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1 Technical Innovations for Productivity Improvements Trevor Warren DEK 19 New Lead-Free Alloy that Takes Under-the-Hood Heat in Stride Hector Steen Brian Toleno Henkel 20 Tailoring Flux Formulations to Enhance Solder Paste Performance Kevin Gaugler EFD-Nordson 26 Go Greener in Your Cleaner Harald Wack, ZESTRON

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4 中 国 电 子 制 造 专 业 人 士 的 刊 物 Apr 2010年4月 目录1 中国版总613期 编辑手记 Editor's Note 6 为什么中华文明没有产生近代科学技术 Why Modern Science and Technology Had Not Developed in Chinese Civilization? 连绥仁 市场动态 Market Watch 10 耶鲁大学科学家研制出磁性无铅焊料 Yale Scientists Develop Magnetic Lead-free Solder 10 达格在苏州建成全面生产 X 射线系统的生产线 DAGE Adds Complete X-ray System Production Capabilities to its Chinese Manufacturing Plant 10 首届全球华人 LabVIEW 开发者竞赛启动 First Global Chinese LabVIEW Developer Competition is Underway 12 贝迪聚酰亚胺标签通过电子精密化学清洗测试 Brady Polyimide Labels Tested to Withstand Precision Cleaning Chemicals for Electronics 12 3M 举办电子元器件包装材料未来趋势研讨会 3M Holds Electronic Component Packaging Technology Trend Forum 12 NEPCON 中国展 2011 年迁往上海世博主题馆 NEPCON China Exhibition Will Be Moved to Shanghai World Expo Theme Pavilion in 励展举办中国电子制造及 SMT 行业工程师评选活动 Reed Exhibition Holds China's Electronics Manufacturing and SMT Industry Engineer Awards 封面专题 Cover Story 16 提高印刷生产效率的技术创新 Technical Innovations for Productivity Improvements Trevor Warren, DEK 技术特写 Tech Features 19 满足机罩下高温要求的新型无铅合金 New Lead-Free Alloy that Takes Under-the-Hood Heat in Stride Hector Steen 博士 Brian Toleno 博士 Henkel 公司 20 修改助焊剂配方提高锡膏性能 Tailoring Flux Formulations to Enhance Solder Paste Performance Kevin Gaugler EFD-Nordson 旗下公司 More contacts please visit our website 更多内容, 请登入我们的网站

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6 目录2 22 用一个再流焊系统同时进行含铅和无铅焊接 Simultaneous Lead and Lead-free Soldering with a Single Reflow System Hans Bell 博士 Rehm Thermal Systems 公司 26 走向更加环保的清洗工艺 Go Greener in Your Cleaner Harald Wack 博士 ZESTRON 27 你设计的电路板可测试程度高不高 Are Your Board Designs Testable? Pete Collins ASTER 科技公司 30 在线测试的未来 The Future of In-Circuit Test John Van Newkirk CheckSum 行政总监 技术方案 Tech Solutions 31 多角度传感器技术以焊盘为基准检查三维焊膏 3D Solder Paste Inspection Using Pad Reference with Multi Angle Sensor Technology Toshiyuki Matsuoka Anritsu 精密公司 Tim Cappoen Seika 机械公司 SMT讲座 SMT Step by Step 33 第三讲 焊接材料 预成型焊片基本知识 Step 3: Soldering Materials Solder Preform Basics Paul A. Socha Indium 公司 38 第四讲 印刷 影响细间距印刷工艺的参数 Step 4: Printing Sustaining a Robust Fine-feature Print Process George Babka, Assembléon America David Sbiroli Chris Anglin, Indium 公司 Richard Brooks, Kyzen 公司 产品 Products 41 NEPCON China 展品精选 Selected Exhibits of NEPCON China 广告索引 Ad Index 关于雅时国际商讯 雅时国际商讯于 1998 年在香港注册成立 现时出版八本技术媒体及主办多场的研讨会及运行网站 面向国内不同领域的专业人士 现时在国内的读者人数超过八万 包括电子设计 电子制造 洁净室 半导体 激光 光通信及 LED 等 About ACT International Media Group ACT International was established in Hong Kong in 1998, currently publishes 8 technical titles, organizes number of technical conferences and manages technical websites, provides our audiences in Mainland China the latest and practical technical information. Our readers in China exceed 80,000 and they are in the fields of semiconductor manufacturing, electronic design, electronic manufacturing, contamination controls, laser, optical communications and LED. 关于 SMT China 表面组装技术 表面组装技术 是针对中国 EOEM 和 EMS 供应商的技术性杂志 旨在帮助他们设计 组装和测试 SMT 印制电路板 它报道 解决 SMT 印制电路板制造中的问题的办法 提供用于表面组装的材料 设备和软件发展的最新信息以及 SMT 行业的发展趋势 表面组装技术 的读者是专业技术人员 包括从事 SMT 制造的技术主管 / 经理 工艺工程师和科学家 4 About SMT China SMT China is a technical magazine tailored for EOEM and EMS providers in China, helping them to design, assemble and test surface mounted PCBs. It provides the latest information on solutions and technological developments in materials and tools for surface mount assembly and reports on SMT industry trends. Its readers are technical professionals, including technical executives/managers, process engineers and scientists engaged in SMT manufacturing in China. 版权所有 翻印必究 Copyright 2010 by PennWell Corp. All rights reserved.

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8 编辑手记 Editor s Note 为什么中华文明没有产生近代科学技术 连绥仁 在物质生活方面国人全盘西化了 我们的衣食住行 很难找出几样国粹 除了吃和麻将 从洋火 洋烟 洋布 洋服 洋油 洋灯 洋楼 自来水 自行车到电话 音响 相机 电视 电脑 互联网 空调 冰箱等等器 都打着洋字的烙印 更不用说汽车 火车 轮 船 飞机了 就是吃 烹饪食物用的器 舶来的技术也占了上风 把国人西化了的那些器 它们的制造 就说表面组装罢 有哪道工艺 哪道工艺上用的器是我们的 土特产 呢 这是因为我们的科学技术落后 史学家们的研究告诉我们 我们的祖先在科学技术方面有过辉煌 不止是四大发明 直到公元十五世纪 在科学技术领域 中国 比西方先进 然而中华文明没有产生近代科学技术 为什么 笔者认为中华文明没有产生近代科学技术的内在原因或根本原因或直接原因是中国士人群体缺乏探索自然的兴趣 外在因素主要 有 中国古代帝王对天文学的垄断 采取的政策阻碍了科学在中国的发展 对于近代科学的诞生 古代天文学起了重要的作用 士人 群体没有成为能独立思考 持批判态度 思想开放的独立阶层 他们是统治者的附庸 他们的命运由统治者的意志决定 没有也不能 有独立的思想 中国的文字狱禁锢了中国人的思想 统治者通过文字狱将中国人愚化和奴化 八股取士和围绕八股取士的教育扼杀了 中国人天赋的创造能力 士人学问空疏 八股闭塞民智 两小儿辩日 列子 记载 孔子东游 见两小儿辩斗 问其故 一儿曰 我以日始出时去人近 而日中时远也 一儿以日初出远 而日中时 近也 一儿曰 日初出大如车盖 及日中则如盘盂 此不为远者小而近者大乎 一儿曰 日初出沧沧凉凉 及其日中如探汤 此不 为近者热而远者凉乎 孔子不能决也 两小儿笑曰 孰为汝多知乎 这段记载证明古人有探究自然现象的兴趣 并尝试用已知的知识来解释 既然古人对这样的自然现象感兴趣 我们有理由相信 古人对其他自然现象同样感兴趣 会问为什么 会问为何苹果或者松果不 往天上飞而是落到地上 屈原的 天问 有一百七十多问 一说一百五十多问 其中很多问的是自然现象 对于日初出如车盖沧沧凉凉 及日中如盘盂如探汤 这些有规律的现象 古人尝试用已知的知识来解释 并不诉诸鬼神 对于偶 发性自然现像 如雷电风雨 古人解释不了 以为是神秘的力量如雷公 电母 风伯 雨师使然 这也说明 古人有了解和解释这些 自然现象的欲望 今人遇到新的物理现象时 不是用已有的知识来解释吗 在已有的知识解释不了时 或者出现矛盾时 便会对现有的知识产生怀疑 会提出新的假设 也会想到神秘的力量 例如宇宙人或者 UFO 通过观测和实验 修正之 因而人类的知识宝库得以丰富 笔者相信 古人今人都是这样做的 今人这样做是从古人那里继承下来的 笔者还相信 人类认识自然 认识社会 认识自己的过程和规律 古今 中外 是一样的 史家们告诉我们 僧一行在公元 723 年已制出时钟中的擒纵装置 欧洲人到十五世纪才有 1090 年苏颂研制的水运仪象台中便有 机械钟 数学家秦九韶在 1247 年就提出解高次方程的方法 而法国数学家霍纳 W.G. Horner 在五百七十多年后 1819 年 才提出同 样的方法 中国古代的农业是很发达的 笔者认为 它们的出现或发展不可能离开这个认识过程 史学家们还告诉我们 古人在公元前 1600 年至公元 1600 年间就有 581 项彗星记载 在公元前 1361 年就有日食记录 公元前 467 年记录到哈雷慧星 在公元前 18 年以来便系统记录了太阳黑子 墨经中有形学 力学 光学的研究记录 特别是光学 例如论阴影反射 论光之直线进行性质 论平面镜 论球面镜等等 在宋代 沈括在 1080 年描述了磁针并指出磁偏角 而欧洲人到十五世纪才知道磁偏角 史家们说 公元前 2 世纪到公元 15 世纪 中国科学比西方科学先进 后来 在认识自然 认识社会和认识自己的进程中 欧洲人 走到了中国人的前头 距离越来越大 中国人落伍了 科学 技术毕竟是人去做的 是人做出来的 尤其是士人群体做出来的 对于有兴趣的事 就会 独上高楼 望尽天涯路 就会 衣 带渐宽终不悔 为伊消得人憔悴 进而 众里觅他千百度 蓦然回首 那人却在灯火阑珊处 两小儿辩日的记载 古人的成就 证明 了古人有兴趣有能力认识和了解自然 然而在后来 中国的士人群体探索自然的兴趣暗淡了 为什么呢 士人群体缺乏探索自然界的兴趣 中华民族曾经有过探索 探险 发现的历史 我们的祖先在这片广袤沃野发祥 在几千年前就完成了对周边的地理大发现 创造 6

9 Editor s Note 编辑手记 了发达的中华农耕文明 以汉人为主的后代在祖先留下的家园上 建立了汉人国家 经 过征服和被征服逐渐演变成为统一的多民族国家 数千年来 为了争夺主宰祖先留下的 这笔巨大财富的权力 一次又一次出现了血腥的窝里斗 将家园投入周期性的大破坏 重复 乱 治 的循环 在 乱 治 的循环中 不论赢家还是输家 他们需要士人们的谋略 计谋和忠心 士人们的最大抱负 是给皇帝打工出谋划策抢天下 从事 劳心者治人 的事业 这 是上乘的飞黄腾达大道 诸葛亮通天文 察地理 在国人眼中是智慧的化身 然而刘皇叔看上的 或者说 对他有用的 是诸葛亮的成霸业之谋略 挫强敌之计谋 对主子之忠心 对皇帝对众士人来讲 最紧要的是会玩谋略 耍计谋 玩出霸业 耍得黎民百姓 俯首帖耳 探讨苹果为什么是落到地上不往天上飞 研究十斤重的物体落地是否和一斤 重的一样快 毫无意义 他们不需要这种学问 樊迟请学稼 孔子说他没有出息 曰 小 人哉 樊须也 儒家思想基本分为 内圣 与 外王 即个人修养与政治主张两类 是讲人与人之间的关系 君臣关系 官民关系 也是为官之道 在孔子看来 为官 焉 用稼 如果樊迟问孔子苹果为何往地上落 孔子会说什么 两千年来 我们的民族崇拜的就是谋略家 计谋家 与人奋斗 的佼佼者 士人 们走的路是读书 科举取士 做官 他们的前程拴在帝王的腰带上 帮他们抢天下 坐 上权力的宝座 治国平天下 虽然用孔孟之道 或者别的什么思想 治国治了两 千年也没把国家治理好 周期性的大破坏一次又一次发生 在这样的环境下 在这样的思想陶冶下 士人们把智慧用在谋略上 计谋上 怎 么会对探索自然 认识社会 发明创造抱有兴趣呢 更不要说社会对探索自然 探索社会 发明创造之兴趣的人为摧残了 自秦汉以来 在赤裸裸的利益驱动下 士人做官 治人 的心态至今犹存 网上载 深圳一处长职位出缺 竟引来四十教授角逐 处长职位能够得到的利益远高于教授 处长职位的权力虽然不大 却能带来教授不可能有的利益 帝王对天文学的垄断 对于近代科学的诞生 古代天文学起了重要作用 近代自然科学的发端是天文 学的革命 在古代中国 天文学是帝王的统治工具 自秦起 中央政府设有司天监或钦 天监ā类似机构 也是古代唯一专门从事科学研究的机构 天文官员的职责按官职大小 划分 是非常明确的 越权会受到严厉的制裁 政府严禁天文官员和非天文官员交往 防止天象外泄 中国古代天文学有 观天象而知未来 的内容 古人的观念是 知天学 可知天 下运势 是以历代帝王严禁私习天文 惧布衣百姓一旦知天文 便于造反 因而严禁私学 明 开国 功臣刘伯温 为子孙避祸 死前以 天文书 授子琏曰 亟上之 毋令后 人习也 中国古代帝王对天文学的垄断 采取的政策阻碍了科学的发展 士人群体没有成为能独立思考 持批判态度 思想开放的独立阶层 历史上中国的士人群体是统治者的附庸 是依ā在统治者这张皮上的毛 没有成 为能独立思考 持批判态度 思想开放的阶层 他们的命运由统治者的意志决定 没有 也不能有独立的思想 梁启超说 倘若拿一个人的思想做金科玉律 范围一世人心 无论其人为今人为古人 为凡人为圣人 无论他的思想好不好 总之是将别人的创造力 抹杀 将社会的进步勒令停止了 他又说 必是摆脱思想的束缚 独立自由研究 才 能建立一家的学说 梁启超 思想解放 在中国 加在士人头上的思想束缚犹如

