欢迎来到千学网!
您现在的位置:首页 > 实用文 > 其他范文

无铅电子装配的材料及工艺考虑

时间:2022-12-06 09:37:49 其他范文 收藏本文 下载本文

今天小编在这给大家整理了无铅电子装配的材料及工艺考虑,本文共5篇,我们一起来阅读吧!

无铅电子装配的材料及工艺考虑

篇1:无铅电子装配的材料及工艺考虑

无铅电子装配的材料及工艺考虑

Material and Techniques for Lead-Free Electronic Assembly

J.Reachen

伴随欧洲电子电气设备指导法令(WEEE Directive)宣布到部分含铅电子设备的生产和进口在欧盟将属非法,以及国外同业竞争者在全球不断推广无铅电子装配,相伴而生的对各种合金混合物的完好性和可靠性等问题的考虑越来越受到重视。简言之,到底选用哪种合金,这一问题变得越来越紧要。本文将对Sn/Ag、Sn/Ag/Cu和Sn/Cu等三种合金做深入考察,并对其可靠性试验结果与工艺上的考虑进行比较。

Sn/Ag合金

Sn/Ag3.5-4.0合金在混合电路与电子组装工业的使用时间较长。正因如此,部分业者对使用Sn/Ag作为一种无铅替代合金感觉得心应手。但不巧的是这种合金存在几方面的问题。首先这种合金的熔融温度(221度)和峰值回流温度(2400-260度)对于许多表面安装部件和过程来说显得偏高。此外,这种合金还含有3.5-4%的银,对某些应用构成成本制约。而最主要的问题是这种合金会产生银相变问题从而造成可靠性试验失效。

我们注意到,在进行疲劳试验(结果如表1)时,Sn96/Ag4在其中一种循环设置上产生了失效。对此问题作进一步研究得出的结论是:失效起因于相变。相变的产生是因合金的不同区有着不同的冷却速率而致。

为对此问题进行深入研究,用一根Sn96/Ag4焊条,从底部对其进行回流加热及强制冷却,以便对其暴露在不同冷却速率下的合金的微结构进行观察。Sn96/Ag4合金按冷却速率的不同产生三种不同的相。由此考虑同样的脆性结构会存在于焊接互连中,从而造成焊区失效。正是由于这种原因,大多数OEM及工业财团反对把Sn/Ag作为主流无铅合金来用。银相变问题的存在也对高银Sn/Ag/Cu合金提出了质问。

Sn/Ag/Cu合金

尽管涉及专利保护方面的问题,世界大部分地区还是倾向选用Sn/Ag/Cu合金。但到底选择什么样的合金配方?本文将重点讨论两种Sn/Ag/Cu合金:受各种工业财团推崇的Sn/Ag/Cu0.5合金和相应的用作低银含量合金的Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5。

两种Sn/Ag/Cu合金的比较

在讨论两种合金体系的可靠性试验结果之前,先凭经验对两种合金作一比较是有益的。大体上看两种合金很相似:两者都具有极好的抗疲劳特性、良好的整体焊点连接强度以及充足的基础材料供应。但两者之间确也存在一些细微的差异值得讨论。

熔点

两合金的熔点极为相似:Sn/Ag4/Cu0.5熔点为218度,Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5熔点为217度。业界对这种差异是否构成对实际应用的影响存在争议。但如能对回流过程严格控制,熔点温度变低会因减少元件耐受高温的时间而带来益处。

润湿

两种合金比较,自然地会对选择高银含量合金的做法抱有疑问,因为银含量变高会增加产品成本。有臆测认为高银合金有助于改进润湿。但润湿试验结果显示,低银含量合金实际上比高银合金润湿更强健和更迅速。

专利态势

工业界渴望找到一种广泛可获的合金。因此,专利合金是不大受欢迎的。尽管Sn/Ag4/Cu0.5合金没有申请专利,而Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5已申请了专利,但选择时需要全面了解两种合金的专利约束作用和实际供应源情况才好确定。

