电子工艺工程师培训-第一部分

电子工艺工程师培训-第一部分第一页，共122页。课程内容一、电子产品发展概述二、电子产品工艺技术三、检验检测技术应用四、电子产品生产的工艺管理五、电子产品生产的质量控制六、可制造/测试性设计技术应用2第二页，共122页。3课程内容一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类2、电子元器件及封装技术发展3、工艺材料应用发展4、电子产品生产的应用标准第三页，共122页。课程内容一一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类1）应用性能类别a）专用电子设备，最高要求

空间和卫星装置；

军事或民用航空装置；

军事或武器系统的通讯装置；

核设施监测、控制系统；

生命医疗电子装备等。b）专用商务设备，很高要求地面动力运输装备，如汽车汽车发动机仓内的发动机管理系统、ABS、安全气囊等；

电力控制装置；

商用通信装备等。4第四页，共122页。课程内容一一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类1）应用性能类别c）专用设备，高要求

高品质工业控制设备；

工业、商业专用计算机系统装备；

个人通讯装备。d）专用设备，中等要求

通用工业电子设备；

通用医疗电子设备；

中档计算机外围装置。5第五页，共122页。课程内容一一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类1）应用性能类别e）专用设备，低要求

办公电子设备；

检测通用设备；

一般照明控制系统。f）半专用设备，一般要求

专业音响和影像设备；

汽车乘用舱电子设备；

高品质消费、娱乐电子设备；

桌面和掌上电子设备。6第六页，共122页。课程内容一一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类1）应用性能类别g）商业电子设备，一般要求

家用电子设备或装置；一般娱乐电子设备；

计算器；

玩具。7第七页，共122页。课程内容一电子整机结构硬件软件外壳控制面板电路模块电源接口主板线缆板级电路板级电路板级电路存储芯片一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类2）电子整机基本构成8第八页，共122页。课程内容一PCBA基板PCB/PWB部件刚性基板挠（柔）性基板刚-挠基板分立元器件集成电路机电元件一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类3）板级电路9第九页，共122页。课程内容一板级电路模块（PCBA）是具有独立功能和性能的电子电路，是构成电子产品的最基础的核心部件。板级电路模块的制造是电子产品生产过程中最能体现工艺技术应用水平的主要环节。一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类3）板级电路10第十页，共122页。课程内容一不同应用等级要求的电子产品必须选择与其使用条件相符的电子元器件及材料！——质量保证等级；——可靠性（失效）预计等级。一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类4）电子元器件11第十一页，共122页。课程内容一

a）等级：——宇航级：最高质量、最高可靠性。——军品级：准高可靠，通过了100%筛选、一致性检验。——工业级：较高可靠工业设备应用。——民用级：一般使用要求的装置应用。一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类4）电子元器件12第十二页，共122页。课程内容一b）应用温度范围①-55℃～+125℃:一般将该类元器件称为“军品”级但满足此温度要求的元器件不能严格地称为军品！②-40℃～85℃:通称为“工业品”③0℃～70℃:通称为“民品”一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类4）电子元器件13第十三页，共122页。课程内容一c）使用控制要求

①采用标准的、系列化的元器件；②关键、重要的部件应选用质量等级高的元器件；③可靠性指标高的产品应选用质量等级高的元器件；④元器件类型应与产品预期工作环境、质量或可靠性等级相适宜，不片面选择高性能和“以高代低”；

⑤最大限度控制元器件品种规格和供应方数量；

⑥新品、重要件、关键件应经质量认定。一、电子产品发展概述1、电子产品应用等级分类4）电子元器件14第十四页，共122页。课程内容一15第十五页，共122页。课程内容一

