如下:

①将多块未封装的IC芯片高密度安装在电路基板上,省去了IC的封装材料和工艺,节约了原材料,减少了制造工艺,缩小了封装尺寸。

②其互连线长度极大缩短,与封装好的SM(表面安装器件)相比,减少了外引线寄生效应对电路高频、高速性能的影响,芯片问的延迟减少了75%。

③多层布线基板导体层数应不小于四层,能把数字电路、模拟电路、功能器件、光电器件等合理地制作在同一部件内,构成多功能、高性能子系统或系统。

④多选用陶瓷材料作为组装基板,因此,与SMT用PCB基板相比,热匹配性能和耐冷热冲击力要强得多,因而使产品的可靠性获得了极大的提高。

⑤集中了先进的半导体IC的精细加工技术,厚、薄膜混合集成材料与工艺技术,陶瓷与PCB的多层基板技术以及电路的仿真、优化设计、散热和可靠性设计、芯片的高密度互连与封装等一系列技术。

2. 系统级封装

系统级封装( S i P )是近年来发展迅速且非常有市场潜力的组装技术,它是实现电子产品小型化和多功能化的重要手段。S i P定义是:“系统级封装是采用任何组合,将多个具有不同功能的有源电子器件与可选择性的无源元件以及诸如ME MS或者光学器件等其他器件首先组装成为可以提供多种功能的单个标准封装件,形成一个系统或者子系统”。它具有以下性能特点:

①设计灵活。根据不同使用要求,及时地对个别芯片或器件进行升级换代,大大缩短IC的设计周期,降低设计费用。

②互连线大大缩短。S i P封装内裸芯片之间互连线更短,减小了互连线延迟和串扰、降低了容抗,使器件能够工作在更高的频率下,有效提高了带宽。

③运用灵活。S i P可以作为一块标准单元用于P C B组装,也可以是最终电子产品,如可移动快闪存储卡。S i P不仅可以应用数字系统,还可以应用于光通信、传感器以及微机电系统等领域。

④可实现不同工艺制作的芯片封装形成一个系统,可实现嵌入无源元件的组合,封装体积减小。

⑤组装效率提高。同一封装中叠加两个或更多芯片,采用三维方向组装且不必增加封装引脚,两芯片叠装在同一个封装的效率可提高到170%,三芯片叠装可提高到250%。

3. 圆片级封装

圆片级封装( WLP ) 是一种近年来迅速发展的先进封装技术,它采用的封装过程与传统封装过程完全不同,传统方法是完成管芯制作,进行中测后的硅圆片进行划片形成单个管芯,再进行后部工序,即粘片、键合、模塑包封等形成单独器件。WLP具有以下特点:

①封装加工效率高。WLP是在整个圆片上完成封装,可以一个或多个圆片同时加

工。在保证成品率情况下,圆片直径越大,加工效率越高,单个器件的封装成本就越低。

②具有倒装芯片封装和芯片尺寸封装的优点:重量轻、封装厚度薄、互连短、体积小。

③可利用原有圆片制造设备,只需进行相应改进,适应其特殊工艺无须投资另建封装线。

④同时进行芯片设计和封装设计,减少设计费用。

⑤符合目前表面安装技术的潮流,可使用标准的SMT进行封装。

4. 堆叠三维封装

通常的3维封装是把两个或多个芯片( 或芯片封装) 在单个封装中进行堆叠,是一种强调在芯片正方向上的多芯片堆叠,实际上它也是一种堆叠封装。3维结构能够集成许多别的方法无法兼容的技术,这样就可以显著提升器件的性能,功能性和应用领域。3维封装技术包括层压或柔性基板、内引线键合、倒装芯片、导电粘接或组合互连等技术。3维封装大致分为3种形式:芯片堆叠、封装堆叠、硅圆片堆叠的3维封装。

微组装技术组成:

1. 组装设计和检测技术群

A多层厚膜集成电路组件

B多层薄膜混合集成电路组件

C印制电路板表面安装技术5! ?

D芯片直接安装技术

E散热与可靠性设计

F CAD/CAM/CAT技术

2. 基板技术群

A大面积、细线、多层厚膜基板

B铜浆料与铜膜基板技术

C多层薄膜基板

D多层印制电路板

E热配与高导热印制电路板

F激光修调技术

3. 组装与微焊接技术群

A再流焊技术

B封装焊接与检测

C功率器件焊接技术

D溅金属线焊技术

E微焊接力学与可靠性

F可焊性与可健全性

4.微型元器件技术群

A陶瓷与塑封载体技术

B小封装晶体管与集成电路

C片式电阻

D片式电容

发展趋势:

1.低温共烧陶瓷( Low - Temperature Co- fired Ceramic ,LTCC )多层基板技术。

2. 微组装用无源元件。

3. 无铅化的挑战。

钎焊机理与回流焊的控制特点

钎焊

从微观角度来分析钎焊过程的物理、化学变化,钎焊是通过“润湿”“扩散”、“冶金结合”三个过程来完成的。

1.润湿

润湿过程的描述:润湿过程是指已经熔化了的焊料借助毛细管力沿着母材金属表面细微的凹凸及结晶的间隙向四周漫流,从而在被焊母材表面形成一个附着层,使焊料与母材金属的原子相互接近,达到原子引力起作用的距离,我们称这个过程为熔融焊料对母材表面的润湿。

如何判别润湿? 一般是用附着在母材表面的焊料与母材的接触角θ来判别。接触角θ:指沿焊料附着层边缘所作的切线与焊料附着于母材的界面的夹角。θ< 90?表示已润湿;θ≥ 90?表示未润湿。

图1

2.扩散

是指熔化的焊料与母材中的原子互相越过接触界面进入对方的晶格点阵。伴随着润湿的进行,焊料与母材金属原子间的互相扩散现象开始发生,通常金属原子在晶格点阵中处于热振动状态,一旦温度升高,原子的活动加剧,原子移动的速度和数量决定加热的温度和时间

3.冶金结合

由于焊料与母材互相扩散,在两种金属之间形成一个中间层---金属间化合物,从而使母材与焊料之间达到牢固的冶金结合状态

焊接的过程是:焊料先对金属表面产生润湿,伴随着润湿现象发生,焊料逐渐向铜金属扩散,在焊料与铜金属的接触界面上生成合金层,使两者牢固结合起来。

回流焊

回流焊接是预先在PCB焊接部位(焊盘)施放适量和适当形式的焊料,然后贴放表面贴装元器件,利用外部热源使焊料回流达到焊接要求而进行的成组或逐点焊接工艺。回流焊接与波峰焊接相比具有以下一些特点:

1.回流焊不需要象波峰焊那样需把元器件直接浸渍在熔融焊料中,故元器件所受到的热冲击小;

2.回流焊仅在需要的部位上施放焊料,大大节约了焊料的使用;

3.回流焊能控制焊料的施放量,避免桥接等缺陷的产生;

4.当元器件贴放位置有一定偏离时,由于熔融焊料表面张力的作用,只要焊料施放位置正确,回流焊能在焊接时将此微小偏差自动纠正,使元器件固定在正确位置上;

5.可采用局部加热热源,从而可在同一基本上用不同的回流焊接工艺进行焊接;

6.焊料中一般不会混入不纯物,在使用焊锡膏进行回流焊接时可以正确保持焊料的组成。

回流焊接技术按照加热方式进行分类有:气相回流焊,红外回流焊,红外热风回流焊,激光回流焊,热风回流焊和工具加热回流焊等。

回流焊原理与温度曲线:

从温度曲线(见图3)分析回流焊的原理:当PCB进入升温区(干燥区)时,焊锡膏中的溶剂、气体蒸发掉,同时焊锡膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚,焊锡膏软化、塌落、覆盖了焊盘,将焊盘、元器件引脚与氧气隔离;PCB 进入保温区时,使PCB和元器件得到充分的预热,以防PCB突然进入焊接区升温过快而损坏PCB和元器件;当PCB进入焊接区时,温度迅速上升使焊锡膏达到熔化状态,液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点;PCB进入冷却区,使焊点凝固,完成整个回流焊。

