元器件工艺技术要求.doc

1、元器件工艺技术要求目 录1 目的和适用范围 .4目的.4适用范围 .4职责.42 引用和参考的相关标准 .43 术语 .51）焊端 termination ：无引线表面组装元器件的金属化电极。.52）片状元件 chip component ：任何有两个焊端的无引线表面组装无源器件的通称。例如电阻器、电容器、电感器等。.53）密耳 mil ：英制长度计量单位，1mil = 0.001inch（英寸） =0.0254 mm （毫米），如无特殊说明，本规范中所用的英制与国标单位的换算均为1mil=0.0254mm 。 .54）印制电路板 PCB： printed circuit board ：完成印

2、制线路或印制电路工艺加工的板子的通称。包括刚性及挠性的单面板、双面板和多层板。.55）焊盘图形简称焊盘land pattern/pad ： 位于印制电路板的元件安装面，作为相对应的表面组装元件互连用的导体图形。.56）封装 print package : 在印制电路板上按元器件实际尺寸（投影） 和引脚规格等做出的，由多个焊盘和表面丝印组成的元器件组装图形。.57）通孔 through hole： 用于连接印制电路板面层与底层的电镀通路，于插装元件之用。58）波峰焊 wave soldering：预先装有元器件的印制电路板沿着一个方向，通过一种稳定的、连续不断的熔融的焊料波峰进行焊接。.59）回

3、流焊：回流焊又称 再流焊 （ Reflow Machine ）,它是通过提供一种加热环境，使焊锡膏受热融化从而让表面贴装元器件和PCB 焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的焊接工艺。目前比较流行和实用的大多是远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。510）引线间距 lead pitch：指元器件结构中相邻引线中心的距离。.511）细间距 fine pitch： 指表面组装封装组件的引线中心间距0.50mm 。 .512）塑封有引线芯片载体PLCC: plastic leaded chip carrier：四边具有 J 形短引线，采用塑料封装的芯片载体，外形有正方形和矩形两种形式，典型引线

4、中心间距为1.27mm 。 613）小形集成电路 SOIC ： small outline integrated circuit：两侧有翼形短引线的集成电路。一般有宽体和窄体封装形式。.614）四边扁平封装器件QFP: quad flatpack ： 四边具有翼形短引线的塑料薄形封装的表面组装集成电路。 .615）球栅阵列封装器件BGA ：ball grid array ：器件的引线呈球形栏栅状排列于封装底面的集成电路器件。 .616）导通孔 PTH: plated through hole：用于连接印制电路板面层与底层或内层的电镀通路。 .617）小外形晶体管 SOT: small outl

5、ine transistor ：采用小外形封装结构的表面组装晶体管。618）弯月面： 是指元器件引线与灌封或模塑材料封装体之间所形成的弯月形涂层。封装材料包括有陶瓷、环氧材料或其他合成化合物以及模塑器件的覆盖材料。.619）在 JEDEC 标准出版物中涉及的封装标识主要有下面6 个部分组成： .6外形（ Shape） : 封装的机械轮廓；6材料（ Material ） : 构成封装主体的主要材料；6封装类型（ Package） : 封装外形类型；6安置方式（ Position ） : 封装端口、引线的位置描述；6引脚形式（ Form ） : 端口、引出线形式；6引脚数量（ Count） : 端

6、口、引出线数量（如：14P， 20，48 等）。64 元器件管脚表面涂覆层要求65 表面贴装器件封装及标识85.1 器件规格书中应说明基体材料，以便全面地了解器件的工艺性。85.2 元器件基体材料的CTE （热膨胀系数）不应与所用PCB 基材的 CTE 相差太大。通常选用的 FR-4 板材 XY 向的 CTE 是 1215PPM/ 。86.2 表贴器件共面度要求小于0.10mm。87 表面贴装器件的焊端要求98 外型尺寸及重量要求13相关尺寸13封装一致性要求13AI 机技术参数：13器件包装及存储期限的要求14加工过程要求15清洗要求15返修要求16工作温度16可焊性要求16耐焊接热16潮湿

7、敏感器件要求16防静电要求176 说明187 参考资料181 目的和适用范围目的元器件的工艺性要求对于生产加工和产品质量非常重要，是必不可少的一项性能指标，为了使所用元器件符合焊接、加工制造质量要求，要求所选用的元器件满足产品生产工艺的一致性，对 SMT元器件供应商所供的产品工艺性作出统一规范，以此加强对供应商的监控、督促力度，提高产品的质量及直通率。本要求规定了表面贴装元器件和插装元器件的工艺技术要求，以保证所选用的元器件具有良好的工艺性。适用范围本技术要求适用于所有元器件，是对元器件工艺技术的通用要求，只有满足要求的元器件才能被选用、生产。本要求将随工艺水平的提高而更新。职责采购部门、质量