A、按功能分：a)无源元器件：电阻、电容、电感、电位器、连接器、插座、插针、屏蔽罩、开关等。b)有源元器件：二极管、三极管、光电器件、MCM等集成电路。

1）电子元器件

一、电子产品发展概述2、电子元器件及封装技术发展16第十六页，共122页。17课程内容一无源元件插装元件表贴元件1）电子元器件

一、电子产品发展概述2、电子元器件及封装技术发展第十七页，共122页。18课程内容一有源元件插装元件表贴元件1）电子元器件

一、电子产品发展概述2、电子元器件及封装技术发展第十八页，共122页。课程内容一1）电子元器件

B、封装分类：

a)通孔插装元器件：典型特征是元器件引出端均为金属引线。

该类型元器件主要适用于通孔组装焊接工艺，即元件引出端需要垂直穿过印制电路板上的电镀通孔，并完成焊接。

一、电子产品发展概述2、电子元器件及封装技术发展19第十九页，共122页。20课程内容一第二十页，共122页。21课程内容一通孔插装电子元件引线类型圆柱状（电阻、电容、电感）方形（电阻、电容、电感）扁圆形（电阻、电容、电感、二、三极管）双极端子引脚阵列圆柱状（电阻排、插座、排针、芯片座）方形（排针、芯片座、阻排）扁圆形（插座、芯片座、排针）第二十一页，共122页。22课程内容一1）电子元器件

B、按工艺封装分类：

b)表面贴装元器件：元器件引出端分为有引线和无引线两大类，组装焊接时元件引出端不需穿过印制电路板的通孔，而是“水平”坐在印制电路析上的焊盘上并完成焊接。

一、电子产品发展概述2、电子元器件及封装技术发展第二十二页，共122页。23课程内容一球形阵列焊端（BGA、CSP、FP）表贴装电子元器件典型焊端类型底部焊端（电阻、电容、电感）包头焊端（电阻、电容、电感）“L”形焊端（电阻、电容、电感、二、三极管）“匚”形焊端（电阻、电容、电感）“I”形焊端（电感、二极管）翼形焊端（二极管、三极管）片式元件SMC芯片器件SMD“I”形焊端（早期插装IC改型）翼形焊端（SOP、TSOP、QFP）“J”形焊端（SOJ、PLCC）城堡式焊端（排阻、LCCC）面阵列焊端（QFN、LGA）柱状阵列焊端（CCGA）外围焊端底部焊端第二十三页，共122页。24课程内容一第二十四页，共122页。25课程内容一表贴装电子元器件典型焊端类型第二十五页，共122页。26课程内容一2）封装技术封装——Package，使用要求的材料，将设计电路按照特定的输入输出端进行安装、连接、固定、灌封、标识的工艺技术。

A、内涵一、电子产品发展概述2、电子元器件及封装技术发展第二十六页，共122页。27课程内容一2）封装技术B、作用

a)保护：保障电路工作环境与外界隔离，具有防潮、防尘。b)支撑：引出端及壳体在组装和焊接过程保持距离和缓冲应力作用。

c)散热：电路工作时的热量施放。d)电绝缘：保障不与其他元件或电路单元的电气干涉。e）过渡：电路物理尺寸的转换。

一、电子产品发展概述2、电子元器件及封装技术发展第二十七页，共122页。课程内容一2）封装技术a）晶圆裸芯片b）集成电路芯片c）板级电路模块PCBAd）板级互连e）整机f）系统一、电子产品发展概述2、电子元器件及封装技术发展28第二十八页，共122页。29课程内容一电子封装技术发展历程20世纪50年代以前是玻璃壳真空电子管20世纪60年代是金属壳封装的半导体三极管20世纪70年代封装是陶瓷扁平、双列直插封装小规模数字逻辑电路器件出现20世纪70年代末表面贴装技术SMT出现，分立元件片式化（玻璃）20世纪80年代LSI出现，表面贴装器件SMD问世，陶瓷、塑料SOP、PLCC、QFP呈现多样化状况20世纪90年代VLSI出现，MCM技术迅速发展，超高规模路小型化、多引脚封装趋势，塑料封装开始占据主流，片式元件达到0201、BGA、CSP大量应用21世纪始，多端子、窄节距、高密度封装成为主流，片式元件达到01005尺寸，三维、光电集成封装技术成为研究开发的重点第二十九页，共122页。30课程内容一第三十页，共122页。31课程内容一电子元器件封装引脚间距发展趋势第三十一页，共122页。32课程内容一器件封装引线中心间距变化对工艺装备的精度要求第三十二页，共122页。33课程内容一三维叠层元器件封装第三十三页，共122页。34课程内容一多芯片组件封装与组装工艺技术应用第三十四页，共122页。35课程内容一C、发展趋势——高密度、细间距、超细间距PCB