图3

温度曲线是保证焊接质量的关键,实际温度曲线和焊锡膏温度曲线的升温斜率和峰值温度应基本一致。160℃前的升温速度控制在1℃/s~2℃/s,如果升温斜率速度太快,一方面使元器件及PCB受热太快,易损坏元器件,易造成PCB变形;另一方面,焊锡膏中的溶剂挥发速度太快,容易溅出金属成分,产生焊锡球。峰值温度一般设定在比焊锡膏熔化温度高20℃~40℃左右(例如Sn63/Pb37焊锡膏的熔点为183℃,峰值温度应设置在205℃~230℃左右),回(再)流时间为10s~60s,峰值温度低或回(再)流时间短,会使焊接不充分,严重时会造成焊锡膏不熔;峰值温度过高或回(再)流时间长,造成金属粉末氧化,影响焊接质量,甚至损坏元器件和PCB。

设置回(再)流焊温度曲线的依据:

1、根据使用焊锡膏的温度曲线进行设置。不同金属含量的焊锡膏有不同的温度曲线,应按照焊锡膏生产厂商提供的温度曲线进行设置具体产品的回(再)流焊温度曲线;

2、根据PCB的材料、厚度、是否多层板、尺寸大小等;

3、根据表面组装板搭载元器件的密度、元器件的大小以及有无BGA、CSP等特殊元器件进行设置。

4、根据设备的具体情况,例如:加热区的长度、加热源的材料、回(再)流焊炉的构造和热传导方式等因素进行设置。

焊料合金

锡铅焊料

1.锡铅系焊料的特性

(1)锡铅比:一般采用锡含量为60~63%、铅含量为40-37%的共晶焊料。

图2为Sn-Pb二元合金相图

(2)熔点:锡含量为61.9 时(共晶点),熔点183℃,随着锡—铅比例的变化,熔点逐渐升高。

(3)机械性能:处在共晶点附近的焊料的抗拉强度及剪切强度为最高,分别为5.36kg/mm2及3.47 kg/mm2 左右。

(4)表面张力及粘度:共晶焊料能较好的兼顾这两个特性。

锡铅焊料熔点低、耐腐蚀性好,对铜、铜合金和钢润湿性好,广泛应用于电气零部件、元件及引线连接以及普通端子和印刷电路板的连接等方面。虽然无铅封装和组装已经是大势所趋,但在一些特定领域尚没有开发出合适的无铅焊料,如服务器、存储器、微处理器以及针型压接连接器等方面使用的高熔点、高铅含量的锡铅焊料无法用无铅焊料进行替代,仍然在欧盟指令和我国指令的豁免条款之内。因而,锡铅焊料的使用量虽然在逐年递减,但目前仍有较大的应用价值和使用范围。

锡铅合金共晶成分中铅的质量份数为38.1%,共晶温度为183℃,图2为Sn -Pb二元合金相图。根据接头或焊点的电气性能、力学性能要求,工作温度在

150℃以下的选用高锡的锡铅焊料,工作温度在200℃以上的选用高铅焊料。钎焊通信电缆用铅被覆护套时,为使作业时间充裕,应使用35%-40%Sn的锡铅焊料;电器接线用的软焊料,要求焊点隆起,应选用50%Sn左右的焊料。

铅含量增加,锡铅焊料的密度增大,而热导率和电导率却迅速降低。强度和延伸率均出现峰值,强度的峰值出现在铅含量为20%左右时,延伸率峰值出现在铅含量为67%和80%左右。

锡铅焊料中加入锑,可提高焊料的抗氧化性,并提高接头热稳定性能;加入银可细化晶粒并提高耐蚀性。

铅及其化合物是有毒物质,损害人类健康,污染环境。随着人类环保意识的增强,世界各国已相继出台一系列法令和法规来防治电子产品所带来的生态问题,限制铅在电子产品中的使用,最有影响力的是欧盟于2003年颁布的WEEE指令(《报废电子电器设备指令》)和ROHS指令(《电器和电子设备中限制使用某些有害物质指令》),执行日期是2006年7月1日。我国于2006年2月也颁布了相应的《电子信息产品污染控制管理办法》,规定2007年3月1日起开始实施。欧盟和我国的指令都明确规定在指定日期前停止在监管电子产品中使用含铅材料。在无铅绿色制造这一大趋势下,许多国家的科研机构和企业已开始加大投入来研发无铅焊料,并积极推广其应用。

无铅焊料合金

1.无铅焊料合金

无铅化的核心和首要任务是无铅焊料。据统计全球范围内共研制出焊膏、焊丝、波峰焊棒材100多种无铅焊料,但真正公认能用的只有几种。

1.1 目前最有可能替代Sn/Pb焊料的合金材料最有可能替代Sn/Pb焊料的无毒合金是Sn基合金。以Sn为主,添加Ag、Cu、Zn、Bi、In、Sb等金属元素,构成二元、三元或多元合金,通过添加金属元素来改善合金性能,提高可焊性、可靠性。主要有:Sn-Bi系焊料合金,Sn-Ag共晶合金,Sn -Ag-Cu三元合金,Sn-Cu系焊料合金,Sn-Zn系焊料合金(仅日本开发应用),Sn-Bi系焊料合金,Sn-In和Sn-Pb 系合金。

1.2 PCB焊盘表面镀层材料

无铅焊接要求PCB焊盘表面镀层材料也要无铅化,PCB焊盘表面镀层的

无铅化相对于元器件焊端表面的无铅化容易一些。目前主要有用非铅金属或无铅焊料合金取代Pb-Sn热风整平(HASL)、化学镀Ni和浸镀金(ENIC)、Cu表面涂覆OSP、浸银(I-Ag)和浸锡(I-Sn)。

2.无铅焊接和焊点的主要特点

2.1 无铅焊接的主要特点

(A)高温、熔点比传统有铅共晶焊料高34℃左右。

(B)表面张力大、润湿性差。

(C)工艺窗口小,质量控制难度大。

(2)无铅焊点的特点

(A)浸润性差,扩展性差。

(B)无铅焊点外观粗糙。传统的检验标准与AOI需要升级。

(C)无铅焊点中气孔较多,尤其有铅焊端与无铅焊料混用时,焊端(球)上的有铅焊料先熔,覆盖焊盘,助焊剂排不出去,造成气孔。但气孔不影响机械强度。(D)缺陷多-由于浸润性差,使自定位效应减弱。

2.2 从再流焊温度曲线分析无铅焊接的特点与对策,通过对有铅和无铅温度曲线的比较分析无铅焊接的特点及对策:

(1)在升温区,有铅焊接从25℃升到100℃sec只需要60-90sec;而无铅焊接从25℃升到110℃需要100-200 sec,其升温时间比有铅要延长一倍,当多层板、大板以及有大热容量元器件的复杂印制电路板时,为了使整个PCB温度均匀,减小PCB及大小元器件的温差Δt,无铅焊接需要缓慢升温。由此可以看出无铅焊接要求焊接设备升温、预热区长度要加长。

(2)在快速升温区,(浸润区),有铅焊接从150℃升到183℃,升温33℃,可允许在30-60sec之间完成,其升温速率为0.55-1℃/sec;而无铅焊接从150℃升到217℃,升温67℃,只允许在50-70sec之间完成,其升温速率为0.96-1.34℃/sec,要求升温速率比有铅高30%左右,温度越高升温越困难,如果升温速率提不上去,长时间处在高温下会使焊膏中提前结束活化反应,严重时会PCB焊盘,元件引脚和焊膏中的焊料合金在高温下重新氧化而造成焊接不良。为了提高浸润区的升温斜率,应增加回流区的数目或提高加热功率。由于高温和浸润性差,要求提高焊膏中助焊剂的活动化温度和活性。

3. 无铅焊膏印刷和贴装工艺对策

3.1 无铅焊膏和有铅焊膏在物理特性上的区别https://www.360docs.net/doc/b812206467.html, (A)铅焊膏的浸润性和铺展性远远低于有铅焊膏,在焊盘上没有印刷焊膏的地方,熔融的焊料是铺展不到那些地方的,那么,焊后就会使没有被焊料覆盖的裸铜焊盘长期暴露在空气中,在潮气、高温、腐蚀气体等恶劣环境下,造成焊点被腐蚀而失效。影响产品的寿命和可靠性。

(B)为了改善浸润性,无铅焊膏的含量通常要高于有铅焊膏;