上面已谈到,Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5合金已获专利。但它已授权给焊料制造商使用,对授权使用者无数量限制和无转让费用。目前,这一合金可通过北美、日本和欧洲的数家焊料厂商在全球范围内获取。尽管Sn/Ag4/Cu0.5合金没有申请专利,但用这种合金制成的焊点连接是有专利的,而在美国具有这种产品销售授权的电子级焊料厂商的数量极为有限。

尽管用Sn/Ag4/Cu0.5制作的焊点有可能侵犯现有的专利权,但业界还是建议使用这种合金。人们曾假想地认为,通过给这种系统施加预先工艺可以避开专利纠纷。但这种想法是错误的,因为大多数的专利说明都会涉及合金成份和应用范围(焊点)两部分内容。换句话说,如果预先工艺能够得到证实,突破专利的合金成份限制是可能的。但如果专利说明做得很完善,那么还需向声明了电子装配焊接特定用法的'应用部分进行挑战。总的来说,这意味着即使制造商正在使用一种专利规定范围(如Sn/Ag4/Cu0.5)以外的合金,但如果在制造过程中,此合金“偶获”基础金属成分(一般为铜)并因而形成一种含有专利规定范围内的成份构成的金属间化合物的话,那么该制造商就会因侵犯了专利权而受到法律的裁决。

金属成本

专利载明的银含量范围为3.5%-7.7%。如此高的银含量使得焊料的大量使用变得成本高昂;装填波峰焊锅时,每1%的银大约使成本增加0.66美元/磅(见表2)。为控制成本,有人建议在波峰焊应用中使用不含银的无铅合金,在表面安装应用中使用含银合金。但正如下面所要讨论的,使用这种方法会因Sn/Cu和双合金工艺存在不足而造成失效。

Sn/Cu的工艺缺陷

遏制成本的想法虽说合情合理,但引用Sn/Cu需要考虑几方面的因素。第一,此合金的熔融温度为227度,使其在许多温度敏感应用上受限。此外,它比其它无铅焊料的湿润性差,在许多应用中需引入氮和强活性助焊剂并可造成与润湿相关的缺陷,这点已得到广泛证明。还有,一般来讲Sn/Cu表面张力作用较低,在实施PTH技术时容易进入套孔(barrel)中,且缺乏表面安装装配过程所要求的耐疲劳强度。最后一点,该合金的耐疲劳特性差,可导致焊区失效,从而抵销了节省成本的初衷。

双合金装配

还应注意的是,除Sn/Cu引起相关问题外,使用双焊料合金(SMT过程使用Sn/Ag/Cu,波峰焊使用Sn/Cu)也存在问题。Sn/Ag/Cu、Sn/Cu混用不宜提倡,因为这会造成合金焊点连接的不均匀性。如果这一情形出现,那么制成的焊点会因不能消除应力和应变而易产生疲劳失效。由于存在这些潜在的混用问题,因此在进行修复或修补时就需要开列两种合金的存货清单,并给出具体的指令进行监控,以使两合金不发生混用。然而,经验显示,不论对这种情形监控得多好,操作员都会趋向使用易用性最好也即流动性最好且熔融温度较低的焊料。因此,尽管焊

点最初由Sn/Cu来装配,但大量修补工作可能会用Sn/Ag/Cu合金来完成。如果两种产品都在生产现场使用,那么RA会常用到,不只是好用的问题。双合金装配工艺的要害问题是会导致潜在的可靠性失效且很难对此进行有效地监控。

焊点连接的可靠性试验

为分析Sn/Ag/Cu和Sn/Cu的可靠性,对它们进行各种热和机械疲劳试验。试验描述和试验结果如下:

热循环试验结果

测试板用Sn/Cu0.7、Sn/Ag4/Cu0.5和 Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5,以及1206薄膜电阻器制作。之后在-40度到125度的温度范围内,以300、400、500次的15分循环量对该板施以热冲击。然后将焊点分切,检查是否存在裂痕。