——三维立体互连，应用于晶圆级、元件级和板级电路

——光电混和互连。

2）封装技术一、电子产品发展概述2、电子元器件及封装技术发展第三十五页，共122页。课程内容一封装及工艺技术应用36第三十六页，共122页。37课程内容一1）封装材料A、基本要求封装材料具有如下特性要求：——热膨胀系数：与衬底、电路芯片的热膨胀性能相匹配。——介电特性（常数及损耗）：快速响应电路工作，电信号传输延迟小。

——导热性：利于电路工作的热量施放。——机械特性：具有一定的强度、硬度和韧性。

一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第三十七页，共122页。38课程内容一B、材料应用类别

a)金属：铜、铝、钢、钨、镍、可伐合金等，多用于宇航及军品元器件管壳。

b)陶瓷：氧化铝、碳化硅、氧化铍、玻璃陶瓷、钻石等材料均有应用，具有较好的气密性、电传输、热传导、机械特性，可靠性高。不仅可作为封装材料，也多用于基板，但脆性高易受损。

双列直插（DIP）、扁平（FP）、无引线芯片载体（LCCC）、QFP等器件均可为陶瓷封装。1）封装材料一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第三十八页，共122页。39课程内容一元器件封装材料的类型金半导体芯片硅锗砷化钾导线铝陶瓷引线框架陶瓷基板树脂环氧树脂填充聚酰亚胺管壳塑料玻璃金属共晶焊接：金硅、金锗、铅锡、铅银锢固定玻璃胶：掺银高分子胶：环氧、硅脂、聚胺、聚酰胺等第三十九页，共122页。40课程内容一封装用陶瓷材料特性表第四十页，共122页。41课程内容一B、材料应用类别

c)塑料：

通常分为热固性聚合物和热塑性聚合物，如酚醛树脂、环氧树脂、硅胶等，采用一定的成型技术（转移、喷射、预成型）进行封装，当前90%以上元器件均已为塑料封装。始用于小外形（SOT）三极管、双列直插（DIP），现常见的SOP、PLCC、QFP、BGA等大多为塑料封装的了。器件的引线中心间距从2.54mm(DIP)降至0.4mm(QFP)厚度从3.6mm(DIP)降至1.0mm(QFP)，引出端数量高达350多。1）封装材料一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第四十一页，共122页。42课程内容一B、材料应用类别d)玻璃：

1）封装材料一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第四十二页，共122页。课程内容一PCB/PWB为PCBA提供电源加载、引导电路信号传输、散热的载体，其次还具有支撑、固定各类部件（元器件、机械零件等），是构成PCBA最根本的基础组成部分。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展43第四十三页，共122页。44课程内容一●20世纪40年代，印制板概念在英国形成。●20世纪50年代，单面印制板应用。●20世纪60年代，通孔金属化的双面印制板出现。●20世纪70年代，多层PCB迅速得到广泛应用。●20世纪80年代，表面贴装印制板逐渐成为主流。●20世纪90年代，表面贴装元器件开始采用印制板技术，高密度MCM、BGA、芯片级封装得到迅猛发展。●21世纪始，埋设元件、三维印制板技术得到应用和发展第四十四页，共122页。课程内容一基板PCB/PWB陶瓷铜箔其他基材导体无机材料有机材料金属树脂类增强材料可焊性材料金属有机物阻焊膜字符油墨45第四十五页，共122页。46课程内容一基板PCB/PWB覆铜面：两面均可安装元件及形成焊点；多层（厚度1.2mm-2.5mm）单面（厚度0.2mm-5.0mm）双面（厚度0.2mm-5.0mm）覆铜面：焊点形成非覆铜面：元件安装孔：金属化通孔覆铜面：同双面板孔：金属化通孔、埋孔、盲孔孔：非金属化通孔内层：同双面板第四十六页，共122页。47课程内容一——单面板只在基板的一面有导线及元件布置2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第四十七页，共122页。48课程内容一——双面板基板的两面均有导线及元件布置2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第四十八页，共122页。49课程内容一——多层板基板的两面均有导线、内层导线及金属化导通孔及双面元件布置。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第四十九页，共122页。50课程内容一c）主要构成——导线：含板面导线及多层板内导线——焊盘：表面贴装元器件安装及焊接所需——电镀通孔：插装元器件的安装及焊接所需——电镀过孔、埋孔、盲孔：连接各层之间的导线——阻焊膜：防止相关部位的非预期焊接、电绝缘、保护——字符：标记位号等信息——安装孔及定位孔：安置固定部件或定位PCB2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第五十页，共122页。51课程内容一a）基材——纸基酚醛树脂板（FR-1,FR-2,FR-3)：填充物以木浆、棉浆、阻燃纸等为主，机械强度、电绝缘性、耐热性较低，成本也低，用于部分家用电子产品、音响、电话、按键、计算器等，不适合高密度基板制作，工作环境也不适于高温、高湿条件。