(C)由于缺少铅的润滑作用,焊膏印刷时填充性和脱膜性较差。

3.2无铅模板开口设计

针对无铅焊膏的浸润性和铺展性差等特点,无铅模板开口设计应比有铅大一些,使焊膏尽可以完全覆盖焊盘。具体可以采取以下措施。

(A)对于Pitch>0.5mm的器件,一般采取1:1.02-1:1.1的开口。

(B)对于Pitch≤0.5mm的器件,通常采用1:1开口,原则上至少不用缩小。(C)对于0402的Chip元件,通常采用1:1开口,为防止竖碑、回流时元件移位等现象,可将焊盘开口内侧修改成尖角形或弓形。

(D)原则上模板厚度与有铅模板相同,由于无铅焊膏中的含量高一些,也就是说合金含量少一些,因此也可以适当增加模板厚度。

结束语:如今电子产品正在向微型化,轻型化方向发展,这就要求电子技术的发展。微组装技术在这方面无疑是必不可少的技术,相信在不久的将来在这方面的研究将会有很大的突破。当然伴随着微组装的发展,焊接工业的发展也是必不可少的,了解一些基本的焊接工艺方法以及焊料合金对我们以后的工作是有很大的帮助

【参考文献】

1.赵本信. 浅谈微组装技术的发展 [ J]. 航天工艺,1997 .

2.贾松良,胡涛. 一种新颖的微电子封装 [ J]. 世界电子元器件, 2002 .

3. 龙乐. 系统封装技术及发展. 电子与封装, 2004 .

4.翁寿松. 3D封装的发展动态与前景 [ J]. 电子与封装, 2006 .

5. 何中伟.高速数据采集控制系统 MCM - C的工艺设计与制造 [ J]. 集成电路

通讯, 2005 .

6.云振新.薄膜高密度互连技术及其应用 [ J] .电子与封装, 2006 .

7. 鲁争艳. 双基地雷达接收机 MCM 集成技术初探

8..集成电路通讯, 2005.

9.任博成. 电子组装中的复杂技术 [ J]. 电子工艺技术, 2006 .

【参考网页】

1.https://www.360docs.net/doc/b812206467.html,/yejin/xijixihejincai/55714_4.html

2. https://www.360docs.net/doc/b812206467.html,/technicalData/Article/62.html

现代电子装联先进制造技术的发展展望(一)

现代电子装联先进制造技术的发展展望 陈正浩 中国电子科技集团公司第十研究所 摘要:本文在简要介绍先进制造技术的定义和主要内容的基础上,分析了电路设计的现状及发展态势,论述了电子装联的基本概念和电子装联技术的现状,从高密度细间距元器件、可制造性设计(DFM)、板级电路组装技术、微波组件组装焊接工艺技术、电子产品高密度小型化设计、整机级先进制造技术和微组装技术六个层面全方位叙述了现代电子装联先进制造技术的发展趋势。 关键词:先进制造技术电子装联可制造性设计板级电路组装技术微波组件微组装技术整机级先进制造技术 前言 2014年中国政府提出“中国制造-2025”,它的核心是:应用物联网、智能化等新技术提高制造业水平,将制造业向智能化转型,通过决定生产制造过程等的网络技术,实现实时管理。它“自下而上”的生产模式革命,不但节约创新技术、成本与时间,还拥有培育新市场的潜力与机会,就是以解决顾客问题为主。 在电子制造业中应该是“制造+互联网”,互联网只是实现“中国制造-2025”的一个工具。 在中国制造今后重点发展的项目中,新型电子信息技术位列其首,包含了航空装备、航天装备、船舶装备以及智能汽车等,这些重大项目无不与电子装联技术息息相关,可以说电子装联技术中的先进制造技术是决定这些项目能否成功的关键因素之一。 那么,什么是影响“中国制造-2025”成功实施的电子装联技术先进制造技术?在业界更多的人们局限于PCB/PCBA的SMT,这无疑是十分狭隘的。 本文立足于高可靠电子装备,从高密度细间距元器件、可制造性设计(DFM)、板级电路组装技术、微波组件组装焊接工艺技术、电子产品高密度小型化设计、整机级先进制造技术和微组装技术六个层面全方位叙述了现代电子装联先进制造技术的发展趋势。 一.先进制造技术基本理念 1.什么是先进制造技术? 2008年以中国工程院院士童志鹏为总编,程辉明为主编的《先进电子制造技术》(第二版)是这样定义的:“先进制造技术是当代信息技术、综合自动化技术、现代企业管理技术和制造技术的有机结合,是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等高新技术成果,并将其优化、集成并综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,

电子装联工艺教程-单元3焊接工艺

单元 3 焊接工艺 焊接是电子产品组装过程中的重要工艺。焊接质量的好坏,直接影响电子电路及电子装置的工作性能。优良的焊接质量,可为电路提供良好的稳定性、可靠性,不良的焊接方法会导致元器件损坏,给测试带来很大困难,有时还会留下隐患,影响的电子设备可靠性。随着电子产品复杂程度的提高,使用的元器件越来越多,有些电子产品(尤其是有些大型电子设备)要使用几百上千个元器件,焊点数量则成千上万。而一个不良焊点都会影响整个产品的可靠性。焊接质量是电子产品质量的关键。因此,掌握熟练焊接操作技能对于生产一线的技术人员是十分重要的。 本单元主要介绍锡铅焊接的基础知识、焊料和焊剂的选用、手工焊接技术和自动焊接技术等内容。并安排了焊接训练。 3-1焊接的基础知识 3-1-1锡焊分类及特点 焊接一般分三大类:熔焊、接触焊和钎焊。 1.熔焊 熔焊是指在焊接过程中,将焊件接头加热至熔化状态,在不外加压力的情况下完成焊接的方法。如电弧焊、气焊等。 2.接触焊 在焊接过程中,必须对焊件施加压力(加热或不加热)完成焊接的方法。如超声波焊、脉冲焊、摩擦焊等。 3.钎焊 钎焊采用比被焊件熔点低的金属材料作焊料,将焊件和焊料加热到高于焊料的熔点而低于被焊物的熔点的温度,利用液态焊料润湿被焊物,并与被焊物相互扩散,实现连接。 钎焊根据使用焊料熔点的不同又可分为硬钎焊和软钎焊。使用焊料的熔点高于4500C的焊接称硬钎焊;使用焊料的熔点低于4500C的焊接称软钎焊。电子产品安装工艺中所谓的“焊接”就是软钎焊的一种,主要使用锡、铅等低熔点合金材料作焊料,因此俗称“锡焊”。 3-1-2焊接的机理 电子线路的焊接看似简单,似乎只不过是熔融的焊料与被焊金属(母材)的结合过程,但究其微观机理则是非常复杂的,它涉及物理、化学、材料学、电学等相关知识。熟悉有关焊接的基础理论,才能对焊接中出现的各种问题心中有数,应付自如,从而提高焊点的焊接质量。 所谓焊接是将焊料、被焊金属同时加热到最佳温度,依靠熔融焊料添满被金属间隙并与之形成金属合金结合的一种过程。从微观的角度分析,焊接包括两个过程:一个是润湿过程,另一个是扩散过程。 1.润湿(横向流动) 又称浸润,是指熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层。浸润程度主要决定于焊件表面的清洁程度及焊料的表面张力。金属表面看起来是比较光滑的,但在显微镜下面看,有无数的凸凹不平、晶界和伤痕,的焊料就是沿着这些表面上的凸凹和伤痕靠毛细作用润湿扩散开去的,因此焊接时应使焊锡流淌。流淌的过程一般是松香在前面清除氧化膜,焊锡紧跟其后,所以说润湿基本上是熔化的焊料沿着物体表面横向流动。润湿的好坏用润湿角