试验后检查的结果显示,Sn/Cu合金由于湿润性不好导致某些断裂焊点的产生。此外,成形很好的Sn/Cu焊点在施以第三种500次重复循环设置的试验时,也显示有断裂。

有意思的是Sn/Ag4/Cu0.5和 Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5合金在经历高达500次重复的试验后没有任何断裂迹象。这显示出Sn/Ag/Cu合金具有Sn/Cu无法比拟的极为优异的耐热疲劳性。但需要注意的是,Sn/Ag4/Cu0.5合金在经过热循环处理后焊点的晶粒(grain)结构的确产生了一些变化。

机械强度-挠性测试

测试板用Sn/Cu0.7、Sn/Ag4/Cu0.5和 Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5,以及1206薄膜电阻器制作,对它进行挠性测试。用Sn/Cu0.7制作的焊点在挠性测试中产生断裂,这显示焊点不能承受大范围的机械应力处理。相反由Sn/Ag4/Cu0.5和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5制作的焊点却满足所有的挠性测试要求。

混合解决方案?

为消除电子行业存在的隐患,已开发出了一种完全无铅装配的混合解决方案。她用粗糙的锡铅成品(QFP 208 IC)、有机表面保护剂PWB和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5合金焊膏构成系统,以复杂性或成本都不太高的方式达到了完全无铅装配的目的。取得成功的关键是这种装配方法能够承受峰值温度为234度的回流加热。需要注意的是,这种装配方法要经过惰性环境的处理。当然,限于元件的效用性问题,以及由元件热容、夹具固定等原因引起?=T变化而造成事实上不是所有的装配过程都能达到234度的峰值板温度,因此不是所有装配都能够进行上述处理。但它给我们的重要提示是,在某些情形下,通过引入某些材料,实现无铅焊接可以变得轻而易举。

结论

无铅焊接问题已受到广泛关注。其中有许多是源自对法规环境的担忧和市场行为的推进。由此大大刺激了活动的开展,其中一些工作对行业的发展是有益的。 加工和可靠性方面存在的几个问题与Sn/Cu合金的使用有关。此外,装配一种电路板使用两种合金也存在问题。如前所述,银是Sn/Ag/Cu合金的高成本组份。由于同低银合金比较,高银合金在加工、可靠性或效用性方面没有特别优势,因此在所有焊接应用中使用不太昂贵的合金才是合情合理的。事实上,低银合金不存在高银合金潜在的银相变问题,且能改进润湿以及熔融温度也稍低。这种合金可从全球数家制造商处购得。最重要的是,体现着Sn/Ag/Cu合金系多种优点的低银Sn/Ag/Cu合金不存在成本局限性问题,因而可在所有的焊料操作中使用。这样便消除了因采用Sn/Cu合金和双合金工艺而引发的相关问题。

篇2:无铅电子装配的材料及工艺考虑

无铅电子装配的材料及工艺考虑

Material and Techniques for Lead-Free Electronic Assembly

J.Reachen

伴随欧洲电子电气设备指导法令(WEEE Directive)宣布到20部分含铅电子设备的生产和进口在欧盟将属非法,以及国外同业竞争者在全球不断推广无铅电子装配,相伴而生的对各种合金混合物的完好性和可靠性等问题的考虑越来越受到重视。简言之,到底选用哪种合金,这一问题变得越来越紧要。本文将对Sn/Ag、Sn/Ag/Cu和Sn/Cu等三种合金做深入考察,并对其可靠性试验结果与工艺上的考虑进行比较。

Sn/Ag合金

Sn/Ag3.5-4.0合金在混合电路与电子组装工业的使用时间较长。正因如此,部分业者对使用Sn/Ag作为一种无铅替代合金感觉得心应手。但不巧的是这种合金存在几方面的问题。首先这种合金的熔融温度(221度)和峰值回流温度(2400-260度)对于许多表面安装部件和过程来说显得偏高。此外,这种合金还含有3.5-4%的银,对某些应用构成成本制约。而最主要的问题是这种合金会产生银相变问题从而造成可靠性试验失效。

我们注意到,在进行疲劳试验(结果如表1)时,Sn96/Ag4在其中一种循环设置上产生了失效。对此问题作进一步研究得出的`结论是:失效起因于相变。相变的产生是因合金的不同区有着不同的冷却速率而致。