耐热性：130℃、30分钟。

耐焊性：260℃、10秒。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第五十一页，共122页。52课程内容一a）基材——环氧玻纤布基板（FR-4,FR-5)：平纹玻纤组织，一般PCB厚度（1.0mm～1.6mm）用厚度0.18mm～0.28mm的厚布，高密度PCB则使用薄布（0.05mm～0.1mm）。机械强度高、耐热性好，电绝缘性和尺寸稳定性好，多用于高密度多层PCB，如半导体载片、计算机主板、汽车控制电路、手机等。薄板的翘曲度不佳。

耐热性：200℃、60分钟。

耐焊性：260℃、20秒。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第五十二页，共122页。53课程内容一a）基材——合成纤维纸布基环氧板：有聚脂纤维（涤纶）纸布基和芳纶纤维纸布两类。介电常数、电绝缘性好，但聚脂纸布基的耐热性差（130℃、60分钟），易产生静电，不适用于高温条件，应用已较少。但芳纶纤维纸布基则在尺寸稳定性、耐热性、介电常数等方面与FR-4相当，从而成为其替代者，可用于大型计算机主板、汽车控制电路、手机等。两者的吸湿性、翘曲度均不佳。

耐热性：200℃、60分钟。（芳纶）

耐焊性：260℃、180秒。（芳纶）2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第五十三页，共122页。54课程内容一a）基材——复合基板(CEM-1,CEM-3)：玻纤布和纸混合（CEM-1）、玻纤布和玻纤纸混合（CEM-3），均采用阻燃型环氧树脂，性能上强过纸基板，耐热性、介电特性、可钻孔性能优于或赞同于FR-4。但翘曲度大、尺寸稳定性不如FR-4。CEM-1多用于民用电器、娱乐、电源。而CEM-3则用于汽车电子、计算机等多层板。

耐热性：130℃-180℃、60分钟。

耐焊性：260℃、20秒。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第五十四页，共122页。55课程内容一a）基材——高耐热性基板：以玻纤布基聚酰亚胺、玻纤布基三嗪为代表，具有优异的耐热（强于FR-5）、电气绝缘、介电常数、耐离子迁移特性，因此用于高可靠性、高性能的宇航电子产品、大型计算机、航空电子产品等多层板制作。但翘曲度大、易吸湿、易碎。耐热性：220℃、60分钟；

耐焊性：260℃、20秒。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第五十五页，共122页。56课程内容一a）基材——挠性基材：采用热塑性薄膜（聚脂或聚酰亚胺），厚度0.01mm～0.13mm，铜箔厚度0.018mm～0.035mm，基板厚度可做到0.10mm以下，柔韧性极佳可折弯。其绝缘性、介电常数、阻燃性、尺寸精度及稳定性优异。多用于产品内部电路连接、多层板内层的制作，如芯片载体、电话、数码相机等可移动装置的电路连接上。

耐焊性：260℃、5秒2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第五十六页，共122页。57课程内容一挠性基板：用聚酰亚胺树脂（PI）、三嗪树脂（BT）或他高分子聚合物，可折弯。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第五十七页，共122页。58课程内容一刚-挠基板：聚酰亚胺树脂（PI），部分基板增强硬度。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第五十八页，共122页。59课程内容一a）基材——金属基：有金属基板、包覆型金属基板和金属芯基板三类。派生多类复合基板。如树脂-陶瓷复合基板；树脂-多孔陶瓷复合基板；树脂-硅复合基板、金属基-包覆绝缘层复合基板等。通常铜箔厚度达0.035mm～0.280mm，金属板厚度0.5mm～3.0mm的铝、铁、铜、钼、矽钢等材料，具有优异的散热性、电磁屏蔽性、磁力性、尺寸稳定性和易加工性，适用于高密度功率电路。