浅谈现代电子装联工艺技术的发展走向

浅谈现代电子装联工艺技术的发展走向 【摘要】现代芯片封装技术发展日新月异,它快速地推动了作为电子装联的主流SMT迈入了后SMT(post-SMT)时代。本文描述了现代电子装联技术的发展态势和目前已达到的技术水平,分析了促使其技术发展的驱动力。 【关键词】电子装联;SMT;发展 一、电子装联目前的发展水平 传统采用基板和电子元器件分别制作,再利用SMT技术将其组装在一起的安装方式,在实现更高性能,微型化、薄型化等方面,显得有些无能为力。电子安装正从SMT向后SMT(post-SMT)转变。通讯终端产品是加速开发3D封装及组装的主动力,例如手机已从低端(通话和收发短消息)向高端(可拍照、电视、广播、MP3、彩屏、和弦振声、蓝牙和游戏等)发展,要求体积小、重量轻、功能多。专家预测:2008年以后手机用存储器将超过PC用存储器。芯片堆叠封装(SDP),多芯片封装(MCP)和堆叠芯片尺寸封装(SCSP)等,将大量应用,装联工艺必须加快自身的技术进步,以适用其发展。为适应微型元器件组装定位的要求,新的精准定位工艺方法不断推出,例如日本松下公司针对0201的安装推出的“APC(Advanced Process Control)”系统,可以有效地减少工序中由于焊盘位置偏差和焊膏印刷位置偏差而引起的再流焊接的不良,作为继SMT技术之后(post-SMT)的下一代安装技术,将促使电子元器件、封装、安装等产业发生重大变革。驱使原来由芯片→封装→安装→再到整机的由前决定后的垂直生产链体系,转变为前后彼此制约的平行生产链体系,工艺技术路线也必将作出重大调整,以适应生产链的变革,PCB基板加工和安装相结合的技术是未来瞩目的重大发展方向。 二、高密度组装中的“微焊接”技术加速发展 高密度电子产品组装中的微焊接技术,是随着高密度面阵列封装器件(如CSP、FCOB等)在工业中的大量应用而出现的。其特点是: ★芯片级封装具有封装密度高,例如:在一片5mm×5mm的面积上集成了5000个以上的接点数; ★焊点大小愈来愈微细化,例如:间距为0.4mm的CSP其焊球的直径将小于0.15mm。在SMT组装各工序焊接缺陷大幅上升。像上述这样的凸形接合部的出现,加速了“微焊接”技术的快速发展。“微焊接”技术就意味着接合部(焊点)的微细化,密间距的焊点数急剧增加,接合的可靠性要求更高。归纳起来,“微焊接”技术正面临着下述两个基本课题:①“微焊接”工艺,由于人手不可能直接接近,基本上属于一种“无检查工艺”。为了实现上述要求的无检查工艺的目的,必须要建立确保焊点接触可靠性的保证系统(对制造系统的要求)。②由于焊点的微细化,焊接接合部自身的接续可靠性必须要确保。为此,要求有最完全的接

试论电子装联禁(限)用工艺的应用

试论电子装联禁(限)用工艺的应用 摘要:本文对在航天电子产品的电子装配焊接中,所使用的一些工艺方法要求,禁止或限制应用情况,结合现状操作进行了客观的剖析。同时结合现代电子材料的应用和发展,装联技术现状与某些标准执行时所发生的冲突提出了看法。 在电子装联界,众所周知,禁(限)用工艺的提法,主要是指从事航天电子产品的装配焊接时的一种特别强调的工艺要求,不能把所有其它标准中(如GJB-国军标、SJ-电子工业行业军标、HB-等)但凡涉及到“不”、“不能”、“不应”、“不允许”、“要求”、“应按”等字眼的这些常规工艺要求及规定,提炼出来通通称之为禁(限)用工艺,这是不妥当的,禁(限)用工艺就是航天产品的专用名词,为的是突显航天产品的重要性、不可维修性。 航天产品的生产,不仅在电子装联中有禁(限)用工艺的说法,在航天产品的整个加工过程中都有禁(限)用工艺的要求。 例如:在冷加工的切削工艺中:对精密零件精加工后有瓷质阳极化工序时,精加工不可采用乳化液冷却;气体轴承组件的精密密封面不得采用湿式研磨。在焊接及特种加工工艺中:对铝及铝合金的熔焊要求,严禁采用突然拉高电弧而收弧的方法焊接铝及其合金;钛及钛合金焊接有密封承力及耐蚀要求的钛合金构件的焊接,对正反面不能保护或保护效果不好的情况下不允许焊接。在表面工程中:镀覆工艺要求,对于各种焊接部件,如果有缝隙或气孔,不允许镀覆;下列情况不宜采用镀锌(限用):以硝酸为基的氧化剂及其蒸气中工作的零件;在工作中受摩擦的零件;厚度小于0.5 mm的薄片零件;具有渗碳表面的零件。在热加工中:热处理工艺及锻造加工工艺要求,禁止燃烧炉的火焰直接接触工件;高温合金热处理禁止使用还原气氛;Cr13型不锈钢在回火腐蚀区回火的零件禁止用酸洗。在复合材料构件加工中:对O型橡胶密封圈工艺要求,O型圈在制造、使用过程中严禁与油类,酸,碱有机溶剂等影响橡胶性能的物质接触;对航天用胶料混炼,转运的要求是,航天用胶料混炼禁止有胶疙瘩及大于0.15 mm的外来杂质;胶料的搬运严禁与油类、润滑脂、酸碱及其它化学药品等有害于混炼质量的物质接触。等等还有很多这样的禁(限)用要求条项,这里不能一一列举出来了。 为什么在航天电子设备领域里对产品的制造有这些较为详细的、严格的、明确的要求呢?这正是航天产品每一个制造者都知道的:稳妥可靠,万无一失, 这些禁(限)用工艺要求的出处,大多都是在产品的某一个制造环节中、甚至在发射过程中,曾经出过质量故障而引发的。

现代电子装联工艺技术的发展及未来走向

现代电子工艺技术的发展及未来走向 代芯片封装技术发展日新月异,它快速地推动了作为电子装联的主流SMT 迈入了后SMT(post-SMT)时代。超高性能、超微型化、超薄型化的产品设计技术的异军突起,使得传统的SMT流程和概念愈来愈显得无能为力了。本文针对这种咄咄逼人的发展形势,较全面地描述了现代电子装联技术的发展态势和目前已达到的技术水平,分析了促使其技术发展的驱动力。评述了未来的发展走向。 1 电子装联目前的发展水平 ⑴传统采用基板和电子元器件分别制作,再利用SMT技术将其组装在一起的安装方式,在实现更高性能,微型化、薄型化等方面,显得有些无能为力。电子安装正从SMT向后SMT(post-SMT) ⑵电子设备追求高性能、高功能,向轻薄短小方向发展永无止境,超小型便携电子设备的需求急速增加。急需要采用元器件复合化和三维封装的形式 ⑶通讯终端产品是加速开发3D封装及组装的主动力,例如手机已从低端(通话和收发短消息)向高端(可拍照、电视、广播、MP3、彩屏、和弦振声、蓝牙和游戏等)发展,要求体积小、重量轻、功能多。专家预测:2008年以后手机用存储器将超过PC用存储器。芯片堆叠封装(SDP),多芯片封装(MCP)和堆叠芯片尺寸封装(SCSP)等,将大量应用,装联工艺必须加快自身的技术进步,以适用其发展 ⑷板级三维安装工艺已近成熟 ⑸为适应微型元器件组装定位的要求,新的精准定位工艺方法不断推出,例如日本松下公司针对0201的安装推出的“APC(Advanced Process Control)”系统,可以有效地减少工序中由于焊盘位置偏差和焊膏印刷位置偏差而引起的再流焊接的不良 ⑹ 作为继SMT技术之后(post-SMT)的下一代安装技术,将促使电子元器件、封装、安装等产业发生重大变革。驱使原来由芯片→ 封装→ 安装→ 再到整机的由前决定后的垂直生产链体系,转变为前后彼此制约的平行生产链体系,工艺技术路线也必将作出重大调整,以适应生产链的变革; ⑺ PCB基板加工和安装相结合的技术是未来瞩目的重大发展方向。 2.高密度组装中的“微焊接”技术加速发展 ⑴高密度电子产品组装中的微焊接技术,是随着高密度面阵列封装器件(如CSP、FCOB等)在工业中的大量应用而出现的。其特点是: ·芯片级封装具有封装密度高,例如:在一片5 mm×5 mm的面积上集成了5 000个以上的接点数; ·焊点大小愈来愈微细化,例如:间距为0.4 mm的CSP其焊球的直径将小于0.15 mm。在SMT组装各工序焊接缺陷大幅上升 像上述这样的凸形接合部的出现,加速了“微焊接”技术的快速发展。 ⑵顾名思义“微焊接”技术就意味着接合部(焊点)的微细化,密间距的焊点数急剧增加,接合的可靠性要求更高。归纳起来,“微焊接”技术正面临着下述两个基本课题: ①“微焊接”工艺,由于人手不可能直接接近,基本上属于一种“无检查工艺”。为了实现上述要求的无检查工艺的目的,必须要建立确保焊点接触可靠性的保证系统(对制造系统的要求)。