10 中 国 电 子 制 造 专 业 人 士 的 刊 物 编辑手记 Editor s Note 孙悟空头上的紧箍咒 长期钳制思想自由 学术焉能不衰落 进步焉能不停顿 世界上 中国/香港特别行政区 China / Hong Kong SAR 主义 学说 理论多得不得了 就是没有在这片黄土地上产生的 出版总监 麦协林 Adonis Mak 电邮 adonism@actintl.com.hk 文字狱对思想的禁锢 文字狱 是中国历史上的一种政治现象 按 汉语大词典 文字狱是 旧时谓统 社长 麦协和 Mark Mak 电邮 markm@actintl.com.hk 治者为迫害知识份子 故意从其著作中摘取字句 罗织成罪 按 中国大百科全书 中国版总编辑 连绥仁 Simon Lian 电邮 simonl@actintl.com.hk 文字狱是 明清时因文字犯禁或藉文字罗织罪名清除异己而设置的刑狱 仅乾隆年间 就发生文字狱案件一百三十多起 因言论获罪 中外都有 但就论镇压之烈 规模之 编辑 乔雪丽 Shirley Qiao 电邮 shirleyq@actintl.com.hk 大 持续时间之长 中国当数第一 在中世纪 意大利的宗教裁判所 审判信奉不符合 编辑 黄莺 Katie Huang 电邮 katieh@actintl.com.hk 天主教正统教义的思想 学说 规范和礼仪的教徒或者对罗马教廷所阐释的教义持怀疑 编辑 赵雪芹 Sunnie Zhao 电邮 sunniez@actintl.com.hk 否定的教徒 五百年间 宗教裁判所杀害了六千人 inquisition.htm 然而中国历代皇帝设的一个文字狱案件便能杀掉上千人 例如 1663 编辑 贺贵鸿 Mizy He 电邮 mizyh@actintl.com.hk 发行 制作经理 广告经理 财务经理 出版社 雅时国际商讯 香港九龙 大角咀道38号 新九龙广场 10字楼1011室 电话 传真 年康熙朝的庄廷ā明史案 牵连七百家 斩首一千余人 发配的不计其数 凡参与编书的 邓丹 Yoyo Deng 陈家俊 KC Chan 蔡万芳 Mandy Choy 郑凤玉 Jade Cheng 组织的 刻书的 装订的 印刷的 买卖的以及有书不上缴的 都处死刑 概说千古浩 劫 清朝三代 文字狱 在中国 这还不是最残酷的文字狱 Publishing House ACT International Unit 1011, 10/F., New Kowloon Plaza, 38 Tai Kok Tsui Road, Kowloon, Hong Kong 中国的文字狱的历史也就是中国人思想被禁锢的历史 也就是中国人被统治者愚化 和奴化的历史 清人龚自珍诗云 避席畏闻文字狱 着书只为稻粱谋 龚自珍 已亥杂诗 中 咏史 金粉东南十五州 读书作文动辄得祸 文人学士只好泯灭思想 丢掉气节 或者死抱八股 背诵孔孟程朱的教诲以求科举入仕 或者远离敏感的学术领域 远离现实 北京 Beijing 电话 传真 把全部精力投入训诂 考据的故纸堆或者写诗填词 制灯谜 对对子之中 四亿或者更 多亿神州变得鸦雀无声 真正达到了 万马齐喑 的境地 上海 Shanghai 电话 传真 八股取士和围绕八股取士的教育扼杀了创造精神 深圳 Shenzhen 电话 传真 中国的科举制度大约滥觞于隋 历经唐 宋 元各代 成为国家取士之途 宋代继 承隋唐五代的科举制度 并且在这基础上有许多新的变化和发展 使得科举制度达到相 美国 USA 当完备的程度 集团出版人 Karen Watkins 电话 (1) 电邮 karenw@pennwell.com 到明代 制定了一套以羁糜牢笼士人的八股文体 1370 年即洪武三年 明代建立 科举制度选拔官员 一四八七年即宪宗成化二十三年规定以八股文取士 科举考试以四 英文版总编辑 Peter Singer 电话 (1) 电邮 psinger@pennwell.com 书五经命题 而士子的文章也有一定的格式 文章必须包括破题 承题 起讲 入手 执行编辑 Meredith Courtemanche 电话 (1) 电邮 mcourtemanche@pennwell.com 特约编辑 Julia Goldstein, Ph.D. 电邮 julia.goldstein@sbcglobal.net 起股 中股 后股 末股共八段 士子作答时 必须依照题义 揣摩古人的语气 代圣 人立言 不许发表个人见解 明设立科举制度 清承袭明制 而且变本加厉 割裂四书 五经的字句以出题 士人学问空疏 八股闭塞民智 把思想发展的源泉都堵住了 八股文成为衡量才学的标准 科举取士变成了八股取士 学校的教育则围绕八股取 士进行 训练学生读八股文 作八股文 不仅思想受束缚 甚至连史书 算学等知识的 先进技术部 传授都被废弃了 电子与信息技术分部 终于 八股取士扼杀了国人天赋的创造能力 中国文化被桎梏了五百余年之久 Advanced Technology Division Electronics and IT Group 后记 写这篇文字是抛砖引玉 笔者希望引来玉 也引来批评 在文中 笔者说 人类认 高级副总裁兼总监 Christine Shaw 读者部副总裁 Gloria S. Adams 互联网服务副总裁 Tom Cintorino 识自然 认识社会 认识自己的过程和规律 古今中外 是一样的 有人会批评 你怎 么知道古人认识自然的过程和规律 与今人是一样的 或者 批评这篇文字太过武断 逻辑混乱 太过学究气 满纸荒唐言 主席 Frank T. Lauinger 总裁兼行政总监 Robert F. Biolchini 财务总监 Mark C. Wilmoth 笔者孤陋寡闻 知识浅薄 这样的批评 是没有什么奇怪的 如果只是这样的批评 笔者会觉得 没有白写这篇文字 2010 PennWell 公司 版权所有 翻印必究

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12 市场动态 Market Watch 耶鲁大学科学家研制出磁性无铅焊料 耶鲁大学的科学家研制出一种 服了锡银焊料的熔点高于普通铅基焊料 磁性焊料 可以在三个方面控制焊接 的问题 在交变磁场中 可以有选择地 各种挑战 据耶鲁大学研究人员说 到目前 并进行选择性加热 它是一种含铁的 加热这种焊料 只是这种焊料本身熔化 为止 科学家很难做出代替铅基焊料 锡银合金 可以在磁场下进行选择性 而周围的材料可以处在安全的温度 第 合适的焊料 它的强度和铅基焊料相 加热 控制再流位置 增加强度 三 可以用外加磁场进行远程焊接 因 同 熔点同样低 Ainissa Ramirez 说 耶鲁大学工程与应用科学学院副 此它可以进入难以到达的部位 例如狭 我们认为这是针对环保改善焊料的 教授 Ainissa Ramirez 和她的研究小组研 窄的垂直通道 这意味着 可以施加磁 契机 但是我们也把它看作是重新检 制出一种无毒的锡银焊料 其中含铁颗 场将焊料熔化 把端点连接起来 从而 讨如何加强一般焊料的契机 这一 粒 这种合金由于含铁 其强度明显高 修复器件里面断开的连接 发现刊登在 3 月 1 日的美国国家科学 于普通焊料 当外部磁场加到熔融焊料 Ainissa Ramirez 说 新 的 焊 料 院学报 这项研究是由美国国家科学 上时 焊锡中的这些铁粒调整自己的方 有很多可能的用途 除了使微电子制 基金会和耶鲁纳米科学和量子工程学 向 在凝固后 强度更高 第二 铁克 造更加环保 还有可能解决技术上的 院 YINQE 资助 达格在苏州建成全面生产 X 射线系统的生产线 2010 年 2 月 16 日英国白金汉郡 艾尔斯伯里消息 在压焊测试和 X 射 生产线完全相同 诺信达格行政总裁史蒂夫丘说 线检查技术领域领先的诺信达格欣然 诺信达格的 X 射线检查技术用于所 宣布在中国苏州建成一条新的全面 有电子产品 在这个市场领先 这条 生产 X 射线检查系统的生产线 诺 生产线的建成 不仅使我们能够更快 信达格在中国苏州的工厂成立于四年 地在亚洲交货 而且还能够通过我们 前 原先是生产用于诺信达格成功的 射线检查系统 苏州工厂取得了 ISO 广泛的机构和当地的分销网为这个地 获奖 X 射线检查系统的部件 现在 9001:2008 认证 它的生产工艺和在 区的客户提供更好的销售和服务支 能够提供完整的 经过全面测试的 X 英国总部经过 ISO 9001:2008 认证的 持 首届全球华人 LabVIEW 开发者竞赛启动 由 美 国 国 家 仪 器 公 司 与 决赛的程序进行 冠军在 11 月举行 个 获奖的选手将应邀参加 NIDays LabVIEW 开发者社区 GSDZone 联合 的 NIDays 2010 全球图形化系统设计 2010 全球图形化系统设计盛会上海 主办 测量测试世界 中国工控网等 盛会上海站活动中产生 应用组暨第 站的活动 并有机会赴美参加全球 海 内 外 知 名 网 站 呈 献 的 LabVIEW 十一届 NI 虚拟仪器技术应用方案有 技 术 盛 会 NIWeek 与 世 界 各 地 的 天下会 首届全球华人 LabVIEW 开 奖征文竞赛 重在鼓励 LabVIEW 应 LabVIEW 开发者交流 赢取丰厚的 发者竞赛 近日在全球范围内展开 用的创新 在过去十年来 众多优秀 奖金与礼品 旨在促进广大 LabVIEW 爱好者交流 的 LabVIEW 应用实例在征文竞赛中 LabVIEW 天下会报名活动现在 开发经验 切磋编程技术 脱颖而出 有很高的技术水平 应用 已 经 在 中 国 大 陆 台 湾 新 加 坡 等 LabVIEW 天 下 会 设 立 开 发 组 组比赛将在 3 月至 7 月提交摘要进行 国家和地区同步启动 有意报名参 和应用组 以求全面体现参赛者掌 初选 入围的选手将于 8 月至 10 月 赛 者 请 登 陆 握 LabVIEW 的 水 平 开 发 组 侧 重 提交论文 并进行决赛 参赛者可以 tianxia LabVIEW 编程技巧 按海选 - 复赛 - 自由选择参加两个组中的一个或两 10

13 Market Watch 市 场 动 态 2010 年 4 月 SMT China 11

14 市场动态 Market Watch 贝迪聚酰亚胺标签通过电子精密化学清洗测试 贝迪全球集团 ZESTRON 合作 缺不全的现象 为了验证贝迪电路板 打印机打印所有标签 ZESTRON 则 专用标签的可靠性和品质表现 贝迪 通过最新款的清洗设备进行测试 测 迪标签 进行了大量化学兼容性测试 通过 ZESTRON 对聚酰亚胺标签进 试采用在线清洗和批量清洗 喷淋或 对主要用于 PCB 印制电路版上的贝 测试结果显示 ZESTRON 最新款清 行了一系列性能测试 超声扰动 的工艺方式完成 每一个 洗剂对贝迪聚酰亚胺标签没有任何损 ZESTRON 将贝迪的标签分别在 伤 因此用户在加工印制电路版之前 美国和欧洲装备精良的技术中心内 就可使用贝迪的聚酰亚胺标签 进行了测试 共有 10 种不同的贝迪 测试结果显示 贝迪聚酰亚胺标 标签被测试 其中 9 种为用于前段工 签与 ZESTRON 清洗剂和工艺成功兼 聚酰亚胺标签是用于在高温下 标签的兼容性测试都按照其特有的标 准工艺参数进行 3 次清洗 持续工作和防范印刷版组装过程中 艺身份识别的聚酰亚胺标签 B-426 容 该测试结果对于电路板生产和组 各类的化学侵蚀 然而 业内很多现 B-457 B-476 B-477 B-478 B-479 装厂商格外的重要 因为它证明了贝 有的电路板标签并不能长久的保证需 B-487 B-496 和 B-497 另 1 款 为 迪聚酰亚胺标签在整个电路板生产过 求 有时候会发生标签从电路板上脱 用于后段工艺中身份识别的聚酯标签 程中既能够牢固的粘接在印刷板上 落或标签上的文字由于化学侵蚀而残 B-423 贝迪使用标准贝迪热转移 又并且能够保持文字的清晰 3M 举办电子元器件包装材料未来趋势研讨会 电子元器件带卷直接决定了表 接交流 共享信息 最后的幸运抽奖 CarolM@actintl.com.hk 面贴装机拾放机头操作的速度和有效 会给您带来意外的惊喜 陈冬萍 Grace Chen 性 为了帮助您提高小型元器件送料 会议详情 请登陆 器的速度和精确度 加强静电防护 3M 电子元器件传输事业部为您提供 了包括载带和盖带在内的广泛选择 3M UPC 超精密载带是 3M 推出 3M_Seminar2010/3M_Seminar_2010.html 听会热线请致电 的业界最新的针对小型电子元器件的 彭珊 Sophie Peng 新一代载带解决方案 3M UPC 超精 SophieP@actintl.com.hk 密载带大大提升了元器件在载带口袋 缪荣康 Carol Miao 中的放置和包裹性能 从而帮助客户 极大的提高了生产效率 3M UPC 超 GraceC@actintl.com.hk 会议咨询 黄作美 Judy Huang Tel: JudyH@actintl.com.hk 大会媒体 SMT China 表面组装技术 杂 志 NEPCON 中国展 2011 年迁往上海世博主题馆 励展博览集团计划于 2011 年将 内迎来了 22 个国家和地区的 13,535 净包装 保证客户裸芯片的高性能 第二十一届中国国际电子生产设备暨 名专业观众 随着 NEPCON 基于行 3M UCT 通用盖带则实现了无与伦比 微电子工业展 NEPCON China 2011 业 和 地 域 的 全 新 定 位 和 战 略 升 级 的剥离平滑度 降低了封装和表面贴 迁至上海世博主题馆 WEV 举办 装机拾放工序中出现的元器件粘连和 NEPCON 中国展不仅荣获了国 倾斜 同时极大的降低了生产能耗 际展览联盟 UFI 的认可 还是唯 满足广大展商和观众对这一专业平台 研讨会由 3M 主办 香港雅时国 一荣获中国工业和信息化部以及全球 的需求和期待 NEPCON 决定于 2011 精密载带同时提供超小型载带孔和洁 NEPCON 正在以不可阻挡之势迅猛发 展 为了适应这种快速发展的态势 际商讯 ACT International 和 SMT SMTA 协会全力支持的电子生产设备 年全面启用上海世博主题馆 新展馆 China 表 面 组 装 技 术 杂 志 承 办 5 工业展 被认为是中国地区最大的表 设施先进 交通便捷 功能齐全 将 月 19 日在上海扬子江万丽大酒店举 面贴装技术和电子制造业的贸易盛会 大大提升 NEPCON 的硬件水平 行 届时听众将面对面和行业专家直 之一 2009 年的展览会在四天展期 12