耐焊性：260℃、20秒2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第五十九页，共122页。60课程内容一金属基板类型金属基板是以金属板（铝、铜、铁、钼等）为基材，在其基板上覆有绝缘介质层和导电层（铜箔）。包覆型金属基板是在金属板的六面包覆一层釉料，经烧结而成一体的底基.在此上经丝网漏引、烧结、制成导体电路图形。金属芯基板一般由铜和铝作芯材，在其表面涂覆一层有机高分子绝缘介质层，或将其复合在半固化片上或PET薄膜之中，覆上导体箔（有的用加成法直接形成导电图形）2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第六十页，共122页。61课程内容一金属基板性能2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第六十一页，共122页。62课程内容一金属基板性能2）印制电路/线路板PCB/PWB一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第六十二页，共122页。63课程内容一a）基材——陶瓷基：成分有多种，如Al2O3、SiO、MgO、、SiC、AIN、ZnO、BeO、MgO、Cr2O3。通常铜箔厚度达0.035mm～0.280mm，金属板厚度0.5mm～3.0mm的铝、铁、铜、矽钢等材料，具有优异的散热性、电磁屏蔽性、磁力性、尺寸稳定性和易加工性。耐焊性：260℃、20秒2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第六十三页，共122页。64课程内容一基材基本特性第六十四页，共122页。65课程内容一b）铜箔

高纯度铜（≥99.8%），制作导电图案的重要材料，附着于基材表面，应用厚度在5μm～70μm之间。

——电解铜箔：有多种规格，多数PCB均采用电解铜箔。

——压延铜箔：主要用于挠性PCB产品。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第六十五页，共122页。66课程内容一c）粘合胶——铜箔与基材之间的粘结：——多层板的覆铜板之间的粘结；——粘结采用热压，如蒸汽或电加热。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展酚醛树脂环氧树脂聚四氟乙烯聚酰亚胺常用粘合胶成份第六十六页，共122页。67课程内容一d）添加材料——硬化剂：一般具有吸湿性，使用时应有所关注。——增速剂：增加基材形成过程的速度；——阻燃剂：现已禁用溴化物作为常规阻燃剂；——紫外阻隔材料：有利某些基材性质与PCB制作工艺及自动光学检查时应用的紫外线或激光技术的应用。——增强材料：纸、玻璃纤维布、聚四氟乙烯、石英纤维等多种。2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第六十七页，共122页。68课程内容一2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展纸基及玻璃纤维布构造第六十八页，共122页。69课程内容一e）阻焊材料2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展环氧树脂红外烘烤型液态感光型：有利于制作细间距PCB。干膜阻焊：不适合于高密度细间距PCB制作。紫外硬化型色彩：绿、蓝、黄、黑第六十九页，共122页。70课程内容一f）主要物理特性——玻璃化转变温度（Tg）：——介电常数e和低介电损耗正切tg：——热膨胀系数（CTE）——绝缘阻抗——吸湿性——阻燃性2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第七十页，共122页。课程内容一g）电气特性：——功率——信号传输质量（时域、频域）——离子迁移效应