为对此问题进行深入研究,用一根Sn96/Ag4焊条,从底部对其进行回流加热及强制冷却,以便对其暴露在不同冷却速率下的合金的微结构进行观察。Sn96/Ag4合金按冷却速率的不同产生三种不同的相。由此考虑同样的脆性结构会存在于焊接互连中,从而造成焊区失效。正是由于这种原因,大多数OEM及工业财团反对把Sn/Ag作为主流无铅合金来用。银相变问题的存在也对高银Sn/Ag/Cu合金提出了质问。

Sn/Ag/Cu合金

尽管涉及专利保护方面的问题,世界大部分地区还是倾向选用Sn/Ag/Cu合金。但到底选择什么样的合金配方?本文将重点讨论两种Sn/Ag/Cu合金:受各种工业财团推崇的Sn/Ag/Cu0.5合金和相应的用作低银含量合金的Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5。

两种Sn/Ag/Cu合金的比较

在讨论两种合金体系的可靠性试验结果之前,先凭经验对两种合金作一比较是有益的。大体上看两种合金很相似:两者都具有极好的抗疲劳特性、良好的整体焊点连接强度以及充足的基础材料供应。但两者之间确也存在一些细微的差异值得讨论。

熔点

两合金的熔点极为相似:Sn/Ag4/Cu0.5熔点为218度,Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5熔点为217度。业界对这种差异是否构成对实际应用的影响存在争议。但如能对回流过程严格控制,熔点温度变低会因减少元件耐受高温的时间而带来益处。

润湿

两种合金比较,自然地会对选择高银含量合金的做法抱有疑问,因为银含量变高会增加产品成本。有臆测认为高银合金有助于改进润湿。但润湿试验结果

[1] [2] [3] [4]

篇3:电子装配工艺毕业生求职信

电子装配工艺毕业生求职信模板

您好!

感谢您抽出宝贵的时间来阅读我的求职信!请允许我做个简单的自我介绍。

本人是柳州市第一职业技术学校毕业生,所属专业是电子装配工艺,在校期间本人能做到遵守学校规章制度,上课认真听讲,依时完成作业。

我的性格活泼开朗,容易与人相处,能吃苦耐劳,工作脚踏实地,有较强的责任心。大学毕业后,于20xx年2月至xx年7月在珠海康威特电气有限公司工作,任职高频开关电源模块检验员。

我的岗位质检员工作任务职责主要是负责全公司出货产品以及半成品的检验,填写合格证、检验记录、说明书等产品附件出厂,和负责向公司工程技术部报送工程质量月报表和不合格品信息,对负责工程(产品)一般不合格品的确定及其处置结果的验证,并参与其评审,建立不合格品登记台帐,填写不合格品处置单。负责做好“自检和工序交接检”制度的落实,协助领导健全质量管理网络和质量保证体系,参与质量事故反馈的调查、分析和处理,坚持三不放过原则,杜绝重大质量事故。

部门方针是争取一次成功,追求完全可靠;我的岗位技能主要是高频开关电源理论的熟悉,对于电子测量仪器与仪表的`灵活使用精度保证,了解电子产品结构工艺等。实际操作机器能力强,调试、老化、检验模块机器,熟悉其生产流程生产过程及其各环节需注意事项,熟悉产品功能测试机的维修和保养。严格遵守iso900质量管理体系的标准、与及产品各个检验指标要求来检验机器出厂,实行对产品质量的控制,目标是交验合格率达到100;顾客满意度为100。在岗位上工作了一年多了,我对于电子产品的生产流程以及组装技术、产品出厂、还有机器的质量品质,各个指标要求,合格产品和不合格品的严格要求,这些测试质检技术员的工作我都非常掌握和熟悉,积累了一定的电子产品行业工作经验。

在这个充满竞争与挑战的社会,我深信凭着自己的实力与青春及不怕困难的精神一定会得到贵单位的承认与肯定,如果觉得我符合要求。

我坚信一个人惟有把所擅长和所有的热情投入到社会中才能使自我价值得以实现,所以别人不愿做的,我会义不容辞的做好;别人能做到的,我会尽最大努力做到更好!不管将来身处哪个职位,我都愿与未来同事携手共进,共创辉煌!

