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文档简介
表面實裝之無鉛錫膏指導手冊SIIPPAGE48PPAGE1SII LeadFreeSolderSeikoInstrumentsInc. GuideLine有关无铅钖膏应用于表面实装之作业指导手册[发行]无铅推进专案(通达第174号) (事务局生技企画部·环境推进部)[作成部门]生技企画部[协议部门]质量保证部·调达企画部·报部 承认审查作成(责任者)(PEC)(环境对策推进室)(SRDC)发行改订履历承认印检印(环境)(生技)2.SELFALIGNMENT:指锡膏虽有稍偏离焊盘,但在受热之后,会缩回焊盘之特性.1. 蠕变:对物体加以一定的力,所会产生的变形现象,会随着时间之加长而有扩大的现象Rev设定日内容改订项目1.02021.06.30初期评价终止时新规设定及中间报告加入。全部新规设定。1.12021.09.30修改一部分项目内容。4.推奬锡膏和生产条件,5.2.3接合强度,5.3.2温度循环试验,3.5.7.蠕变现象creep,5.3.8重复弯折1.22021.10.30完成版中,反映出各种环境试验结果,针对一部分项目内容修改之后正式发行。目录,1.开头语,3.锡膏和生产条件,4.2评价项目和判定基准的要约,5.5.2selfalignment(自我导回性),5.2.3接合强度,5.3.5绝缘抵抗试验,5.3.6移行,6.2特许,7.参考数据目录。1.32021.07.25追加反映Sn-Zb焊锡的评价结果。以及修改了其它一部分项目内容。1.开头语,2.定位,3.锡膏和生产条件,5。1评价对象,5.2.1外观,5.2.3接合强度,7.参考数据目录。2.一部修订时的处理表纸不修订修订页在各页的上面修订履历栏中追加Rev、设定日、担当者、内容检查作成部门的内容之后(盖印章),得到事务局部门的承认(盖章)方可实施。未修订页保持原样不进行更新。本项(发行‧改订履历)改订指导方针一部分时,追记上面记述的发行‧修订履历,与已修订页同时实施。Rev编号同时,把修订页与Rev同一。先把本项的Rev编号按顺番up,后把同一Rev编号记入到改订页上。(有时根据页数不同,把Rev编号为顺号)
项目内页1/1全体页1Rev设定日担当内容承认印检印目次1.000.6.30新规设定(PEC)(SRDC)1.200.10.30一部变更全体页开头 2本作业指导书的定位3使用之无铅锡膏和生产条件4.制品之适用手续.导入流程6评价项目和判定基准要约7新规导入时10锡膏变更时11锡膏以外的条件变更时12设计规则仕样变更时13量产开始后14与焊锡接合部质量有关的评价15评价对象.锡膏16基板18部品19印刷条件20回流焊条件21初期评价项目和(暂定)判定基准.外观25seltalignment性29接合强度30接续抵抗33在环境试验中的评价项目和(暂定)判定基准.保管状态34温度循环37高温高湿放置39高温放置41绝缘抵抗43移行46蠕变51反复弯曲基板试验52接合质量以外的评价(注意事项).部品耐热性53特许55法的规制56成本57参考数据目录58
项目内页1/1全体页2Rev设定日担当内容承认印检印1.目次1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.200.10.30竹内一部改定1.303.07.25竹内一部改定(1)背景1990年初,以欧美为中心对环境问题的关心日益高涨,人们指出作为实装用的回路基板、溶出含有铅焊,伴随着给地下水带来污染,也给人体造成伤害。EU上,在肯有强制力的[民气电子机器特定有害物质的使用限制指令(ROHS:Therestrictionoftheuseofcertainhazardoussubstancesinelectricalandelectronicequipment)]中,规定2021年7月1日禁止使用有铅焊锡。日本近年来,在国家计划中对大型电气·通信机器厂商起了先导作用,无论在焊锡材料厂商、机台厂商等各社,都在检讨无铅锡。现已经有一部分厂商对是产产品开始采用标示,在近1~3年当中提出废止有铅Pb焊锡的企业越来越多。无铅焊锡虽地球规模上追求确立环境调和型实装技术,但在全部有关焊接实装的机关·企业则避之而不使用。并且由于先行实现无铅在市场选别中存留了下来,是非常关键的问题。上述中,考虑到无铅焊锡实装技术全部经过了基础检讨阶段,正将进入到真正普及阶段。但是,从采用立场上看,有至今还未使用的新材料,是与以前有铅焊锡不同特性的部分存在。在导入时应该仔细地进行评价。(2)SII的迁制在SII,虽然以前多数产品中都使用有铅焊锡实装回路,在致力于有关无铅焊锡中,无铅焊锡推进设计部(社长公布达书第174号)开始在2021~2021年度计划中以关系事业部为中心。早期的事业部是在2021.3开始用无焊锡量产。预计到2021.12,SII组全体达成用无铅实装化目标。EU中被延期的规制,作为SII,已通过当初的计划制定推奖无铅实装的方针。对了,本指导方针在SII中作为推奖无铅焊锡计划活动的一个环节,(SRDC)(→生产体系G)接受同proijct的事务局,有本指导方针的发生部门生产管理技术推进室(PEC)(→生产体系G)的委托,设立了具有相同局的环境对策推进室(→环境推进部)、supportmember质量保证室(→品质保证部)、调达企画部(→投资/调达G)、广报室(→广报G)作为协议部门。
项目内页1/1全体页3Rev设定日担当内容承认印检印2.添加本作业指导书的作用1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.303.07.25竹内一部改定(1)本指导方针所讲述的实装方式实装用的无铅化对象如下图分类。其中,在本指导书中,针对高精细实装之业界全体和在SII中使用实绩较多,及在回流焊中所使用印刷用的锡膏回流焊soldering(图中部)进行焦点检讨。部品基板电极表面处理(锡电镀、喷锡)实装用半田參照有關手焊的指導方針(另冊) 回路实装用(接合用)參照有關手焊的指導方針(另冊)锡丝:使用焊枪之手付作业等波峰焊soldering:把焊锡棒放入焊锡槽中注溶,并与巳涂付助焊剂的基板接触。回流焊soldering:锡球混合助焊剂之后,成为锡膏,涂附在基板上,搭载部品后,让其加热溶融(回流焊). 印刷:针对部品点数多且生产量大 (锡膏供给方法) dispense:少量制作时(包含试作)※未以标示之实装方式,是本指导方针以外的对象。在进行无铅焊锡时,要做个别案例来检讨。(2)本指导方针的适用范围本指导方针适于下记范围。SeikoInstruments(株)和SIIgroup各社的制造工作。SeikoInstruments和SIIgroup各社的外注代工厂。只是,当对SII的条件设定和评价方法等的技术指导有困难时,作个别的对应方法来检讨。(3)有关本指导方针的运用对象产品的主管事业部以本指导方针的内容为基础,执行无铅焊锡制程的导入和管理。对象产品的主管事业部须向无铅焊锡推进设计事务局报告有关导入无铅焊锡计划和实施状况,事物局敦促主管事业部遵守指导方针的运用和计划。对本指导方针产生疑议时,可与无铅焊锡推进设计事务局商计。