15 Market Watch 市 场 动 态 2010 年 4 月 SMT China 13

16 市场动态 Market Watch 励展举办中国电子制造及 SMT 行业工程师评选 励展博览集团 以推动业界发展为已任 与 SMT China 表面组装技术 和 青年报 携手举办的第二届 到台前 得到业内专家的认可以及同行的赞誉 也为自身 的职业发展积聚了宝贵资本 年度中国地区电子制造及 SMT 行业工程师评选活动已全 2010 年度的评选活动自启动以来有三百余名工程师 面展开 本届评选得到拓普达资讯 SMT 人才网 SMT 热情参加 获得了诸多行业专家的关注和重视 来自知 HOME 中国电子报 等媒体关注 并得到 inemi 伟创力 名企业的高管人员 知名媒体负责人 行业组织负责人 大唐电信等机构和企业领导的大力支持 评选活动吸引了 行业猎头公司负责人等不同行业和层面的评委将从各个 众多优秀工程师参选 主办方邀请了这个领域的权威人士 组成专家评委员会 把这个人才推介与评选的业界盛事推 方面对工程师进行评审 专家评审委员会成员是 按姓 氏笔画排名 上官东恺先生 伟创力全球技术副总裁 上一个新的台阶 朱涛先生 拓普达咨询有限公司董事长 连绥仁先生 第十九届中国国际电子生产设备暨微电子工业展 SMT China 表面组装技术 杂志总编辑 陈旸先生 上 NEPCON China 2009 期间成功举办的首届 中国地区 海青年传媒有限公司副总经理 张建设先生 中国电子 电子制造及 SMT 行业工程师评选活动 得到了业内人士 报社常务副社长 主任编辑 董恩辉先生 大唐电信科 一致好评 成为电子制造及 SMT 行业每年的盛典之一 学技术仪表研究所产业部总经理 副所长 葛维护先生 该评选活动为优秀的行业工程师提供了展现专业技能和个 美国环太科技公司总经理 傅浩博士 国际电子生产 人风采的平台 让众多优秀的行业工程师有机会从幕后走 商联盟 inemi 亚洲区运营经理 熊熙女士 上海翰 德人力资源有限公司工业团队经理 魏子陵先生 南京 同创电子信息设备制造有限公司总经理 对参赛工程师 来说 无论是专业领域的学习和提高 职业生涯的规划 和指导 还是生活及交际层面的丰富和拓展 这项评选 活动都是一个难得的机会 2008~2009 年度最佳 SMT 工 程师张志能在赴日参观 INTERNEPCON 后说 非常感 谢励展给我这样的机会 INTERNEPCON 之行让我了解 到全球 SMT 的最新技术和产品 并有机会与其他国家的 工程师切磋交流 NEPCON 展会是 SMT 新产品 新技术 新工艺展示的专业平台 是 SMT 精英会集的舞台 我会 继续关注和支持 NEPCON 以及一年一度的工程师评选 活动 本届评选活动将评选最佳 SMT 工程师 最具创新工 程师 最有潜力工程师 网络人气工程师 现场人气工 程师各一名 最佳 SMT 工程师将赢取歌诗达邮轮六晚七 天日韩经典游 其他各奖项获得者的奖品是精美时尚的 数码产品 评选结果将在 4 月 21 日下午举行的颁奖仪式 上公布 时间 15:00~16:00 地点 上海光大会展中心 NEPCON China 2010 展会现场的西馆二楼 欢迎电子制造及 SMT 行业的工程师踊跃报名 参加 这项一年一度的电子制造及 SMT 行业盛会 在线报名及投票 请登录 报名 或投票 得票最多者将获得 网络人气工程师 称号 请于 4 月 日前往 NEPCON China 2010 展会现场 投票 得票最多者将获得 现场人气工程师 称号 14

17 Market Watch 市场动态 15

18 封面专题 Cover Story 提高印刷生产效率的技术 创新 Trevor Warren, DEK 在 开发生产效率最高的丝网印刷 工艺时 确定钢板底部清洗的 频率是非常重要的因素 但是 一旦 工程师算出最优的设置后 他们就必 须寻找新技术 作进一步的改进 在理想的情况下 在印刷工艺 中不需要清洗网板底部 因为在清洗 期间以及在补充纸卷和溶剂时 是不 能生产的 所以制造商把网板底部清 洗看作是非生产性的工作 然而 无 论是焊膏转移效率 还是钢板和板之 间的密封都不可能达到 100 的完美 所以定期清洗是必要的 钢板开孔中 残留的焊膏和渗透到钢板下面的焊膏 图1 都会导致随后印刷的次品率升高 通 常会产生的缺陷是 焊盘上的焊膏不 可以确定每次钢板底部清洗之间可行 更加彻底地清洗开孔 可以延长清洗 足 焊膏桥连 板子表面上留下焊膏 的最长时间 这样 工艺工程师能够 钢板底部之间的间隔 有它的一些优 污斑 把钢板底部清洗所花费的时间分摊到 点 但是是微不足道的 也很难量化 尽可能多的板子上 将清洗周期间隔 改进优化的工艺 拉到最大 还能减少擦拭纸和溶剂的 钢板底部的清洗周期 工程师在设置一个工艺时应仔 消耗量 因而机器可以工作更长时间 对于明确需要改进的地方 清楚 细考虑 确定每次钢板底部清洗之间 才需要停机来补充擦拭纸和溶剂 从 地理解钢板底部清洗工艺 是有帮助 而进一步减少分摊到每块板上用于钢 的 又能产生令人满意的印刷结果 板底部清洗的时间 应该能够达到最优的生产力 计算理 如果从一开始就正确地确定清 的 对于绝大多数产品而言 只要三 想的间隔时间取决于使用的网板种 洗 标准的钢板底部纸清洗系统的运 的最长间隔 它必须是工艺所能容忍 洗次数可以接受的极限 那么就可以 个清洗步骤就足够了 一般是一个湿 式清洗 一个真空清洗和一个干式清 类 开孔尺寸 间距 以及可以被接 通过延长钢板底部清洗间隔的时间进 作顺序是 先按产品生产文件规定将 受的参数极限 例如焊膏的最低用量 一步改进生产力 延长间隔时间会增 擦拭纸卷过预先设置的长度 然后把 工程师可以用 SPC 程序等作为分析 加次品率 导致合格率下降 因此 溶济喷在擦拭纸上 再将擦拭纸同钢 工 具 来 确 定 这 些 极 限 DEK 的 2Di 要改进生产力 就需要改进钢板底部 板进行接触 从前面擦到后面 接着 系统等机上检验系统能够检测出多余 清洗系统的性能 一般而言 钢板底 系统将擦拭纸再卷进一次 然后系统 或不足的焊膏 以及桥连或焊膏污斑 部清洗系统的开发人员倾向于将重点 进行真空清洗 系统透过在清洗纸抽 图 1 运用 SPC 程序或者通过检查 放在减少一个完整的清洗周期的时间 真空 将溶剂蒸气和多余的焊膏从钢 来确定它们可以接受的最低限度 就 16 上 或者减少用于补充耗材的时间 板的底部吸附到纸上 接着擦拭纸第

19 5K SERIES 7K DL SERIES

20 封面专题 Cover Story 洗系统上更换纸卷时 他必须按规定 顺序进行操作 取出用过的纸 装上 更换耗材时间减少到 40 秒以下 在 新的纸卷 将新纸卷按规定路线穿过 以节省的时间最多 因为必须拿掉网 清洗机绕到卷筒上 操作员必须特别 板才能补充钢板底部清洗所用的纸 仔细 要保证纸要同卷筒的轴保持平 卷 当到了更换清洗盒的时间时 一 行 并保持正确的张力 这样才能使 名操作员 拿掉钢板 拿着它 准备 机器顺利地运作 着重新装上 第二名操作员取下用过 使用中心对齐的网板时 这种方法可 普通的钢板底部清洗系统更换 的清洗盒 第三名操作员接着安装新 纸卷的时间一般为三至八分钟 这取 的清洗盒 然后再装上网板 盖上机 决于操作员的技巧或经验 器的盖子 印刷就可以继续下去 接 显而易见的 清洗系统如果能 把补充耗材的很大一部分时间节省下 着三名操作员再回去做他们通常的工 作 ( 图 4) 来 那么就能极大地提高生产效率 例如 钢板底部清洗系统的最新发展 包括 引进清洗盒 这使得操作员可 图2 以把整个纸卷支架作为一个部件来更 三次卷动 接着系统再进行最后的干 换 图 3 这样 操作员不需要取出 式清洗 整个清洗周期结束后 纸架 用过的纸 不需要更换卷筒 也不需 就停放下来 直到下一个印刷周期再 要按规定路线将纸穿过机器并将新的 投入使用 纸卷同轴对齐 纸的正确张力也已预 图4 为了缩短清洗时间 可以加快这 先设定 这样节省了时间 也消除了 整个工艺就像汽车大奖赛的停 个顺序 例如 可以让纸在网板表面 人工出错的可能性 除了节省更换时 站加油换车胎一样顺畅而协调 正如 移动得更快 为了做到这一点同时又 间以外 盒式系统更容易操作 安装 一辆赛车能在加油点迅速得到服务 保证有效地进行清洗 必须改进系统 简单 从而减少了对操作员的培训 重新回到跑道上一样 机器的耗材得 的性能 例如 可以使用吸力更强的 以 Cyclone 系统为例 它的盒子 到了更换 几秒钟内就准备好后重新 可以拆卸 操作员最多用 40 秒时间 全速运行 受过良好培训的团队能够 或者 可以增强清洗头的设计 就可以把它卸下并更换 不需要别人 很好的完成钢板底部清洗系统耗材的 真空装置 例如 可以支持各种清洗 从而减少 帮忙 补充耗材虽然快了很多 不过 更换 在 15 秒的时间内让丝网印刷 单个清洗的次数即可完成湿式 真空 对于有些组装商来说还是不够快 尤 和干式清洗步骤 这种系统的一个例 其是对大批量生产的组装商 因为他 子就是 DEK 的 Cyclone 钢板底部清洗 们要求把产量提高到最高 迫使工程 系统 它能增加清洗头覆盖的网板表 师进一步去提高速度 面的有效面积 同时所需的时间更短 机重新投入运行 结论 在今天 在竞争中哪怕是最小的 这些客户中有一些通过用最新 优势也可以成为在市场取得巨大成果 因而进一步减少了清洗的时间 图 2 的设备 增加操作中的操作员数量已 的关键 因此减少必要的但非生产性 此外 当系统在清洗网板时 清洗头 的时间 可以为制造商带来切实的价 经成功地将盒式钢板底部清洗系统的 还加入了横向擦洗的动作 使得清洗 值 减少清洗钢板底部的时间和更换 头的速度可以加快 同时又保障了有 耗材时间的技术说明了 制造商如何 效地进行清洗 依靠新技术对已经优化了的工艺继续 提高生产效率 有些用户在新的盒式 节省补充耗材的时间 系统上使用十分成熟的更换方法 这 改变设计 节省补充耗材时间 说明 最有想象力的工程师总是能找 同样能为终端用户带来提高生产力的 好处 当操作员在标准的钢板底部清 18 到人们没想到的办法为用户进一步提 图3 供性能上的优势

21 Tech Feature 技术特写 满足机罩下高温要求的新型 无铅合金 Hector Steen 博士 Brian Toleno 博士 Henkel 公司 无 铅工艺现在看起来像是昨日旧 来 对于这些应用 传统锡铅焊料的 闻 然而整个电子行业已经普 熔点太低 而且它们的使用也会越来 150 的热循环 焊接 遍接受并使用 SnAgCu SAC 合金 越受限制 SAC 合金的熔点的确较高 但是 在某些市场 现在主导的 SAC 但它们在高温工作环境下的可靠性不 合金配方仍然遇到一些挑战 虽然 如锡铅合金 可以在 230 或更低温度下回流 符合 RoHS 标准 价钱有竞争性 新合金开发小组认为 标准的 SAC 合金已经证明是很有价值的无铅 鉴于这些挑战 一个由终端产 三元相合金不可能达到上述要求 有 材料 可以满足大多数终端电子产品 品制造商 学术界和材料供应商的电 必要采取一种多元相混合合金的方 的需要 但是 对那些要求工作高温 子行业专家共同组成的研发小组着手 法 经 过 全 面 的 分 析 他 们 决 定 以 和可靠性特别高的产品 传统的 SAC 开发一种新的合金 它能够满足或者 SnAg3.8Cu0.7 SAC387 作 为 开 发 无铅材料从没有获得巨大成功 超过汽车用产品的高温 高可靠性要 新合金的基础 在 SAC387 中添加其 求 同时还可以在合理的温度下进行 焊接 该合金要达到的目标如下 他元素来改进合金的性能 特别是汽车引擎罩下使用的 部 件 它 们 要 求 的 热 循 环 可 靠 性 他们分析了各种合金元素 最后 >125 超出了现有 SAC 合金所能 材料必须无铅 达到的性能 而且也很难将这样的应 能够在高达 150 的温度下工作 选出既能提高抗蠕变性 又能达到可 接受熔点温度的三种元素 铋 Bi 用和现在通用无铅焊料的性能匹配起 焊点能够承受 1000 次从 -55 到 锑 Sb 和镍 Ni 接下来的挑战 是怎样把所有的元素混合起来 达到 最佳的平衡 问题最终得到解决 新 的合金称为 Innolot 之后 研发小组 对 Innolot 合金及其焊膏进行了大量 的行业标准测试 其中包括延展性 焊球 热循环可靠性 抗剪强度 振 动以及空洞分析 所有这些测试结果都证明 Innolot 的性能与 SAC 合金相当 甚 至更好 Innolot 的热循环性能可以说 是最重要的性能指标之一 它没有让 人失望 如图 1 所示 和 SAC387 相比 乃至和传统的 SnPb37 锡铅合金相比 Innolot 的热循环性能更好 造成失效的热循环次数 为了进一步验证 Innolot 的性能 ሰ ڦ ඤთ ຕ 图 1 用 1206 组件测试时在热冲击温度范围 ΔT 内的失效分析 [1] 研发小组对 Innolot 进行了更广泛的 评估 不但扩充许多原有测试的参数 下转第21页 19

22 技术特写 Tech Feature 修改助焊剂配方提高锡膏性能 Kevin Gaugler EFD-Nordson 旗下公司 元 件继续小型化 复杂组装方法的 的 吸收水分 既有腐蚀性 又能 出现 细间距连接 电镀方法的 导电 因此在再流焊后应当把水溶性 改变 纳米材料 新一代电气技术和 助焊剂的残留物尽早清洗掉 配电技术的需要 这些改变都在每一 能可能相差很大 如表 1 所示 下面的例子说明 可以使用不同 类型的锡膏和不同的添加剂的组合来 但是 许多使用锡膏的人没有意 解决特殊应用的挑战 个层次对焊接工艺的性能提出了挑战 识到选择锡膏时要深思熟虑 要怎样 在涂布锡膏后以及在开始加热 在二十一世纪开始之际提出的保护环 选择锡膏的载剂和添加剂 如增塑剂 时锡膏会铺开 边缘不清晰 如果元 境的法规 例如 RoHS 也造成了焊 触变剂 润湿剂 活性剂及其载剂 件或者焊盘之间的间隙很小 就可能 锡合金和阻焊剂的根本性改变 稳定剂 溶剂 以及其他能够帮助解 出现锡桥 在锡膏配方中减少粘稠度 决一系列工艺考虑和能够大大改进焊 添加剂会减少形成锡桥的可能性 锡膏的基本作用是提供形成焊 点所需要的金属成份和助焊剂活性 接工艺的配方成分 使用锡膏的人一般都了解并重视锡膏 在 RA RMA 以及免洗的配方中 一旦焊料合金的基本成份和助 在可以看到焊点的地方 或者助焊剂 的基本特性 锡膏选用的金属合金 焊剂类型确定下来 仍然有许多办 散开到焊点周围的区域 都可能出现 锡膏中颗粒的大小和助焊剂的类型 一个问题 即再流焊后残留物留在焊 法可以用来修改配方 解决应用上 合金的成分影响再流焊的温度 的特殊的需要 提高焊接时的锡膏性 焊点的机械性能 焊点外观 元件的 点上 或是十分靠近焊点 卤 化 物 材 料 含 有 氯 Cl- 溴 能 提高焊点的可靠性 例如 有两 润湿 元件引脚材料的溶解 流失 种 锡 膏 的 配 方 都 属 于 QQ-S-571E 和 Br- 氟 F- 或碘 I- 有些助焊 接后在焊接表面留下透明 坚硬 无 腐蚀性和不导电的残留物 水溶性助 ๑ ଋ 焊剂一般都含有机酸 有不同程度的 活性 水溶性助焊剂的残留物是吸湿 ჽ क़ 表 1 两种助焊剂属于同一类别 但性能不同 Paste A Paste B QQ-S-571E RMA RMA VW ጕ໓ J-STD-004 ROL0 ROL0 ኍገᅎ Fail Pass వᅜ ۅ ڟݣ ௬ Hermetic seal of irregular gap 20 ག ފ ဤई ؽ ௬ OB వᅜ ۅ ڟݣ ௬ ३ณ!!!!ኍገᅎ 活性低 适合于容易焊接的表面 焊!!!!!!!!VW ጕ໓ ३ณ 掉 防止它危害元件 免洗助焊剂的!!!!!!!!!!! ሺഽ โ 焊剂残留物的腐蚀性较大 应当清除!!!!!!!!!!!!!!ག ފ ဤई ؽ ௬ أ 柔软 无腐蚀性 不导电 而 RA 助!!!!!!!!!!!!!!!!!!ჽ क़ RMA 助 焊 剂 残 留 物 是 透 明 的!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 性 WS 助焊剂!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!๑ ଋ 助焊剂 免洗 NC 助焊剂 水溶!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 等活性和高活性树脂 RMA 和 RA 剂的活化剂中含有这些卤素 由于卤!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!३ณ 表 2 添加剂的兼容性 绿色 兼容 粉红色 不兼容 寸影响锡膏的流动特性 助焊剂有中!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!३ณ 锡膏和再流焊时 合金粉末颗粒的尺!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!ሺഽ โ J-STD-004 规定的类别 但它们的性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! أ 以及无铅替代材料的适用性 在涂布

