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焊膏特性對穩(wěn)定印刷及焊接品質的要因解析引言焊錫膏是電子產品表面組裝中重要的輔助材料,而焊錫膏的組分和特性,不僅影響著印刷品質,也決定著焊接質量及產品的可靠性。焊錫膏由焊料合金粉(焊粉)和助焊物質等組成,焊料合金粉有無鉛共晶和非共晶兩種,而助焊物質又由溶劑、助焊固態(tài)物質(松香、活性劑、觸變劑、成膜物質)等組成見圖1。焊錫膏的主要特性,主要是指信賴性、焊錫性、工作性、印刷性和焊錫檢驗幾個方面,見圖2。焊膏的信賴性即高可靠性,它主要是指良好的表面絕緣阻抗SIR(SURFACEINSULATIONRESISTANCE)特性、防銅鏡腐蝕性(CORROSION)、防電子遷移性(ELECTROMIGRATION)和少的焊後殘餘物(IONICRESIDUE)。焊錫性,是指良好的可焊性即優(yōu)異的潤濕能力和焊球特性。工作性,是指錫膏具有好的鋼網(wǎng)上待機時間(STENCILIDLETIME)、長的模板存放壽命(STENCILLIFE)、良好的觸變性(TACKINESS)和抗坍塌性(SLUMPRESISTIVITY)。良好的印刷性,即適合細間距印刷性(FINEPITCHPRINTABILITY)、高速印刷(PRINTSPEEDTYPE)和持續(xù)的印刷能力CONTINUALPRINTABILITYTYPE。良好的焊接檢驗性,即助焊殘餘物(FLUXRESIDUE)少便於ICT測試(ICTTESTABILITY)。圖1典型錫膏的基本成分組成圖2錫膏的選擇及相關工藝控制要求在SMT制造過程中,焊粉所佔比重對塌落性能和黏度有很大的影響,焊粉含量高塌落度也小,用於細間距元件焊膏,多使用8892錫粉含量的焊膏。焊錫膏中的焊膏或焊劑飛濺將產生錫珠問題,助焊物質中溶劑含量偏高,對於倒裝焊器件(BGACSPPOP等)焊點更容易產生空洞問題?;罨瘎Q定焊錫的可焊性和潤濕能力,活性差的焊錫膏對於微型焊點,會更多地產生虛焊、焊點球窩、焊點爬錫不良、焊點大晶料性結構、葡萄球、外觀灰暗等問題。成膜物質影響焊點的可測性及焊膏的黏度和黏性;觸變劑用來改善錫膏印刷性能和工藝性能,它們的性能不佳將會造成細小元件偏斜、細間距器件橋連等問題;等等??傊∷⑴c焊接不良與焊膏的組成特性有很大的關係,而焊膏的選用應根據(jù)印製電路板組件(PCBA)的工藝特性進行選擇。有關焊膏特性對穩(wěn)定印刷及焊接品質的要因分析,筆者還將討論一下新型模板開刻工藝;而討論穩(wěn)定SMT印刷的作業(yè)品質,務必討論重要印刷機參數(shù)方面的設置,以及相關的管理經驗與方法。關鍵詞焊膏(SOLDERPASTE),錫膏組分COMPONENTSOFSOLDERPASTE,合金錫粉(ALLOY/POWDER),焊錫粘度(SODERPASTEVISCOSITY),活劑(ACTIVATORS),印刷性(GOODPRINTABILITY),焊錫性(GOODSOLDERABILITY),依賴性(HIGHRELIABILITY),工作性(GOODWORKABILITY),焊點檢驗(INSPECTION),印刷機參數(shù)(PRINTERPARAMETER),鋼網(wǎng)設計(STENCILDESIGN)一、焊錫膏的基本認知、組成與特性概述SMT的焊錫塗覆及絲印工藝,業(yè)已成為SMT三大制程技術之首,焊錫膏也已成為表面組裝技術(SMT)中不可或缺的重要輔材。在表面組裝件的回流焊中,焊膏被用來實施表面組裝元器件的引線或端點與印製板上焊盤的連接。焊膏塗覆是表面組裝技術一道關鍵工序,它將直接影響到表面組裝件的焊接品質和可靠性。1焊錫膏的基本認知隨著再流焊技術的應用,焊膏已成為表面組裝技術(SMT)中最重要的工藝材料,近年來獲得飛速發(fā)展,並將直接影響到表面組裝件的焊接品質和可靠性。焊錫膏應具有良好的粘性與觸變性,才能使工藝流程順利進行,焊接品質達到預期的要求。焊錫膏的性質決定了它所特有工作環(huán)境,以及對於工作人員在操作時,必頇注意焊錫膏在使用中需要注意的相關事項,包括它的購買、儲存以及使用。隨著人們環(huán)保意識的增強,焊錫膏也在不斷的發(fā)展,現(xiàn)在,最受大家關注的將是焊錫膏的無鉛化。世界在不斷的發(fā)展,科技也在進步,電子行業(yè)的發(fā)展迫使我們必頇在焊膏方面取得更先進的突破,所以致力於焊膏的研究與探討也是愈加重要的。圖3錫粉合金形狀對焊錫印刷性能的影響圖4焊錫之錫粉大小的依元件間距選擇錫膏的成份可分成兩個大的部分,即助焊劑和焊料粉(FLUXSOLDERPOWDER)。焊劑各組分所佔焊膏質量比及成分成膜物質25,主要為松香及衍生物、合成材料,最常用的是水白松香。活化劑00505,最常用的活化劑包括二羧酸、特殊羧基酸和有機鹵化鹽。觸變劑022,主要作用增加錫膏的黏度和印刷的成型;而溶劑含量為37,它們?yōu)槎嘟M分物質,且有不同的沸點,另外還有表面活性劑等。(一)、助焊劑的主要成份及其作用A、活化劑ACTIVATION該成份主要起到去除PCB銅膜焊盤表層及零件焊接部位的氧化物質的作用,同時具有降低錫、鉛表面張力的功效;B、觸變劑THIXOTROPIC該成份主要是調節(jié)焊錫膏的粘度以及印刷性能,起到在印刷中防止出現(xiàn)拖尾、粘連等現(xiàn)象的作用;C、樹脂(RESINS)該成份主要起到加大錫膏粘附性,而且有保護和防止焊后PCB再度氧化的作用;該項成分對零件固定起到很重要的作用;D、溶劑(SOLVENT)該成份是焊劑組份的溶劑,在錫膏的攪拌過程中起調節(jié)均勻的作用,對焊錫膏的壽命有一定的影響;(二)、焊料粉焊料粉又稱錫粉主要由錫鉛合金組成,一般比例為63/37;另有特殊要求時,也有在錫鉛合金中添加一定量的銀、鉍等金屬的錫粉。