项目内页1/2全体页4Rev设定日担当内容承认印检印3.无铅锡膏及生产条件1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.100.09.30竹内表4.2.的变更1.200.10.30竹内依赖性试验结果反映1.303.07.25竹内推奖半田变更以SRDC和生产体系GROUP之评价结果为基础而选定的无铅锡膏如表4.1所示,条件4.2,表4.3所示。(评价结果的详情参照添附资料,推奖条件的详情参照5.1)并且,即使是在推奖范围内的锡膏,导入时亦有必要让事业部门再评价。表4.1.推奖锡膏次序厂家型式组成融点(℃)备考A千住金属M705Sn-3Ag-0.5Cu217~219JEITA推奖组成A千住金属M41Sn-2.0Ag-0.5Cu-2.0Bi212~222沾附性改善品A日本superiaSN96CISn-3.8Ag-1.2Cu217此共晶组成是爱荷华(lowa)大学之专利品B千住金属0Z7085Sn-2.5Ag-0.5Cu-1.0Bi215~217Sony标准组成B村田制作所302Sn-2.5Ag-0.5Cu-1.0Bi215~217Sony标准组成B村田制作所204Sn-3Ag-0.5Cu217~219JEITA组成C千住金属L11Sn-8Zn-3Bi190~197耐热对策品(’03.7追加)C村田制作所702Sn-8Zn-3Bi187~197耐热对策品(’03.7追加)[等级A]A级锡膏:使用各式之生产条件作成样品。→各评价项目都没问题。B级锡膏:只有标准条件下作成样品。→各评价项目都无问题。C级锡膏:有条件的使用。→在评价项目上有一部分有问题。(HH85℃1000h下QFP强度下降、500hOK)表4.2.推奖条件(回流焊条件)(○:(评价完毕)推奖范围、:不可、:未评价)[锡膏]厂商千住千住Superia千住田村千住田村型式M705N41SN96CI0Z7085204302L11702等级ABC[回流焊条件](以下标准条件)[PROFILE(peak温度)CAP(3温区)○(235~265℃)○(245℃)○(220℃)HAT(5温区)○(225~255℃)○(235℃)预热温度160~200℃180℃160℃保持时间220℃以上10~15秒30秒(210℃以上30秒)230℃以上6~45秒CAP25秒、HAT15秒200℃以上20~65秒CAP45秒、HAT50秒40秒加热方式远红‧热风并用○○○只有远红外线○ˍˍ只有热风○ˍˍ氧气浓度大气○○○1000ppm以下○ˍ○200ppm以下○ˍˍ1:各推奖条件除初期评价项目之外,其它的条件以标准条件设定,信赖性试验是将具代表性的重要生产条件加以特意组合,而作成评价的样品(详情参照添附资料)CAP指最高温度(PEAK温度),呈尖角状,HAT则像帽子,PEAK温度曲线,呈平缓状
项目内页2/2全体页5Rev设定日担当内容承认印检印3.推奖锡膏和推奖条件1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.100.09.30竹内表4.2.的变更1.200.10.30竹内依赖性试验结果反映1.303.07.25竹内推奖半田变更表4.3.推奖条件(2)印刷条件、基板、部品、保管(○:(已评价)推奖范围、×:不可、ˍ未评价)[锡膏]厂商千住千住SPANIA千住田村田村千住田村型式M705M41SN96CI0Z7085204302L11702序号A:推奖标准焊锡B:标准条件下的评价C:一部分有问题组成Sn-Ag-Cu(-Bi)Sn-Zn-Bi[印刷条件](以下标准条件)版厚0.1mm○ˍˍ0.15mm○○○开口率QFP:80%○○○贴片部品:100%○○○[基板]原材玻纤(FR-4)○○○树脂(Kaputon)-cem3○ˍˍ电极表面处理Flash镀金○○○Cupre-flux○○○焊锡涂层(有铅)○ˍˍ焊锡涂层(无铅)Sn-Ag-Cu○ˍˍ镀锡Sn(FPC)○ˍˍ[表面实装部品]电极电镀含铅贴片抵抗○○○贴片电容○○○坦质电容○○○有端子部品(QFP、SOP、SOT)○○只有QFP(HH※4)无铅电极品Au电镀(社制水晶SSP)○○ˍSn-Ag电镀端子(社制SOP、SOT)○ˍSn-Bi电镀端子(社制SOP、SOT)○○只有QFP(社外品)[部材管理]锡膏(※3)容器内:冷藏3个月以内(厂商保证值)○○○印刷机上放置时间4h以内○○○24h以内○ˍˍ※2基板部品有加氮气的干燥器(湿度20%以下)○○○室内放置1个月以内○ˍˍ1:各推奖条件是在初期评价项目以外的条件,全部固定在标准条件下,信赖性试验是将具代表性的重要生产条件加以特意组合,而作成评价的样品(详情参照添附资料)。未评价之Sn-Zn(-Bi)系合金,与Sn-Pb系和Sn-Ag-Cu(-Bi)系相比,易氧化,故要特别注意。SPANIA的锡膏(SN96CI)的搅拌条件与其它不同(过度混搅NG)在HH85℃85%1000h试验中,QFP强度下降(含铅电镀端子,Sn-Bi电镀端子),500h为OK。
项目内页1/1全体页6Rev设定日担当内容承认印检印4.导入波峰焊1.000.6.30竹内新规设定(PEC)(SRDC)(制品)(焊锡接合关系)決定產品仕樣原因調查初期評价設定回流焊條件原因調查印刷性确認印刷條件設定選定錫膏決定產品仕樣原因調查初期評价設定回流焊條件原因調查印刷性确認印刷條件設定選定錫膏專利‧專利‧成本‧法規制調查部材(部品‧基板)選定部材(部品‧基板)選定Layout設計Layout設計 NG OK NG部品耐熱性評价 OK部品耐熱性評价原因調查 NG原因調查 OK制品信賴性試驗 制品信賴性試驗原因調查環境試驗 NG NG原因調查環境試驗 OK原因調查 OK 原因調查原因調查量產開始管理項目的确認‧設定抽檢量產繼續 原因調查量產開始管理項目的确認‧設定抽檢量產繼續 NG OK
项目内页1/3全体页7Rev设定日担当内容承认印检印4.制品适用4.2.评价项目和判定基准要约1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.303.07.25竹内一部改订事业部对于进入量产的制品使用无铅锡膏时,有必要对焊锡接合部和部品耐热性进行评价及专利有关的调查。在下记各阶段,必要的评价项目有所不同。如表4.4各阶段评价项目一览表,表4.5和表4.6,是评价项目和判定基准一览表。向来,焊锡接合部的信赖性,对于制品的信赖性关系甚大,在此处必须预留margin。在事业部门来说,考虑制品上的信赖性水平,在开发阶段中,将产品焊锡接合部的评价项目,编入评价体系加以运用。(1)在新规导入无铅锡膏时把以前有铅锡膏制造的产品转换成无铅锡膏的实装。在新规制品中,一开始就使用无铅锡膏。(2)采用无铅锡膏后,因需要变更为其它种类之无铅锡膏。合全组成相同仅有助焊剂不同,亦归在此类.只要是型号不同,便视为更改锡膏.(3)电极表面处理变更时变更基板或部品电极的电镀材质等处理。(4)其它条件变更时变更回流焊条件、印刷条件等与焊锡相关的制造条件。