无铅制程检查表
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焊料从发明到使用,已有几千年的历史。
Sn/Pb焊料以其优异的性能和低廉的成本,一直得到人们的重用,现已成为电子组装焊接中的主要焊接材料。
但是,铅及其化合物属于有毒物质,长期使用会给人类生活环境和安全带来较大的危害。
从保护地球村环境和人类的安全出发,限制使用甚至禁止使用有铅焊料的呼声越来越强烈,这种具有悠久应用历史的Sn/Pb焊料,将逐渐被新的绿色焊料所替代,在进入二十一世纪时,这将成为可能。
人体通过呼吸,进食,皮肤吸收等都有可能吸收铅或其化合物,铅被人体器官摄取后,将抑制蛋白质的正常合成功能,危害人体中枢神经,造成精神混乱、呆滞、生殖功能障碍、贫血、高血压等慢性疾病。
铅对儿童的危害更大,会影响智商和正常发育。
电子工业中大量使用的Sn/Pb合金焊料是造成污染的重要来源之一,在制造和使用Sn /Pb焊料的过程中,由于熔化温度较高,有大量的铅蒸气逸出,将直接严重影响操作人员的身体健康。
波峰焊设备在工作中产生的大量的富铅焊料废渣,对人类生态环境污染极大。
近年来有关地下水中铅的污染更引起人们的关注,除了废弃的蓄电池大量含铅外,丢弃的各种电子产品PCB上所含的铅也不容忽视。
以美国为例,每年随电子产品丢弃的PCB约一亿块,按每块含Sn/Pb焊料10克,其中铅含量为40%计算,每年随PCB丢弃的铅量即为400吨。
当下雨时这些铅变成溶于水的盐类,逐渐溶解污染水,特别是在遇酸雨时,雨中所含的硝酸和盐酸,更促使铅的溶解。
对于饮用地下水的人们,随着时间的延长,铅在人体内的积累,就会引起铅中毒。
二十世纪九十年代初,由美国国会提出了关于铅的限制法案,并由工作小组着手进行无铅焊料的研究开发活动。
目前,美国已在汽车、汽油、罐头、自来水管等生产和应用中禁止使用铅和含铅焊料。
但该法案对电子工业产生的效能并不大,在电子产品中禁止使用含铅焊料进展缓慢。
欧洲和日本等发达国家对焊料中限制铅的使用也很关注。
对于居住环境意识较强的欧洲,欧盟于1998年通过法案,已明确从2004年1月1日起任何制品中不可使用含铅焊料,但因技术等方面的原因,在电子产品中完全禁止使用铅有可能推迟至2008年执行。
一、锡膏丝印工艺要求1、解冻、搅拌首先从冷藏库中取出锡膏解冻至少4小时,然后进行搅拌,搅拌时间为机械2分钟,人手3分钟,搅拌是为了使存放于库中的锡膏产生物理分离或因使用回收造成金属含量偏高使之还原,目前无铅锡膏Sn/Ag3.0/Cu0.5代替合金,比重为7.3,Sn63/Pb37合金比重为8.5因此无铅锡膏搅拌分离时间可以比含铅锡膏短。
2、模板不锈钢激光开口,厚度80-150目(0.1-0.25mm)、铜及电铸Ni模析均可使用。
3、刮刀硬质橡胶(聚胺甲酸酯刮刀)及不锈钢金属刮刀。
4、刮刀速度\角度每秒2cm-12cm。
(视PCB元器件大小和密度确定);角度:35-65℃。
5、刮刀压力(图一)1.0-2Kg/cm2 。
6、回流方式适用于压缩空气、红外线以及气相回流等各种回流设备。
7、工艺要求锡膏丝印工艺包括4个主要工序,分别为对位、充填、整平和释放。
要把整个工作做好,在基板上有一定的要求。
基板需够平,焊盘间尺寸准确和稳定,焊盘的设计应该配合丝印钢网,并有良好的基准点设计来协助自动定位对中,此外基板上的标签油印不能影响丝印部分,基板的设计必需方便丝印机的自动上下板,外型和厚度不能影响丝印时所需要的平整度等。
8、回流焊接工艺回流焊接工艺是目前最常用的焊接技术,回流焊接工艺的关键在于调较设置温度曲线。
温度曲线必需配合所采用的不同厂家的锡膏产品要求。