概括來講錫粉的相關特性及其品質要求有如下幾點A、錫粉的顆粒形態(tài)對錫膏的工作性能有很大的影響重要的一點是要求錫粉顆粒大小分布均勻,這里要談到錫粉顆粒度分布比例的問題;在國內的焊料粉或焊錫膏生產廠商,大家經常用分布比例來衡量錫粉的均勻度以2545M的錫粉為例,通常要求35M左右的顆粒分度比例為60左右,35M以下及以上部份各占20左右;錫粉顆粒形狀較為規(guī)則;根據(jù)“中華人民共和國電子行業(yè)標準錫鉛膏狀焊料通用規(guī)范(SJ/T111861998)”中相關規(guī)定如下“合金粉末形狀應是球形的,但允許長軸與短軸的最大比為15的近球形狀粉末。如用戶與制造廠達成協(xié)議,也可為其他形狀的合金粉末。”在實際的工作中,通常要求為錫粉顆粒長、短軸的比例一般在12以下。在焊錫膏的使用過程中,將很有可能會影響錫膏印刷、點注以及焊接的效果。錫膏中錫粉與助焊劑的比例也不盡相同,選擇錫膏時,應根據(jù)所生產產品、生產工藝、焊接元器件的精密程度以及對焊接效果的要求等方面,去選擇不同的錫膏;根據(jù)“中華人民共和國電子行業(yè)標準錫鉛膏狀焊料通用規(guī)范(SJ/T111861998)”中相關規(guī)定,“焊膏中合金粉末百分質量含量應為6596,合金粉末百分質量含量的實測值與訂貨單預定值偏差不大于1”;通常在實際的使用中,所選用錫膏其錫粉含量大約在90左右,即錫粉與助焊劑的比例大致為9010;普通的印刷制式工藝多選用錫粉含量在89915的錫膏;當使用針頭點注式工藝時,多選用錫粉含量在8487的錫膏;回流焊要求器件管腳焊接牢固、焊點飽滿、光滑并在器件(阻容器件)端頭高度方向上有1/3至2/3高度焊料爬升,而焊錫膏中金屬合金的含量,對回流焊焊后焊料厚度(即焊點的飽滿程度)有一定的影響;為了證實這種問題的存在,有關專家曾做過相關的實驗,現(xiàn)摘抄其最終實驗結果如下表供參考從上表看出,隨著金屬含量減少,回流焊后焊料的厚度減少,為了滿足對焊點的焊錫量的要求,通常選用8592含量的焊膏。C、錫粉的“低氧化度”也是非常重要的一個品質要求,這也是錫粉在生產或保管過程中應該注意的一個問題;如果不注意這個問題,用氧化度較高的錫粉做出的焊錫膏,將在焊接過程中嚴重影響焊接的品質。穩(wěn)定印刷作業(yè)品質的重要管理方法SMT穩(wěn)定的印刷作業(yè)相關要素在再流焊接工藝過程中,焊劑主要發(fā)揮兩個作用,即祛除氧化物和降低焊料的表面張力,幫助其潤濕、擴散和形成焊點,了解其在再流焊接過程圖11C助焊劑中活化劑種類及擔當特性圖12活化劑的主要功效與作用圖2FPC的主要技術參數(shù)與近年發(fā)展狀況圖3單面與雙面FPC的基本結構隨著再流焊技術的應用,焊膏已成為表面組裝技術(SMT)中最要的工藝材料,近年來獲得飛速發(fā)展。在表面組裝件的回流焊中,焊膏被用來實施表面組裝元器件的引線或端點與印製板上焊盤的連接,它將直接影響到表面組裝件的焊接品質和可靠性。近20年來,由於電子加工業(yè)的迅速發(fā)展,造成了許多環(huán)境污染問題,首先被關注的是破壞臭氧層的氟氯化碳化合物,隨著人們對環(huán)境保護意識的增加,鉛對地球污染問題也提高到了議事日程,特別是歐盟制定了有關環(huán)保的兩項法令(RHOS與WEEE),禁鉛之日已經近在眼前。儘管無鉛焊膏取代錫鉛焊膏是歷史發(fā)展的必然趨勢,但仍有必要對在電子裝聯(lián)技術中已使用了近50年歷史的錫鉛焊料做歷史性的回顧與認真研究;並對無鉛化進行詳細的而深入的探索。我將在此詳細地闡述關於焊錫膏的使用、性質以及發(fā)展等問題。焊錫膏的基本性質焊膏一種均質混合物,由合金焊料粉,糊狀焊劑和一些添加劑混合而成的具有一定粘性和良好觸變性的膏狀體。在常溫下,焊膏可將電子元器件初粘在既定位置,當被加熱到一定溫度時(通常1830C)隨著溶劑和部分添加劑的揮發(fā),合金粉的熔化,使被焊元器件和焊盤連在一起,冷卻形成永久連接的焊點。對焊膏的要求是具有多種塗布方式,特別具有良好的印刷性能和再流焊性能,並在貯存時具有穩(wěn)定性。焊膏的組成,合金焊料合金焊料粉是焊膏的主要成分,約占焊膏重量的8590。常用的合金焊料粉有以下幾種錫鉛(SNPB)、錫鉛銀(SNPBAG)、錫鉛鉍(SNPBBI)等。合金焊料粉的成分和配比以及合金粉的形狀、細微性和表面氧化度對焊膏的性能影響很大,因此製造工藝較高。幾種常用合金焊料粉的金屬成分、熔點,最常用的合金成分為SN63PB37和SN62PB36AG2,其中SN63PB37的熔點為183,共晶狀態(tài),摻入2的銀以後熔點為179,為共晶狀態(tài),它具有較好的物理特性和優(yōu)良的焊接性能,且不具腐蝕性,適用範圍廣,加入銀可提高焊點的機械強度。合金焊料粉的形狀可分為球形和橢圓形(無定形),它們對焊膏性能的影響見表1由此可見,球形焊料具有良好的性能。常見合金焊料粉的顆粒度為(200/325)目,對細間距印刷要求更細的金屬顆粒度。合金焊料粉的表面氧化度與製造過程和形狀、尺寸有關。相對而言,球狀合金焊料粉的氧化度較小,通常氧化度應控制在05以內,最好在104以下。焊錫膏的組成,分類以及影響焊膏性能的重要參數(shù)一焊膏的組成1合金焊料粉A球形B棱形2活性劑(助焊劑)去除焊料粉和被焊件表面的氧化層使表面張力減小,增加元器件引腳和焊盤的潤濕性提高焊接可靠性。3成膜劑和膠黏劑放置合金焊料粉進一步氧化,并具有一定的粘結作用有利于元器件位置的臨時固定以免發(fā)生位移。