——介电常数2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展h）机械特性：——刚度——密度——挠曲强度——铜箔抗剥离度71第七十一页，共122页。72课程内容一i）技术发展方向：高密度HDI——线宽/线径：2mil/2mil～3mil/3mil——过孔直径：6mil～8mil——盲孔、埋孔直径：2mil～4mil——焊盘间距：6mil～8mil——层数：6～122）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第七十二页，共122页。73课程内容一第七十三页，共122页。74课程内容一高密度（HDI）PCB主要技术指标PCB通孔直径变化趋势增加PCB布线密度（焊盘微孔技术应用）第七十四页，共122页。75课程内容一j）技术发展方向：——埋设元件2）印制电路/线路板（PCB/PWB）一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展第七十五页，共122页。3）焊料一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展a）合金成份合金类型有铅无铅锡铜系：227℃—310℃锡银铜系：217℃—260℃锡铋系：138℃—244℃铅锡系：183℃—325℃铅银系：304℃—370℃锡银系：221℃—240℃其它系：178℃—244℃（铟、锑、铋、锌、银等）铅锡锑系：185℃—270℃铅锡银、铋系：178℃—205℃76第七十六页，共122页。各类焊料合金的焊接现象3）焊料一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展a）合金成份77第七十七页，共122页。3）焊料一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展a）合金成份：——铅合金是应该被首先考虑的合金，它们熔点适中，焊点可靠，润湿能力好，成本低，而且有长时间的可靠性数据支持——铟铅合金系列可以提供熔点从165℃到275℃的解决方案，其具有良好的抗热疲劳性，非常适合镀金界面——锡银铜无铅合金熔点均在220℃左右，Sn77.2In20Ag2.8熔点和铅锡合金近似，合金性能也非常接近，是很好的无铅替代产品78第七十八页，共122页。793）焊料一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展a）合金成份：——不使用含锡量低于60%以上的铅锡系合金焊料，因其熔融温度过高；——不使用含锑（Sb）的焊料合金焊料，因其对于黄铜的润湿性差；——含铋焊料熔融温度低，适用于特定元器件的焊接应用;——特别关注镀金焊接面时的焊料选择，如含铟焊料等对于镀金层厚度要求小于10mil。第七十九页，共122页。803）焊料一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展b）形式——焊料棒——焊丝——焊料膏——预制焊片第八十页，共122页。4）助焊剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展基本类型松香型（Ro）：天然松香酸等有机酸的混和物，焊后残留物为非水溶性；有机（OR）：有机酸为主要成份,水溶性；树脂型（Re）：天然树脂等的混和物，为非水溶性的；无机（IN）：卤素酸、盐或胺类，水溶性，焊后残留腐蚀性强，必须清洗。高可靠性电子产品多禁用！81第八十一页，共122页。824）助焊剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展成份构成活化剂：提高助焊能力，一般在1%～5%，无机活化剂助焊强，但具有腐蚀性；有机水溶性活化剂则助焊弱，但腐蚀性小，易清洗；溶剂：多为乙醇、异丙醇和水等或混和溶剂，与其他成分形成均相溶液；成膜剂：焊后形成紧密有机膜，对焊点及PCB有保护作用，比例在10%～20%，过量会产生过大影响扩展率，助焊效果减弱并且有过多残留物；一般为天然树脂、合成树脂、松香或改性松香、酚醛树脂及硬脂酸脂类等。添加剂：包括有增光剂、消光剂、PH值调节剂、润湿剂、发泡剂、缓释剂、阻燃剂等。第八十二页，共122页。834）助焊剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展基本性能外观：透明、无沉淀物；润湿性：助焊性能指标，可测量；扩展性：助焊性指标，通常在75%～90%之间，中等活性应大于80%；水淬取液电阻率：中等活性应≥5×105Ω.cm。固体含量：松香型≥15％；水溶性8％～10％；免清洗1％～3％；腐蚀性：即卤素含量；绝缘电阻率：中等活性及免清洗助焊剂应≥1×1012Ω.cm。残留物干燥度：免清洗助焊剂应无明显粉尘；第八十三页，共122页。4）助焊剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展活性分类84第八十四页，共122页。4）助焊剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展残留物污染程度免清洗——通常助焊剂内含有固体物质量2%～5%之间可称为“中固体含量”，达到0.5%则为超低固体含量，超过5%则为高固体含量。