8、部门、工程部门根据本技术要求对公司选用的元器件及其供应商进行监督和管控，确保被选用及生产的元器件是满足工艺技术要求的。2引用和参考的相关标准EIA/IS-47 Contact Terminations Finish for Surface Mount DeviceJ-STD-001B Requirements for Soldered Electrical and Electronic AssembliesIEC68-2-69 Solderabilitytestingof electronicconponents forsurfacemountingtechnology by the wett

9、ing balance methodsEIA-481-A 表面安装器件卷带盘式包装IEC286表面安装器件卷带盘式包装IPC-SM-786A Procedures for Characterizing and Handling of Moisture/ReflowSensitive Plastic ICsJ-STD-020 Moisture/ReflowSensitivityClassificationof PlasticSurfaceMountDevicesIPC-SC-60A Post Solder Solvent Cleaning HandbookIPC-AC-62A Post Sold

10、er Aqueous Cleaning HandbookIPC-CH-65 Guidelines for Cleaning of Printed Boards and AssembliesIPC-7711 Rework of Electronic Assemblies(Replaces IPC-R-700)IPC-7721 RepairandModificationofPrintedBoardsandElectronicAssemblies(Replaces IPC-R-700)IPC-SM-780 GuidelinesforComponentPackagingandInterconnecti

11、onwithEmphasis on Surface MountingJ-STD-004 Requirememt for Soldering FluxJ-STD-002 Solderabilitytestsforcomponent leads,terminations,lugs,terminalsand wires3 术语1）焊端 termination：无引线表面组装元器件的金属化电极。2）片状元件chipcomponent ：任何有两个焊端的无引线表面组装无源器件的通称。例如电阻器、电容器、电感器等。3）密耳 mil ：英制长度计量单位，1mil = 0.001inch（英寸） =0.025

12、4 mm（毫米），如无特殊说明，本规范中所用的英制与国标单位的换算均为1mil=0.0254mm 。4）印制电路板PCB： printedcircuitboard ：完成印制线路或印制电路工艺加工的板子的通称。包括刚性及挠性的单面板、双面板和多层板。5）焊盘图形简称焊盘land pattern/pad： 位于印制电路板的元件安装面，作为相对应的表面组装元件互连用的导体图形。6）封装 printpackage :在印制电路板上按元器件实际尺寸（投影） 和引脚规格等做出的，由多个焊盘和表面丝印组成的元器件组装图形。7）通孔 throughhole：用于连接印制电路板面层与底层的电镀通路，于插装元件

13、之用。8）波峰焊 wave soldering ： 预先装有元器件的印制电路板沿着一个方向，通过一种稳定的、连续不断的熔融的焊料波峰进行焊接。9）回流焊：回流焊又称 再流焊 （Reflow Machine ）, 它是通过提供一种加热环境，使焊锡膏受热融化从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的焊接10）引线间距lead pitch：指元器件结构中相邻引线中心的距离。11）细间距 fine pitch： 指表面组装封装组件的引线中心间距0.50mm。12）塑封有引线芯片载体PLCC: plastic leaded chip carrier：四边具有形短引线，采用塑料封装的

14、芯片载体，外形有正方形和矩形两种形式，典型引线中心间距为 1.27 mm 。J13）小形集成电路SOIC： smalloutlineintegratedcircuit：两侧有翼形短引线的集成电路。一般有宽体和窄体封装形式。14）四边扁平封装器件QFP: quad flat pack： 四边具有翼形短引线的塑料薄形封装的表面组装集成电路。15）球栅阵列封装器件BGA： ballgridarray：器件的引线呈球形栏栅状排列于封装底面的集成电路器件。16）导通孔 PTH: plated through hole层的电镀通路。： 用于连接印制电路板面层与底层或内17）小外形晶体管SOT: small

15、 outline transistor：采用小外形封装结构的表面组装晶体管。18）弯月面： 是指元器件引线与灌封或模塑材料封装体之间所形成的弯月形涂层。材料包括有陶瓷、环氧材料或其他合成化合物以及模塑器件的覆盖材料。封装19）在 JEDEC标准出版物中涉及的封装标识主要有下面6 个部分组成：外形（ Shape） :封装的机械轮廓；材料（ Material） :构成封装主体的主要材料；封装类型（ Package） :封装外形类型；安置方式（ Position） :封装端口、引线的位置描述；引脚形式（ Form） :端口、引出线形式；引脚数量（ Count ）:端口、引出线数量（如：14P， 20