4潤濕劑增加焊膏于被焊件之間的潤濕性,有利于合金焊料粉的擴展,具有良好的可焊性同時對焊接后的殘留物的清洗有利。5觸變劑焊膏的粘度隨時間溫度剪切強度等因數(shù)而發(fā)生變化的特性。6溶劑和增稠劑溶解活性劑成膜劑膠黏劑潤濕劑觸變劑以及其他添加劑使焊劑能與合金焊料粉均勻的混合物。7其他添加劑改進錫膏的抗腐蝕性,焊點的光澤度以及阻燃性等,有時還在焊劑的配方中加入抗腐蝕劑消光劑光亮劑或阻燃劑等其成份于通用焊劑基本相同。二分類1焊接的活性(未活化中度活化全活化)2清洗方式有機溶劑清洗水清洗半水清洗以及免清洗等方式,從保護環(huán)境的角度考慮水清洗半水清洗以及免清洗是發(fā)展的趨勢。三影響焊膏性能的重要參數(shù)1粘度(觸變劑)焊膏是一種流體他具有流變性,在外力作用下能產生流動。2密度合金焊料粉成份配比以及焊劑含量,焊膏的密度直觀的反映出焊膏中合金粉的組成以及焊劑的含量,也可以作為影響焊膏性能的重要參數(shù)。3熔點取決于焊料粉的成份以及配比。4合金焊料粉的形狀和粘度和表面氧化程度對焊膏性能起到關鍵作用,尤其是焊料粉的形狀和顆粒度通常作為焊膏的重要參數(shù)。5觸變指數(shù)和塌落度焊膏作為觸變性流體,觸變指數(shù)是重要參數(shù)。6工作壽命和儲存壽命工作壽命為1224H,判斷依據(jù)為焊膏施加到PCB上到貼片前的時間為1224H,這個時間還和工作環(huán)境溫濕度有很大關系。儲存壽命25可以6個月保持,低溫儲存有利于防止合金氧化劑揮發(fā)延長壽命。注意點焊膏在使用前應回溫4H以上,否則A粘度達不到要求。B吸收水份后粘度下降焊膏的定義由金屬粉末糊狀助焊劑均勻混合而成的漿料或者膏狀物體,SMT工藝中不可是缺少的焊接材料,在常溫下具有一定的粘度,在焊接溫度下隨著溶劑和部分添加劑的揮發(fā)將被焊元器件和PCB焊盤連接在一起形成永久性電器連接。焊膏的特性應用1應用前具有的特性A具有較長的儲存壽命,在25,可以儲存36個月。B吸濕性無毒無臭無腐蝕性。2涂布時及回流焊預熱過程中具有的特性A能采用絲網(wǎng)印刷,漏板等多種涂布方式作業(yè)不溢出不必要的錫膏。B有較長的工作壽命,印刷涂布后常溫下能放置較長時間,其性能不變。C在印刷滴涂后以及回流焊預熱過程中焊膏應保持原有的形狀大小不塌陷。3回流加熱時應有的特性A良好的潤濕性能B不發(fā)生焊料飛濺C形成最少量的焊料球4回流焊后應具有的特性A較好的焊接強度確保不會因振動等因數(shù)出現(xiàn)元器件脫落。B焊接后殘留物穩(wěn)定性能要好,無腐蝕性有較高的絕緣電阻且要清洗性要好。圖4印刷脫模的工藝過程解析圖5焊錫之錫粉合金形狀對印刷影響不過,F(xiàn)PC的機械強度小容易造成焊點龜裂;設計工藝和生產制程相對困難;無法單一承載較重的部品;容易產生皺折痕;產品的成本較高等不足。但這些缺點遠不及它的優(yōu)點給我們帶來的好處,因而它在許多領域日趨受到重視并得到了廣泛的應用。2FPT器件的封裝特性與應用隨著工藝技術的進步,不僅FPC的工藝精度在不斷攀高,電子元器件也在發(fā)生著相應的變化。FPC的高密度組裝及FPT器件大量應用,由于它們的制程工藝相當復雜,使得它們之間的組裝良率及可靠性成為業(yè)界關注的焦點。為此,我們務必對FPT器件的主要外形與特性有一定的認識,如此才能更好地對其進行制程管制,下面挑幾種常見的略作介紹。圖2FPC的主要技術參數(shù)與近年發(fā)展狀況圖3單面與雙面FPC的基本結構在電子元器件方面,F(xiàn)PT器件的應用在消費型電子產品上業(yè)已成為主流,它們也成為電子產品微小型化和智能化的引擎。比如被動元件0201,其尺寸為06MM03MM03MM,它比0402小75,在電路板上所占的面積少于66;而01005尺寸為04MM02MM02MM,它與0201相比可節(jié)省大約50的板面面積。而被動元件小型化的發(fā)展應用趨勢,可參考圖5。與此同時,主動器件IC也由前期較大間距較大外型的BGA(BALLGRIDARRAY)、SOP(SMALLOUTLINEPACKAGE)、QFPQUADFLATPACKAGE和PLCCPLASTICLEADEDCHIPCARRIER等為主,而今演變成以晶片比例封裝(CSP/WCSP)或柵格陣列封裝LGA(LANDGRIDARRAY),方形扁平無引腳封裝QFN(QUADFLATNOLEAD)、無引腳框架封裝LLPLEADLESSLEADFRAMEPACKAGE等為主流,甚至堆疊封裝POP(PACKAGEONPACKAGE)和倒裝芯片F(xiàn)C(FLIPCHIP)等超細間距精密器件也開始大量應用,參考圖6。不過,精細間距(FINEPITCH)的SOP、QFP、PLCC等器件在外力作用下引腳極易變形,當其共面性大于01MM的變形量,就可能導致虛焊等不良。而相同間距的QFN或LLP器件,如同CSP器件一樣沒有引腳變形帶來的煩腦,它們都屬于芯片級尺寸封裝。WCSP(WAFERCHIPSCALEPACKAGE)是晶片級芯片封裝,WCSP封裝可以讓芯片面積與封裝面積之比超過1114,已經相當接近11的理想情況,絕對尺寸也僅有32平方毫米,約為普通BGA的1/3,僅僅相當于TSOP面積的1/6,具體狀況請參考圖7。由此可見,這些FPT器件的體積非常小巧,特別適合高密度印刷電路板采用;同時它們對于提高芯片的運行速度、降低自感應系數(shù)及熱阻、減少板面空間等非常有效。圖6集成封裝技術器件間距的小形化發(fā)展趨勢圖7IC封裝的小型化同比減少占用板面積總之,電子產品小型化是發(fā)展必然趨勢,相當一部分消費類產品的表面貼裝,由于組裝空間的關系,SMD器件不得不直接在FPC上完成整機的組裝??