电子产品接线标准

电子产品装联技术规范

四川九九天目医疗器械有限公司

目次 1 主题内容与适应范围 (1) 2 引用标准 (1) 3 一般规定 (1) 4 钳装的一般规范 (1) 5 螺装规范 (2) 6 铆接规范 (3) 7 电装的一般规范 (4) 8 电子元器件的装前处理和插装规范 (6) 9 导线的端头处理和线扎制造规范 (13) 10 手工焊接规范 (16) 11 电缆束加工规范 (20)

电子产品装联技术规范 1 主题内容与适用范围 本标准规定了电子产品的装联技术规范,是设计、工艺、生产、检验的依据之一。 本标准适用于电子产品的装联。 2 引用标准 GB1360——78印制电路网络 GB152——76铆钉用通孔 3一般规范 3.1 凡是提交装联的材料、机械和电气零部件、外购件均应符合设计文件要求,并有合格证。3.2 产品的装联应保证实物与电理原图、装配图、接线图和工艺文件一致。凡材料、机械零部件和电气元器件的代用,以及设计、工艺的更改必须按规定的程序办理。 3.3 应根据产品的精密程度和装联零部件的特点,对装联场地的环境条件及操作方法提出相应的要求。不允许在装联过程中对被装配件造成任保损坏和降低其性能。电子产品的装联一般应在温度过25±5℃,相对湿度低于75%的洁净环境中进行,装联场所应有良好的接地和防静电设施。3.4 在整个装联过程中,操作者必须穿戴干净的工作服和工作帽,在装配印制电路板和镀银零部件时还应戴干细纱手套,严禁徒手拿、摸银质或镀银零件。 4 钳装的一般规范 4.1 机械零部件在装配前必须清洁。进行清洁处理后,对活动零件应重新干燥和润滑。对非金属材料制成的零部件,清洗所用溶剂不应影响零件表面质量和造成形变。 4.2 相同的机械零部件具有互换性。也允许在装配过程中进行修配调整。 4.3 只有在设计图纸有规定时才允许对外购件在不影响性能、指标的情况下进行补加工。 4.4 机械零部件在装配过程中不允许产生裂纹、凹陷、压伤等可能影响设备性能的其他损伤,因装配有可能使涂复层局部损伤时,事先应采用相应的预防措施。 4.5 弹性零件、如弹簧、簧片、卡圈等装配时,不允许超过弹性限度的最大负荷而造成永久性

现代电子装联工艺技术研究发展趋势

129电子技术现代电子装联工艺技术研究发展趋势 胡振华,冯 瑞,黄 霖,连 超 (中航工业计算所,西安 710065 ) 摘 要:本文介绍了目前按电子装联发展水平,提出电子装联技术发展的重要性,并阐述我国电子装联技术发展状况,对现代电子装联工艺技术研究发展趋势进行分析,以供参考。 关键词:电子装联;工艺技术;发展;趋势 1 目前电子装联的发展水平 目前,现代电子装联的发展目标主要是朝着高性能、微型化、薄型化的方向发展,然而传统安装方式是采用基板与电子元器件非别制作并采用SMT技术进行组装,显然不符合现代电子装联工艺技术发展的要求。电子安装的方向正由SMT转变为后SMT发展。3D 封装及组装的加速开发主要是服务于通讯终端产品,以手机产品为例,其主要发展方向就是由低端走向高端,即实现除了一般通话与收发短信息之外的拍照、电视、广博、MP3、彩屏、蓝牙、游戏等多功能的开发。相关专业人士做出分析:PC用存储器将会在若干年后被手机用存储器所代替,并且芯片堆叠封装、多芯片封装以及堆叠芯片尺寸封装等的应用将会越来越广泛,电子装联工艺技术为了适应其发展,必须加快自身技术发展的步伐。由于微型元器件组装定位的要求越来越高,为了迎合这一发展趋势,必须推出更加先进、准确的定位工艺方法,以日本某公司推出的“APC”系统为例,该系统针对0201的安装,传统工艺中焊盘位置以及焊膏印刷位置会由于出现偏差而导致再流焊接不良,而这一系统能够有效减少这一问题的影响。该技术可以说是SMT技术的延伸与发展,对于电子元器件、封装、安装等产业的发展有着十分重要的意义。促使前后彼此制约的的平行生产链体系代替了传统的由前决定后的垂直生产链体系,这对于工艺技术路线的调整有着深远的影响,生产链也势必由此发生巨大的变革。PCB基板加工与安装相结合的技术在未来有着十分美好的发展前景。 2 我国电子装联技术发展状况 在上世纪80年代之前,电烙铁的装联是我国电子工业中电子产品的主要装联方式;而在上世纪80年代以后,DIP双列直插式的IC封装方式逐步被SOIC,PLCC所代替,到了上世纪90年代,IC封装发展迅猛,IC封装由周边端子型转变为球栅阵列型更是取得了显著的成果。 随着片式元器件的迅猛发展,军级、七专级SMC/SMD的生产取得了很大的突破,本世纪初, SMC/SMD在我国电子装备中的使用率增长了超过65%~75%。而在部分小型化电子装备中BGA的应用也越来越广泛,目前,我国电子装备电路组装主要是采用以SMT 为主流的混合组装技术形式。 目前,DCA组装技术的应用越来越广泛,同一电路板的组装将会共同存在DIP、SMC/SMD以及倒装片的形式,同时MCM上安装CSP然后进行3D组装的3D+MCM的先进电子装联技术在部分先进的电子装备中也得到了广泛的应用。 3 电子装联技术发展的重要性 随着我国社会经济的不断进步,电子工业得到了快速的发展,目前电子装备正朝着小型化与高可靠性的方向发展,由此可见电子装联技术的发展必将受到足够的重视。关于电子装备的小型化与高可靠性的发展要求,具体介绍如下: 3.1 电子装备小型化 (1)高密度与新型元器件组装技术。以某高速数据传输设备为例,该设备采用ECL的元件封装形式,IC采用PLCC,可编程门阵列器件为308条脚的QFP、引脚间距0.3mm,器件表温由于ECL过大的电流而达到了70℃。在500×500cm的4层印制板进行布局时,采用芯片封装技术,使设备的散热性能、互连线长度以及信号的延迟得到优化,使数据的传输告诉有效,为设备的正常运行提供了可靠的保障。 以某高放输入单元为例,起初采用的是分立器件,经过互连后需要装入50×50×50mm的屏蔽盒中,然后其具有较多的互联点,导致其可靠性受到影响,因此为了缩小其外形,减小体积,使其性能得到提高,可以采用CSP技术。 以某信息传输及控制部分为例,为使信息传输及控制设备的体积重量得以降低,进而使其性能得以提高,应将整个电路固化在150×150×150mm的范围内,而传统电气互连技术会将体积增大超过5倍,因此为了满足技术指标要求,必须采取MCM技术。 以某RF功率放大器为例,为了促使其朝着轻量化、小型化的方向发展,并且还要保证其发射功率与发射效率,确保其工作具有稳定性。而目前只有多芯片系统设计与组装技术才能满足传统高密度互联技术无法满足的要求。 (2)立体组装技术。立体组装技术即指板级电路立体组装技术,又称为3D组装,该技术是以二维平面为基础,向三维空间叠加发展,最终实现立体电路结构的组装。相比于2D组装电路,3D组装电路在体积重量上就要小80%,由于三维空间组装的优势,在三维空间范围进行组装使能够使空间尺寸利用率、信号传输速度以及电路干扰等得到全面的优化。 3.2 电子装备的高可靠性 电子装联技术在电子设备中即指在电、磁、光、静电、温度等效应以及环境介质中任意两点或者多点之间的电气连通技术,是通过电子、光电子器件、基板、导线、连接器等零部件在电磁介质环境中经布局布线联合制成所设定的电气模型的工程实体制造技术。站在我国电子装联技术发展的的角度而言,焊点可以说是电气互连的“支撑点”。 我国军用电子产品的高密度组装技术的不合格率要求不大于百万分之五十,而传统电子装联技术完全无法达到这一要求,这势必要求我们采用先进的电子装联技术,提高电子装备的可靠性。 4 现代电子装联工艺技术研究发展趋势 在之后的一段长期的发展过程中,电子装联技术的发展主要可以考虑高密度与新型元器件组装技术、多芯片系统设计/组装技术、立体组装技术、整机级三维立体布线技术、特种基板互连技术、微波与毫米波子系统电气互联技术等技术的发展与研究。综上所述,未来电子装联技术工程的知识结构将会越来越复杂,并逐步走向复合化的道路。 参考文献: [1]魏伟.浅谈现代电子装联工艺技术的发展走向[J].电子世界,2014(10):154-154. [2]喻波.浅析我国电子装联技术的发展[J].军民两用技术与产品,2014(19):22-22. [3]张满.微电子封装技术的发展现状[J].焊接技术,2009,38(11):01-05.