卤素——原则上现在所用的助焊剂中应保障无此类元素，尤其是符合ROHS的电子产品。85第八十五页，共122页。5）元器件焊端一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展贴装元器件引线端头金属封装：即MELF，不锈钢压制后镀镍后覆盖薄铜（1μm），铜层上再镀镍（5μm）后再镀Sn90Pb10（1μm～3μm）；小外形封装：低热膨胀系数的42合金（42%镍/58%铁）压制而成，厚度0.2mm～0.3mm，表面先镀铜（1μm～5μm）再镀Sn60Pb40（15μm）；另一类则使用98%Cu/2%Fe合金，表面涂镀锡（3μm～10μm）。片式元件：多以厚膜（银钯）浆料（30μm～100μm）沉积而成；也有在厚膜表面镀镍（1μm～5μm）再涂镀一层锡（3μm～10μm）的做法QFP类：89Cu9Ni2Sn合金，厚度0.1mm，表面涂镀Sn60Pb4086第八十六页，共122页。5）元器件焊端一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展无引线焊端元器件87第八十七页，共122页。5）元器件焊端一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展有引线（或阵列）焊端元器件88第八十八页，共122页。89课程内容一6）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展粘结剂功能分类结构型：很强机械强度及承载能力，永久性粘结。密封型：无机械强度要求，用于缝隙填充或封装。非结构型：具有一定机械强度要求，暂时性粘结，如贴片胶第八十九页，共122页。90课程内容一6）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展粘结剂功能分类结构型：很强机械强度及承载能力，永久性粘结。密封型：无机械强度要求，用于缝隙填充或封装。非结构型：具有一定机械强度要求，暂时性粘结，如贴片胶。粘结剂性能分类热固型：由化学反应固化形成的交联聚合物，固化后不会软化，不能重新黏结。合成型：上述三种材料的混合，集三种材料的优点于一身。弹性型：具有较大的延伸性。如天然橡胶等。热塑型：非交联聚合物，可重新软化或黏结。第九十页，共122页。91课程内容一6）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展a）元件固定基本组成成份：——粘接物：环氧树脂、丙烯酸树脂、改性环氧树脂和聚氨脂等；——固化剂：以一定的温度在一定的时间内进行固化；——填料：改善高温特性或电绝缘特性；——润湿剂：——颜料：色彩因素；——阻燃剂：提高耐燃特性。第九十一页，共122页。92课程内容一环氧树脂单组分：树脂与固化剂共同组成。冷藏保存、空气循环固化。双组分：树脂与固化剂分别独立包装，使用时按比例混和。常温使用，但比例控制难。丙烯酸类贴片胶类型热固型：受热固化。光固型：光照固化。液态膏状粉状薄膜丙烯酸类：成分同光固型。丙烯酸类树脂填料光固化剂避光常温保存，但粘结强度及电气特性不及环氧气树脂。改性环氧树脂聚氨脂第九十二页，共122页。93课程内容一6）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展a）元件固定基本特性：——粘度：温度越高粘度越低、压力越大剪切力越高粘度越低；第九十三页，共122页。94课程内容一6）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展a）元件固定基本特性：——屈服强度：保持元件贴装后进入固化炉之前的过程中承受一定的外力震动而不出现位移的能力。相关屈服强度因素胶的质量：特性指标胶点图案：点、线、面等。以形状系数表示：胶底部面积直径与胶点高度之比。该系数越大，屈服强度越低，经验数值通常范围2.7～4.5。元器件质量粘接表面形态：物质特性（固、液、汽、气等之间）接触面积、粗糙程度、洁净程度停滞时间外力特征：大小、加速度、方向、角度第九十四页，共122页。95课程内容一6）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展a）元件固定基本特性：——粘结强度：保持元件在安装、固化、焊后及维修过程当中承受外力影响（震动、颤动、振动、应力冲击）的能力。粘结强度相关工序胶涂布：塑变能力、屈服点胶固化：受热（固化温度）、传输过程不受有限的外力影响而脱落。焊接过程：受热（焊接温度）冲击具有特定的维持元件的能力。元件安装：受外力时保障元件位置不因此发生移动、扭转、脱落、翻转。维修过程：受热（预热温度）后粘性应有所降低，以利于取下相应元件。第九十五页，共122页。96一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展b）元件焊接6）粘结剂导电胶基本构成环氧树脂聚氨酯树脂固化剂导电填料酚醛树脂丙烯酸树脂金属颗粒：银、铜、镀银非金属物：乙炔炭黑、石墨、碳纤维等聚酰亚胺第九十六页，共122页。