梢哉f,F(xiàn)PT器件在FPC的高密度組裝已然成為SMT技術發(fā)展趨勢之一,不過它們也給SMT組裝品質及可靠性帶來諸多新的問題。二、FPC上高密度的FPT器件組裝之DFM要求FPC與FPT器件的高密度組裝,該如何來提高它們的組裝良率及可靠性呢無疑已成為業(yè)界普遍關心的問題。筆者認為,F(xiàn)PC的可制造性設計DFM是問題的關鍵,是實現(xiàn)好的組裝良率及產品可靠性的首要條件,只有通過最優(yōu)化的設計才能確保產品的可靠性和可生產性。為制造著想的設計DFM,它是以最有效的方式制造產品的方法,它將時間、成本和可用資源等要素都須考慮在內,并通過實驗驗證方法來尋找最佳的生產制程參數(shù)和工藝方法。FPC的可制造性的設計,主要包括排版(LAYOUT)工藝要求、焊盤形狀與表層處理(SURFACEFINISH)、分板工藝與功能測試等,在許多方面它們與普通硬性基板PCB的設計要求相類似,下面就這些問題重點展開探討。1、FPC的排版(LAYOUT)工藝要求11排版面積及拼板數(shù)須充分考慮產線的效率,通過選用恰當?shù)膶S幂d板把FPC變成如同“PCB”的特性。建議依據(jù)FPC的厚度和揉性程度,在確保不同拼板基板尺寸精度(累積偏移量小于001MM)滿足FPT器件組裝工藝要求的前提下,應當把拼板數(shù)適當做多和基板面積盡量做大。有資料表明FPC的長度與寬度范圍為(150120MMLW300240MM)較為理想,須知板面太小不利于生產效率而太大不利于FPC組裝精度控制要求。如果條件許可的情況下,雙面板還可以考慮制作成陰陽板,以便平衡每一面板的零件數(shù)量及貼裝點數(shù),從而提高生產效率。12定位孔和光學辨識點需滿足焊錫絲印與貼裝的精度要求,它們直接影響著FPC的印刷與貼裝的品質。定位孔精度誤差決定著FPC在載板上的定位效果,位置度偏差與大小誤差須控制在01MM內。光學辨識點分為整板辨識點(GLOBALFIDUCIALMARK)、單板辨識點(LOCALFIDUCIALMARK)和零件辨識點(COMPONENTFIDUCIALMARK)三種,基板辨識點首推直徑10MM圓形反光點,單板與零件的辨識點為減少占用板面積首推直徑05MM,它們的位置度偏移量應小于005MM。總之,它們的形狀要規(guī)范、對比度要好,與板邊及就近露銅焊墊距離須不小于5MM。單板辨識點,主要是為了解決FPC報廢板貼裝問題,因日前的FPC的良率還無法做到100,對于不良的單板通過遮蓋(MASK)掉辨識點,可避免其貼裝零件造成材料損耗。而零件的辨識點,是為了提高精細間距IC或異形器件的貼裝精度。圖8刮刀印刷脫模的過程圖8B印刷的工藝控制及流程說明圖8C高密度FPC的連接橋TAB13潤濕不良潤濕不良是指焊接過程中焊料和電路基板的焊區(qū)銅箔或SMD的外部電極,經浸潤后不生成相互間的反應層,而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊區(qū)表面受到污染或沾上阻焊劑,或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的。譬如銀的表面有硫化物、錫的表面有氧化物都會產生潤濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過0005以上時,由于焊劑的吸濕作用使活化程度降低,也可發(fā)生潤濕不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。選擇合適的焊料,并設定合理的焊接溫度曲線。再流焊接是SMT工藝復雜而關鍵的工藝,涉及到自動控制、材料、流體力學和冶金學等多種科學。要獲得優(yōu)良的焊接質量,必須深入研究焊接工藝的方方面面。本文僅從幾個方面就焊接工藝進行了探討,圖9錫膏類型與錫粉顆粒的大小依元器件選錫膏類型圖10錫膏中助焊劑中松香擔當?shù)奶匦?、FPC的焊盤表面處理工藝要求FPC的焊盤表面涂(鍍)處理工藝如同PCB一樣有多種類型,用于FPT器件焊盤的涂鍍工藝主要有電鍍鎳金ENEG(ELECTRONICNI/AU)和化學鎳金ENIGELECTRONICNICKELIMMERSIONGOLD、有機保護涂層OSPORGANICSOLDERABILITYPRESERVATIVES、鍍錫(TINPLATING)或浸錫ISN、浸銀IAG(IMMERSIONSILVER)幾種,雖然理論上以上幾種工藝都可用于FPC表面處理,而實際上日前以ENEG/ENIG應用最多。為什么其它幾種較少采用呢主要是它們的特性使然。當然,對于上述各種工藝各有優(yōu)點,比如OSP和鍍錫或浸錫工藝價格低廉,而鎳金工藝價格昂貴且對金層的厚度控制很嚴格,不然將造成焊接的可靠性問題。于是,在FPT器件焊盤上有時會選用選化法工藝,這樣可以同時利用鎳金和保護膜工藝的優(yōu)長,對于FPT器件比如UBGA可能會選用OSP,而其它元器件焊盤則采用ENIG,參考圖9。OSP和IAG表面平整性和可焊性都很好,這種焊墊對于FPT器件頗為理想,不過它們暴露在空氣中容易受潮氧化,開封后須力求在24小時內完成焊接。由于FPC很難做到真空包裝,同時FPC在上線前必須進行預烘烤祛濕,難免會損壞或降低其效果,所以業(yè)界在FPC的表面處理方面很少采用它們。而鍍錫或浸錫也存在同樣的問題,在高溫高濕的環(huán)境下,這種表面處理的焊盤將失去可焊性。所以,除了客戶或產品的特殊性要求,通常較少看到FPC焊盤的表面處理采用這三種工藝。電鍍或化學鎳金焊盤不但具有良好的可焊性和表面平整性,而且防氧化耐磨性也好,性能穩(wěn)定保存期較長,能承受多次回焊高溫,不過它的工藝復雜成本較高。