现代电子元件装配技术.

现代电子元件装配技术 第一章表面贴装技术概述 一、什么表面贴装技术 表面贴装技术,是使用自动组装设备将表面贴装元器件贴装和焊接到印刷电路板表面指定位置的一种电子装联技术,简称SMT(Surface Mount Technology) 二、表面贴装技术的内涵 表面贴装技术是一门涉及微电子、精密机械、自动控制、焊接、精细化工、材料、检测、管理等多种专业和多门学科的系统工程。 表面贴装技术的重要基础之一是表面贴装元器件,其发展需求和发展程度也是主要受表面贴装元器件发展水平的制约。 表面贴装技术从20世纪60、70开始出现,并逐渐发展起来。 三、表面贴装技术的基本组成 表面贴装技术是一项复杂的系统工程,它主要包含表面组装元器件、表面贴装电路板、材料、组装工艺、组装设计、检测技术、组装和检测设备、控制和管理等技术。 SMT的主要组成部分 设计——结构尺寸、端子形式、耐焊接热等 (1)表面贴装元器件制造——各种元器件的制造技术 包装——编带式、棒式、散装等 (2)表面贴装电路板——单(多)层PCB、陶瓷、瓷釉金属板等 (3)组装设计——电设计、热设计、元器件布局、基板图形布线设计等 组装材料——粘接剂、焊锡膏、助焊剂、清洁剂等 (1)组装工艺组装技术——各种组装设备的工艺参数控制技术 包装——编带式、托盘示、棒式、散装等 四、表面贴装技术的优缺点 1.传统的通孔插装技术(THT) 通孔插装技术,是一种将元器件的引脚插入印刷电路板的通孔中,然后在电路板的引脚伸出面上进行焊接的电子装联技术,简称THT(Through Hole Packaging Technology) 优点:工艺简单,可手工焊接,可用于高电压、强电流电路板的装联 缺点:体积大,重量大,难以实现双面组装 2.表面贴装技术的优缺点 优点:组装密度高,体积小,重量轻,功耗小 缺点:使用专用设备组装,设备成本投入高,工艺复杂 五、典型表面贴装生产流程

3判断题(电子装联)

3.判断题(电子装联部分共150题) 1.防静电工作区是指配备各种防静电装备(用品)和设置接地系统(或等电位连接)、能限制静电电位、具有确定边界和专门标记的场所。() 2.静电敏感符号可以用与底色有明显对比的任何颜色单色标注。() 3.防静电工作区内每个防静电装备应与接地系统连接,允许多个防静电装备串联接地。() 4.对于没有接地系统的临时防静电工作区,在设置防静电接地时,防静电接地电阻应不大于1MΩ。() 5.静电放电是指两个具有不同静电电位的物体,由于直接接触引起的两物体间的静电电荷的转移。() 6.静电耗散材料是指能快速耗散其表面或体内静电电荷的材料,它具有介于导体和绝缘体之间的电阻率。() 7.通过一足以限制人体的电流达到安全值的电阻连接到大地电极的一种接地方式称为硬接地。() 8.下图所示焊盘为阻焊膜限定焊盘。() 9.下图所示焊盘为铜箔限定焊盘。() 10.如下图所示,阻焊膜覆盖在连接盘与导通孔连接的导线上,称阻焊坝。()

11.印制板阻焊膜厚度应符合布设总图的规定:若无规定,则导体表面上的阻焊膜厚度应不小于0.18mm。() 12.组件是指由能够拆散的一些元器件或分组件连接到一起以形成一种专门功能的组合物。() 13.电阻器外表颜色异常,表明电阻器经历过电应力发热。() 14.固体继电器外壳裂纹是不允许的,底部玻璃绝缘子出现裂纹属正常现象。() 15.对于极化电磁继电器,引出端标注符号“+”表示正极,也可以用颜色易于分辨的玻璃绝缘子标志。() 16.破坏性物理分析DPA是为验证元器件的设计、结构、材料和制造质量是否满足预定用途或有关规范的要求,对元器件样品进行解剖,以及解剖后进行一系列检验和分析的全过程。() 17.除非布设总图另有规定,刚性印制板内层或最终涂覆可使用纯锡。() 18.GJB362B规定的印制板PCB的包装材料中厚度为0.1mm的聚乙烯薄膜,在一般存贮条件下,这种材料可以存贮24个月以上。() 19.表面安装的印制板组装件成品或半成品的包装袋上,必须有防静电警示标志。() 20.表面安装元器件一般采用管装、带装两种包装形式。() 21.印制板应设计有工艺夹持边。工艺夹持边内不应有焊盘图形,其宽度一般在3.8mm~10mm范围之内。() 22.表面贴装印制板的光学定位基准含板级基准和局部基准两部分。() 23.燃点是使可燃性液体的蒸汽能够在空气中即刻点燃所需的最低温度。() 24.按照清洗介质不同,清洗可分为水清洗、半水清洗和溶剂清洗三种类型。() 25.使用五倍放大镜对清洗后的组装件进行目视检查,三级电子产品表面应无残留物存在。() 26.在对印制板组装件进行清洁度评估时,三级电子产品的离子残留物含量应不大于5.0ug(NaCl)/cm2。() 27.对清洗后的印制板组件进行表面绝缘电阻测量,一级、二级、三级电子产品的表面绝缘电阻都应不大于100MΩ。() 28.用于提供电气连接的螺纹紧固件必须拧紧,当使用弹簧垫圈时,螺纹紧固件需拧紧至压平锁紧垫圈;有扭矩要求时,至少应拧紧至规定的最大扭矩。()

电子装联

一、电子封装工程的概念·功能作用及分类 1、定义: 狭义的封装(packaging PKG)主要是在后工程中完成,并可定义为:利用膜技术及微细连接技术,将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接,引出接线端子,并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺; 广义的电子封装应该是狭义的封装与实装工程及基板技术的总和,将半导体、电子器件所具有的电子的、物理的功能。转变为适用于机器或系统的形式,并使之为人类社会服务的科学与技术,统称为电子封装工程。 2、范围:电子封装包括薄厚膜技术、基板技术、微细连接技术、封接及封装技术等四大基础技术,由此派生出各种各样的工艺问题。从材料上讲,电子封装要涉及到各种类型的材料,例如焊丝框架、焊剂焊料、金属超细粉、玻璃超细粉、陶瓷粉料、表面活性剂、有机粘结剂、有机溶剂、金属浆料、导电填料、感光树脂、热硬化树脂、聚酰亚胺薄膜、感光性浆料,还有导体、电阻、介质及各种功能用的薄膜厚膜材料等。从设计、评价、解析技术讲,涉及到膜特性、电气特性、热特性、结构特性及可靠性等方面的分析、评价与检测; 3、功能:一般来说,顾客需要的并不是芯片,而是芯片和PKG构成的半导体器件,PKG的功能主要分为:芯片电气特性的保持功能、芯片保护功能、应力缓和功能、尺寸调整配合功能(间距变换)、规格通用功能; 4、分类: ■按芯片在基板(或中介板)上的装载方式(一级封装)分类:正装片和倒装片、引线键合WB方式和无引线键合方式、倒装片键合、TAB(Tape automated bond ing,自动键合带)及微机械键合之分; ■按基板类型分:有机基板和无机基板、单层(包括柔性带基)、双层、多层、复合基板等; ■按封接或封装方式分:气密性(hermetic or seal)封接和树脂封装; ■按PKG的外形、尺寸、结构分类:根据PKG接线端子的排布方式进行分类,依次出现DIP、PGA、QFP、BGA、CSP等几大类; ■按封装材料、封装器件和封装结构分类:金属封装、陶瓷封装、金属-陶瓷封装、塑料封装; 四.PCB制造工艺流程 1.PCB类型及工序: PCB是英文(Printed Circuit Board)印制线路板的简称,通常把在绝缘材上,按预定设计,制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路.而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形,称为印制线路.这样就把印制