23 Tech Feature 技术特写 素的高自由能态 它们能帮助清除氧 不会飞溅 快速再流焊的常用加热方 9 甚至低于 4 这取决于空洞在 化 物 无 卤 锡 膏 是 J-STD-004A 中 的 法包括激光 烙铁 热棒和感应加热 锡球中的位置 BGA 工艺需要一种 可以在锡膏中添加荧光染料 可 低空洞锡膏来满足 3 级装配对空洞的 零级 为第四类 即 ROL0 型 低残留物助焊剂配方对再流焊 以用紫外光照明视觉系统和简单的视 后的助焊剂残留物在数量方面有限 觉系统来帮助确认锡膏涂布和再流时 制 要么在开始焊接时使用比较少的 的状况 荧光添加剂在进行再流焊时 助焊剂 要么很大比例的助焊剂在再 没有活性 因此可以在焊接后进行检 流焊过程中蒸发掉 查 确认锡膏都再流了 要求 表 2 中的数据说明 大多数添加 剂是相互兼容的 结论 很难润湿的金属表面和氧化表 引脚传送或浸渍是施加锡膏的一 选择锡膏可以造就一个焊接工 面可能要求助焊剂具有高活性 或者 种方法 这时是把元件或引脚浸入锡 艺 也可能毁掉一个焊接工艺 特殊 能够更有效地对金属起作用的各种活 膏中 让它们的表面粘上一层薄锡膏 锡膏和现成锡膏产品之间的区别在 性剂 在焊接时 需要加以特别考虑 这种方法十分有用 可以把锡膏加到 的有旧元件 镍铁合金 以及不锈钢 产品上 不用进行印刷或者涂布锡膏 能够对性能进行微调 在选择锡膏的 用于填充缝隙 孔 或是在垂 对于插装元件 由于模板厚度的缘故 过程中 助焊剂的性能十分重要 对 直表面上焊接焊点时 使用的助焊剂 印刷到插孔中的锡膏数量可能不够 于特定的应用 使用最好的锡膏能够 配方要能够把焊锡合金保持在焊接位 浸渍锡膏也是一种很有用的方法 置 直到达到液相温度 于 特殊锡膏强调锡膏的性能 并且 改进生产过程和最终产品 IPC-7097A 是 执 行 BGA 设 计 快速再流焊是指加热锡膏的时 和装配工艺规范 BGA 和 microbga Kevin Gaugler 是 EFD 公 司 焊 接 间低于 5 秒钟的焊接 即使再流焊时 的检查标准一般要求锡球中的空洞面 事业部研究开发经理 电话 间不到 1 秒钟 再流焊使用的配方也 积低于总面积的 20 有些要求低于 电邮 kgaugler@efd-inc.com. 增加了更多可靠性和性能分析 随后 试验性能很重要 因此研发小组也 LF318 和 Multicore LF620 焊 膏 的 在德国进行的一项称作 LIVE 合 对 Innolot 进行了跌落分析 实验结 Multicore 配 方 十 分 有 用 众 所 周 作项目中 做了包括热冲击 振动测 果再次证明的性能达到并在某些情 知 这些焊膏中 Henkel 的 Innolot 合 试 跌落测试 老化的影响和延展性 况下超过 SAC 合金 金焊锡材料够提供极好的性能 易 上接第19页 测试的评估 这些实验结果更进一步 肯定了 Innolot 的整体可靠性 有了这些可喜的进展 汽车行 业和其他高可靠性产品制造商现在可 热冲击试验的结果表明 在苛 以真正有信心地把这种可靠的无铅合 刻的测试条件下 在范围从 80 到 金用于要求高可靠性 工作在高温的 190 的 4 个不同温度中驻留 30 分 产品中 不过 需要注意的是 对于 钟 Innolot 明 显 优 于 传 统 的 SAC 电子制造业 该合金的出现是一个非 合金和锡铅合金 某汽车制造商对 常重要的进步 但是它只是要解决的 Innolot 进行了其他振动试验 作为 许多问题中的一部分而已 要确保 一项深入研究论文一部份 同样 这 用 Innolot 合金制造的焊膏材料针对特 些振动试验的结果明确指出 Innolot 殊应用具有所要求的性能 还需要助 的振动可靠性可以和传统的锡铅焊 焊剂方面的化学知识和材料配制的技 料媲美 比其他的无铅焊锡更好 [2] 术 作为 Innolot 的研发伙伴和 Innolot 虽 然 Innolot 合 金 是 针 对 机 械 的专利所有人之一 Henkel 有进一步 冲击不是重要指标的应用而设计的 开发 Innolot 基焊膏的基础 出色的技 它的延展性低于锡铅合金和 SAC 合 术能力和极好的技术支持 这些都是 金 但是 随着无引线和面积阵列 目前成熟电子公司所需要的 封装的应用越来越多 材料的跌落 目 前 Henkel 用 于 Multicore 于客户使用 这正是客户所期待的 Henkel 焊膏 参考文献 1. Dr R. Ratchev, Presentation in LIVE Project Seminar, Berlin, October N. Barry, Lead-free Solders for High-Reliability Applications: High-cycle Fatigue Studies, Thesis, Metallurgy and Materials Department, University of Birmingham, October 2008 鸣谢 作者感谢德国 LIVE 项目研讨 会 Material Verhalten von Loten in Mikrobereichen 2008 年十月 柏林 提供的宝贵数据 21

24 技术特写 Tech Feature 用一个再流焊系统同时进行 含铅和无铅焊接 Hans Bell 博士 Rehm Thermal Systems 公司 许 多电子制造商仍然在进行含铅 另一方案是在一个热系统中并 如图 1 所示 传送带速度变慢时 PCB 和无铅组装 他们的再流焊炉 列安装两条传送带 针对两条传送带 在焊炉中驻留的时间变长 整个再 要运行两种类型的温度曲线 在一个 设置不同的再流焊温度曲线 可以利 流焊时间 预热时间 温度高于液相 热系统中并列安装两个传送带通道就 用热传送系统的热力学特性来实现这 线的时间即 TAL 冷却时间 增加 可以实现含铅和无铅再流焊温度曲 个方案 在这个方案中 需要增加的 最高温度提高 电路板上热质量小的 线 在一个再流焊系统中同时进行含 投资只是一个双通道传送带的费用 元件和热质量大的元件之间的温度差 铅和无铅工艺 增大 在 世 界 各 地 的 制 造 设 施 中 热力学特性 再流焊系统和待焊接电路板之 RoHS 规定的禁止使用有害物质已经 成为常规 与此同时 一些禁止含铅 间热传递的一般表达式是 流焊温度曲线的影响极为复杂 这就 引出一个问题 能不能在同样的温 的暂时性豁免迫使许多电子制造商在 q =α t A ΔT 区通过不同的传送带速度来实现锡铅 其 中 α= 热 传 递 系 数 单 位 为 焊接工艺和锡银铜 SAC 焊接工艺 使用无铅焊料时又要使用锡铅焊料 2 电子制造商要么用不同的表面贴装 W/m K t = 时间 单位为秒 A = 待 SMD 生产线来满足这个要求 要 焊接电路板的表面积 单位是平方米 么在一条生产线上不断改变工艺参数 ΔT = 温度差 绝对温度 K 显而易见 传送带的速度对再 呢 为了完整地回答这个问题 我 们首先要确定这两个工艺的工作窗 来配合不同的焊料 这些做法都会增 在这个公式中 传递热量所需 口 在确定各种类型和各种等级的的 加制造成本 用一个再流焊系统同时 要的时间决定于 PCB 通过系统的速 再流焊最高温度 最高工艺温度 TP < 进行无铅工艺和含铅工艺是花费不大 度 因此 在温度差 焊炉的热区温 分类温度 TC 时 可以参考 JEDEC 的一种办法 度减去 PCB 温度 恒定时 不同的 J-STD-020D.1 和 J-STD-075 这两个很 传送带速度必然会导致 PCB 上的热 有用的标准 为了得到可靠的焊点 流 不 一 样 换 句 话 说 改 变 传 送 带 各种焊锡的温度有必要高于液相线 并行焊接的两种方案 从技术角度看 用一个再流焊系 统同时进行无铅和含铅焊 接 工 艺 有 两 个 途 径 电 的速度一定会改变 PCB 的温度曲线 根据这方面一般性经验 可以得出最 小的工艺窗口 ) ņ* 在任何时候都必须按 子制造商可以在一个基本 照 最 薄 弱 环 节 来 确 定 的系统中并列地安装两个 工 艺 窗 口 也 就 是 说 根 热 系 统 也 就 是 说 除 了 据焊接过程中热稳定性最 传 送 带 外 有 两 个 分 开 的 差 的 元 件 来 确 定 如 果 两 可 控 加 热 系 统 分 别 产 生 种不同的工艺在同一个再 再 流 焊 温 度 曲 线 简 单 地 क़(s) 流 焊 炉 中 并 行 地 进 行 而 说 就 是 在 一 个 焊 接 系 统 且如果电路板上有会受温 中 使 用 两 个 焊 炉 这 个 做 度 影 响 的 元 件 必 须 十 分 法会大量增加再流焊设备 灵活地确定参数配置 的成本 22 图 1 传送带速度对再流焊温度曲线的影响 双通道再流焊系统在

25 Tech Feature 技 术 特 写 2010 年 4 月 SMT China 23

26 技术特写 Tech Feature 技术设计上使得工艺设置具有高度的 流焊温度曲线用于焊接 PCB 板上热 传送带速度为 1200 毫米 / 分 对于 灵活性 焊接的工艺窗口很宽 具有 质量大和热质量小元件 右边是无铅 无 铅 工 艺 传 动 带 速 度 为 700 毫 米 这种结构的系统 * 中装了两条传送 焊接的温度曲线 SAC 水平线表 示工作窗口 / 分 在规定的传送带速度误差范围 锡铅工艺 SAC 工艺 然在规定的范围内 对于马鞍形温度 用虚线表示的温度曲线是最高 明双通道系统肯定能得到充分大工作 带 两个传送带可以用不同的速度异 步操作 两个通道的宽度还可以不一 样 图 2 温 度 220 和 245 适 合 于 较 容 为 ±15% 时 最后的再流焊参数仍 曲线 也得到相似的良好结果 这说 窗口用于配置参数 易受温度影响的元件 在测量温度时 我们用比较细的线来表示再流焊温度 结论 锡铅和无铅 PCB 可以同时焊接 曲线 不必投资再购买一样的焊炉 不必改 ) ņ* 变焊炉的参数设置 不必投资到分开 图 2 VX 再流焊系统的双通道传送带 加热的再流焊系统 只要两个并列的 焊炉中的各个热区互相隔离得 传送带使用不同的速度就可以得到不 很好 在工艺腔的整个长度中 这些 同的温度曲线 加热模块和冷却模块 热区在传送带的上方和下方安排成网 क़(s) 都可以用相同的方式跨越两个传送通 格结构 可以得到变化很大的各种温 度曲线 在各个温度均衡的热区只有 一个风扇 风扇的作用能够覆盖整个 工艺腔宽度和两条传送带 这意味着 的温度设置是相同的 因为这些模块 图 3 汽车用电路板的线性再流焊温度曲线 图 3 是两条同时形成的线性再流 道 这里没有增加任何技术部件 如 隔离喷嘴的板或气体导流板 而这些 部件都会影响系统两边的热传递 这 在温区中没有防碍传热的热障 热障 焊温度曲线 用于焊接车用电路板 就使操作人员更容易使用焊炉 保持 可以是传送带之间的气流反射板或把 对于锡铅工艺 由于传送带的速度比 投资成本很低 喷嘴隔开的薄片 这些热障会分别影 较高 PCB 上热质量大和热质量小 响左边或右边的气流 两条传送带通 的元件之间的 ΔT (dt) 高于 SAC 工 双通道系统具有以下优点 电子 制造商将从中获益 锡铅工艺和无铅 道中的气体温度和气体流动的速度保 艺的 ΔT (dt) 较长的驻留时间能够 工艺可以用同一个再流焊系统并列进 持一致 如果两个通道同时分别载有 使 PCB 上的温度更加均衡 尽管如此 行 不必分别为锡铅工艺和无铅工艺 含铅和无铅 PCB 只有让 PCB 以不 锡铅温度曲线在这种情况下也不会超 改变系统设置 从而节约大量工艺时 同的传送带速度通过这两个并列的再 出工艺窗口 因此能够实现整条温度 间 电子制造商不必投资购买第二个 流焊通道 才能分别优化再流焊温度 曲线的温度值 热质量小和热质量大 再流焊系统 也不需要用分开加热单 曲线 的元件的温度都比允许的最高温度低 元的系统对并列通道加热 一部标准 很多 对两种工艺都可以实现温度高 的系统可以用于两种工艺 标准系 于液相线温度的理想时间 大约 60 统包括一个加热系统和两个传送带通 两个传送带通道的横向温度差 秒 在并行进行这两种工艺时 也 道 均匀加热温区和均匀冷却温区便 低于 2K 因而可以得到最大工艺窗 可以使用马鞍形再流焊温度曲线 为 于操作 又可以灵活地实现再流焊温 口 已经证明锡铅 PCB 和无铅 PCB 了证实用双通道再流焊系统进行的工 度曲线 可以在均匀的双通道再流焊系统中并 艺是可靠的 用 PCB 在传动带速度 列地同时焊接 试验 用各种不同的 的误差范围为 ±15% 的情况下进行 锡铅和无铅再流焊温度曲线 电路板进行的试验 证明了这一点 测量 温度设置仍然相同 * Rehm VX 再 流 焊 系 统 的 双 通 道型产品 在试验中使用两块完全一样的试验电 当传动带速度降低时 最高温 路板 分别用左边和右边的传送带以 度和温度高于液相线的时间都增大 Hans Bell 博 士 Rehm Thermal 不同的速度通过再流焊系统 了 热质量小和热质量大的元件之间 Systems GmbH 网 址 在图 1 和图 3 中 左边是锡铅再 24 的温度差 dt 变小 对于锡铅工艺 group.com