對于電鍍鎳金和化學鎳金,其鎳層的厚度要求3UM8UM,焊接工藝對金層厚度要求為005015UM的薄金,而印制插頭(金手指)或ACF連接焊墊需選用金層厚度需大于13UM的硬厚金,而COB鍵合(WIREBONDING)邦定焊墊要求為0305UM的軟厚金。對于焊接用的焊墊金層厚度控制較為嚴格,太厚太薄對焊接點可靠性都將產生不良影響,如果鎳金焊盤臟污或氧化將導致拒焊的問題,參考圖10。另外,如果金層厚度太薄或不夠致密還將導致鎳層氧化,產生所謂的“黑墊”問題,這將導致焊點的失效。而硬金與軟金的區(qū)別,在于前者金的成份中含有P(磷)及CO(鉻)元素,其耐磨特性也優(yōu)于后者。總之,正確選擇PCB表面涂(鍍)層工藝直接關系到焊接質量,所以必須仔細遴選。圖11ANSMD焊盤整體開窗及SMD焊盤不良圖11B錫膏中助焊劑中松香擔當?shù)奶匦约白饔?、FPC焊盤的阻焊膜設計要求FPC的阻焊層(SOLDERMASK)類似PCB的“綠油”,PCB的綠油是通過絲網(wǎng)印刷上去的,而FPC的覆蓋膜阻焊層制作通常有兩種加工方式。一種是以聚酰亞胺薄膜(POLYIMIDE)為材料,先采用激光切割的方式在對應焊盤位置進行“開窗”預加工,然后再進行對位壓合形成。另一種則是以環(huán)氧樹脂類、丙烯酸類或聚酰亞胺類為原材料的光致覆蓋層PIC(PHOTOIMAGEABLECOAT),先將FPC所有位置覆蓋住,然后再采用暴光顯影的方式使其對應焊盤位置的膜去除。PIC有干膜和液態(tài)兩種,日前液態(tài)感光膜LPI(LIQUIDPHOTOIMAGEABLE)阻焊層,其橋寬工藝精度最小能做到01MM,厚度的范圍為0012至0025MM。PIC先印刷后曝光的方式,可以達到0075MM甚或更低的偏差范圍;而PI覆蓋膜的精度雖然更難控制,不過這種傳統(tǒng)工藝仍被廣泛地應用。無論采取何種方式對阻焊層進行“開窗”,對于FPT器件的焊盤首要的是確保其勻稱、規(guī)則和均衡,同時焊盤不能被阻焊膜覆蓋,參考圖11A。對這方面問題的管制辦法是,其一選用從業(yè)時間長經驗豐富在業(yè)界信譽較好的FPC廠商;其二加強來料的檢驗與管制,定期稽核FPC廠商的制程工藝,檢查其出貨的報告,并與實際金樣進行比對;其三要求IQC和產線作業(yè)員,對FPC的焊墊通過40X以上的顯微鏡檢驗,有條件的企業(yè)應當進行可焊性抽樣檢測,當來料品質不穩(wěn)定時需加大抽檢比率。焊盤設計主要有SMD(SOLDERMASKDEFINED)和NSMD(NONSOLDERMASKDEFINED)兩種,即阻焊膜限定和非阻焊膜限定,它們的外觀及剖面圖差異,參考圖11B。當FPC實際焊盤的大小和形狀與阻焊層窗口的大小一致時,這種焊盤類型稱為阻焊層決定焊盤即SMD類型。另一種情況是,阻焊層窗口形狀與焊盤形狀相似但比焊盤大,阻焊層與底層銅箔無重疊,導致阻焊層窗口范圍內的銅箔都成為焊盤的一部分。因此,NSMD類型焊盤形狀往往不規(guī)則,大小也無法做到完全一致,這與設計者的初衷是相違背的。04MM細間距元器件的焊盤,對于QFN/LLP、QFP/SOP或連接器以及ACF制程等類似器件可采用開孔塊OPENBLOCK方式,而CSP器件則應當避免采用這種方式,不然在SMT制程工藝上很難控制。被動元件0201和01005焊盤,為了因焊盤不規(guī)則導致空焊和側碑等不良,多半采用SMD類型;而它的延伸HSMD類型焊盤,則可以避免焊盤間阻焊膜偏厚帶來的不良影響,參考圖11C。一般說來,F(xiàn)PC的SMD類型焊盤,如果用于FPT器件比如說CSP,由于“開窗”后對位精度較差,以及壓合時的“熱脹冷縮”的影響會帶來尺寸偏差,容易導致實際生產出來的SMD焊盤大小和形狀無法滿足SMT的可制造性要求。而NSMD工藝更容易控制,于是FPT器件仍在大量使用,不過這種焊盤設計上有以下要點。FPT器件的NSMD焊盤設計,需要注意兩點、阻焊膜開口不能比焊盤大太多(26MIL為宜),焊盤的表層走線寬應縮減為焊盤的1/22/3,成瓶頸形狀較為理想,從而減少焊盤“尾巴”部份吸收過多的焊料,避免焊點不均勻帶來的問題。、阻焊膜開口相對焊盤位置偏差需少于4MIL,阻焊膜不能覆蓋于焊盤上,這是NSMD焊盤管控重點之一。于是NSMD工藝焊盤得以揚長避短,其形狀得以與SMD焊盤一樣勻稱一致,可使焊接應力和受熱平衡。雖然NSMD焊盤比SMD焊盤對于FPT器件更能“趨利避害”,但設計者要注意汲取SMD焊盤的優(yōu)點,在工藝細節(jié)方面板廠更需審慎并力求完美。印刷主要設備和相關設置問題相同間距的FPT器件的焊盤,NSMD焊盤基底同比SMD要設計得稍小一些,這就增大了焊盤與過孔或走線之間的安全間隙,有利于提高組裝密度和器件的安全特性。SMD焊盤由阻焊膜開口直接決定焊盤形狀與大小,相同器件焊盤的對稱性與一致性佳,例如CSP焊盤大小相同,有利于確保焊球形狀大小與高度的統(tǒng)一,可以防止焊球不一致的虛焊或空焊。另外,有關FPC結構及主要各層的厚度,如果設計不當將降低組裝良率及可靠性,相關規(guī)格可參考圖表12。通過上述方法,可以有效地減少SMT生產制程缺陷,提高FPT器件的組裝良率及可靠性。有研究表明,具有焊接點應力均衡的焊盤設計,無疑是具有最好的焊點可靠性的。因而,F(xiàn)PT器件在FPC上進行設計前需要充分考慮到這方面的問題。比如CSP的焊盤設計應當注意避免焊盤尺寸不規(guī)范不一致,過大或過?。缓副P通孔埋孔處理不恰當;焊盤大小與器件本身焊端及間距不匹配,形狀比例失調;沒有阻焊膜或阻焊膜設計不規(guī)范,等等。封裝側面裸露焊端的QFN/LLP等器件,F(xiàn)PC焊盤應當適當外延,以便改善外側焊點吃錫效果,并便于目視檢驗。