电子装联系列-线扎制作技术

线束制作工艺技术 本讲义列出了线束(扎)制作工艺、检验、保管等工艺技术要求。 本讲义适用于电子产品线束线扎的制作和检验。 一、概述 整机装联线束的制作使用的术语 )样板布线法:将线扎图按1:1比例绘制样板,并在样板上直接布线的工 艺方法。 )按图续绑法:按照工艺规定的扎线方向、续线、甩线顺序,按图样扎线的 工艺方法。 )机上绑线法:导线(束)连接一端或两端后,在机器上进行绑扎的工艺方法。 )续线表:表示线扎分支续(加)入主干(或主分支)的导线号、留长尺寸和从 线扎主干甩(分)出的导线号表。 )扎线方向:根据扎线的形状,尺寸……,给线扎规定的扎线路径。 )布线:按导线表,将导线在绑线样板上或机器上布放的工艺过程。 )线扎整理:将布放好的导线整理平直,并将导线端部引出线按图示尺寸或 工艺要求,修剪整齐的过程。 )线扎绑定:按图示尺寸或工艺要求,线扎用绝缘线(一般用绵丝绳或扎线 带)绑扎,使至定型的工艺过程。 )主干:反映线扎主要尺寸和基本形状的部分。 主分支:直接从主干上分出来的支束。 次分支:从主分支上分出来的支束。 )甩线(分线):线束在绑扎过程中,从主干(或分支)内分出的导线。 续线(加线):线束在绑扎过程中,加入主干(或分支)的导线。 二、材料、工具、设备 扎线的一般常用材料:绵丝绳、尼龙扎线扣、粘胶带、棕丝套管、防波套、帆布、软革、硝基胶液(Q98-1)、聚氯乙烯套管、热缩套管等。 主要工具:钢卷尺、钢直尺、剪刀、留屑钳、剥线钳、斜嘴钳、电烙铁、扎 线枪、布线钉(圆钢钉)等。 主要设备:绞线机、锡锅、热风枪、兆欧表(500V)、印字设备、木质布线板、欧姆表等。 三、整机布线遵循的原则 整机布线设计是在整件装联中各种元件、器件之间进行电连接布线设计,保 证布线位置与结构的合理,实现整机内元器件之间、各组件之间、各插箱类之间等的电连接达到可靠的电性能指标。 整件中涉及到的电源线、信号线、控制线、接地线等各种导线(束)或电缆需按照导线(束)或电缆的类型、频率、功率等分类进行合理绑扎走线,这样可有效防止或减少线间偶束而产生的各种干扰,以及线间高电平线路对低电平线路直接感应。此外,整机的布线要有效合理地利用其机内宝贵的空间,考虑电子设备的可靠性和可维修性。布线设计在确立了上述主要因素外,还要从美学的角度尽量使布线均匀、好看、美观。布线主要原则见下表1。

电子整机装联技术及布线工艺高级研修班

电子整机装联技术及布线工艺高级研修班 开课信息: 课程编号:KC7388 开课日期(天数)上课地区费用 2014/8/29-30 北京-北京城区2800 更多: 无 招生对象 --------------------------------- 对此课程感兴趣的学员 【主办单位】中国电子标准协会培训中心w w w. W a y s. O r g. C n 【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司 课程内容 --------------------------------- 课程背景: 电子整机装联工艺技术是衡量一个国家综合实力和科技发展水平的重要标志之一,是电子装备实现小型化、轻量化、多功能化和高可靠性的关键技术。作为电子信息产业的关键与核心,电子装备的电子组装产业正处于千载难逢的历史机遇。长期以来关于这门学科的专业书籍是少之又少,对实际装联工艺及操作有指导性的书籍几乎无处可寻(除板级电路的SMT技术外)。目前与国内电子产品和电子设备的飞速发展是极不协调的,引发了电子设备整机装联工艺人员极缺的现象.在系统地研究了我国电装工艺技术水平,结合学员的要求,推出了电子整机装联的系列课程。 培训特点: 结合了大量的图例、图示(具有个人设计制作权),由浅入深地对电子装联整机工艺技术进行讲解,不同程度上使研发设计人员、工艺人员、操作人员都能提高工作水平和学会处理工程问题的能力 授课内容:(根据学员反馈意见,培训内容会有所增减) 第一章装联技术所用材料的工艺性考虑

1.1装联工艺对焊料的选择要求 1.2如何把握线材对整机装配工艺的影响 1.3射频同轴电缆线材及装配注意事项 1.4绝缘材料在装联技术中的正确应用 第二章整机装联中的焊接技术 2.1金属连接的几种方法 2.2焊接可靠性问题的工艺分析与处理方法 2.3如何保证焊接工具的正确选取 2.4焊接技巧 第三章整机及单元/模块中的布线工艺 3.1怎样设计接线图 1)接线图的布局 2)接线图的构成 3)接线图的拟制 4)接线图设计中的注意问题 3.2扎线图与接线图的关系 3.3扎线图如何绘制 3.4整机/模块中的布线原则 3.5结构设计不到位时如何处理布线 3.6如何处理焊接端子与焊接引出导线走向的关系 1)整机中常见焊接端子及工艺要求 2)导线从线扎引出后与焊接端子的处理 3)导线及导线束的安装问题 4)导线从矩形插座中引出的处置 5)导线从园形插座中引出的处置 6)布线实例剖析 第四章整机装联中的接地技术与处理 4.1电子装联的电磁兼容与接地慨念 4.2电装中接地的分类 4.3整机模块中常见的几种地

电子装联基础知识

电子装联基础知识(第一期) 一、插装元器件(THT) (一)电阻器 1.导体对电流的阻碍作用称为导体的电阻,用“R”表示, 单位:欧姆,简称欧,用Ω表示,常用还有兆欧(MΩ),千欧(KΩ) 换算公式:1MΩ=103 KΩ=106Ω 1 KΩ=103Ω(1000Ω) 2.电阻器的主要技术参数:额定功率、标称阻值、阻值误差。 (1)额定功率: 当电流通过电阻器时,电流会对电阻器做功,电阻器会发热。电阻器所承受的发热是有限的,当加在电阻器上的电功率大于它所承受的电功率时,就会因温度过高而烧毁。额定功率的单位:瓦(W) 一般电阻功率分为:1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W等,额定功率越大,电阻器体积也越大。 (2)标称阻值:电阻器表面所标的阻值。常用的是用色环表示电阻的阻值(如附图)。 (3)阻值误差(或称偏差)电阻器上的标称值只表示该电阻器阻值在此标称值附近。一般电阻器的允许误差分为三个等级:I级为±5%(金色),Ⅱ 级为±10%(银色),Ⅲ级为±20%(无色)。电阻实际值与标称值的差, 在电阻末端用颜色表示,较常用的有1%、2%、5%,误差范围如附图所 示颜色。 3. 常用的几种电阻器: RT - 碳膜电阻 RJ - 金属膜电阻 RX - 线绕电阻

附:色环电阻的标称: 色标 第一位数 第二位数 第三位数 应乘倍率 误差 黑 0 0 0 100 棕 1 1 1 101 ± 1% 红 2 2 2 102 ± 2% 橙 3 3 3 103 黄 4 4 4 104 绿 5 5 5 105 ± 0.5% 蓝 6 6 6 106 ± 0.25% 紫 7 7 7 107 ± 0.1% 灰 8 8 8 108 白 9 9 9 109 金 10-1 ± 5% 银 10-2 ± 10% 无色 ± 20% 用英文字母表示误差(如在产品合格证上表示)