97一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展b）元件焊接——各方异向ACF导电胶：在受压状态下在受力方向（Z）具有导电效应，而水平方向保持绝缘状态。主要成分为树脂粘合剂和导电粒子（3μm～50μm、镍金、银、锡）。6）粘结剂第九十七页，共122页。98各方异向ACF（AnisotropicConductiveFilm）导电胶树脂类型第九十八页，共122页。99课程内容一7）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展c）底部填充较快的固化时间粘接材料基本要求良好的流动性：低粘度可靠的粘结效果，能够抵抗一定的热和物理冲击良好物理、电气特性，如玻化温度、电绝缘吸湿性小或吸湿后恢复原状态很快；一定条件下的可维修性较低的固化温度第九十九页，共122页。100课程内容一7）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展c）底部填充聚酰胺粘接材料类型环氧树脂苯氧基树脂氰酸脂聚苯乙烯聚环氧乙烷双马来酰亚胺丙烯酸脂填充胶通常可为热固型树脂和热塑型树脂！第一百页，共122页。101课程内容一7）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展c）底部填充拉伸强度：垂直于胶面受力能力MPa粘接材料技术指标粘度：液体内摩擦度，用绝对粘度（Ｐa·s）表示。剪切强度：平行胶面受力能力MPa玻化温度：玻璃态（刚性）转化橡胶态（柔软）的温度Tg导热率：垂直于单位面积方向的单位温度梯度通过的热流kcal/（m・h・℃）剥离强度：单位宽度承受载荷KN/mm第一百零一页，共122页。102课程内容一7）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展c）底部填充第一百零二页，共122页。103课程内容一7）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展c）底部填充填充胶可流入的最小间隙通常为10μm左右！第一百零三页，共122页。104课程内容一7）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展c）底部填充应用：——流动性填充：完成焊料涂布、元件焊接后，再单独进行底部填充并固化。——非流动性填充：完成焊料涂布，后直接涂胶，再安放元器件，进行再流焊，一次完成元件焊接与底部填充。第一百零四页，共122页。105课程内容一流动性填充：周边填充非流动性填充：周边填充类似效果第一百零五页，共122页。106课程内容一7）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展影响因素：——阻焊层的表面张力；——阻焊层的构造，如旁路过孔、引脚；——芯片钝化表面张力；——引脚分布及间距；——芯片底部与基板间隙；——滴注精度；——基板温度；——胶的表面张力；——胶的粘性；——胶凝时间。c）底部填充第一百零六页，共122页。107课程内容一7）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展d）覆形涂敷适用于覆形涂敷的粘结剂基本性能较好的电性能物理机械性能好，具良好粘结性和柔韧性，可承受一定的温度冲击材料应为聚合型，溶剂挥发后针孔少随温度、湿度影响变化小良好的工艺适用性，粘度低于4kPa，适用各类如浸涂、喷涂及刷涂等防潮性好，不易吸湿，或吸湿后能快速恢复原性能固化后应为无色（可添加荧光物）环保第一百零七页，共122页。108课程内容一7）粘结剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展d）覆形涂敷覆形涂敷材料类型丙烯酸酯树脂：室内应用产品，可浸涂、喷涂和刷涂聚氨脂：适用耐湿热和盐雾环境工作产品，双组分使用聚对二甲苯：真空设备应用于高频组件环氧树脂：良好电性能和附着力，易脆件应保护氟碳树脂：有机硅树脂：电性能优异，防潮性好，适于高频、高温工作产品第一百零八页，共122页。109课程内容一8）清洗剂一、电子产品发展概述3、工艺材料应用发展a）清洗剂基本性能清洗剂溶基本性能化学性能稳定，不易与被清洗物发生反应；沸点低，可自行干燥；溶解力强，即KB值（贝克松脂丁醇值）适宜，避免与被清洗物相溶；表面张力和粘性小，渗透力强；低毒性，安全使用；无闪点、不易燃；环境影响小。第一百零九页，共122页。110课程内容一清洗剂类型以CFC-113(三氯三氟乙烷)为代表，溶解能力强、脱脂效率高、易挥发、无毒、不燃不爆、无腐蚀，性能稳定。对大气臭氧层有破坏作用。半水清洗剂萜烯类溶剂：BicoactEC-7(桔子水)，为桔皮和木材中提取的天然有机物。无毒无腐蚀，无环境破坏作用。溶解残留物能力良好。沸点：42.7℃，属易燃物，使用和回收注意防火。烃类混合物(如Axare138)：含极性和非极性成分。闪点高、毒性低，去除白色污染最有效。溶剂清洗剂：水清洗剂皂化剂：利用皂化剂与松香型助焊剂残留物反应后形成可溶于纯净水的脂肪酸盐（皂），去离子水漂洗完成清洗；中和剂：有效去除可溶于纯净水的助焊剂残留物和其它物质基础，去离子水漂洗完成清洗；b）清洗