總之,QFN/LLP和CSP等FPT器件焊接連錫、虛焊、空洞、自對中不良、焊點不飽滿和焊點高度不均,以及0201/01005微型器件的側碑、少錫或多錫等缺陷,焊盤制作不夠精細是其要因之一。三、FPC的載板治具與絲印品質管制為了確保FPT器件與FPC理想的組裝良率及可靠性,不僅需要重視PFC排版和焊盤方面的可制造性設計,SMT組裝工藝上的管制及最優(yōu)化也同等重要。SMT組裝工藝有三大重要步驟印刷、貼裝和回焊,而作為三大制程步驟之首的焊錫印刷是至關重要的。在SMT表面組裝工藝中,有統(tǒng)計資料表明總缺陷中近半(49)由不良印刷造成,其中包括多數(shù)的橋接、空焊或焊珠等;而FPT器件的組裝質量及可靠性受焊錫印刷品質不良影響無疑更大。FPC的焊錫印刷品質,主要取決于載板治具品質、鋼網(wǎng)制作品質、印刷參數(shù)設置及焊錫管制等方面。另外,由于FPC屬于“潮濕敏感型器件”,極其容易汲濕受潮,所以在SMT上線焊錫印刷之前,務必對其進行預烘烤處理。圖11C助焊劑中抗垂流劑的種類與作用圖11C助焊劑中抗垂流劑的主要功率1、專用載板治具的制作要求FPC的表面組裝工藝相比硬板PCB復雜,主要是FPC的柔軟特性使得定位更為困難,為了固定和運輸務必使用專用載板(CARRIERORPALLETS)治具,否則無法完成印刷、貼片、過爐等SMT基本作業(yè)工序。在FPC上組裝FPT器件,F(xiàn)PC的精確定位和固定至關重要,而固定好壞的關鍵是制作合格的載板治具。為此,有必要闡述一下有關FPC載板治具的制作要求與管制方法。在選用制作載板治具的材質方面,基本要求是強度高、吸熱少、散熱快,且經過反復的回焊熱沖擊其翹曲變形量極小。圖11C助焊劑中溶劑的主要種類與作用圖11C助焊劑中溶劑的主要功效作用FPC載板治具的制作,根據(jù)電路板的CAD數(shù)據(jù)文件,CNC機床讀取FPC基板定位孔數(shù)據(jù),從而可以制造出高精度的FPC定位模板和專用載板,使定位模板上定位銷的直徑和載板上的定位孔、FPC上定位孔的孔徑相匹配。另外,F(xiàn)PC因為要保護部分線路或是設計上的原因,很多情況下基板并不是同一個厚度的,有的地方厚而有的地方要薄點,有的位置還必需要有補強板,所以載板和FPC的結合處需要依據(jù)FPC基板相應特點進行打磨挖槽,其目的是為了保證印刷、貼裝和過爐時FPC的表面平整性。圖13FPC不銹鋼載板治具的基本構造圖14錫膏的主要特性及選擇評估因素FPC載板治具的制作,根據(jù)固定方式和材料的不同,可分為硅膠貼附載板、耐高溫膠紙貼附載板、磁性載板等,根據(jù)材料的不同主要分為鋁合金載板(ALUMINUMTRAY)和工程塑料(合成石)載板,由于工程塑料的價格是鋁板的四至五倍,因而日前鋁合金材質應用的更為廣泛一些。經驗表明,鋁合金磁性載板治具具有成本較低、壽命較長、容易清潔,且不需專人輔助粘貼高溫膠帶等優(yōu)點。這種不銹鐵材料制做的壓片與鋁合金載板,耐高溫磁鐵鑲嵌的數(shù)量與位置頗有講究,磁鐵數(shù)量需足夠也不宜太多,磁力需確保壓平FPC并緊貼固定在載板表面;其位置需注意避開貼裝零件的正下方,建議盡可能在板邊與架橋位置,以免磁力干擾零件的正確貼裝與回流焊接等制程。磁鐵通過與不銹鋼壓片產生磁力吸附作用,使得FPC能夠被壓緊壓平固定在載板治具上,請參考圖13。圖14SIR和電子遷移的依賴性測試要求圖14銅鏡腐蝕與離子含量的依賴性測試在免清洗,參考圖14。磁性載具及壓片對于FPC作業(yè)尤其方便,不僅固定時不需貼耐高溫膠帶,取板時也不會對FPC產生任何破壞與應力,這對于保證焊接質量穩(wěn)定提高成品率都有幫助。不過,磁性載板治具設計較為復雜,只有大批量生產時才能更加體現(xiàn)出其成本優(yōu)勢。載板治具不僅要確保FPC的各個角落均得到有效支撐與固定,還必需能有效校正其翹曲變形的問題。其精密程度及品質好壞還直接影響到焊錫印刷、器件貼裝和回流焊接等制程作業(yè)的成敗,并直接影響到產品的組裝良率與可靠性。因而,載板治具在上線使用前驗收不可或缺,務必通過嚴格的規(guī)范檢驗,比如載板表面平整度、定位孔柱的位置度以及材料ESD檢測等;關鍵尺寸不僅需要首件檢驗(FAI),其量測數(shù)據(jù)統(tǒng)計的CPK需達到或超過133,才被充許投入生產使用。另外,為確保量測數(shù)據(jù)的準確有效,相關量測儀器在使用前務必進行重復性與再現(xiàn)性(GAUGERR)校驗,檢測合格才充許投入使用。2、模板的制作及印刷機性能要求FPT器件與FPC之間的成功組裝,載板治具與印刷模板制作品質同等重要,而精良的模板來自于正確的模板開孔設計、恰當?shù)匿撈穸群拖冗M的制作工藝。FPT器件的正確焊接組裝,離不開精確的焊錫量涂敷工藝,倘若采用的是模板印刷方式,優(yōu)質的模板和高精度的全自動印刷機是其首要條件,而正確的印刷參數(shù)及工藝控制,焊錫膏的選用與日常品質管理,模板的保養(yǎng)與維護是其主要因素。FPT元器件模板需要獲得良好的下錫效果,模板需要在開孔設計、厚度與制作工藝上考慮轉換率即焊膏實際量與理論計算量的比率需符合規(guī)定要求(須大于95沉積量)。模板開孔的面積比焊盤面積與開孔壁面積建議不小于066,而寬厚比(開孔寬模板厚度)最好能大于15,參考圖表15。圖15焊錫的潤濕性信賴性測試圖15焊錫的潤濕角信賴性測試分析一般說,模板的厚度范圍選用3MIL5MIL鋼片,對于FPT器件印刷的錫膏量是足夠的。不過對于大間距或異型器件,這種厚度便可能印不上足夠的錫量,為此針對同一塊板上大小懸殊的器件,模板厚度設計上須有的放矢通過階梯模板來應對。