16、， 48 等）。4 元器件管脚表面涂覆层要求4.1.本项对表面贴装与插装元器件的要求相同。4.2有引线的SMD和集成电路器件，引脚线金属材料（基材）的优选：铜、铜合金、可伐合金、 42 合金材料。基材金属材料金属具体材料名称描述金属具体材料型号描述铜合金磷铜C5120磷铜C5191黄铜C2680铜/可伐合金/42 合金材料/4.3基材表面涂层的优选：有铅引脚镀层优 选：锡铅合金表面涂层（ 6337、6040）、雾锡表面涂层（ Matte-Sn ）和镀金涂层（ Ni/Au 、Ni/Pd/Au ）。无铅引脚镀层优 选：雾锡表面涂层（ Matte-Sn ）和镀金涂层（ Ni/Au 、Ni/Pd/Au

17、 ）、SnAgCu，注意：1）涂层不得含金属铋。2）引脚表面涂层为银的元器件禁止选用。在必须选用的情况下，应要求供应商改变引脚表面处理方法，可以改为锡铅合金或纯锡。3）亮锡不允许使用。4.4表面合金涂镀厚度的要求：第一次 涂镀 表面涂层第二次 涂镀 表面涂层基体材料材质组成涂层厚度材质组成材质组成磷铜锡铜（ SnCu）4um/磷铜雾锡（Matte-Sn ）4um/镍3um锡 3um电镀铜锡4um镍3um金0.05um镍3um锡 3um可伐合金锡4um/镍3um金0.05um镍3um锡 3um42 合金材料锡4um/镍3um金0.05um备注：1. 对于片式电阻器和陶瓷电容器，由于通常采用贵金属

18、电极以接触元器件起作用的部分，为防止焊接时贵金属扩散， 在电极和焊接表面之间采用阻挡层加以保护， 阻挡层通常选用镍，有时也用铜。2. 元器件引脚金属成分和可焊镀层金属成分要与公司使用或外协厂使用的助焊剂类型相匹配。3金的纯度：达到99.99%的纯金以上。4.5表面合金涂镀均匀性的相关要求：表面涂覆层全部覆盖焊端（焊端切面除外）。4.6涂层制作工艺：主要有浸渍和电镀两种方法，两种方法都是可选的，有些电镀涂层在电镀后还要进行回流（或叫熔合），目的是把电镀形成的锡铅颗粒熔成焊料合金，提供一层致密的涂层，并消除孔隙。4.7 对于无铅产品上使用的无铅器件，供应商需指明拆分原则，且需提供每个拆分部分的检测

19、报告，若有豁免部分，需指出豁免理由。5 表面贴装器件封装及标识5.1器件规格书中应说明基体材料，以便全面地了解器件的工艺性。5.2元器件基体材料的CTE（热膨胀系数）不应与所用PCB基材的 CTE相差太大。通常选用的 FR-4 板材 XY向的 CTE是 1215PPM/。5.3器件资料中应说明引线及引线框架材料，以便全面地了解器件的工艺性。用于制作引线框架和相关零件的金属材料主要有（不限于）可伐合金、铁镍合金、铜、铜铁合金等。5.4器件资料中应说明外引线涂层及涂层制作工艺。5.5元器件的封装尺寸：封装遵循的标准不同，元器件的封装尺寸可能会有所不同，常用的关于封装的几个世界标准机构有EIA 、

20、JEDEC、 IPC、 MIL-STD（美国）， IECQ（欧洲），EIAJ （日本），供应商需提供元器件封装尺寸所遵循的标准，其中EIAJ多采用公制尺寸封装，其余标准多采用英制尺寸封装，选择按EIAJ标准封装的器件需要注意正确选取相应的焊盘库。5.6元器件的封装应有极性标识，6表面贴装器件的共面度要求6.1共面度定义：以零件的三个最低的引脚形成的平面为基准面，其余的引脚与之比较而得到的最大偏差。6.2表贴器件共面度要求小于0.10mm。6.3引脚间距（ Pitch ）小于 1.0mm的 uBGA/CSP，共面度要求小于0.10mm，其余 BGA共面度要求小于0.15mm。6.4引脚间距（ P