27 Tech Feature 技 术 特 写 2010 年 4 月 SMT China 25

28 技术特写 Tech Feature 走向更加环保的清洗工艺 Harald Wack 博士 ZESTRON 在 清洗侵蚀性金属残留物时 ph 缓蚀剂的溶解度问题 即连续溶解性 中性的清洗能够保护敏感性的 能 开始时缓蚀剂会很好地起作用 是 εo/V 含 水 溶 液 的 ph 值 会 元件 在过去的二十年里 在清洗侵 但随后它的性能可能会出现人们不希 蚀性金属残留物领域 一般都认为必 望看到的变化 须用碱性材料来清洗助焊剂残留物 对清洗的最新研究表明 和碱性 性溶液中 Sn/Sn2+ 的氧化还原电位 影响金属的电化学行为 一种金属的 氧化还原电位越高 就越容易氧化 / 腐蚀 锡 / 铅 Sn/Pb 就是一个例 但现在人们发现 ph 中性的助焊剂 清洗剂相比 ph 中性的清洗剂能更 子 在 碱 性 溶 液 中 锡 Sn/Sn2+ 清洗剂能够极好地进行清洗 不但能 有效地清洗最新的无铅免洗助焊剂残 的 氧 化 还 原 电 位 是 εo/V 而 够保护特别敏感的材料 还能满足处 留物 由于 ph 中性产品有这些好处 铅 Pb/Pb2+ 的 氧 化 还 原 电 位 是 置漂洗水的严格规定 ZESTRON 公 于是出现了新的活性标准 在化学清 εo/V 锡 将 氧 化 铅 被 还 原 司的 Harald Wack 博士在本文中说明 洗助焊剂残留物的反应中不再有经典 就是接受电子 另一方面 ph 中性 ph 的作用和电子元件的敏感性 的酸 / 碱反应 用这些 ph 中性的产 将降低发生腐蚀 / 氧化的可能性 这 纯 净 水 在 温 度 为 F 品时 物理和化学方法清除助焊剂残 是由于锡和铅的氧化还原电位差在 时的 ph 值为 7.0 ph 值小于 7.0 的 留物是靠分子间的相互作用 酸性溶液中几乎为零 清洗元件下面狭小间隙中的残 因此 元件下面的化学物质残留 液是碱性的 在医学 生物学 营养学 留物是目前电子行业的发展趋势 这 物对元件的可靠性是有害的 ph 中性 环境科学 海洋学以及其他许多领域 与去掉助焊剂清洗剂中的碱性成分巧 的清洗剂残留肯定不像碱性清洗剂那 中 测定 ph 值十分重要 合 对于那些打算清除元件下面小于 样有害 完全 ph 中性的清洗剂 例如 这个其他领域包括电子制造业 1 密尔的间隙中的残留物的公司 清 水 没有产生某些电化学反应的途径 溶液是酸性的 ph 值大于 7.0 的溶 洗剂和清洗设备制造商已经为他们进 对于 PCB 制造商 用更好清洗 二十年里 电子制造业界普遍认为 一步扩大了工艺窗口 现在 无铅元 技术可以节约成本 主要是减少故障 助焊剂残留物必须用碱性清洗剂来清 件似乎最有挑战性 虽然清洗工艺已 分析 减少担保索赔 以及降低组装 洗 后来人们设计出 ph 中性的助焊 经发展到能够完全清除所有残留物 成本 后者不限于较低的处理成本和 但远不限于电子制造业 在过去的 剂清洗剂 它能够很好地进行清洗 但各家公司正在考虑在元件下面狭小 材料兼容性成本 元件和清洗设备 不但能够保护特别敏感的材料 还能 甚至还可能包括返工成本 间隙中的化学物质 够满足关于漂洗水处置的严格规定 例如 客户也许能够把元件下面 在此之前 常用的表面活化剂基 的所有助焊剂残留物完全清洗掉 但 碱性 清洗剂是对清洗设备 模板 担任这个任务的清洗剂有可能会留在 结论 这项新技术表明 ph 中性 不是 和标签制造商的挑战 迫使他们不得 某些部位 这取决于清洗剂的特性 酸性 也不是碱性 的清洗剂技术给 不生产比较昂贵的高耐碱性清洗剂产 由于清洗剂造成的化学环境 碱性产 化学清洗行业以新的能力 也给 PCB 品 这些耐碱性清洗剂产品中往往添 品很可能会造成腐蚀 这种氧化还原 制造商和清洗设备制造商以新的能力 加缓蚀剂 使腐蚀 / 氧化过程变慢 反应是还原过程和氧化过程的结合 在精细清洗领域里 扩大材料兼容性 这种方法并不是为了消除发生 这些氧化还原反应在含水环境中发 通过提高成本效益和减少元件故障来 化学反应的可能性 它只是暂时地 生 碱性或酸性的 ph 水平会使反应 弥补精细清洗的成本 这一切都将使 把这个问题掩盖起来 不幸的是 缓 更容易发生 也就是说 氧化还原反 全球的清洗工艺走向更加环保 蚀剂像大多数化学物质一样 它的性 应发生的可能性会因为 ph 水平而变 能有波动 缓蚀剂可能会发生化学反 化 例如 在酸性溶液中 Sn/Sn2+ Harald Wack 博士是 ZESTRON 应或者不起作用 再者 还必须考虑 的氧化还原电位是 εo/V 在碱 公司总裁 SMT 编辑顾问 Wack 博 下转第34页 26

29 Tech Feature 技术特写 你设计的电路板可测试程度 高不高 Pete Collins ASTER 科技公司 目 前 在电子设计与制造界 强调使用更好的质量控 规则 把这些标准应用到 DfT 和测试点布局规定上 可 制和流水线制造工艺 从而提高生产制造的成品率 以检查商用 CIM 系统的性能 可以使用特别规定的自然 设计和制造电子产品时要能够系统地确认 电路板设计的 语言来说明客户的特殊需求 电气检查可以实时验证公司 可测试设计 DfT 是充份的 从而确定产品的整体可测 对 DfT 的具体要求 很容易反映测试性指引的更新 试性 并实行最佳测试策略 以便缺陷覆盖率达到最高 DfT 还意味着设计人员和测试人员的工作将更有效率 因 测试覆盖率分析 计算印刷电路板 PCB 的测试覆盖率越来越重要 为所有的设计都按照行业标准和公司规定的 DfT 指引进 因为测试覆盖率是产品质量的重要指标 PCB 结构测试 行了分析 利用 DfT 电气分析器 在获取电路图阶段就能验证 策略包括测试和检查技术 例如在线测试 ICT 飞针 设计 就能保证已经有足够的措施达到制造商对测试的要 测试 FPC 自动光学检查 AOI 自动 X 光检查 AXI 求 选择电气测试策略时 例如选择在线测试 ICT 和 或者边界扫描测试 BST 在大多数情况下 对于查 边界扫描时 这一点特别重要 因为在设计的早期阶段 明在制造时产生的结构性缺陷 这些测试技术是完全足 就必须正确地 充份地进行可制性设计 与此相似 测试 够的 工程师可以使用测试覆盖分析器 从理论上评估各种测试 但是 在很多情况中 通过结构测试并不能达到最 策略的缺陷覆盖率 确定在什么地方应该提高缺陷覆盖率 佳覆盖率 或者由于测试接入受到限制 目前的测试策略 和可测试性 提高测试效率会节约成本 提高成品率 不能达到足够的测试覆盖率 在这些情况中 通过功能测 ᇱ ᇑք ਆ ഗ Ⴊ߀ഗ ժഗ ႙ ഗ ᇱ ᇑք ਆॠ ഗ ߴ Ԓߢ Testability frame ย ࡀሶ ॠ ഗ EgUࡀሶ ॠ ഗ ࡀࡀ ሶ ॠ ഗ ۅ বሀഗ 试 FT 来评估测试覆盖率 对于检查结构缺陷是有益的 制造时产生的缺陷 ߃୲ ݴ ဆഗ ഗ 图1 制造工艺会产生缺陷 这是由于制造设备的性能或 设备的校准问题 以及 或者 是制造时使用的工艺造成 的 在正常情况下 缺陷包括缺失元件 数值是错的 例 有一种 DfT 分析器是开放式结构 它是基于可以连 如用了 10K 的元件而不是 100K 的 元件坏了 也就是由 接各种插入模块的可测试结构 图 1 这些插入模块能 于静电放电 ESD 损坏的元件或者元件有裂纹 元件调 够提供各种输入和输出 DfT 分析器读取电路板网表 原 转 180 没有对准 元件一端立起 引线断裂 相邻引 理图或布局图 和元件型号库 进行分析 使用拓补数据 线之间出现锡桥 引脚弯曲或者没有对准造成的短路 焊 可接入性数据 或同时使用这两种数据进行基本的拓补分 点开路 以及焊锡过量 不足或者未能形成良好的焊点而 析 符号模拟和检查规则 可测试性分析的结果应该用自 造成的劣质焊点 我们应当按照缺陷覆盖情况把它分类 和生产工艺 然语言来表答 设计人员能够用这种语言来确认 DfT 的 合理地联系起来 这种做法可以让设计人员 项目管理 具体规定是否已经正确执行 表1 检查规则 MPS1 电气规则的检查是分散在各个设计规定 可测试性 规定 边界扫描规定以及对使用者的具体规定当中 这些规定来自正式标准 包括整个电子行业的常用 ଙ PPVS2 PCOLA/SOQ3 ኵLjᆶ ᆶኄዖ ଙ ޏ ኟඓLj Ljᆶ ᆶኄዖ ଙ ݣ ዃ टႠ ܔޏ ኟLj ݛ ޏ ኟඓ থ ဍ ୟĂਸୟĂዊଉ 27

30 技 术 特 写 Tech Feature 年 4 月 SMT China

31 Tech Feature ۉ ഘॠ 技术特写 数据报告 ॠ 在提供内容全面 与可测试性及 इൽᇱ քਆ DJN 缺陷覆盖率有关的信息数据库时 其 中一个问题是 这些信息要以使用者 容易了解的方式提供 把分析器和检 查器结合起来 使用者可以结合原理 EgU ݴ ဆഗ 图和布局图 来检查违反可测试性的 ۅ ዃ ፌ ײ Ⴞ ፌ ਏ Ԓߢඍ ߃୲ 情况和测试覆盖的结果 这个数据库 的另一个很有用的特点是 按照客户 需要编制的报告可以用不同的格式 文本和图形输出 DfT 报告可以显示理论上的生产 图2 成品率 这个理论上的成品率是根据 人员 测试工程师和生产操作人员能 DfT 分析器对测试位置的数量进行优 历史的每百万缺陷机会 DPMO 数 够清楚地了解测试模型 这些测试覆 化 测量点一定要能够实际接入 测 据计算的 而这个 DPMO 数据则是 盖情况是按三个普遍认可的模型测试 试点优化数据还可以和 CAD 布局工 根据各种测试和检查系统 例如 ICT 标准确定的 这三个标准是 MPS 标 具结合起来 一起确定哪些地方需要 飞针 边界扫描 AOI X 光检查等 准 菲 利 普 研 究 所 PPVS 标 准 实际接入 并且作为注解加到原理图 结合使用检测出来的缺陷得到的 ASTER 科技公司 [2] 以及 PCOLA/ 设计上 或者和商用 CIM 工具结合 [1] SOQ 标准 Agilent 科技公司 [3] 起来 一起确定在哪里需要探测 材料供应 元件的贴放和焊接到 电路板上 这些决定了制造是否正确 此外 当布局完成时 已经确认 必不可少的测试点序号都加上了(图2 参考文献 1. Wouter Rijckaert and Frans de Jong, Board Test Coverage The value 进行 或者是否出现由于工艺而引起 of prediction and how to compare 的缺陷 各种缺陷之间的相互关系通 n u m b e r s, I n t e r n a t i o n a l Te s t 过各种模型和测试覆盖面确定 表 1 Conference, DfT 电 气 分 析 器 读 取 制 造 工 艺 2. Christophe Lotz, Board Defect 中使用的各种测试系统的实际测试 Coverage Analysis (From design to 程序或测试覆盖率报告 就能够按 production), Paris, 2004, 理论上的测试覆盖率控制实际的测 3. Kathy Hird, Kenneth P. Parker, 试覆盖率 and Bill Follis, Test Coverage: 对专用测试程序一步步地进行 What does it mean when a board 分析 能够确定测量类型 发现缺陷 test passes?, International Test ڦ ୲ 96.36ǁ 这样就能够对各种测试进行经济效益 Conference, 评估 然后 使用者选择正确的测试 策略 以最低的成本达到最优成品率 * 根据 ASTER 科技公司的测试方法 ୲ 70.24ǁ Ө DŽཚࡗDž 元件密集PCB上的测试点 Pete Collins 是 ASTER 科 技 公 PCB 上的元件急剧增多 造成 PCB 上的网络数量很多 因而在测试 司 销 售 和 市 场 经 理 ASTER 科 技 ୲ DŽFPYDž փ ୲ 3.04ǁ 时实际上几乎不可能接到网络上 在 Cheshire CW6 9WD, U.K. 电 话 平衡这些互相补充的不同测试方法 时 例如平衡在线测试 ICT 飞针 测试 FPT 和边界扫描测试 (BSI) 时 公 司 地 址 PO Box 327, Tarporley, ۉڦ ୟӱ 2.56ǁ ဃԒ ڦ ۉ ୟӱ 0.48ǁ ڦ ۉ ୟӱ 1.08ǁ +44 (0) 网 址 www. ۉڦ ୟӱ 95.88ǁ aster-technologies.com 图3 29