階梯模板的厚度有“遞減”和“遞增”兩種,階梯部份既可以放在鋼網(wǎng)的底部也可以是鋼網(wǎng)的上表面,這種模板能滿足同一塊板上不同器件對焊膏量的寬范圍需求。模板材質須選用優(yōu)質的不銹鋼片,其制作工藝可采用電鑄成形(ELECTROFORMED)或鐳射切割電拋光(LASERCUTELECTROPOLISH)和鐳射切割鍍鎳(LASERCUTNICKELPLATE)的方法。電鑄模板的孔壁對精細間距的下錫脫模效果最好,鐳射切割加電拋光或鍍鎳次之。實踐表明,后兩者工藝倘若控制得當其下錫性效果亦能滿足FPT器件的工藝要求,且其性價比較高應當優(yōu)先擇之。圖15FPT器件模板設計基本原則要求圖16良好的FPT器件的焊印刷品質狀況FPC的焊錫印刷涂敷要想獲得良好的品質效果,必需采用全自動帶視覺系統(tǒng)的智能印刷機,其印刷精度和的重復精度需不低于/002MM和/0008MM。而半自動印刷機(SEMIAUTOMATIC)通常沒有光學辨識系統(tǒng),由于采用治具及定位孔定位,日前其重復精度僅/01MM;它已難以達到日前FPT器件的焊錫印刷精度(小于/005MM)要求,更不適合定位性較差的FPC。對于印刷機的性能要求,在通過了檢測計量器的再現(xiàn)性與重復性分析(GAGERR)測試之后,制程能力指數(shù)須達到A級167CPK133。圖15焊錫的潤濕能力差性測試分析圖15印刷後不同時間的焊接性能對比為了確保鋼網(wǎng)的制作品質符合設計者的要求,在使用前需要進行細致的檢測,如果不符合客戶GERBER尺寸設計要求的、開孔不與焊盤相匹配的、且不符合規(guī)范要求的不能投入使用。首先,對開口尺寸需通過手持式百分刻度顯微鏡或3D高精度自動光學儀量測,測量點數(shù)量須按下以規(guī)范進行間距小于065MM的CSP或LGA等類似器件,每個器件需檢測不少于10個開孔位置即每個角上和中間各2個位置;對于QFN/LLP和QFP等類似器件則不少于8個孔,每個角上檢測不少于2個孔;0201或01005等片式元件,電容或電阻檢測不應少于10個元件孔位。其次,開口孔壁須光滑整潔,用40X以上的顯微鏡觀察不能有凹凸或毛刺等缺陷。其次,模板的張力測量值需達到規(guī)定,模板鋼片上的四個邊角和中間位置,通過專用的模板張力計(TENSIOMETER)檢測,五個位置張力需達到3860牛頓/平方厘米。另外在外觀檢查時,網(wǎng)框須在大理石平臺上進行平面度檢測(小于05MM),同時注意鋼片不能有變形或碰擦傷,網(wǎng)布不能有破損等缺陷。3、印刷參數(shù)設置與錫膏特性要求焊膏印刷是一個工藝性很強的制程,其涉及到的工藝參數(shù)較多,如果參數(shù)調整設置不當必然對產品組裝質量造成不良影響。雖然FPC被不銹鋼壓片固定在載板上,不過它們之間難免有一些微小的間隙,這是有別于PCB硬板的地方,它對印刷效果也會產生較大影響。有研究資料表明,在相同制程工藝條件下,F(xiàn)PT器件模板錫膏脫模效果及沉積量,在平均錫膏量上3MIL的鋼板厚度比4MIL的更好,錫粉顆料4號粉比3號粉更好,方形開孔比圓形更好,圖16為某產品CSP器件方形開口與圓形開口印刷焊錫對照。圖15印刷環(huán)境溫度對錫膏粘度的影響在FPC上組裝高密度FPT器件,對于印刷壓力、印刷速度、脫模速度及方式,刮刀的材質及裝配角度,模板的清潔模式等方面都需仔細斟酌,其制程參數(shù)和工藝設置須審慎選擇,力求尋找到最為理想的參數(shù)和方式。筆者依據(jù)生產中的經驗,下面擇其要點略作闡述。圖15錫膏在鋼網(wǎng)上粘度隨時間產生變化(1)刮刀壓力對印刷品質影響較大,壓力太小不能讓模板底部與FPC壓片緊貼,一旦它們之間存在間隙,就無法令焊膏很好地沉積在焊盤上;壓力太大則可能導致焊膏印得太薄,甚至會損壞模板;正確的印刷壓力,是剛好把焊膏從模板表面刮干凈。(2)FPT器件的印刷速度要適當,太快不利于焊膏在焊盤上沉積成形,使焊盤上所印焊膏的形狀不佳及少錫或拉尖;而速度太慢不利于生產效率也不利于模板回彈;推薦設定為2040/。(3)模板的印刷方式可分為接觸式和非接觸式,非接觸式方式不適合FPC的精細間距;而接觸式印刷的模板垂直抬起可使印刷質量所受影響最小,它尤其適合FPT精密器件的印刷工藝需要。(4)FPC的印刷刮刀首選硬性膠質材料,膠的硬度應當是8095HIRD,刀片與鋼板平面夾角設定為45度,刮刀長度需比FPC進板方向寬稍長,以確保刮刀的壓力均衡分配到基板上。(5)脫模方式須根據(jù)印刷機的配置正確選用,如果是有分段式或振動式脫模方式可以嘗試選用,脫模速度可以設定為25MM/SEC(6)模板的脫離距離和速度的影響是,速度太慢易在模板底部殘留焊膏;反之造成錫膏拉塵或塞孔;而行程太短可能造成拉尖或成型不佳。(7)保護好錫膏的活性是很很重要的,良好的活性可有效地提升錫膏印刷的品質,所以需要在工作車間或印刷機內進行溫濕度監(jiān)控(溫度要求23/2度,濕度要求3070)。(8)模板的自動清潔方式,應當選用濕擦/干擦/真空的組合方式,并且每印刷2片需自動擦拭一次,每印刷20片板手工擦拭一次,每生產4個小時需通過鋼網(wǎng)清洗機徹底清洗,烘干后再使用。擦拭頻率和脫模速度對焊錫沉積量都有較大影響,參考圖表17A。上述設置或工藝不當必將造成印刷不良,對于FPC精密器件不要厚此薄彼,應該一視同仁地認真對待。在SMT表面組裝工藝中,如何控制絲網(wǎng)印刷工藝,是不容忽視的技術要素。圖15焊錫膏的粘著性測試方式(時間與粘力之間的關係)FPT器件對于錫膏要求是,選用信譽較好的品牌,性能方面具有優(yōu)良的觸變性和浸潤力(WETTINGFORCE),印刷脫模容易并且能牢固地附著在FPC表面。