感谢您在百忙之中读完我的求职简历,诚祝事业蒸蒸日上!

此致

敬礼!

求职人:

20xx年xx月xx日

篇4:大学生万用表装配电子工艺实习报告

大学生万用表装配电子工艺实习报告

一、实习目的

1、熟悉和掌握电烙铁的使用方法。

2、通过万用表的组装实训,进一步熟悉万用表的结构、工作原理和使用方法。

3、了解电路理论的实际应用,熟悉仪表的装配和调试工艺。

二、实习器材

1、电烙铁、焊锡膏、焊锡丝、烙铁架。

2、MF—47万用表套件。

3、十字螺丝刀、尖嘴钳、剪刀。

4、电路实验箱、数字万用表。

三、实习概要

1、元件清单

2、安装顺序

(1)安装前的准备工作

①在焊接前,我们应该前检查我们的万用表的元件清单,清点完后请将材料放回塑料袋,弄清各元件的名称、外形、大小、极性以及了解它们的安装方法。

②电子元器件的引线成形,主要是为了使元件排列整齐美观、满足安装尺寸与印制电路板的配合要求等手工操作中主要用尖嘴钳或镊子将插装焊接的元器件引线加工成形。

③取出28个普通电阻,用数字万用表测量出各个电阻阻值并做好标记。分别将读出来的电阻插到对应的.28个电阻的位置上,完成后,用数字万用表分别检测每个电阻的阻值,看是否有电阻读错,将四个二极管也插到上面。

④将V 型电刷和后盖等零件放入工具箱中,取出MF—47线路板放在工作台上。

⑤烙铁头应保持清洁,并且镀上一层焊锡,新的烙铁使用前必须先对烙铁头进行处理,再通电加热。将烙铁沾上焊锡在焊锡膏中来回摩擦,直至烙铁头上镀上一层锡,烙铁使用时间长久,烙铁头表面会产生氧化层及凹凸不平,也需先锉去氧化层,修整后再镀锡,如果烙铁头上挂有很多的锡,可在烙铁架中底座上抹去多余的锡,然后放在烙铁架上。

(2)万用表的安装过程

①按照实验原理图将电阻器准确装入规定位置,要求标记向上,字向一致,尽量使电阻器的高低一致,焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根去。

②然后焊接4个二极管和电容,注意二极管和电容的正负极性。

③根据装配图固定4个支架,晶体管插座,保险丝夹。

④焊接转换开关上交流电压档和直流电压档的公共连线,各档位对应的电阻元件及其对外连线,最后焊接电池架的连线,至此,所有的焊接工作已完成。

⑤电刷的安装,应首先将档位开关旋钮打到交流250伏档位上,将电刷旋钮安装卡转向朝上,V形电刷有一个缺口,应该放在左下角,因为电路板的三条电刷轨道中间的两条间隙较小,外侧两条较大,与电刷相对应,当缺口在左下角时电刷接触点上面有两个相距较远,下面两个相距较近,一定不能放错,电刷四周都要卡入电刷安装槽,用手轻轻按下,即可安装成功。

⑥检查、核对组装后的万用表电路,底板装进表盒,装上转换开关旋纽,送指导教师检查。

3、注意事项

(1)电烙铁不宜长时间加热,长时间不用应切断电源。

(2)在元器件成形过程中应注意:

① 引线不应在根部弯曲,至少要离根部2mm以上。

② 弯曲处的圆角半径R要大于两倍的引线直径。

③ 弯曲后的两根引线要与元件本体垂直,且与元件中心位于同一平面内。

④ 元器件的标志符号应方向一致,处于便于观察的位置。

(3)在拿起线路板的时候,最好带上手套或者用两指捏住线路板的边缘,不要直接用手抓线路板两面有铜箔的部分,防止手汗等污渍腐蚀线路板上的铜箔而导致线路板漏电。

(4)如果在完装完毕后发现高压测量的误差较大,可用酒精将线路板两面清洗干净并用电吹风烘干,电路板焊接完毕后,用橡皮将三圈导电环上的焊锡膏、汗渍等残留物擦干净,否则易造成接触不良。