变更电极尺寸及其它相关于焊锡有关的设计规格。(5)在设计准则内变更仕样。含有端子脚径的变更。(6)量产开始后表4.4.评价项目一览评价项目新规导入时锡膏变更时电极材变更时其它条件变更时设计规格内仕样变更量产开始后推奖焊锡选定时[初期评价]外观○○○○○○○Selfalignment性○接合强度○○○○※3○※3○※3○接续抵抗○※5○※5○※5○[环境试验]○保管状态○○○○温度循环○○○○○※2○※2○高温高湿放置○高温○绝缘抵抗○※1○※1○※1○移行○※1○※1○※1○(高温高湿动作)○※1○※1○※1ˍ蠕变性○反复弯曲○※4○※4○※4○※4○※4○[部品耐热性]○○○○○ˍ[专利]○○○1:绝缘抵抗‧magration‧高温高湿动作(=代用migration)无论做哪项评价都可。2:做300次循环即可。3:按push-pullgauge简单测定即可。4:携带性机种之主基板,到达最终制品阶段,基板有可能会变形,因此推奖进行此项实验.如:之按键数过多,力量过大,基板因而变形5:专用部材在确保困难时可省略。
项目内页2/3全体页8Rev设定日担当内容承认印检印4.制品适用4.2.评价项目和判定基准要约1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.200.10.30竹内一部判定基准变更1.303.07.25竹内一部改订表4.5.评价项目和判定基准(1)初期评价评价项目试验条件判定基准[初期评价](详细5.2.项参照)(1)外观用10倍以上的实体显微镜观察。a.焊点形状接触角部品侧接触角在90度以下焊点高度贴片电阻R:上端为止,贴片电容:0.2mm以上b.空心(*3)针孔空心最大径100~200μm:有1个/1电极以下最大径200μm以上:没有龟裂状同上凹部同上c.表面状态(*2)锡球形状在回流焊之后,仍保留一颗一颗的形状,此为n.gd.未焊锡在部品电极部有一侧未接合,(包括Manhattan现象)出现上频度不超出有铅结晶焊锡的基准(*1)。e.锡球φ100μm以上在电极接合界面中出现的频度不超出有铅锡膏的基准(*1)。φ100μ未满电极间的锡球群出现频度(球间隔在30um,数量3个以下)不超过有铅锡膏的基准(*1)。(2)selfalignment性自我导回性1608、2021C、R等部品,SMD实装时,超出锡膏印刷限界0.15mm。回流焊后,50%以上的部品电极会缩回到基板焊盘内。(3)接合强度使用推拉试验机。(简易方法即使用push-pullgauge)Chip部品1005:5N、1608:15N、2021:25N\3216TaC:15N3528TaC:40N有lead之部品:5N以上(N为牛顿)但是,破断模式如出现1.部品本体破坏、2.lead破断、3.部品电极剥离、基板面焊盘剥离等现象,即使未逹基准,亦不可视为不合格。(注:不能说是合格,因为这是其它的问题所造成的,这些其它问题还是要调查并加以解决)a.贴片部品:断强度b.附lead部品:拉伸强度(4)接续抵抗定电流值1~10mA测定a.Jumperchip0.5Ω以下b.QFP:品挑选品(需要专用的基板)100pinQFP的话要在3Ω以下1当有铅焊锡无基准可寻时,进行类似有铅焊锡的评价,然后把出现频度结果的120%作为基准。2对无铅焊锡表面光泽的质量判定较为困难。3焊锡Sn-Zn(-Bi)系时,从初期外观评价项目中排除空心这个项目。
项目内页3/3全体页9Rev设定日担当内容承认印检印4.制品适用4.2.评价项目和判定基准要约1.000.6.30竹内新规设定(PEC)(SRDC)1.200.10.30竹内一部判定基准变更表4.6.评价项目及判定基准(2)环境试验‧部品耐热性‧特许评价项目试验条件判定基准[环境试验](详细5.3.项参照)保管状态(在此评价项目中如果N.G,就要强化管理方式来加以对应)a.焊锡容器内室温放置1个月初期评价的各荐项目须满足判定基准。印刷机上放置24h同上b.部品‧基板以PCT设备老化同上同上(老化条件:121℃、100%、2atm、5h或者105℃、100%、1.2atm、8h)温度循环*1使用气层式试验机-40~+125℃各30min选别评价时:1000周期(SRDC)(中间评价500周期)产品适用时:500周期外观:空心,裂缝的大小未达接合部全体(没有破断现象)接续抵抗:初期值在200%以下。接合强度:初期基准在70%以上。高温高湿放置85℃85%1000h(中间评价500h)同上高温*1125℃1000h(中间评价500h)同上绝缘抵抗对栉状形之电极基板进行锡膏印刷回流焊之后,进行40℃95%168h的老化,并以绝缘抵抗计(DC100V)在炉内进行测定。(推奖24、96h中间评价、或是连续监测)1MΩ以上移行对栉状形之电极基板进行锡膏印刷回流焊后,用40℃95%DC50V1000h进行通电老化。测定有2种。(运用在成品时,可用动作电压*1.2程度来进行)取出测定方式:没有发生断续通电现象平常监测方式(推荐):绝缘抵抗在1MΩ以上(高温高湿动作)产品置于60℃90%500h或40℃95%1000h的动作状态中。在产品规格内正常动作。(可兼有migration评价之功用)蠕变*1在100mm寛、1.6mm厚的基板中央部,实装部品,两端施力处相距为95mm,弯曲量是1.2mm,然后进行100℃、1000h放置。外观:接合部完全无破断。接续抵抗:初期值在200%以下。接合强度:初期基准在70%以上。反面反复操作在100mm寛、1.6mm厚的基板中央部,实装部品、两端施力处相距为95mm,弯曲量是1.2mm,保持弯曲0.5秒/每一分钟反复操作,频率35~70次监测到导通不良为止的抵抗值和弯曲回数。导通不良发生回数在2021回以上(运在不同制品时,设定相同之曲率与曲量,边让其运作边进行试验(特性),以到达不良之回数,来进行最终判断)[部品耐热性](详细6.1项参照)在实使用管理上,将机器设定SPEC容许之最高PEAK温度的PROFILE,然后进行2次回流焊在制品规格内正常运作[特许](详细6.2.项参照)1.权利关系的调查选定厂商确保其有许可执照b.焊锡厂商之保证清晰地记载纳入的说明书c.律师之鉴定在美国输出时有必要的可能性※1由于Sn-58Bi系焊锡融点低(将近139℃)、超过125℃和100℃的评价项目有可能发生不良,因此配合使用目的,推荐在100℃以下评价。
项目内页1/1全体页10Rev设定日担当内容承认印检印4.制品适用4.3.新规导入时1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.303.07.25竹内一部改定新规导入有下记二种形式。把以前已生产的有铅焊锡产品转换为无铅锡膏的实装。以及在新规产品一开始就使用无铅锡膏。(1)评价项目采用预定之锡膏,即使是在推奖锡膏与其推奖条件内使用,但仍然有必要对实际使用基板和部品厂家等的差异性和配合性进行评价确认。虽说推奖接续抵抗评价,但当选别品之PACKAGEIC之入手以及基板侧之测定用配线和电极的设置公认困难时(现品评价情况、等),接续抵抗项目可省略。绝缘抵抗和移行试验中选择其一进行评价即可。虽然推荐进行migration试验,只做绝缘抵抗评价也可以。进行migration试验来代替制品的高温高湿动作试验(HHV)也可。因携带机器的主板等,成为最终制品时,有可能会因使用而发生基板变形,故针对接合部有受力的可能性之基板进行弯折反复实验。初期评价:外观、接合强度、接续抵抗环境试验:保管状态、温度循环、绝缘抵抗或migration、弯折反复实验。其它:部品耐热性、特许(2)评价对象在产品仕样上预想设定范围。有必要准备绝缘抵抗、migration的专用基板。