錫粉顆料建議選用TYPE4球徑2038UM,錫粉顆粒型號的選用應確保良好的脫模效果,以滿足產品特性及工藝需要為前提;而并非越小越好,顆粒越小其含氧量可能越高,對制程反而不利;且顆粒越小的錫膏單價越高。另外,焊錫膏在在日常生產使用過程中,使用前應當徹底回溫、開封后需注意溫濕度和使用有效時間的管制。焊錫印刷工位也是防止FPC金手指及ACF接口和鍍金按鍵臟污的重點工位,作業(yè)員務必戴手指套作業(yè)并保持工位的整潔;同時,制程中應當勤擦拭清潔鋼網(wǎng)避免網(wǎng)孔堵塞,努力降低印刷不良帶來的制程問題。4、焊錫印刷品質的管制要求焊錫的印刷品質對產品的組裝良率有直接影響,F(xiàn)PT器件因模板開孔(APERTURESIZE)很小很容易產生漏印或少錫的缺陷,傳統(tǒng)目視檢查方法效率很低且誤判率高,檢查焊錫的印刷狀況需采用20X以上的顯微鏡。不過這種方法只能用于抽檢,不適合作為正常生產印刷品質的過程控制和統(tǒng)計分析,所以使用焊錫自動光學在線檢查(SPI)對于印刷過程的控制是非常必要的,SPI的相機解析須足夠高(建議不低于10UM),其辨識精度CPK值需不低于133。通過在線的焊膏檢查SPI(SOLDERPASTEINSPECTION),可以避免因模板堵孔造成漏印或焊料不足,當它檢查到缺陷時能發(fā)出警報,提醒技術人員及時處理,從而穩(wěn)定印刷過程確保焊膏正確地印刷在FPC焊盤上。焊錫印刷品質的檢測與管制,可以通過厚度與體積的方法,對于FPT器件采用體積的方式效果更好。普通間距元器件的焊錫厚度通常為鋼板厚度的/0025MM是合格的,而對于FPT器件的焊錫量更多時候需檢測其體積,比如CSP或類似器件的焊錫實際體積量,控制在理論體積的的/10以內,其偏移量與焊盤對位偏差小于/005MM。其測量位置應當不少于6個,即每片板上的四個角落和中心;對于某些引腳點數(shù)超過20的器件,器件上需選取多個點進行管制,同時通過統(tǒng)計過程控制SPC(STATISTICALPROCESSCONTROL)進行統(tǒng)計分析,參考圖表17B。圖17A焊錫膏抗坍塌性測試實驗分析圖17BFINEPITCH連續(xù)印刷性和不同速度類型驗證FPT器件的印刷品質檢驗,通過SPI實時采集并提供相關信息數(shù)據(jù)報告,便于工程技術人員及時控制和改善印刷中的問題。有了實時的SPC統(tǒng)計過程控制分析與診斷,使整個生產過程能更好地受到監(jiān)控,確保制程的穩(wěn)定;一旦發(fā)生制程變異便即時對策,預防批量性不良,最終使產品品質得到保障。5、有關FPC的預烘烤要求FPC基板材料容易受潮,當受潮的FPC驟然承受回焊高溫,或將出現(xiàn)焊接不良、基板起泡、基板分層、基板變色等問題。為此,F(xiàn)PC供應商在來料時應當采用真空包裝,不過真空包裝也并不是萬無一失的,在貼片前最好對其進行預烘烤處理。預烘烤的條件設定,需要根據(jù)FPC的材質、基板厚度、烤爐性能、烘烤托盤等綜合考慮,最好經工程實驗驗證后再定下預烘烤的條件溫度、烘烤時間、堆疊數(shù)量。烘烤前,一定要先作小批量試驗,以確定FPC是否可以承受設定的烘烤溫度,也可以向FPC制造商咨詢合適的烘烤條件。一般而言,F(xiàn)PC的預烘烤條件溫度80100時間48小時,特殊情況下可以將溫度調高至125以上,但需相應縮短烘烤時間。實踐表明,對于化鎳浸金的FPC板,烘烤條件推薦(125254小時),而對于OSP制程烘烤溫度則需要適度降低,建議烘烤條件為(80105,46小時)。FPC經烘烤后需冷卻至室溫后,才可以取出烤箱投入生產,否則熱的FPC會引起錫膏熱坍塌。另外,還需要注意監(jiān)控FPC烘烤后超期暴露,經過烘烤過的FPC必須在24小時內生產完,避免其二次受潮。烘烤后的FPC應該沒有明顯的變色、變形、起翹等不良,需由IPQC抽檢合格后才能投線。四、FPT器件的貼裝、回焊工藝與組裝品質在SMT主要制程工藝中,表面貼裝、回流焊接和錫膏印刷三大步驟的作用,如同三足鼎立般同等重要,要搞好FPT器件在FPC上的組裝品質,三者不可偏廢。元器件貼裝是保證SMT組裝質量和效率的關鍵工序;回流焊接也是保證產品質量及可靠性的關鍵工序。應該說,F(xiàn)PT器件在FPC上的組裝與在高密度PCB上組裝,它們在工藝管制方面的要求基本相同。在貼裝工藝管制方面,它們對于貼片機的貼裝精度、吸嘴高度、貼片壓力等方面都需要控制適當;在回流焊接管制方面,對于回流焊爐的性能要求,爐溫參數(shù)設置和爐溫的測量工藝等方面也大同小異。為獲得理想的組裝良率及可靠性,下面筆者擇其要點分別略作闡述。1貼裝工藝與管制要求11FPT器件要獲得精確貼裝,貼片機的性能需滿足工藝要求。FPT器件貼片機必須具有高精度與高穩(wěn)定性,貼片機辨識系統(tǒng)須具有激光識別、圖像識別和高分辨率視覺貼裝頭,其貼裝精度通常激光識別為/005MM而圖像識別可達/003MM。一般說,對于FPT器件貼裝精度須不低于/006MM,目前多功能機一般要求為3SIGMA而高速機要求達到6SIGMA。成功的貼裝由以下三點構成吸取的可靠性,準確的組件識別系統(tǒng),貼裝的可重復性。12貼片機的影像系統(tǒng)須具有前光照明以及激光校準系統(tǒng),才能適合各種類型的FPT器件辨識精度需求。由于傳統(tǒng)的背光照明只能從上方垂直檢測組件封裝輪廓和引腳的陰影,對于類似底部焊端器件(QFN/LLP)和焊球器件(CSP)便無法勝任;而前光照明可獲得組件的圖像,

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