(5)焊接时一定要注意电刷轨道上一定不能粘上锡,否则会严重影响电刷的运转,为了防止电刷轨道粘锡,切忌用烙铁运载焊锡,由于焊接过程中有时会产生气泡,使焊锡飞溅到电刷轨道上,因此应用一张圆形厚纸垫在线路板上。

(6)在每一个焊点加热的时间不能过长,否则会使焊盘脱开或脱离线路板,对焊点进行修整时,要让焊点有一定的冷却时间,否则不但会使焊盘脱开或脱离线路板,而且会使元器件温度过高而损坏。

四、原理介绍

基本原理:

万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头,当微小电流通过表头,就会有电流指示。但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。

1、测直流电流原理

在表头上并联一个适当的电阻(叫分流电阻)进行分流,就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值,就能改变电流测量范围。

2、测直流电压原理

在表头上串联一个适当的电阻(叫倍增电阻)进行降压,就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值,就能改变电压的测量范围。

3、测交流电压原理

因为表头是直流表,所以测量交流时,需加装一个并、串式半波整流电路,将交流进行整流变成直流后再通过表头,这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。

4、测电阻原理

在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,使电流通过被测电阻,根据电流的大小,就可测量出电阻值,改变分流电阻的阻值,就能改变电阻的量。

五、电路调试

1、焊好表头引线正端,数字表拨至20K档,红表棒接A点,黑表棒接表头负端,调可调电阻WH2,使显示值为2.5K(温度为20℃),调好好后焊好表头线负端,通过此方法基本可校准,但如果有条件最好用数字校验台校试。

2、有电源和电箱的校准法:

(1)首先查看自己组装的万用表的指针是否对准零刻度线,如果没有对准,则进行机械调零。然后装入一节1.5伏的二号电池和一节9伏的电池。

(2)档位开关旋钮打到欧姆档的各个量程,分别将表笔短接,然后调节电位器旋扭,观察指针是否能够指到零刻度线。

(3)档位开关旋钮打到直流电压2.5伏档,用表笔测量一节1.5伏的电池,在表盘上观察指针的偏转是否正确。

(4) 档位开关旋钮打到直流电压10伏档,用表笔测量一节9伏的电池,在表盘上观察指针的偏转是否正确。

(5) 档位开关旋钮打到交流电压250伏档,用表笔测量插座上的交流电压。

(6)档位开关旋钮打到10K欧姆档,测量一个6.75M的电阻。

(7)然后依次检测其它欧姆档位。如果有标准的万用表,则可以将测量的值进行比较,各档检测符合要求后,即可投入使用。

篇5:XRF技术在无铅化工艺产品分析中的应用

XRF技术在无铅化工艺产品分析中的应用

介绍了XRF技术对无铅化产品和无铅化工艺中铅的快速无损分析的.原理及其在实际检测中的应用. 采用自行研制的XRF-1000X射线荧光仪对无铅焊料及镀层进行快速无损分析, 其过程简单、结果准确、精度高.

作 者:任家富 庹先国 穆克亮 林娟 REN Jia-fu TUO Xian-guo MU Ke-liang LIN Juan  作者单位:成都理工大学,四川,610059 刊 名:分析试验室  ISTIC PKU英文刊名:CHINESE JOURNAL OF ANALYSIS LABORATORY 年,卷(期):2007 26(8) 分类号:O657.34 关键词:无铅化   X射线荧光分析   快速无损分析  

电子装配个人简历

机械制造及工艺教程-第七章 装配工艺基础

电子装配教学总结

电子工艺实习总结

电子工艺实习工作报告

电子工艺实习总结

电子工艺实习报告

电子工艺实习自我鉴定

飞机无型架装配技术

电子工艺实习报告5000字

《无铅电子装配的材料及工艺考虑(共5篇).doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式

点击下载本文文档