项目内页1/1全体页11Rev设定日担当内容承认印检印4.制品适用4.4.锡膏变更时1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.303.07.25竹内一部改定采用无铅锡膏后,若要变更其它无铅锡膏的情况。所谓变更,包含合金组成即使相同,助焊剂不同,型号不同,也视为变更锡膏。(1)评价项目锡膏所含的共晶成分,锡球大小分布,、助焊剂.因对接合质量有非常大的影响,在此等同新规导入,进行同样的评价。即使变更预定的锡膏,在推奖锡膏的名单中,并采推奖条件生产,也是一样.。虽说推奖接续抵抗评价,但当选别品之PACKAGEIC之入手以及基板侧之测定用配线和电极的设置公认困难时(制品评价时、等),接续抵抗项目可省略。绝缘抵抗和移行试验中选择其一进行评价即可。虽然推荐进行migration试验,只做绝缘抵抗评价也可以。制品的高温高湿动作试验(HHV)可代替移行实验.因携带机器的主板等,在最终制品阶段时,有可能会因使用而发生基板变形,故针对接合部有受力的可能性之基板推奖进行弯折反复实验。初期评价:外观、接合强度、接续抵抗环境试验:保管状态、温度循环、绝缘抵抗或migration、弯折反复实验。其它:部品耐热性、特许(2)评价对象在产品仕样上预想设定范围。有必要准备绝缘抵抗、migration的专用基板。
项目内页1/1全体页12Rev设定日担当内容承认印检印4.制品适用4.5.锡膏以外的生产条件变更时1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.303.07.25竹内一部改定若变更锡膏以外之生产条件,则假定为以下3种模式。B、C可进行相同评价。以下A用(1),B、C用(2)来说明。A:基板和部品的电极表面处理变更时B:变更回流焊条件、印刷条件等与焊接相关的制造条件时C:变更电极尺寸等与焊接相关的设计准则时。(1)电极表面处理变更时变更基板或部品电极之电镀材质等表面处理时。必须要评价其与锡膏之配合性如何.当部品电极从有铅电镀,改为无铅电镀时该当之。a.评价项目电极之表面处理对焊锡接合性有很大影响,除专利之外,新规导入时必须进行的准据评价。如果仅是部品电极表面处理变更,不需要进行绝缘抵抗和migration试验,如果是基板电极表面处理变更,从绝缘抵抗和migration试验中任选其一进行评价即可。推荐进行migration试验,但绝缘抵抗试验也可。制品的高温高湿动作试验(HHV)可代替移行实验.虽说推奖接续抵抗评价,但当选别品之PACKAGEIC之入手以及基板侧之测定用配线和电极的设置公认困难时(制品评价时、等),接续抵抗项目可省略。因携带机器的主板等,在最终制品阶段时,有可能会因使用而发生基板变形,故针对接合部有受力的可能性之基板进行弯折反复实验。初期评价:外观、接合强度、接续抵抗环境试验:保管状态、温度循环、绝缘抵抗或migration、弯折反复实验。其它:部品耐热性、特许(2)评价对象在产品仕样上预想设定范围。有必要准备绝缘抵抗、migration的专用基板。
b(2)电极表面处理以外的生产条件变更时变更回流焊条件、印刷条件等制造条件变更时,以及变更电极尺寸等设计准则的情况。评价项目回流焊PROFILE变更时,应特别注意部品耐热性。在初期评价和焊锡接合性评价上最重要的是,高温循环试验之后的质量确认。因携带机器的主板等,在最终制品阶段时,有可能会因使用而发生基板变形,故针对接合部有受力的可能性之基板推奖进行弯折反复实验。初期评价:外观、接合强度、接续抵抗环境试验:保管状态、温度循环、绝缘抵抗或migration、弯折反复实验。其它:部品耐热性、特许(2)评价对象在产品仕样上预想设定范围。
项目内页1/1全体页13Rev设定日担当内容承认印检印4.制品适用4.6.设计规则内之变更1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.303.07.25竹内一部改定伴随着设计准则变更,layout变更与新机型量产前(试作品)的接合质量评价。(1)评价项目随着电子部品的密度和配置的变更,为调查对回流焊状态的影响等,进行初期评价与焊锡接合性评价.当中最重要的是在高温循环试验之后进行质量确认。温度循环试验,进行300次,约等于一般使用状态下,10年分的热压力。进行接合强度试验时,并不须要用拉提试验机等精密设备,在生产现场用的push-pullgauge也可以简单的进行。由于携带机器的插件板等,在最终制品后,有可能发生基板变形,发生焊锡接合部受力之情况。因此建议反复基板曲折试验。特别是有新认可的QFP、BGA、CSP等类封装IC时,要更加注意。在部品耐热性评价方面,新规部品即使是惯用之部品,依配置位置不同,基板内的温度分布也会有变化,故要确认。初期评价:外观、接合强度、接续抵抗环境试验:温度循环(300次)、弯折反复实验。其它:部品耐热性(2)评价对象在产品仕样上预想设定范围。
项目内页1/1全体页14Rev设定日担当内容承认印检印4.制品适用4.6.量产开始后1.000.6.30竹内新规设定(PEC)(SRDC)量产开始后,除对产品作制品所需之检查外,焊锡接合部的抽验仍须进行,如此才能把握无铅制程的质量安定。评价项目分为每半年评价项目与每日须进行的各项检验。评价结果须向PEC报告,当成SIIgroup共有的数据库。当焊锡接合质量可以确认安定时,再对有关量产时的检验方法、项目,进行讨论(1)定期抽检评价为把握与锡接合相关的部品与各工序的质量安定,每半年进行1次,现品抽检(每样产品最少5个),重新进行质量评价。评价项目进行初期评价和焊锡接合性评价上最重要的高温循环试验.之后进行质量确认。一般来说温度循环试验进行300次之后,相当于正常使用状态下约10年分的热压力。进行接合强度试验时,并不须要用拉提试验机等精密设备,在生产现场用的push-pullgauge也可以简单的进行。外观方面,可对要进强度评价的试验品,先进行外观评价,可明白外观与强度的关连性.初期评价:外观、selfalignment(自我导向性)、接合强度环境试验:温度循环试验(300次可)评价对象评价时从量产中的样品中抽取。(除外观检查以外,均为破坏试验)(2)每日之抽检评价外观检查不须破坏检验品.,推奖每日开始作业时,对各生产线之产品抽取5个样品进行外观评价。评价项目外观方面:焊点形状、空心、表面状态、电极未接合、锡球评价对象评价时从量产流动中的样品中抽取。(非破坏试验)
