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六月 30 2010

有時基本的改善 就可以影響整個品質喔 關於焊錫作業的微量濕氣建議



上一篇這 電子產業中攸關產品品質很重要的一個關鍵 微量濕氣以及033規範資料 我提到了IPC這個組織和他提到的重要幾個規範(不清楚的請先參考那篇文章了~),當然電子業生產製造的各環節都很重要,但記得那句名言『魔鬼都出現在細節』這句話嗎?有時一些作業、流程小地方的部份,卻可能是極為重要的關鍵點喔~
這次~ 我就想來簡單的聊聊關於『焊錫』這個『小地方』,我這電子產業的門外漢,如果有錯誤的地方還請各位臥虎藏龍的高手多多指教了~

針對『回流焊』(又稱再流焊)這個部分的『微量濕氣』會引起些什麼樣的問題呢?
以下做些簡單的說明與整理:

首先、『微量濕氣』在整個作業流程中如果從貼片至回流焊的時間過長,因焊膏中焊料粒子的氧化,焊劑變質、活性降低,會導致焊膏不回流,産生錫珠。
解決方法一個是選用工作壽命長一些的焊膏,減輕這部分影響之外,另外則是使用防潮櫃、乾燥櫃低濕度的保管保存方式,降低錫膏的微量含水量,減少氧化的關鍵因素『微量濕氣』這部份。

其他由於『微量濕氣』的『問題』還有幾個需要留意的地方:

『立碑』問題(曼哈頓現象tomb stone)

曼哈頓現象』是由於回流焊過程中元件兩端焊盤上錫膏的表面張力不平衡所致,元件的一端焊接在焊盤上,而另一端則翹立,這種現象就稱爲曼哈頓現象。

如何避免豎碑現象的發生:
1、 焊盤、元件表面『無氧化』。
2、 焊盤設計一致,焊盤上面無過孔。
3、 貼片時儘量保證貼裝精度在90%以上。
4、 回流焊爐在焊接時一定要先試驗,找到合適的溫度曲線工藝後再大批量焊接。

『枕頭效應』(Head-in-Pillow),也可以叫做『枕頭現象』。

枕頭效應』主要是在BGA元件的回流過程中,由於元件或是電路板的板蹺(warping), 使BGA錫球和錫膏分開了,然後各自的表面層被氧化(oxidized), 當再接觸時,就形成『枕頭形狀的焊接』,而不是完整的良好焊接了。

枕頭效應也有可能是由於被汙染了錫球的BGA, 或是因爲無鉛的較高爐溫曲綫而使BGA錫球過早氧化,以及其他各種原因的綜合而引起的現象。

建議的解決辦法有:
1、使用可靠性高的焊接材料。
2、做到精確良好的印刷錫膏過程。
3、確保BGA錫球不會被汙染或是過早被『氧化』

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六月 29 2010

電子產業中攸關產品品質很重要的一個關鍵 微量濕氣以及033規範資料


這次整理了一些比較屬於『專業電子產業』與『乾燥』、『濕氣』特別是『微量濕氣』的部份,會影響電子產品的成品與半成品的良率、可靠度有所影響的一些資訊,並且這並不是一個秘密或是多專業難以控制的變數和因子,而且他也已經有官方機構提供了一個只要遵守、參考,就可以有效的提升整個產品品質,讓生產管理、品質管理有漂亮的數字,客戶滿意度當然也就拉高了,而這個關鍵辦法卻不是以『改善製造、生產流程』或是『尋找更好的原料、元件』和『高檔專業的生產設備、品檢設備』就可以達到的喔~

首先~ 先來介紹一個美國的電子工業規範組織:
IPC 國際電子工業聯接協會(Association Connecting Electronics Industries)官方網址點這

針對電子產業中『焊接流程』、『材料』、『濕敏元件』等會因為微量濕氣影響品質、良率、可靠度…等等提出規範來強化產業界這部份需求,首先簡單的介紹一下這個組織單位。
IPC是電子電路組裝、製造的北美組織,我們平時說的J-STD-XXX, 都是IPC的標准,可以說是這產業參考標准,大部分OEM, ODM, 和EMS公司的電子組裝制造,也是參照IPC這個標准。 另外,除美洲市場之外,其他地區也有類似的標準規範如:
JIS是日本JSA(Japanese Standards Association)的規範標准。
IEC(International Electro technical Commission)是歐盟的標准。
很多總部在日本或是歐洲的電子制造商,都會參考這兩個組織的規範作為標准。

其中呢,有幾個規範特別與『微量濕氣』有關鍵的參考價值:

IPC-J-STD-005內容主要為:焊膏的要求
規定了進行高質量電子互連所用的焊膏的特性描述和測試的一般要求,本規範是一個質量控制文件,無意直接關聯制造工藝中材料的性能。

IPC J-STD-020D內容主要為:
非氣密封裝固態表面貼裝器件濕度/回流焊敏感度分類

本標准用于確定最初的可靠性鑒定應該采用的分類級別。這些元器件必須得到正確的包裝、儲存及運輸以避免接下來在回流焊時受到熱損傷及機械損傷。

IPC J-STD-033B 內容主要為:
對濕度、回流焊敏感的表面貼裝器件的處置、包裝、發送及使用方法

本標准是針對表面貼裝器件制造商及用戶關于對濕度 、回流焊敏感的 表面貼裝器件 的處置、包裝、發運及使用的方法。這些方法可幫助企業避免對濕度、回流焊敏感的表面貼裝器件受到濕氣與暴光的損傷。使用這些方法,能做到回流焊接時器件安全而無損傷。方法如:幹燥的包裝過程、使用密封的幹燥包裝使得器件從密封之日起能有至少12個月的保存期限。

其中這兩個部分:
IPC/JEDEC J-STD-020D 塑料集成電路(IC)SMD的潮濕/回流敏感性分類
IPC/JEDEC J-STD-033B 潮濕/回流敏感性SMD的處理、包裝、裝運和使用標准

尤其關鍵和重要!

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