32 技术特写 Tech Feature 在线测试的未来 John Van Newkirk CheckSum 行政总监 虽 然亚洲和中国早于二十一世纪 加强传统的无矢量和在线测试 随着 步骤 以低成本获得高产量 这种一 初就已成为全球电子制造的中 系统内可编程器件的更多使用 很多 个工艺步骤的技术是为了避免众多工 心 在美国和欧洲的很多原始设备制 工程师也倾向于在装配和测试过程中 艺步骤 多个不兼容系统和不必要的 造商 OEM 没有很快把在线测试 在线测试这一环节同时对 ISP 芯片进 电路板搬运 尽可能在一台设备上同 和功能测试移交给中国合同制造商 行 在线 编程 时进行在线测试 ICT 边界扫描 CM 但 是 当 OEM 在 价 格 方 面 总之 现在对制造测试的要求是 面临的压力越来越大时 需要把制造 能够把各种测试技术用上 同时进行 普遍进行的测试以及芯片编程技术 成本降到最低 与此同时 亚洲和中 在线编程 因此 对于在线测试的策 二十年前的测试方法是使用昂贵而笨 国的合同制造商的测试经验和技能已 略和设备 需要一种新的方法 我们 重的 组合 测试设备 尽可能测 明显提高 本地技术人员的技能与他 称之为 精益而灵活 的测试 精 试一切 但是 精益而灵活 测试 们的美国同行难分伯仲 对于现在的 益 是指只使用需要的测试资源进行 制造工艺 他们显然更有经验 测试 灵活 是指很快地适应改变 则大不不同 它注重使用有限的测试 技术 始终把维持低成本放在首位 的测试要求 两者力求以最高效率得 1. 利用 开放式平台 测试系 由于这些 OEM 放心地把制造 测试工艺交给他们的合同制造商 因 结构功能测试和在线芯片测试这四种 到最大的测试范围 在理想的情况下 统架构 它用日益普及的软件和硬件 为合同制造商使用的在线测试设备大 精益而灵活 的策略通过一个工艺 测试解决方案 包括由很多测试设备 部分是在亚洲制造的低廉设备 这进 供应商提供的边界扫描 结构功能测 一步降低了测试成本 所以 OEM 试及在线芯片编程 而不是使用由独 的这个决定是明智的 这些系统仅仅 家厂商提供的昂贵解决方案 对 IC 连线进行无矢量测试 对无源 2. 使用低成本测试系统软件 硬 组件进行在线测试 由于在制造上出 件和夹具解决方案 即使是没有经验的 现的缺陷绝大多数是这些故障 因此 操作人员也能够很容易地设置 改变和 故障检测率和 OEM 指定的 大型 使用 从而满足亚洲和中国合同制造商 美国测试设备是一样的 或者更好 在时间和成本方面的严格要求 但是组件封装和更密集的电路 3. 使用的软件和硬件可以在合 板的测试接入点减少了 表面贴装 同制造商的车间为新应用和修改了的 SMT 制造技术突飞猛进 提高了 产量 同时制造中故障的典型类型也 测试要求简单地重新配置 能够迅速 图 1 廉价的开放式平台测试系统 增加 或减少 子系统 仪器 切换 改变了 大大降低了这些低廉但功能 装置 电源和测试夹具 而且费用很低 有限的测试设备的测试覆盖率 简而 4. 使用具备应用程序开发和修 言之 现在的高度复杂电路板 无论 改工具的软件 这种软件简单易用 是含有 5000 个电路节点的路由器板 合同制造商内部的人力和 或者 本 还是小型化消费产品 它们的故障类 地供应商能够有效地掌握使用 型超出了亚洲和中国的合同制造商通 一些 OEM 制造商和亚洲的其他 常使用的低廉的单一目的测试设备的 合同制造商已经采用了 灵活而精益 覆盖范围 为了提高复杂电路板的测 的策略 其中包括为一著名北欧电子 试覆盖率 测试工程师求助于边界扫 公司经销的智能照明控制器的测试和 描和结构功能测试等其他测试技术 图 2 开放式平台测试系统的架构 在线芯片编程 下转第32页 30

33 Tech Solution 技术方案 多角度传感器技术以焊盘为 基准检查三维焊膏 锡膏检查 SPI 通常使用阻焊层的高度或焊盘的高度来计算焊盘上的锡膏量 但是 由于越来越微型化 焊 盘挤在 PCB 上 阻焊层的厚度不一样 由于这些因素 SPI 的测量结果越来越不准确 Anritsu 精密公司的 Toshiyuki Matsuoka 和 Seika 机械公司的 Tim Cappoen 在本文中讨论一种新的传感器技术 它使用两个光学系 统来测量真实焊盘上的锡膏量 Toshiyuki Matsuoka Anritsu 精密公司 Tim Cappoen Seika 机械公司 近 几年来 在电子组装中广泛地在印刷锡膏后进行三 截面是按规定设置的 在以焊盘作为基准时 没有计入锡 维 SPI 检查 总的来说 三维锡膏检查设备以阻焊 膏体积中的锡膏减少到只有 0.2% 图 膜作为基准或者用焊盘为基准 测量测量锡膏的体积 面 a ଉ ဍߜ ओ ڦ ဍߜ 积和高度 由于元件贴装密度增大和元件变得越来越小的 发展趋势 印刷锡膏的模板变得十分薄 PCB 的阻焊膜 厚度不同 现在已经对工艺产生相当大的影响 因此 在 测量锡膏体积时 电子组装要求以焊盘作为基准 而不是 প௬ एጚ ௬ ߛڦ ፆ ఈ ಎ ଉ ᆶ ڟ ဍߜ ओ ڦ ဍߜLj ဍߜ ओ ڦ 30% 以阻焊膜作为基准 针对锡膏检查系统 * 而研制的传感 器能够以焊盘或者铜层作为基准来测量锡膏的体积 b ଉ ဍߜ ओ ڦ ဍߜ 锡膏体积的测量 在以阻焊膜作为基准的情况下 测量到的锡膏体积 中没有把高度低于阻焊膜表面的锡膏计入 由于不同的 PCB 的阻焊膜厚度是不同的 这种测量方法不能测量出 锡膏的真实体积 不论有没有阻焊膜 PCB 上的焊盘表 面的高度是一样的 所以使用焊盘表面作为基准平面可以 测量出锡膏的真实体积 প௬ ڦ ௬ ፆ ఈ एጚ ௬ ߛڦ ಎ ଉ ᆶ ဍߜ ओ ڦ ဍߜLj ဍߜ ओ ڦ 0.2% 图 1 a 是以阻焊膜为测量基准检查锡膏的例子 b 是以焊盘表面作为测量基准 检查锡膏的例子 在下面的例子中说明在以阻焊膜作为基准和以焊盘 घ ഗ घ ഗ 作为基准时 是怎样测量锡膏体积的 当锡膏的截面在高度方向上偏移时 可以测量锡膏 的面积 横截面以上的那部份锡膏加上横截面面积乘以偏 PSD 移高度就是锡膏的体积 在以阻焊膜作为测量基准时 没 有把相当于阻焊膜厚度的那部份锡膏许入锡膏体积之中 PSD PSD 在以焊盘作为测量基准时 可以把没有计入的锡膏减少到 最少 在图 1 的例子中 锡膏高度是 100 微米 底面的直 径是 250 微米 焊盘 100% 地覆盖了锡膏 在以阻焊膜作 为基准面时 图 1A 如果阻焊膜的厚度为 20 微米 则 有 30% 的锡膏体积在测量时没有计入到锡膏体积中 横 图 2 多角度传感器的混合光学系统 31

34 技术方案 Tech Solution 用三维 SPI 精确测量锡膏 这种会把光线散射的物体 还有 在射出激光束的两侧设 激光测量法 在三角位移测量法中用一束激光对锡 置感测系统 防止出现阴影 可以观察到锡膏的真实轮廓 膏进行无接触测量 使用三角测量法时 每个像素都获得 多角度传感器 新研制的多角度传感器是一种混合 组成高度数据的距离图像 这个距离图像是已印刷锡膏的 三角形测量法 在一个传感器用了镜像反射感测法和散射 三维轮廓 用于计算锡膏体积 由于激光法能精确地聚焦 感测法 图 2 由于接收到的镜像反射光和散射光分别 它发出一束激光进行测量 分辨率是很高的 此外 每个 用专门的光学系统来测量 阻焊膜表面 焊盘表面 丝网 传感器都按照一个可追溯的方法进行校准 能够精确测量 表面 锡膏 暴露的底部材料等等 是根据各自的基底材 锡膏的绝对体积 多角度 MA 传感器中装了两种类型 料自动地判断的 所以 SPI 系统能够自动识别基准表面 的光学系统 下面介绍这种传感器的工作原理 对于这些传感器 基准平面或测量阻焊膜厚度这些准备工 作就没有必要了 此外 多角度传感器还能够测量绝对值 重复性好 还能够测定方向 重复性的偏差小于 1% 结论 ፆ ఈ 由于多角度传感器使用混合光学系统 它能够以焊 ಎ 盘作为基准来测量锡膏 当焊盘上有阻焊膜时 垂直发射 图 3 以焊盘表面作为基准时 测量结果不受 PCB 阻焊膜厚度的影响 在镜面反射感测法中有接受光束的系统 接受通过 的激光束穿过阻焊膜表面 测量阻焊膜下面的焊盘表面基 准 以焊盘表面作为基准进行测量时 SPI 不受阻焊膜厚 度的影响 对角线聚焦的测量光束 由于位置检测器 PSD 作为光 电二极管使用 能够进行超高速数据采集 充份地减少了 采样间隔时间 可以得到位移数据和光强度数据 可以根 * 传感器是 Anritsu 精密公司为 SOLLEAD-MA 多 角度 SPI 机器研制的 Anritsu 精密公司已经申请了专利 据从有光泽的阻焊膜表面散射的锡膏光强度数据和散射光 作出判断 另外 在用阻焊膜作为基准进行测量时 可以 Toshiyuki Matsuoka Anritsu 精 密 公 司 Tim Cappoen 是 Seika Machinery 公 司 负 责 ATE 分 部 经 理 得到阻焊膜表面的位移数据 散射感测法是另一种方法 它把一束垂直激光束聚焦 在 PCB 上 得到散射光 散射感测法适合于测量像锡膏 电话 转 11 电邮 tim@seikausa.com; 上接第30页 一旦决定从陈旧的单一目的在 线测试 另一层用于与数量很少的 不能用于测试现在的电路板 也不 线测试设备转到使用低成本的开放 探针进行接触测试 例如边界扫描 能 用 于 编 程 虽 然 如 此 在 线 测 式测试设备 制订精益而灵活的测 结构功能测试和在线芯片编程 试本身的前景仍然光明 因为自从 试策略的物流和运作任务就成为首 3. 在系统测试的执行方面应使 二十世纪七十年代末以来 在线测 要工作 除了可靠性和最小运作成 用基于微软视窗这些行业标准操作 试的覆盖率高于所有其他制造测试 本这些通常的要求 对测试设备及 其运行软件的主要要求是 系统 并且直接与另一供应商的或 方法 而成本较低 今后还是这样 用户的开发软件连起来 然而在今天 在线测试必须与扩展 1. 由于电路板的节点数量日益 了的传统断电无矢量在线测试的测 增多 经常超过 5000 个节点 使 可以简单地把信号或者电源从测试 试技术配合进行 并且与在线芯片 用拼板 以及用于这些大板和拼板 台连接到测试夹具上 夹具接口也 编程这些非测试任务一起进行 做 的针床夹具系统 要求在线测试的 应包括备用接点 把电源和信号连 到这点的关键在于 从过去一成不 通道数量很容易扩展 接 到 测 试 夹 具 上 用 于 边 界 扫 描 变的测试平台转到低成本的开放式 在线芯片编程和结构功能测试 平台测试 尽可能在装配和测试过 2. 灵 活 的 双 层 启 闭 测 试 夹 具 系统 用于在线测试和电路板通电 测试 一层用于 所有探针 的在 要有信号和电源转换模组 很多合同制造商的测试车间使 用的在线测试设备 事实上已过时 程中的一个环节完成多项任务

35 SMT Step-by-Step SMT 讲 座 第三讲 焊接材料 预成型焊片基本知识 Paul A. Socha Indium 公司 目 前 在电子组装中 最得到人 现这种情况的原因是受模板厚度的限 常 是 SAC Sn63 Sn62 含 铟 合 金 们认可的焊接材料是锡膏 在 制 由于锡膏中的合金体积只占锡膏体 和含金合金 锡膏合金的规范 也就 表面贴装技术中 靠锡膏把元件固定 积的一半 如果需要用预成型焊片来加 是 J-STD 同样适用于预成型焊片 在电路板上 但是 锡膏也许不是唯 强焊点 先在电路板表面上涂布锡膏 一的方法 尤其是对于插装元件或者 把预成型焊片放在锡膏上面 或者插在 十分大的器件 这时需要更多的焊锡 元件的引脚上 然后把引脚插入印刷电 涂覆助焊剂的预成型焊片 在大多数情况中 如果使用预成 用印刷的方法不能提供 事实上 一 路板 预成型焊片也可以放在电路板的 型焊片时没有使用锡膏 就要用助焊 块 PCB 中往往包括混合技术 需要 底面 在需要的地方补充焊锡 在某些 剂来清除待焊接金属镀层的氧化物 使用的焊锡不只一种 锡膏用于表面 情况下 这种方法可以用于围绕插孔的 为了在生产时节约时间 大多数预成 贴装元件 而预成型焊片是用于把插 有引脚元件的焊盘 或者用于表面贴装 型焊片涂覆了助焊剂 加热金属时 装元件的引脚焊在孔中 避免使用波 元件的焊盘 将预成型焊片上的助焊剂激活 清除 峰焊或选择焊 预成型焊片是已经做成一定形 要保证锡膏和预成型焊片使用 氧化物 这些助焊剂的脱氧化作用从 的合金是相同的 这点十分重要 不 轻微到很强 这取决于要焊接的金属 状的焊锡 每个预成型焊片加在焊点 应当把不同的合金混合在一起焊接 化镀层 助焊剂涂层有免洗型和溶剂 上的焊锡量相同 预成型焊片可以做 这会影响焊点 导致焊点中发生预料 清洗型 在同一块电路板上同时使用 成不同的形状和尺寸 以满足特定的 不到的反应 预成型焊片和锡膏一起 预成型焊片和锡膏时 如果电路板必 需要 一些比较常见的形状是圆垫片 使用时 预成型焊片不必另外使用助 须清洗 则预成型焊片和锡膏应使用 状 圆盘状 正方形 矩形和框形 焊剂 因为锡膏中助焊剂的助焊作用 尺寸的范围从特别小到特别大 这取 已经足够 决于需要形成的连接 在关键的应用 预成型焊片使用的各种合金和 中 要求预成型焊片的形状保持严格 锡膏中常用的各种合金是一样的 通 同一类型的助焊剂 一般而言 预成型焊片助焊剂涂 层的重量最多只占半成品重量的 3% 但是很少一点助焊剂涂层 重量占 的公差 但是 如果不需要的话 就 0.5% 就足以把氧化物清除掉 形成 不要规定公差 因为规定公差会增加 极好的润湿 如果使用免洗助焊剂 预成型焊片的成本 在形成焊点时使用的助焊剂越多 留 在电路板上的残留物越多 如果需要 在需要使用几个预成型焊片时 清洗 要清除的残留物越多 这些不同形状的预成型焊片可以用细 焊锡线连接起来 焊锡线在再流焊时 为了防止在焊接部位混用不同 断开 和其他焊锡熔在一起 用这个 的合金 即高温合金和低温合金或 工艺可以更快更精确地贴片 无铅合金和含铅合金混用 或者为 了区分尺寸相近 形状相近的不同 加强焊点 预成型焊片 可以给助焊剂涂层添 预成型焊片还可以和锡膏一起使 加着色剂 用 来加强焊点 在某些情况中 用锡 膏也许不能提供足够的焊锡量 焊点强 度和焊锡的覆盖状况不能达到要求 出 如果使用混合技术进行 PCB 组 图 1 预成型焊片可以装在卷带上 供贴片机进行 自动贴装 可以用预成型焊片来加强插装孔焊点 避免波峰焊或者手工焊接工艺 装 而且锡膏和预成型焊片都用同样 的合金 那么可以使用温度曲线相同 33