项目内页全体页15Rev设定日担当内容承认印检印5.与焊锡接合部品质有关的评价1.000.6.30竹内新规设定(PEC)(SRDC)本节对于焊锡接合部品之相关评价进行细节的解说。本项由下记组成。项目‧内容之设定。依NEDO的检讨结果和JIS、EIAJ、等之既存规格,以及从其它社和事业部得知的情报,综合参考得之。在进行无铅焊锡实装的评价时,可作为手册来参考。5.1.评价对象定义目的解说无铅制程之执行所会发生之可能影响并接合部质量之相关事项对象范围实际操作上,会改变生产条件之评价因子‧水准作具体的记述。当中,对评价结果(接合质量)有影响的因子,必须设定为量产的管理项目。5.2.初期评价项目和判定基准其组成相同5.3.环境试验中的评价项目和判定基准试验条件解说使用计测器和投入环境的条件等。评价方法特性值测定方法的解说尽可能将OK/NG的判定以量化来记述。(如施予多少力量时,0806之电容脱落,因此给予N.G或是O.K的判断)
项目内页1/2全体页16Rev设定日担当内容承认印检印5.1.评价对象5.1.1.锡膏1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.303.07.25竹内一部内容改定定义所谓焊锡锡膏,即是锡球和助焊剂的混合物,在无铅锡膏来说,就是不含铅的锡膏,(除了少量因杂质所带的铅之外。)无铅锡膏之组成成分以锡(Sn)为基础,用银(Ag)、铜(Cu)、铋(Bi)、锌(Zn)、铟(In)等原素来取代铅。但是无论哪种组合,与有铅焊锡相比,都有沾附性(扩散)较差、易氧化、融点不同等特性。在助焊剂上面,其活性力以及发挥活性力的温度范围和防止氧化之被膜形成能力等也是调整的内容。目的无铅锡膏没有使用实绩,再加上其合金种类多样,各厂家选择不同之合金成分,或者是相同的合金成份,但是用了不同的助焊剂,因此针对厂家之各项不同合金组成,不同助焊剂组成的锡膏进行质量评价.。对象范围表5.1.1.是在SRDC的评价中,被选出评价之锡膏种类。a.合金组成在SRDC的评价上,采取Sn-Ag-Cu系,,Sn-Ag-Cu-Bi系、Sn-Zn系、Sn-Bi系,而不采取Sn-Cu系,Sn-Ag系、Sn-Ag-Cu-Sb系。下记之A、E、F的结晶组成,在回流焊之后表面会有光泽。其它则表面没有光泽。A:Sn-Cu系Sn-0.7Cu之共晶(融点227℃)为基础,为改善其特性,有时会微量添加Ni等。融点高,Cu易腐蚀,虽然其低成本之优点,有可能会被运在波峰焊上,但不宜用在回流焊上,因此不会被作为一般的评价对象。表面有光泽。B:Sn-Ag系以Sn-3.5Ag共晶(融点221℃)为基础,作为高温焊锡有其运用实绩。在波峰焊上可以多加运用,但Ag易被腐蚀,故在回流焊上不成为一般之评价对象。C:Sn-Ag-Cu系是Sn-Ag系之改善品,融点亦较SN-Ag系为低,在特性上取得一定的平衡性,因此运用回流焊制程中,代替有铅锡膏,成为主流..但因专利限制之故,各厂家之组成成分都有些许不同.。D:Sn-Ag-Cu-Bi系沾附性改善,且融点下降,在Sn-Ag-Cu系中添加Bi.以Bi<3%来改善沾附性,在回流焊制程中,可适切地代替有铅锡膏。但当Bi越接近3%时,如部品之端子为Sn-Pb电镀材质时,则会发生不兼容的问题。Bi>3%时融点更为下降,虽然可解决部品耐温之问题,但信赖性相对低下,故不成为一般的评价对象。E:Sn-Zn系以Sn-9Zn之配合(融点198℃)为基础,融点下降,为改善强度可添加了Bi等,此种组合最接近有铅锡膏之融点,但易氧化,回流焊之后补修困难的特点,应多加注意.。F:Sn-Bi系以Sn-58Bi(融点139℃)之配合为基础,为改善强度而添加少量Ag,其融点低有其特定运用范围,但信赖性欠缺,不能做成锡丝,其运用范围之局限,应注意。G:其它也有Sn-Ag-Cu-Sb等上记以外的成份组合,因有问题,在现阶段没有使用的优势,故不做为评价对象。
项目内页2/2全体页17Rev设定日担当内容承认印检印5.1.评价对象5.1.1.锡膏1.000.6.30竹内新规设定(环境)(生技)1.303.07.25竹内一部内容改定b.助焊剂以回流焊用的无洗净type的助焊剂为评价对象。一般来说,可分为含氯少的弱活性RMAtype和含氯多的高活性RAtype。为改善无铅锡膏的沾附性,各厂家都有独门配方.在评价上须多加注意。注:日文的塩素是就是CHLORINE氯(Ci)c.厂商即使无铅锡膏的组成金属相同,但助焊剂,每个厂商使用不同,因此只要是不同厂家就要重新评价。表5.1.1.评价对象锡膏厂商型式组成(wt%)融点(℃)助焊剂备考A千住金属M705Sn-3Ag-0.5Cu217~220RMAJEITA推奖组成B千住金属M41Sn-2Ag-0.5Cu-2Bi212~222RMA沾附性重视品C日本superiaSN96CI-PF23HSn-3.8Ag-1.2Cu217RMA共晶组成(爱荷华大学特许品)D千住金属0Z7085Sn-2.5Ag-0.5Cu-1Bi215~217RMA(旧)sony标准组成E日本superiaLF-C2-PF21Sn-3.5Ag-1.0Cu-3Bi208~213RMA沾附性重视品F田村制作所TLF204Sn-3Ag-0.5Cu217~219RAJEITA推奖组成G田村制作所TLF302Sn-2.5Ag-0.5Cu-1Bi215~217RA(旧)sony标准组成H昭和电工8Z3B83MSn-8Zn-3Bi187~197RMA接近以前焊锡的融点I千住金属8113Sn-7.5Zn-3Bi189~199RMA同上(试作品)J千住金属L20Sn-58Bi139RMA低融点焊锡(试作品)K千住金属L11-8119Sn-8Zn-3Bi190~197?I改良品L田村制作所TLF702-13Sn-8Zn-3Bi187~197?M千住金属M716-INJ02Sn-3.5Ag-8In-0.5Bi196~208RA松下特许(3040929)组成N朝日soldeV3493-5LF-ESn-4.1Ag-0.5Cu-4In205~210RMA新加坡的锡膏厂商O朝日soldeV3473-5LF-ESn-4.1Ag-0.5Cu-7In202~207RMA同上P千住金属L23-221BM5Sn-57Bi-1Ag138(~204)RMAJ改良品R千住金属0Z63-221CM5Sn63-Pb37183RMA对照组的含铅焊锡(与A,B,D,J的助焊剂相同)解说以评价结果为根据的推奖品,请参照,[3.推奖锡膏和推奖条件]一栏。当评价上发现多项问题时,会放在”推奖对象外”(推奖一览(表4.1)无记载)A,B,C是标准的推奖锡膏(候补),评价上进行较多条件的评价。D~G只在推奖标准条件下评价。把H,I,J是与以前锡膏相同,或以下的融点等取数个条件来作为评价。融点之数值是各社之目录所登载之数值.其中融点变动幅度较大的数项,由于各金属之成份不能组成共晶(合金),因此,存在溶解开始温度和凝固开始温度(状态图中的固相线和液相线)的差异。其与共晶形成之差异越大,其温度跨越的幅度越大.助焊剂包含非RMA标准之物,但全数都是免洗TYPE.D,G虽是SONY之标准组成,但自2021年6月以后,变更为A,F之JEITA推奖品相同K~P在2021年~2021年,在低融点锡膏中,追加评价.