21、itch ）小于 0.5mm的表贴接插件，共面度要求小于0.05mm，其余表贴接插件共面度要求小于0.12mm。6.5 LCCC 、QFN、 BCC封装的底面及焊端的共面度要求小于0.10mm。7 表面贴装器件的焊端要求7.1贴片电阻推荐使用有三个焊端 ( 底部 , 侧面 WT面, 顶部) 。图 17.2贴片电容推荐使用有五个焊端 ( 底部 , 三个侧面 , 顶部) 。图 2推荐使用图 37.3贴片电感推荐使用有五个焊端 ( 底部 , 侧面 , 顶部) 。图 3推荐使用推荐使用禁止使用只有底部焊端。图 47.4贴片二极管推荐使用有三个焊端 ( 底部 , 侧面, 顶部 ) 。图 5推荐使用SOD

22、形焊端。图 6推荐使用SOD123图 77.5贴片三极管推荐使用SOT-23形焊端。图 87.6贴片 IC推荐使用SOT-89形焊端。图 9推荐使用SOT-223形焊端。图 10推荐使用SOT143图 11推荐使用TO252图 12推荐使用PGA形焊端。图 13推荐使用SOT形焊端。图 14推荐使用鸥翼形焊端。图 15推荐使用BGA/CSP。图 16推荐使用J 形焊端。图 17推荐使用TSSOP。图 18推荐使用PLCC。图 19推荐使用QFN。图 20不推荐使用PLCC插座。图 217.7贴片接插件推荐使用图22。8 外型尺寸及重量要求8.1表面贴装和插装元器件资料中要有完整准确的器件外型尺

23、寸，所选器件的外型尺寸必须在我司设备加工能力范围之中。8.2重量一般需小于35g，大于 35g 需特别指出。引脚间距在0.4mm（含 0.4mm）以下器件禁选。0.8mm引脚中心距的uBGA/CSP可以选用，但是需要注意印制板的加工能力。引脚间距小于0.8mm（不包含0.8mm）的 uBGA器件不允许选用。0.8mm Pitch以下的（不含0.8mm）的表面贴装接插件禁止选用。封装尺寸在 0402 以下（不含 0402）的片式器件禁止选用， 0402 封装器件为非优选，只能用于 0.8mm BGA电源滤波处。相关尺寸需要提供推荐的 PCB 焊盘设计尺寸，插装元件需要提供推荐的引脚成型尺寸或者安

24、装方式说明。封装一致性要求如果新器件需要与已有的器件共用一个项目编码，新器件的安装尺寸必须与原有的器件安装尺寸（如：表贴元器件的焊盘设计）完全一致，其他参数如尺寸、形状、高度、重量等需要与工艺人员共同确认。AI 机技术参数：4.11.1 JV 机 ( 跳线机 ) 技术参数跳线线径 :0.6 0.02mm;4.11.2.AV机 ( 卧式机 ) 技术参数物料要求 :A. 卧式元件 :线径 :0.40.8mm(体径 :Max:5mm;B. 编带标准 ( 如下图 ):52mm 物料 W: 52 52+0.5mm.26mm 物料 W: 26 26+0.5mm.需参照D 点要求),4.11.3.RH机 (

25、 立式机 ) 技术参数立式元件要求:A. 线径 :Max:0.65mm;B. 体径 :Max:13mm;C. W 高度 :Max:16mm;器件包装及存储期限的要求引线含银器件包装需采用抽真空包装。元器件运输、存储时的环境条件会对可焊性造成影响，要求如表4，表面贴装与插装元器件的要求相同。表1运输存储的环境要求相对湿度温度15-70%-5 -40 二氧化硫平均含量0.3mg/m3硫化氢平均含量0.1mg/m3卷带（ Tape/reel）包装元器件中心距分别是：4mm的整数倍。托盘包装的最大尺寸：320*160mm。表面贴装的元器件优先选用卷带（Tape/reel）包装。考虑到贴片效率，尽量不选

26、用管状包装。SOP、SOJ、 PLCC集成电路、 PLCC插座、 LCCC和异形元件等，优选盘状塑料编带包装，次选托盘包装，禁止管装和散装。盘状塑料编带和托盘包装须能够承受125的高温，否则应指出且进行特殊处理。引线较多较大器件，如QFP窄间距、 SOP、 PLCC、 BGA集成电路等优选托盘包装，次选盘状塑料编带包装，托盘和盘状塑料编带都必须能够承受125的高温。卷带前部无元器件部分长度至少为450mm，尾部无元器件部分长度至少为40mm，方便贴片机装料。（需要在贴片前加载软件的器件），采用托盘或管式包装。（禁选需在贴片前加载软件的贴片器件，PLCC除外）。托盘尺寸必须满足现有设备处理能力要