36 SMT 讲 座 SMT Step-by-Step 的再流焊 如果插孔元件使用预成型 片的位置 你需要决定要不要清 焊片 和锡膏同时进行再流焊 这样 除 助 焊 剂 残 渣 如 果 需 要 清 除 就不需要选择焊和 / 或手工焊接 什么清洗溶液能够保证把焊点清 洗干净 包装 7. 贴装方法十分重要 它决定表面 预成型焊片可以按照客户的要求 图 2 涂覆了助焊剂的预成型焊片 包装 有些焊接工作是由一个小组中 有机物要用什么包装 是表面 有机物刚性的还是脆性的 是用 的许多人一起进行的 不易变形的预 于小批量生产还是大批量生产 成型焊片可以罐装 在使用时可以用 8. 考 虑 再 流 焊 的 方 法 再 流 焊 温 镊子或者真空拾取工具手工分发预成 度应当比合金的液相温度高 型焊片 有些预成型焊片比较脆 必 过高的温度可能会把 须包装起来 避免在运输时损坏 易 助焊剂烧焦 或者损坏元件中的 脆的预成型焊片必须用真空拾取工具 对温度敏感的器件 拾取 或者放在扁平的板上 防止变形 用量很大时 预成型焊片可以用 9. 确定正确的焊锡量 如果同时使 图 3 预成型焊片 用预成型焊片和锡膏 要确定锡 卷带包装 这样可以用机器进行贴装 果仍然符合所有质量标准 最终用户 膏和预成型焊片的比例 焊锡要 人为干预很少 盘装 华夫包装 也 必须做出要不要使用这些预成型焊片 多出 10 20% 以保证良好的焊点 是常用的包装 预成型焊片可以从包 的最终决定 10. 预成型焊片可以在不使用表面贴 装盘上用手工取出 或者使用自动贴 选择预成型焊片的十个基本步骤 装的各种情况下使用 包括 机 装工艺从包装盘上拾取 这里提出选择预成型焊片的基 械 连 接 真 空 密 封 低 温 密 封 不论采用什么方法包装 用手拾 本步骤 可以帮助客户决定预成型焊 取预成型焊片时始终要戴手套或指套 片是否符合他的需要 很难进行焊接的部位 需要加固 的地方 以及芯片的固定 预成 避免它们受到表面有机物的污染 表面 1. 确认你已经完全了解你需要什么 型焊片用于航空航天 医疗 军用 有机物可能会导致空洞或者润湿不良 2. 向焊锡供应商咨询 让他帮助你 能源 汽车 通讯 安全 以及 了 解 预 成 型 焊 片 的 形 状 合 金 其他各种行业中 预成型焊片是 金属的兼容性 牵涉到焊点的金 否适合你的需要 请和焊锡供应 最终用户收到预成型焊片后 要 属兼容性以及器件在使用时的工 商讨论 把它存放在原来的未开封容器中 放 作温度 在决定适合你的应用的 在充氮气的干燥盒子中 防止不必要 最佳合金时 是很重的 储存和搬运 的氧化 预成型焊片的包装只能在使 3. 检查应用 确定用什么样的焊料 Paul A. Socha 是 Indium 公 司 技 术 经 理 美 洲 电 邮 psocha@ 用前打开 大多数预成型焊片装在充 最 好 如 果 要 使 用 预 成 型 焊 片 indium.com 网址 氩气的真空密封包装中 在不使用时 必须考虑它的形状 尺寸和公差 com/corporate/bio/paul_socha.php 预成型焊片应当放回充氮气的干燥盒 4. 对于预成型焊片 不要对焊锡的 子里 并去掉盒盖 让氮气驱走容器 纯度或者尺寸公差提出过分的要 中的所有氧气 这种做法也适用于其 求 因为这样做会影响预成型焊 士编写并出版了许多科普文章 为 他形式的包装 例如用了一部分的卷 片的价格 各种刊物提供技术信息 他获得霍 带包装预成型焊片 要装在袋子中 5. 如果可能 给你的焊锡供应商准 备图纸 供他们检查 用同样的方法把氧气驱走 上接第26页 普金斯大学的有机化学博士学位 电 话 电 邮 h.wack@zestronusa.com Wack 博士 预成型焊片的有效期从制造日 6. 否需要助焊剂 如果需要 可以 开始计算 一般为两年 如果在超过 在预成型焊片上涂覆助焊剂 在 有效期后使用预成型焊片 它们的质 制造时可以减少一步 可以使用 什么是化学创新 降低清洗工 量应由最终用户认证 确认没有因为 有粘性的助焊剂来提供助焊作用 艺 的 成 本 和 IPA-Water (75/25): 时间关系而下降 不会影响焊点 如 而且在再流焊时能保持预成型焊 无效的洁净度测试 34 最近撰写了 OA 助焊剂的未来

37 SMT Step-by-Step SMT 讲 座 35

38

39 24 HOURS Technical Support

40 SMT Step-by-Step SMT 讲 座 第四讲 印刷 影响细间距印刷工艺的参数 George Babka Assembléon America David Sbiroli Chris Anglin Indium 公司 Richard Brooks Kyzen 公司 在 过去的二十年里 对于超细间 模拟实验室进行了一些实验 测试了 距印刷的大多数因素和关键参 一种锡膏印刷机 这个锡膏印刷机使 测 试 电 路 板 上 有 个 不 数 人们已经有了深入的了解 并有 用伺服传动刮刀电动机改变刀片的接 同尺寸 毫米 的微型 BGA 很多著述 这些因素和参数是刮刀速 触角度 大大扩大了印刷细间距组件 焊盘 焊盘之间的距离不同 度 刮刀压力 模板设计 技术 厚度 的工艺窗口 能根据不同的工艺条件 面积比 和锡膏 但是 随着间距和 每次自动擦拭之后 每次印刷工艺 为 0.45 毫米到 0.3 毫米 毫米 使用厚度为 3.5 密尔 89 微米 的电铸模板 孔是 1 1 的正方形孔 孔的尺寸缩小 一些其他因素开始影 暂停之后 在一个批印刷电路板中印 焊盘和间距列于表 1 响锡膏的涂布 转移率 这些因数 刷第一块电路板等 改变刮刀角度 表 1 电路板 / 模板上的孔和间隔 是什么 能不能控制这些因素得到令 这样做的结果是从总体上减少印刷各 人满意的转移率并尽量减少转移率的 个电路板时的工艺变化 实验中用的锡膏是使用四号粉 变化呢 末的免洗 无铅 无卤锡膏 在实现超细间距表面贴装工艺 ** 优化印刷工具 在模板下方在整 时面临许多挑战 本文讨论有关印刷 锡膏方面的问题 影响转移率的因素 个刮刀刀片长度上提供牢固可靠的支 环境 锡膏 印刷工具 撑 对电路板底面下方的支撑超过电 有六个 图 1 PCB 设计 印刷工艺 检查 为了简化实验 我们去掉其中 ਸ / ಎक़ ) * ; ; ; ; ; ; 0.15 另一个变量是围绕焊盘的阻焊 层 对于间隔十分小 <0.2 毫米 的 沿整个刮刀长度均匀分布 焊盘 把焊盘之间的阻焊层完全去掉 改变印刷速度 分离速度 两次 检查 这样做我们就可以把重点放在 印刷之间的时间间隔 此外 用印刷 PCB 设计 印刷工具和印刷参数上 例 机括刀摆动头改变刮刀的接触角度 如分离速度和刀片角度 从 45 改变到 60 间隔比较大的焊盘 焊盘周围仍然是 阻焊层 设置优化参数 用半自动锡膏检查系统 *** 测量 在 Indium 公司先前进行的实验 印刷锡膏的体积 把这些数据标准化 中 对两种不同电路板的设置进行比 Indium 公司在纽约 Utica 的工艺 并且分析转移率 TE 器件的间距 ဍߜ! ݹ ሰरຍ ࠨ ژ ᄾ ย Բ૩ 2ᄾ ࠨ ؽژ ఇӱࢩ ဢ1 ဢ2 DOM 影响 有一种优化结构能够改善电路 板和模板之间的密封状况 这种优化 ఇӱ ሰ ኈ ఇӱ 的设置使用真空工具 去掉电路板侧 ኧ ڦ Ⴀ ኈ ኧ ୲ገᅎ ௬ओ୲ ڦ ຕଉ ڦ ӄ ۉ ୟӱ ಎक़ ಎ ژ ঙ 75 ဢ և ࠨ ژ ፕᆩ ፌ ยዃ 250! ژ 200 PCBย 50 ॠ क़ SPC CSV ॲ ဢඪခ ॲ GRR ॲ JPG ॲ ݴ ᆇ ᅝ 较 看看面积比降低到 0.66 之下时 印刷工具和轨道结构对锡膏转移率的 ᆇ ਏ ဍߜ أ ഛ क़ၶ क़)PTP* ဍߜॠ 面的电路板夹 把电路板轻轻推到模 板下面 我们观察到 对于面积比为 的孔 这种优化设置填充的锡膏转移 率分布更加密集 我们的结论是 当 小间距的孔小到低于标准的面积比 0.66 时 对于获得重复一致的填充结 图 1 影响锡膏印刷工艺的因素 38 / ಎ ) * 路板的长度 确保刮刀刀片的作用力 的几个因素 例如锡膏 环境和锡膏 测试方法 क़ਐ

41 SMT Step-by-Step ओ(%) VMR SMT 讲 座 60 ă 45 ă S_250μ(0.70) Fast drop 2 mm/s for 2.0 mm 60 Fast drop ă 2 mm/s for 2.0 mm 45 ă S_200μ(0.56) PCB ID ݴ ژ ঙ ڦ ௬ओԲ S_200μ(0.56) ݴ 图 3 分离速度和刀片角度的 VMR ओ(%) Քጚ ࠨ ڦژ ᆇ 20 ژ ঙ ڦ ௬ओԲ 图 4 锡膏体积 % 的变化 组件 ID=0.200 x ߛ ) * Fast drop 2 mm/s for 2.0 mm 60 Fast drop ă 2 mm/s for 2.0 mm 45 ă S_200μ(0.56) PCB ID ݴ ᄾ ঙ ڦ ௬ओԲ ߛ ፇॲID ڦ ௬ओԲ 图 5 模板的局部厚度影响总体面积比 从而影响 转移率 锡膏高度分析指出模板各个局部的厚度确 实不一样 图 2 体积百分比 TE 的变化 元件焊盘为 面积比为 0.56 表 2 对不同印刷速度和印刷角度确定最佳刮刀压力 ࠨ ژ ) 0௱* ঙ * ) 图 6 锡膏体积的变化 元件 ID = x 0.10 果 电路板设置和工具变得更加重要 离速度的影响就比较明显 图 2 图 3 / 秒提高到 200 毫米 / 秒 这样做的 这个引人注目的改变促使实验人员在 和刮刀叶片角度比较大 55 和 对印刷工艺对电路板设置进行优化 60 相比 刮刀叶片角度比较小 45 然后作进一步的研究 目的是当焊盘尺寸和间距不一样时 确定不同的刮刀角度和刮刀速度对转 和 50 得到结果比较好 比较一致 移率的影响 分离速度和刀片角度 另外 在小角度时 分离速度快比分 首先 我们对每个刮刀角度确 离速度慢的印刷体积更加一致 原先 定最佳刮刀压力 开始时加的压力很 对电路板和夹具进行优化后 下 我们相信 如果印刷了锡膏的电路板 小 每英寸刀片长度上的压力小于 0.5 一步实验是观察分离速度和刮刀角度 离开模板慢 会使锡膏从模板孔的侧 磅 然后加大压力 直到刮刀能把锡 对转移率的影响 刮刀角度在 45 和 壁释放得更彻底 但是 对这些孔进 膏很干净地刮过整块电路板 对每个 60 之间调整 每次调整的增量为 5 行的实验结果和我们原来认为的相反 对 于 尺 寸 大 的 焊 盘 面 积 比 0.70 改变刮刀角度和分离速度没有 刮刀角度和每种速度都这样做 表 2 我们比较了两种间距 0.25 毫米 刀片角度和印刷速度 和 0.15 毫米 的 0.25 毫米 AR=0.7 明显的影响 对于尺寸较小的焊盘 面 最后进行的实验中 刮刀角度从 焊盘和 0.20 毫米 AR=0.56 焊盘的 积比小于 0.66 改变刮刀角度和分 45 增大到 60 刮刀速度从 25 毫米 印刷结果 得到的结果 图 4 是组件 39

42 SMT 讲 座 SMT Step-by-Step 路板平坦而且不使用任何夹具能够引 人注目地改善电路板密封状况 此外 在刮刀叶片的整个长度上把电路板支 撑住 能够进一步改善印刷清晰度和 转移率 ઔ ژ უ ᆇ ઔ ژ ঙ 2. 很快的分离速度可以大大减 少转移率的改变 3. 焊盘尺寸和间距缩小时 刮 ፇॲID 刀角度对转移率和印刷上去的锡膏体 ڦ ௬ओԲ 积一致性的影响比较大 4. 超细间距孔之间的阻焊层可 能是总体转移率改变的重要原因 5. 在擦拭模板后 转换产品后 或者在印刷暂停后 进行印刷时 改 变刮刀角度可以得到更好的一致性 这些实验使我们了解几个新的 ઔ ژ უ ᆇ ઔ ژ ঙ ፇॲID ڦ ௬ओԲ 图 7 对印刷体积的数据分析比较了不同刀片角度时体积变化的 印刷参数 这些参数将改变超细间距 印刷工艺 当间距和模板的孔缩小时 对于减少印刷不足和印刷结果的变 化 刮刀刀片角度和刮刀速度是一个 重要的因素 对于超细间距组装 印刷锡膏数 量不足可能导致不希望出现的返工 ID= x 0.20 的实验值 说明 用 验显示 刮刀角度增大 从 45 增大 对于超细间距组装 在工艺上哪怕是 不同刮刀角度和不同印刷速度的印刷 到 65 时 锡膏的实际填充压力几 最微小的改变都会造成严重后果 因 结果之间没有很大差别 但转移率不 乎 降 低 一 半 从 13 千 帕 降 低 到 7.6 此整个印刷工艺在进行之前 对它必 一样 间距较小 0.15 毫米 时 平 千帕 在刮刀角度比较小时 印刷 须有充份的了解 均 印 刷 体 积 接 近 100% 比 0.2 毫 米 结果的改变增大 可能的原因是 加 间距时高出约 15% 我们认为 间距 在锡膏上的压力太大 把锡膏从焊盘 * Assembléon 出 售 并 提 供 支 持 的 比较小时 转移率提高的原因是焊盘 挤到焊盘之间 这个数据表明 印刷 Yamaha YGP 锡膏印刷机 之间没有阻焊层 这表明焊盘之间中 这种孔时也许在刮刀角度在 55 或者 ** Indium 公司的 8.9HF 免洗 无铅 没有阻焊层时 模板和电路板之间的 在 55 以上时 压力可以达到的最佳 无卤焊锡 密封较好 从而提高转移率 图 7 表明 孔为 毫米时 体积 *** 使用 Koh Young 公司的 3020T 三 变化较大 维 SPI 系统进行检查 对印刷的锡膏高度数据和锡膏 体积数据的分析结果支持这样的观 点 模板各个局部的厚度不一样提高 体积转移率 图 5 此后的实验中 结论 总结几年来的锡膏印刷 我们对 George Babka, Assembléon America 公司 电邮 george.babka@ 我们观察 0.25 毫米孔和 0.20 毫米孔 刮刀速度 刮刀压力以及模板设计 技 philips.com David Sbiroli, Indium 孔间距 0.10 毫米 的转移率 图 6 术 厚度与孔的尺寸 这些重要参数 公 司 电 邮 dsbiroli@indium.com 表明 和 50 和 60 刮刀角度相比 进行深入研究 Contact Richard Brooks, Kyzen 公 45 和 50 刮刀角度的转移率变化比 我们的研究结果表明 司 电 邮 rkbrooks@austin.rr.com 较大 对于 0.20 毫米的孔 结果相似 1. 对于细间距印刷工艺 电路 Chris Anglin Indium 公 司 电 邮 Yamaha 公司先前进行的一个实 40 板设置十分重要 具体地说 保持电 canglin@indium.com