项目内页1/1全体页18Rev设定日担当内容承认印检印5.1.评价对象5.1.2.基板1.000.6.30竹内新规设定(PEC)(SRDC)定义搭载(实装)电子部品,固定电子部品,取得电子部品间和外部及其电气的接续而形成回路之物。通常,以玻璃环氧树脂树脂等制做出来的基板上,贴上铜箔,除去配线和电极以外不必要的部分,形成pattern配线,在电子部品和接合部(电极部)以外用绝缘层覆盖。一般实装前的(配线)基板称为PWB(PrintedWiringBoard),实装后的(回路)基板为PCB(PrintdeCircuitBoard)另外,在基板上使用polyimide(聚亚酰胺),使基板具有曲折性时,这类基板称为FPC(FlexiblePrintedCircuit).实装时,在基板电极部印刷以及使用涂附器等供给锡膏,决定部品实装位置,再进行加热(回流焊),使基板电极和部品电极接合,以达成机械和电气的结合。目的伴随着无铅焊锡的改变,回流焊温度上升,根据基板耐热性和翘曲(热应力)对实装性的影响,以及对无铅焊锡和各种表面处理搭配性(沾附性、绝缘抵抗、信赖性等)进行评价。对象范围有关基板的评价对象参数如表5.1.2所示。此处没采取的参数,事实上所在多有。只要是会对无铅制程发生影响的因素,就必须做个别详细的检讨。表5.1.2.评价对象基板因子水准影响特性备考A:基板材料玻璃环气树脂FR-4Polyimid(聚亚酰胺)耐热性、弯曲性等纸纤板由于不耐热,不在评价对象之内B:配线材料:Cu厚度(此次一致)温度分布?根据过孔有无电镀、厚度会不同。C:电极表面处理Cu+Pre-fluxFlash镀金端子电镀材质/涂层(coat)有铅焊锡(无铅焊炀Sn/Ag/Cu、Sn/Ag等)端子为电镀锡沾附性、绝缘抵抗、migration、接合强度等电镀:水电镀涂装:使用焊锡槽无铅品是使用Sn/Ag/Cu涂层(coat)D:绝缘层ˍ绝缘抵抗、migration材质‧厂商有变更时有必要评价。E:基板洗净?蚀刻液残留等问题,会造成绝缘抵抗、migration此次不为检讨对象F:设计条件电极尺寸(与印刷条件有关系)大小‧厚度层数(片面‧两面‧多层)焊点开头、接合强度、selfalignment性、焊锡棒等此次同一项目内页1/1全体页19Rev设定日担当内容承认印检印5.1.评价对象5.1.3.部品1.000.6.30竹内新规设定(PEC)(SRDC)定义使用回流焊制程,在印刷了锡膏的基板上,实装的ICpackage和抵抗、容量、LED、等受动部分和连接器等称之。目的a.接合部评价在着眼于接合部的评价时,随着回流焊温度的上升,须展开:热应力产生的影响,电极材质、形状与与无铅焊锡搭配性(沾附性、信赖性等)相关的调查。在现状中,电极材质多含有铅。由无铅锡膏的导入期比部品电极的无铅化时期要早,因此须以下列步骤进行评价。第1阶段(导入无铅锡膏时期):有铅电极VS.无铅锡膏的评价。第2阶段(部品电极也无铅化时期):无铅电极VS.无铅锡膏的评价。b.耐热性的评价一方面,随着回流焊温度上升,与部品自身相关的耐热性评价在制品开发期非常重要。万一,部品无法承受Sn-Ag-Cu系焊锡的融点高温,低融点的Sn-Zn(-Bi)系焊锡等就须评价了。但是低融点锡膏并遍存在着易氧化等非温度的问题,应注意。另外,当热容量大的部品和热容量小的部品同时进行回流焊时,部品间会产生温度差(△t)。回流焊时,对温度上升缓慢的部品要确保其接合所需温度,并且,也要能确保所有部品之受热都在其耐热程度以内。回流焊条件,与设备的均热机能,须多加注意.对象范围与部品有关的评价对象参数如表4.1.3所示。此处没采用的参数在实际上所在多有.。考虑到当无铅制程时会产生影响的因素,需要再进行个别详细的检讨。表5.1.3.评价对象部品因素水准影响特性备考A:部品种类ICpackageQFP、SOP(内制5p)贴片部品‧1005、1608、2021、CR3216TaC晶振连接器(此次没有)接合信赖性部品耐热性选定经常使用的部品此次检讨对象的ICpackage,评价0.5mmpitch*100pin的QFPIC。此次电解电容器,虽未收进评价对象,但是其耐热程度低,应注意。B:电极材质Sn/Pb焊锡无铅焊锡Sn/Ag、Sn/Cu、Sn/Bi焊锡以外Au、Sn、(Pd、Ni、Ag/Pd)、等()内此次没有接合信赖性‧铅与无铅焊锡中可能会被使用的Bi,配合性差,信赖性也跟着低下,应注意。参考:共晶形成之融点(℃)Sn/Pb=183、Sn/Pb/Bi=99、Bi/Pb=125、Sn/Bi=139、Sn/Ag=221、Sn/Cu=227、Sn/Zn=198、Sn/Ag/Cu=217、Sn=232项目内页1/1全体页19Rev设定日担当内容承认印检印5.1.评价对象5.1.3.部品1.000.6.30竹内新规设定(PEC)(SRDC)项目内页1/1全体页20Rev设定日担当内容承认印检印5.1.评价对象5.1.4.印刷条件1.000.6.30竹内新规设定(PEC)(SRDC)定义在开口的metalmask上对基板电极部供给锡膏,以Squeegee(橡胶滚轴)扫膏在开口部分供给焊锡的工程。特别是伴随着无铅锡膏之特性,印刷条件会对接合状态带来影响来看,与一般印刷性的评价不同。目的无铅焊锡基本上与有铅锡膏的印刷性相同,但由于其沾附性较差,像是脚距较细的QFPIC,锡膏的印刷面积与焊盘的面积都没有多余的空间,因此锡膏沾附量有可能会对接合状态产生影响.因此就相关之印刷条件的质量评价。对象范围原本,基板侧的焊盘(land)形状,也须检讨。但在SRDC的检讨上,基板面的焊盘形状是以microtechno(表示设计)的设计准则为基准设定的。mask开口率(对于基板电极)QFP:80%(宽方向)、其它:100%mask厚度0.1mm、0.15mm其它(在SRDDC的评价)橡胶滚轴印压橡胶滚轴速度离版速度实际条件(温度、等:有粘度变化和氧化的影响)
项目内页1/4全体页21Rev设定日担当内容承认印检印5.1.评价对象5.1.5.回流焊条件1.000.6.30滨尾新规设定(PEC)(SRDC)定义回流焊就是把各种形态的锡膏印刷到配线板的pattern上,供给必要量后,以热源加热溶解锡膏,让基板与电子部品进行金属的接合,而得到电气的导通。([实装过程便览2021]日本robot工业会p238)。本项中所提及的回流焊,在表面部品实装工法上,是在基板上使用锡膏印刷。暂时将部品置放在印刷后的锡膏.再使用回流焊装置*,让锡膏溶解,从而固定部品。*回流焊焊接装置装置构成大致分为:温度变换部(heater)、work加热部(加热炉)、work冷却部(cooling)、work搬送部(conveyer:输送带)所构成。在输送带运作过程中,加热(焊锡溶融)→冷却[部品固着]之功能自动进行。在焊接时,为提膏印刷基板的信赖性,尽量避免电子部品,基板受热损坏,但必须对接合部进行焊锡溶融温度以上的加热。因应于此,回流焊装置的加热方式,加热区域数量及其它各式配套条件.等,各社所出机种也非常多样化.。目的无铅焊锡与以前Sn-Pb结晶焊锡相比融点较高。为此,在无铅焊锡进行回流焊实装时,不得不提升实温度。