27、求，最大的托盘尺寸：300mm 200mm。盘装零件料盘应有一切角，用以辨别装料方向。插件元器件优先选用卷带包装，尽量不要选用散装。潮湿敏感器件的包装（卷带、托盘或管式） 需要满足烘干要求：125，48 小时或RH 5%条件下烘烤10 天或 40、 RH 5%条件下烘烤67 天以上。对于有 ESD、 MSD有要求的，要求在包装体外标注专用的ESD、MSD标识。对于无铅元器件，要求在包装体外标注专用无铅的标识。90 、加工过程要求元器件的组装方式必须是回流焊、 波峰焊或是其中一种。 如果是其他方式 （如手工焊接） ，焊接工具、 焊接温度、 焊接时间、 极限温度等工艺参数需要确认是否符合公司工艺能

28、力要求。元器件允许的焊接温度参数与我司现有的加工工艺要求一致。5.1.1.1回流焊最高温度： 260 +/-5 ，时间： 10S。5.1.1.2表面贴装元器件过波峰焊最高温度270 +/-5，时间： 10S。5.1.1.3插装元器件过波峰焊最高温度：270 +/-5 ，时间： 5 秒。5.1.1.4回流焊预热温度： 170 -190 。时间： 60-90 秒。5.1.1.5波峰焊预热温度： 140 -160 。时间： 60-90秒。5.1.1.6回流焊升温与降温速率6/ 秒。满足公司老化温度要求：40，时间： 24 小时。满足烘干温度要求：125， 48 小时。特殊封装的器件（如LCCC）需要

29、指明对焊膏印刷的厚度要求。如果选用穿孔回流焊工艺，插装元器件需要满足回流焊温度要求。如果对焊料有特殊要求，需要指出推荐使用的焊料种类。清洗要求需要说明器件是否能够清洗。特别需对是否能进行超声清洗进行说明。如果可以清洗，须指明可以使用的清洗方法，对清洗剂和清洗工艺的要求。需要说明清洗后是否需要烘干和对烘干工艺的要求。清洗剂与封装体上的丝印在化学性能上兼容。电子装联中常用的清洗方法有：喷淋，浸洗，超声波清洗，手工清洗等。返修要求器件资料需包含器件能承受的最高焊接温度，能承受的返修次数，供应商需提供说明。工作温度元器件在在制成产品后，器件正常工作温度要求达到：（工业级：40 85）。可焊性要求可焊性

30、试验有很多种方法，各种试验的目的和优缺点有所不同。如果供应商或器件资料上不能很好地说明可焊性测试过程和结果及依照的标准，可以认为该供应商不能很好地保证可焊性，或者考虑按照公司现有的规范对其样品进行可焊性测试。表面安装元器件的焊端经过下面的检验后， 焊端表面超过 95%的面积被焊料覆盖， 且无针孔。检验条件：首先表面安装元器件的焊端经过8 小时蒸汽老化，将25的水白松香和75的异丙醇组成的R 型焊剂涂抹在表面安装元器件的焊端上，再将焊端浸入235 5 熔融的Sn63Pb37 焊料中 5 秒钟，取出元器件，用有铅 BGA焊球优选 Sn63Pb37 合金、10显微镜观察焊端覆盖焊料的情况。Sn62P

31、b36Ag2，也可选择高铅（铅含量85）的SnPb 合金。无铅 BGA焊球选择SnAgCu 合金。耐焊接热表面安装元器件耐焊接热要达到270锡槽内，持续时间在10 秒内，取出恢复室温，进行 3 次试验，其性能不降低，无表面损伤。经历 10 次回流焊接，在温度为235持续时间90 秒，表面安装元器件性能不降低，无表面损伤。升温速率小于6 / 秒，降温速率小于6/ 秒时，表面安装元器件性能不降低，无表面损伤。潮湿敏感器件要求器件资料中要明确指出器件的潮湿敏感等级，分类标准见表1，以便确定器件的防潮措施，一般而言，所有的塑封表面贴装 IC（如 SOJ、SOIC、PLCC、 PQFP、TQFP、PBGA、TQFP、TSOP等）都是潮湿敏感器件。表2SMD潮湿敏感器