43 Selected Exhibits of NEPCON China 2010 NEPCON China展品精选 焊接材料 印刷 立碑等不良现象进行检测 激光识别 0402 英 汉高乐泰 无卤素无铅焊锡膏 展位 2E01 得可 Horizon APiX 丝网印刷平台 展位 1E08 制 芯片 33.5mm 方元件 还可以 对小型 IC 元件进行高精度图像识别 Multicore HF108 是一款无卤素无铅焊 Horizon APiX 锡膏 不添加任何卤素 同时具有卓越的高 是创新的丝网印刷 速 印 刷 能 力 室 机 它 的 设 计 旨 在 温下具有四周的 带来更多的选择和 使 用 寿 命 而 且 价值以赢取未来的 拥有业内最快的设置准备速度和换线速 还具备较宽的工 生 产 力 优 势 提 供 度 因 为 极 高 的 速 艺 窗 口 由 于 坚 微米 6- 西格玛工艺对位能力和 度 和 简 易 的 操 作 性 持广泛长期的研究开发 我们取得了配方设 八秒的核心周期时间 独特的平台将速度和 MY100DX14 是 所 有 计上的突破 能够为客户提供完全无卤的产 产出作为重点同时却不影响精度 Horizon 同类机器中的最佳选 品 同时仍保证新产品具备传统有卤材料的 APiX 配置了 HawkEye 750 印刷后检测系统 择 最新的 IPSys 软件 the Line Mode Option 所有优点 Multicore HF108 通过严格的氧 提供以在线节拍 100% 进行验证 保证了产 整合了 MYDATA Synergy â 一系列产品的配 氮燃烧 / 离子色谱分析测试检测 品的质量 置和功能 从此实现了速度和操作完美结合 Indium 免洗无铅无卤素锡膏 展位 2E13 贴片 SEAS SIPLACE SX 悬臂模块化贴片机 展位 1E01 Indium8.9HF-1 锡膏是免洗无铅无卤素 锡膏 它拥有无与伦比的模板印刷转 移效率 工艺窗口宽 它具有很高的 抗氧化性 消除了葡萄缺陷和枕窝缺 安必昂 AX501 贴装平台 展位 1C02 配备有双贴装模组的安必昂 AX501 贴 装平台 迈德特 MY100DX14 贴装系统 展位 1B05 MY100DX14 最 高 cph 达 到 得益于悬臂模块化的创新概念 使得您 在少于 30 分钟内就可以将单悬臂和单贴片 头 的 贴 片 机 SX1 升 在单台机器实 级为双悬臂和双贴片头 陷 Indium8.9HF 1 焊膏具有很好的 现对片状和芯 的贴片机 SX2 悬臂 热稳定性 在回流焊后残留物能保持 片元器件的超 模块化方式让您可以在 柔软 这意味着在线测试时探针可测 快速高品质贴 不改变当前生产线布局和料位设置的情况 试性更加容易 失效拒绝更少 装 下 轻易的实现在多条生产线之间调整产能 Indium8.9HF 1 对 于 0.4 毫 米 特别适合于内存模块产品的贴装 使得生产线灵活性达到了极致 间 距 CSP 拥 有 极 好 的 印 刷 转 移 效 可更改配置以每小时 6,000 贴装点数来调 作为 SIPLACE X 系列贴片机家族的延 节贴装速度 每小时可达 111,000 点 IPC 伸产品 SX 在所有的运动轴上采用了全闭 率 通 过 EN14582 测 试 方 法 验 证 标准 环的直线和直接伺服驱动 与 X 系列一样可 Indium8.9HF 1 在许多不同的温度曲线下的 不含卤素 在用盘内孔技术焊接 BGA 时 DPM 控制在个位数范围 以自由装备超高速的 20 吸嘴旋转头 创新 空洞小于 5% 可 贴 装 元 器 件 尺 寸 从 到 45 的 12 吸嘴 CPP 贴装头和双吸嘴贴片头贴片 45mm 贴片速度高达 60,000CPH 元件贴装范围从 可贴装元器件高度可达到 12mm 最小的 到 mm 异型元件 使 随需应变产能 生产高峰期临时租用额外 得 SIPLACE SX 贴片机既可以胜任高速机也 点胶 Asymtek 选择性表面涂敷设备 展位 1D03 富士德 SL-940E 是 高 速 高 产能 可以胜任多功能机的任务 实现了 SMT 生 节约 50% 电力消耗 产线速度与多功能的完美平衡 精度的涂敷系统 集成有 Juki FX-3 高速模块化贴片机 展位 1D10 闭路控制 以确保高品质 的涂敷效果 工 艺 控 制 事 件 记 录 作 为 EVOLUTION 象 征 的 高 速 机 焊接 BTU PYRAMAXTM150Nz12 回流焊炉 展位 1C07 PYRAMAXTM150Nz12 是为高产量的生 可追溯 可编程的参数 FX-3 扩 充 了 与 电 动 控制 供料器对应型号的 产环境设计的回流焊设备 它有 12 个加热区 易于保养 宽敞的工作区域 无障碍区间 产 品 结 构 使 贴 装 大大提高无铅制程的工艺控制能力 这是通 易于维护 速 度 达 到 了 过缩小每个加热区的尺寸来实现的 它提供 操作安全 下行的排气系统 内置安全锁 秒 / 片 74000CPH/ IPC CPH 另外采用了分辨率 了更灵活的工艺控 不锈钢表面 可拆卸清洗的托盘 提供高质量的涂敷应用 可编程得照相功 很高的激光识别系统来对元件进行定心 由 影响占地空间 通 能 精确的定位系统 于搭配高速及高精度检测的元件 可对元件 过采用改进能耗和 制能力 而又不会 2010年2月 SMT China 41

44 NEPCON China展品精选 CO NEP N Selected Exhibits of NEPCON China 2010 ᛪ Ӝ ˉ ڠ ణ ˉ ڍ ᜈᛠ ᄉ К ʶ ణ ᄨ ڠ ڍ Ch ina 2010 Ӝ ᛪ ᜈ ᛠ ˉణ థ ᄉ ҫ ḓ ԻḞ ˀˉЮᄫಕ ࠑ ՎయˠҨ 年2月 SMT China ҨӬ త20~22 ʼ๑Џ ࡘ ॶ ԟࡘ ࠁḞឯᐎፎ ᥞЎၶ mike.deng@reedexpo.com.cn ի ݽ vera.ng@reedexpo.com.hk ԟ ࠁḞឯᐎፎ ݽ / linda.gao@reedexpo.com.cn

45 Selected Exhibits of NEPCON China 2010 氮气消耗量的技术 BTU 进一步降低了该产 C-68 水基清洗剂 品的使用成本 产品介绍及优点 东莞优诺电子焊接 清洗 材料有限公司的 C-68 水 ZESTRON 中性的助焊剂清洗剂 展位 2B03 基清洗剂属于中性的水基 清洗剂 可用于锡膏在线 世 界 第 一 款 ph 中 擦试清洗锡膏钢板 也可 性的助焊剂清洗剂是 以用于气动喷淋锡膏钢板 VIGON N 501 这 种 水 清洗及 SMT 吸嘴的浸泡清洗 基 型 MPC 清 洗 剂 专 门 C-68 水基清洗的优点 闪点高 但是 用于喷淋工艺 由于它为 用于气动喷淋清洗时无需烘干可以直接吹 ph 中性 与 SMT 生产过程中各种敏感材料 干 这是与其它水基产品的明显区别 在 例如铝 铜 黄铜 镍 塑料或标签等材料 研发 C-68 前 锡膏钢板清洗剂是选择闪点 的兼容性极好 即使在 10-15% 低浓度和较 较低的酒精或烷烃类的清洗剂 由于闪点 短的接触时间内 清洗元件下面狭小间隙的 低在客户端储存及应用时存在火灾的危险 能力极强 低闪点的清洗剂挥发性较好 易在空气中 检查与检测 安维谱 自动光学检测设备 展位 4E21 Ultra 850G 自动光学检测设备也可以灵 活运用在半导体和封装领域其应用包括 线焊 wire bond) 的检测 高精度的晶圆测量 异物和划痕的表面光 芯片返工设备 APR-5000 系列也在不断 升 级 新 的 APR-5000XL/ S 在以前精度高 可靠性 高 操作方便 整个焊接 与起拔过程完全由程序控 制基础上 增加了底部外 预热器预热与中心预热器 同时预热的功能 这样 可以更容易处理更 大 更厚及特殊器件的 PCBA 的返工 新的 APR-5000XL/S 可以底部中心预热 底部外 预热器预热及底部外预热器预热与中心预热 器同时预热 这样可以解决芯片返工的所有 问题 滞留, 客户长期吸入低闪点的有机材料存在 VIT 高速小巧的 2K HIGH SPEED 展位 4F10 解决了消防安全及职业健康的安全 其本 2K HIGH SPEED 设 身不易挥发 在客户应用时 因挥发损耗 备是高速而小巧的 AOI 解 的清洗剂将大大减少 从而也能降低客户 决方案 它完美结合高产 的成本 量和超小型组件检测能力 可从容应对高产量 SMT 环 境下的小型化挑战 满足 可 配 备 1um 的 像 素 此外 Ultra 850G 还可在基本配置的基础 上 配备 1um 像素后 还具备以下应用 用 8 个通用继电器控制和隔离外部信号 最苛刻应用的需求 它配备高速高分辨率 灵活的电源复用 可使用一台电源给 6 块 相机 可检测 14 英寸 14 英寸以内板卡 电路板同时加电 或向一块板提供大电流 及 元件 它拥有 Vi TECHNOLOGY 最优化的尖端检测技术 能在装配线的任 Seica FLYScan 模块 展位 4F01 环氧底部填充检测 胶水和密封剂 3D 锡膏和球栅阵列 将边界扫描技术和 物料尺度测量 飞针测试系统整合 FlyScan 模块 在 一 起 FlyScan 安捷伦 Medalist i3070 系列 5 ICT 展位 4F25 安捷伦最新的 可以用于整个 Pilot/Aerial 飞针测试机系列 上 具备下列功能 在单一的软件环境 Seica VIVA 下测试 自 动 生 成 边 界 扫 描 程 序 也 可 用 于 非 程序自动生成 Medalist i3070 系 列 5 ICT 将提供全新的 N 版 JTAG 类型网络 使用 扩展测试 功能 ASRU 卡 从而进一步 新 的 Agilent 多 用 卡给用户带来许多新科技与各项性能特性 包括 何位置实现 100% 缺陷覆盖 它还具备高 性能 及通过印刷 贴装和回流工艺控制 来提高 SMT 生产线良率的能力 2K 可轻 松升级软硬件 模块化软件平台可适应所 有 AOI 应用选项要求 包括二维印刷后 混合模式 回流前 回流后 波峰焊后 底板检测 OCV 光学字符校验 和 OCR 光 学字符识别 它占地面积小 经济实惠 网址 : VJ Electronix Summit 1800A 返修系统 展位 1C05 凯能 Summit 1800A 返 修 和飞针将其转换为 JTAG 可测 网络 系统适合解决最棘手的返 自动消除冗余的测试 修 难 题 包 括 大 型 元 件 故障自动诊断 针对故障组件飞针系统 的无铅返修工艺 它采用 可以即时生成附加测试来执行个别确认 65-mm 对位视野及数字和 提高吞吐量 OK 国际 芯片返工设备 展位 1B02 解析度 返工与返修 职业的危害 C-68 水基清洗剂的研发同时 网址 洁度检测 NEPCON China展品精选 测试 光学缩放和裂像技术 可以精确地贴装大型 卡的能力 VIVA 环境下的单一测试报告 封装 插座和连接器 它拥有可编程马达控 通过两个平衡 1:4 复用信号端口连接外部 在 Seica 维修站环境中可以处理由边界扫 制顶部加热定位功能和 Summit 的独立捡拾 描测试发现的故障 动作 提高了工艺的灵活性 把外部电路板直接插入多用卡 增加多用 信号和仪器 2010年2月 SMT China 43

46 Ad Index Advertiser 3M Electronic Component Packaging Technology 3M Trend Forum 2010 Seminar2010/3M_Seminar_2010.html Agilent Technologies Singapore (Holdings) Pte Ltd Nordson-Asymtek China -Asymtek nordsonasymtek.com 13 Beijing Star River Comtes Science & Technology OBC Development Co., Ltd. China Hi-Tech Fair Elexcon Dage Trading (Suzhou) Co., Ltd 15 DEK International, a businese of DTG International GmbH 5 Digi-Key FC, IFC Aleader Vision Technology Co., Ltd EFD, Inc. 9 Eunow Company Limited 43 GKG Precision Machine Co., Ltd. 2 Heller Shanghai Co., Ltd. 3 Henkel (China) Investment Co., Ltd. ( ) 11 NEPCON/ EMT China Shenzhen Boshida Soldering Tin Industrial Co., Ltd. 4 Shenzhen Desen Precision Machine Co., Ltd Siemens Electronics Assembly Systems Ltd. 1 Sony Manufacturing Systems Corporation 23 Vi Technology 17, 43 Zhen Hua Xing Technology (Shenzhen) Co., Ltd 7 Administration & Sales Offices Administration HK Head Office ( ) ACT International ( ) Unit 1011, 10/F., New Kowloon Plaza, 38 Tai Kok Tsui Road, Kowloon, Hong Kong Tel: Fax: Publishing Director ( ) Adonis Mak ( ) adonism@actintl.com.hk Publisher ( ) Mark Mak ( ) markm@actintl.com.hk General Manager-China ( ) Michael Tsui ( ) michaelt@actintl.com.hk Tel: Editor-in-Chief ( ) Simon Lian ( ) simonl@actintl.com.hk Editor ( ) Shirley Qiao ( ) shirleyq@actintl.com.hk US Offices PennWell Corporation 98 Spit Brook Road, LL-1, Nashua, NH USA Group Publisher Karen Watkins karenw@pennwell.com Tel: Group Editorial Director Peter Singer psinger@pennwell.com Tel: Sales Offices China ( ) Shenzhen ( ) Sky Chen ( ) skyc@actintl.com.hk Tel: Shanghai ( ) Sales Director-China Judy Huang ( ) judyh@actintl.com.hk Hatter Yao ( ) hattery@actintl.com.hk Tel: Beijing ( ) Oasis Guo ( ) oasisg@actintl.com.hk Tel: Hong Kong ( ) Mark Mak ( ) markm@actintl.com.hk Tel: Asia ( ) Japan ( ) Manami Konishi konishi-manami@ics-inc.co.jp Tel: Korea ( ) Sindy Kang customer@chomdan.co.kr Tel: Singapore ( ) Peggy Thay peggy.thay@publicitas.com Tel: North America ( ) Director of Sales Karen Watkins karenw@pennwell.com Tel: Europe, Middle East ( ) France, Netherlands, Belgium, W. Switzerland, Spain, Portugal Luis Matutano luism@pennwell.com Tel: UK and Scandinavia Tony Hill tonyh@pennwell.com Tel: Germany, Austria, Liechtenstein, Russia, N. Switzerland, Eastern Europe Holger Gerisch holgerg@pennwell.com Tel: 49-(0) Israel Dan Aronovic aronovic@actom.co.il Tel: SMT China