但是,实装电子部品有各自的耐热温度。若为了无铅锡膏单纯地提升温度,部品可能会超过其耐热温度。因此,本章节之目的在于,随着无铅制程化,制定各项之回流焊PROFILE生产条件.进而设定在在部品耐热温度范围内,又能达到实装目的之最适生产的温度profile条件。对象范围A.基本形状a.CAP以前Sn-Pb共晶焊锡的温度profile曲线形状,是升温(上升)ˍ予热(恒温)ˍ本加热(上升)ˍ强制冷却(冷却)的过程。本加热时的profile形状为尖帽状CAPprofile(ConventionalActivatedReflowTemperatureProcessProfile)。在无铅焊锡上,各焊锡厂商都以CAPprofile为前提,进行推奖之生产条件.考虑到半导体和连接器、电解电容器等耐热性较低部品,厂商多将peak温度设定240~250℃。但是,若考虑到部品的最大受热量,尺寸较大的部品,受热量也较大,若是回流焊以大型部品而设定profile温度的话,则小型部品有可能超过耐热温度。b.HAT调查焊锡溶融温度时间和接合强度的关系,结果显示溶融时间变长的话,接合强度就有向上的倾向。原因是溶融时间长,对合金层的生长有帮助,从而改善接合状态。正如上述,部品耐热的考虑,不能再加高本加热区的温度.故peak温度不再升高,但要使溶融温度时间变长,peak温度部的显示,呈平缓状。因此Profile温度曲线的形状就成为,升温(曲线向上)ˍ予热(恒温)ˍ本加热(曲线向上)ˍ本加热(恒温)ˍ强制冷却(冷却)的过程。本加热区的profile形状呈平稳帽状profile(HybridActivatedReflowTEMPERATUREprocessProfile)一般叫做台形profile.‧profile形状例图1中显示了(3)Aa.b.项所述的profile形状图。
项目内页2/4全体页22Rev设定日担当内容承认印检印5.1.评价对象5.1.5.回流焊条件1.000.6.30滨尾新规设定(PEC)(SRDC)CAPprofileHATprofile 图1profile形状例b.加温区数(ZONE)在回流焊实装上,基板上的焊锡均一地溶融是必要的。近年来,由于实装的密度,越来越高,部品的尺寸,也各式各样,因此实装部品间的温度差也加大了。相对于之前加温区少的实装设备,部品之间的温度差,不加考虑,而直接进入本加热的阶段,故尺寸大的部品会有锡膏未溶解的问题.因应于此将予热时间加长,使部品间的温度差尽可能缩小,才会考虑增加去增加加温区。c.本加热peak温度本加热peak温度,是在本加热区所达到的最高温度,是依基本形状及本加热时间来制定的。CAP温度曲线类型,由于要加长本加热时间,因此要把设定温度调高,或者把输送带速度调得慢一点。HAT生产曲线类型的话,设定本加热的恒温温度=peak温度。本加热peak温度注意不要超过部品的耐热温度。d.予热温度所谓予热温度,即是予热的终结温度,到本加热温度上升之前的阶段称之。予热的目的是把基板上的部品在进入本加热阶段之前均匀地加热。若把予热温度设定过高,容易导致助焊剂活性劣化、锡膏溶融状况不佳、锡球等不良。因此在予热温度设定上必须注意不让助焊剂活性劣化。e.氧气浓度在回流焊炉内导入氮气,使炉内氧气浓度下降的实装方法。一般来说,导入之时间为本加热的第一加温区域。效果上,可抑制部品、基板、及焊锡表面氧化,提高沾附性,改善回流焊后的表面状态。本稿所实验的是:一般大气,氮气200ppm,1000ppm的实验。f.加热方式回流焊的加热方式有3种方式:远红外线加热、热风循环、远红热风并用。远红外线加热特征是让被加热物的温度提升较快。热风循环特征是在炉内温度分布均一,基板连续投入时的温度追踪性好。远红热风并用则结合前两者的优点,是现在回流焊的主流加热方式。
项目内页3/4全体页23Rev设定日担当内容承认印检印5.1.评价对象5.1.5.回流焊条件1.000.6.30滨尾新规设定(环境)(生技)1.303.7.25竹内一部内容追加f.本加热时间保持焊锡在融点以上,溶融焊锡、到回流焊实装完了的阶段。推奖时间按锡膏厂商而定,本书中标准维持时间按表1所示。此时间过短对热容量大的部品有可能会发生焊锡未溶融。相反若过长,则热容量小的部品可能会破损。焊锡种类融点标准本加热条件Sn-Pb系183℃210℃以上时间30秒以上Sn-Bi系139℃150℃以上时间30秒以上Sn-Zn(-Bi)系187~199℃210℃以上时间30秒以上Sn-Ag-Cu(-Bi)系208~220℃220℃以上时间30秒以上(230℃以上时间15秒以上)Sn-Ag-Cu-In系202~210℃210℃以上时间30秒以上(220度以上时间15秒以上)Sn-Ag-In-Bi系196~208℃210℃以上时间30秒以上*关于Sn-Ag-Cu(-Bi)系焊锡,进行维持10秒、50秒的实验,并对本加热时间之差进行评价。g.予热时间如(3)b.项所述,意为基板上部品达到均热的保持时间。推奖时间按各厂商而各异。要达到均热须保持一定程度的时间,若时间过长则可能使助焊剂活性劣化,造成焊锡氧化。h.高温滞留时间部品耐热性的要求事项,在peak温度要求以外,要求保持一定温度以上的滞留时间称之。如[200℃以上60秒以内]等条件,这也关系到冷却速度。备考a.测定方法把Ktype(chromelAlumel)的热电偶测定端固定在基板和部品上,另一边连接测定装置加以测定.测定端的固定使用高温锡丝(例如,Sn-90Pb焊锡)或耐高温接着剂(表面实装部品固定用的东西多社均有生产)。测定端选择,之最低要求为:热容量大的部品的表面(例如:基板上最大的packageIC)热容量大的部品的端子(例如:基板上最大的packageIC)热容量小的部品的端子(例如:基板上最小的贴片抵抗)及有耐热问题的部品的表面。以下提供参考,可固定在基板中心和两端,测定基板上的温度分布状态。在回流焊实装中温度测定的装置,大体以下面所述的二种方法测定。记录方法虽不同,但把热电偶固定在被测定物上监测其温度这一点是相同的。热电偶的测定端固定例如图1所示。项目内页4/4全体页24Rev设定日担当内容承认印检印5.1.评价对象5.1.5.回流焊条件1.000.6.30滨尾新规设定(PEC)(SRDC)b.回流焊checker这是由(株)marukomu所制的耐热型温度记忆装置。如果可以把被测物及DataMemory装置一起放入回流焊炉内,则不须测定延长热电偶之线了。但相对地,其温度变化之时间,无法监测。(也有以无线监测realtime的产品)固定热电偶的测定端是用高温焊锡,及高温接着剂都可。c.NR系统(株)kiensn的数据收集系统。是把热电偶测得的温度数据直接放入计算机读取的装置。数据变化可在计算机上监测。相对地,则有必要延长热电偶的连接线。另外,由于对热电偶测定端的固定,使用导电物质,容易发生noise干扰,故此固定必须要用绝缘性接着剂。d.温度plotter接在热电偶能捕抓温度特征的plotter。不能做数据记录但能在realtime上进行monitor。图1所示,热电偶的前端用导电性接着剂固定了(epotekuD-9028).测定装置为温度plotter.