电子装联工艺师应具备知识

电子装联工艺师(技术员)应具备的知识 一、通用知识 1.电子装联制造业生产对象,生产类型和生产组织模式; 2.生产对象及要素; 3.工艺文件的类型、文件形式及使用方法; 4.工艺规程设计方法; 5.工艺文件的签署; 6.标准化基本知识; 7.电路知识: ⑴欧姆定律⑵电阻串并联计算⑶电容串并联计算⑷戴维南定律⑸电池的串并联⑹电功率⑺电磁感应知识⑻交流电路(电抗、功率因数、RL/RC/RLC电路)⑼晶体管放大电路⑽振荡电路⑾整流电路⑿变压器⒀常用长度的单位、电量单位⒁数字电路(逻辑电路、振荡电路、反相器、跟随器)https://www.360docs.net/doc/b812206467.html,/article/art_109_2410.htm 二、PCBA工艺师应掌握的知识 1.PCBA工艺流程设计(环境要求); 2.PCB板的分类和用途; 3.通孔插装技术(安装次序、安装规则、安装要求、插装形式和方法); 4.表贴安装技术(表贴技术的组成及特点、表贴材料、印刷工艺、贴装工艺、差铁混装工艺); 5.电连接技术:

⑴软针焊机理⑵软针焊材料⑶手工焊技术⑷波峰焊技术⑸再流焊技术⑹焊点检验技术⑺螺接技术⑻压接技术⑼粘接技术⑽铆接技术 6.清洗技术; 7.测试技术; 8.维修技术; 9.故障排除技术; 10.三防深布技术; 11.元器件及整机筛选老化技术; 12.环境试验技术; 13工艺性审查技术; 14.PCB板设计技术; 15.部件及整机(单面产品)装配技术; 16.各种电子元器件的技术性能、用途、封装形式及识别; 17.防静电技术; 18.PCB板的灌封技术; 19.PCBA检验技术 20.贴片程序设计 21.简易工装设计 22.应掌握的标准: QJ165A-95航天电子电器产品安装通用技术要求 QJ165A-2003 电子元器件引线成型工艺技术要求

电子整机装联行业分析报告

电子整机装联行业分析报告 1、行业及发展状况 1.1行业概况 电子整机装联又称电子整机组装,是电子或电器产品在制造中所采用的电 气连接和装配的工艺过程,即根据设计要求(装焊图或电原理图)将电子元器 件(无源器件、有源器件或接插件等)准确无误装焊到基板(PCB)上焊盘表面的工艺过程,同时保证各焊点符合标准规定的物理特性和电子特性的要求。该 行业在专用设备制造业下的细分行业如图所示: 电子整体装联是电子产品生产过程中的关键环节,最终决定电子产品能否 正常使用和质量水平。电子整体装联在电子制造行业供应链的位置如下图所示: 1.2行业市场规模 根据中国电子专用设备工业协会统计数据,我国电子整机装联设备制造行 业的市场规模从2005年的103.2亿元增长到2010年的265.5亿元,年复合增 长率为20.8%,自2010年至2016年间由于国内宏观政策对工业制造领域的倾斜,行业发展速度在不断加快。目前中国已经成为世界第一的SMT工业大国,预计

这一地位10年内不会改变。经过金融危机的洗礼,未来我国电子整机装联设备产业将进入盘整转型期,这将是中国由电子整机装联设备大国向强国转型升级的关键时期。 1.3行业发展趋势 1.3.1向高效、灵活、智能、环保等方向发展 电子整机装联设备已经从过去的单台设备工作,向多台设备组合连线的方向发展;从多台分步控制方式向集中在线控制方向发展;从单路连线生产向双路组合连线生产方向发展。电子整机装联设备向智能、灵活方向发展,主要是利用远程网络控制及人工智能技术,实现生产工艺的实时监控及自动优化。电子整机装联设备向环保方向发展,主要是指生产无铅化和低能耗、低排放。 1.3.2向高精度、高速度、多功能的方向发展 由于电子元器件的小型化及其封装方式的不断变化,对设备的技术要求也逐渐提高。因此,该电子整机装联设备行业的技术正向高精度、高速度、多功能的方向发展。 1.4市场竞争情况 据统计,目前国内从事电子产品焊接设备的制造企业多达40余家,大多中小企业主要集中在该领域的低端市场;在中高端市场,部分优秀的国内企业已经打破国外品牌的垄断,占据了较大的市场份额。电子整机装联焊接设备中高端市场比较活跃的国外厂商有BTU、HELLER、VIRTRONIC、REHM、ERSA等;国内知名厂商包括劲拓股份、日东电子、科隆威等。根据中国电子专用设备工业协会的统计,国内焊接设备市场份额中处于市场前列的企业为:劲拓股份、毕梯优、朗仕电子、依工电子、日东电子和科隆威。 1.5行业壁垒 1.5.1技术壁垒 电子整机装联设备制造是一个多学科交叉的行业,包括精密机械、电子、电气、软件、光学、热学、流体、化学、材料等众多知识体系,对进入该行业的企业技术整合能力要求很高。因此,技术壁垒是新竞争者和潜在竞争者进入该行业主要的壁垒。 1.5.2工艺壁垒 一个优秀的装备制造业企业,除了众人所知的设计技术、加工技术和精密装备以外,生产过程中还存在大量的制造工艺,而了解和掌握这些制造工艺诀窍,需要长时间的专注和经验积累。因此工匠般的技术传承性是本行业的独特之处,这对新进入者构成较高的工艺壁垒。 1.5.3人才壁垒 由于电子整机装联设备行业技术的复杂性,对从业人员的知识结构和综合能力要求远远高于传统产业。一般情况下,专业人才的培养至少需要多年的行业经验积累。企业能够很好地发挥在那,必须拥有相当数量的专业人才和人才储备,所以专业人才是进入该行业的壁垒。 1.5.4品牌壁垒 电子整机装联设备是属于专用设备,需要根据下游行业,客户的生产线、生产条件、环境定制化的产品。电子整机装联设备产品需要经过客户长时间的磨合、优化,才能达到最优的状态。因此,客户在使用电子整机装联设备之后,一般不会轻易更换设备供应商。对于电子整机装联设备行业新进入者,存在品牌门槛。

电子产品接线标准

电子产品接线标准 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

电子产品装联技术规范四川九九天目医疗器械有限公司

目次 1 主题内容与适应范围 (1) 2 引用标准 (1) 3 一般规定 (1) 4 钳装的一般规范 (1) 5 螺装规范 (2) 6 铆接规范 (3) 7 电装的一般规范 (4) 8 电子元器件的装前处理和插装规范 (6) 9 导线的端头处理和线扎制造规范 (13) 10 手工焊接规范 (16) 11 电缆束加工规范 (20)

电子产品装联技术规范 1 主题内容与适用范围 本标准规定了电子产品的装联技术规范,是设计、工艺、生产、检验的依据之一。 本标准适用于电子产品的装联。 2 引用标准 GB1360——78印制电路网络 GB152——76铆钉用通孔 3一般规范 3.1 凡是提交装联的材料、机械和电气零部件、外购件均应符合设计文件要求,并有合格证。 3.2 产品的装联应保证实物与电理原图、装配图、接线图和工艺文件一致。凡材料、机械零部件和电气元器件的代用,以及设计、工艺的更改必须按规定的程序办理。 3.3 应根据产品的精密程度和装联零部件的特点,对装联场地的环境条件及操作方法提出相应的要求。不允许在装联过程中对被装配件造成任保损坏和降低其性能。电子产品的装联一般应在温度过25±5℃,相对湿度低于75%的洁净环境中进行,装联场所应有良好的接地和防静电设施。 3.4 在整个装联过程中,操作者必须穿戴干净的工作服和工作帽,在装配印制电路板和镀银零部件时还应戴干细纱手套,严禁徒手拿、摸银质或镀银零件。 4 钳装的一般规范 4.1 机械零部件在装配前必须清洁。进行清洁处理后,对活动零件应重新干燥和润滑。对非金属材料制成的零部件,清洗所用溶剂不应影响零件表面质量和造成形变。 4.2 相同的机械零部件具有互换性。也允许在装配过程中进行修配调整。

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