项目内页1/4全体页25Rev设定日担当内容承认印检印5.2.初期的评价项目5.2.1外观1.000.6.30佐藤新规设定(环境)(生技)1.303.7.25竹内一部内容追加由于无铅焊锡基本上表面没有光泽或者是光泽度不均匀,不能等同有铅焊锡以同样亮度的光泽来判定,故而应重视光泽以外的外观评价。试验条件外观须评价焊点形成,空心的有无、表面状态、电极未接合与否、锡球。用10倍以上的实体显微镜或同等等之观察装置进行观察。评价方法a.焊点形成评价沾附性和沾附角度。沾附性随焊锡量而改变。由于沾附性较难量化理解,因此须重视沾附角度。(a)沾附角度小(b)沾附角度90度(c)沾附角度90度以上图5.2.1焊点的沾附性和沾附角度b.有无空心状况焊点部有无空心(pinhole状凹处、裂缝...峡谷状龟裂、裂状凹部)特别注意裂缝(crayon-pasted状龟裂)但是电容器的焊点终端部的平滑针孔状凹处除外。 平滑的峡谷状龟 能看到粗凹陷 裂内部加深 糙面崩落成裂状凹部若電容器表面狀態不良則焊點終端部易產生平滑的凹陷,焊錫不易規范。 (a)针孔状凹部(b)峡谷状龟裂(c)裂状凹部若電容器表面狀態不良則焊點終端部易產生平滑的凹陷,焊錫不易規范。箭頭部分(焊點的下部)的龜裂對接合部易影響,應特別注意。箭頭部分(焊點的下部)的龜裂對接合部易影響,應特別注意。*在Sn-Zn(-Bi)系焊锡上,因锡膏之固有特性,易产生空心(参考P28补充数据),因此此类锡膏不在空心评价对象范围内。
项目内页2/4全体页26Rev设定日担当内容承认印检印5.2.初期的评价项目5.2.1外观1.000.6.30佐藤新规设定(PEC)(SRDC)c.表面状态有无类似印刷状态的锡膏锡球的不良请参见附件照片d.电极有无接合部品电极的一边没有与基板电极接合(含有Manhattan现象(立碑),有无偏离焊盘状态。(a)Manhattan现象(立碑)(b)部品一边未与基板焊板接合图5.2.3电极未接例图e.锡球l锡球不良有2个模式。(a)电极(焊盘)间的直径大的锡球(b)直径小的锡球l(a)电极间大的锡球l(b)电极间小的锡球群(QFP例图)图5.2.4.锡球
项目内页3/4全体页27Rev设定日担当内容承认印检印5.2.初期的评价项目5.2.1外观1.000.6.30佐藤新规设定(PEC)(SRDC)判定基准a.焊点形成接触角在90度以下。沾附性按以下(a)抵抗100%(到贴片上端为止)(b)电容器0.2mm以上(=1005上断面正方形type约50%)b.空心(a)最大值0.1mm未满:视为没问题(b)最大值0.1mm~0.2mm:每1电极在1个以下(c)最大值0.2mm以上:没有c.表面状态没有遗留如印刷状态的锡球模样。d.未焊锡(*1)电极有单边未与基板接合,包含立碑不良,不良出现之频度,不超过有铅焊锡的规制.e.锡球(a).焊盘间出现100μm以上的大锡球之频度,不要超用有铅锡膏的基准。(b)电极间有100μm以上呈分布状小锡球时,不要超过有铅锡膏的基准。*1:当无法以有铅锡膏准据时,以有铅锡膏的标准加120%来评价之。备考a.由于无铅焊锡基本上表面没有光泽或者是光泽度不均匀,因此不能以同有铅焊锡同样的光泽来判定.b.上记外观不良,即使在有铅焊锡中,因部品搭载条件、印刷条件、回流焊条件、部品状态中也会产生,不能单纯归类为无铅锡膏的问题。从而,有关外观事宜希望与有铅焊锡作比较评价。产生疑问时,在与有铅Pb结晶焊锡同一的部品搭载条件、印刷条件、部品状态等增加sample数,再与有铅焊锡作比较评价。
项目内页4/4全体页28Rev设定日担当内容承认印检印5.2.初期的评价项目5.2.1外观1.000.6.30佐藤新规设定(环境)(生技)1.303.7.25竹内一部内容追加补足资料写真1遗留印刷形状的颗粒图由于Sn-Zn(-Bi)系焊錫溶融時的粘度比其它合金組成的錫膏為高,故此氣泡難以除去,像出氣口處易產生向內部擴散的空心不良.由于在信賴性試驗中不具進行性,若沒有強度問題,則容許比此种空心不良.如在貼片部品發生過多,或發生在QFPIC的端子上,則不容許。 写真2使用Sn-Zn-Bi系焊锡时所产生的空心(由于Sn-Zn(-Bi)系焊錫溶融時的粘度比其它合金組成的錫膏為高,故此氣泡難以除去,像出氣口處易產生向內部擴散的空心不良.由于在信賴性試驗中不具進行性,若沒有強度問題,則容許比此种空心不良.如在貼片部品發生過多,或發生在QFPIC的端子上,則不容許。
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