二、回流焊温度曲线本文推荐的无铅回流焊优化工艺曲线说明(如图二):推荐的工艺曲线上的四个重要点:1、预热区升温速度尽量慢一些(选择数值2-3℃/s),以便控制由锡膏的塌边而造成的焊点桥接、焊球等。
2、活性区要求必须在(45-90sec、120-160℃)范围内,以便控制PCB基板的温差及焊剂性能变化等因数而发生回流焊时的不良。
3、焊接的最高温度在230℃以上保持20-30sec,以保证焊接的湿润性。
4、冷却速度选择在-4℃/s。
回流温度曲线如下:(图二)图二中红色曲线推荐对焊点亮度要求的客户回流曲线湿度变化说明:1、焊锡膏的焊剂在湿度升至100℃时开始熔化(开始进入活性时期),焊锡膏在活化区的主要作用是将被焊物表面的氧化层去掉,如果活性区的时间过长,焊剂会蒸发挥过快,也会造成焊点表面不光滑,有颗粒状。
无铅无卤素制程详细介绍1 前言1.1 何为无卤基材按照JPCA-ES-01-2003标准:氯(C1)、溴(Br)含量分别小于0.09%Wt(重量比)的覆铜板,定义为无卤型覆铜板。
(同时,CI+Br总量≤0.15%[1500PPM])1.2 为什么要禁卤卤素,指化学元素周期表中的卤族元素,包括氟(F)、氯(CL)、溴(Br)、碘(1)。
目前,阻燃性基材,FR4、CEM-3等,阻燃剂多为溴化环氧树脂。
溴化环氧树脂中,四溴双酚A、聚合多溴联苯,聚合多溴联苯乙醚,多溴二苯醚是覆铜板的主要阻燃料,其成本低,与环氧树脂兼容。
但相关机构研究表明,含卤素的阻燃材料(聚合多溴联苯PBB:聚合多溴化联苯乙醚PBDE),废弃着火燃烧时,会放出二嗯英(dioxin戴奥辛TCDD)、苯呋喃 (Benzfuran)等,发烟量大,气味难闻,高毒性气体,致癌,摄入后无法排出,不环保,影响人体健康。
因此,欧盟发起,禁止在电子信息产品以 PBB、PBDE作为阻燃剂。
中国信息产业部同样文件要求,到2006年7月1日起,投入市场的电子信息产品不能含有铅、汞、六价铬、聚合多溴联苯或聚合多溴化联苯乙醚等物质。
欧盟的法律禁止使用的是PBB和PBDE等六种物质,据了解,PBB和PBDE在覆铜板行业已基本上不在使用,较多使用的是除PBB和PBDE以外的溴阻燃材料,例如四溴双苯酚A,二溴苯酚等,其化学分子式是CISHIZOBr4。
这类含溴作阻燃剂的覆铜板未有任何法律法规加以规定,但这类含溴型覆铜板,燃烧或电器火灾时,会释放出大量有毒气体(溴化型),发烟量大;在PCB作热风整平和元件焊接时,板材受高温(>200)影响,也会释放出微量的溴化氢;是否也会产生二恶英,还在评估中。
因此,含有四溴双酚A阻燃剂的FR4板材,目前法律上没有被禁止,还可以使用,但不能叫作无卤板材。
本文讨论的是无卤素印制板的加工特点、加工过程的一些体会。
1.3 无卤基板的原理就目前而言,大部分的无卤材料主要以磷系和磷氮系为主。
ROSH检验和制程要求一、基础知识。
1.ROSH:英文原文为:Restriction of Hazardous Substance;中文为:危害物质禁用指令;2.欧盟指令所指的危害物质有:Pb铅;Hg:汞;Cd隔;Cr6+六价铬;PBDE聚溴二苯醚;PBB聚溴联苯;生产制程中不含这六种有害物质或者含量在规定的范围内,我们称为ROHS制程;生产制程中只针对不含Pb或Pb含量在规定范围内,我们称为无铅制程;RoHS是一个大前提,无铅只是RoSH的一部分,是从属关系;3.ROSH要求:Cd:100ppm;其它:1000ppm二、测试标准及方法:注明:测试方法中所指测试设备,一般工厂使用ROSH环境测试仪就行(天瑞生产);前期处理方法中,指按欧盟标准中所指方法提取物质,一般工厂做不了,只有实验室才能做。
三、无铅工艺制程针对电子厂来说,重点在无铅方面控制,其它类似,可由供应商提供认证书及保证,有铅焊料:锡63%铅37%无铅焊料(常用):sn96.5/ag3.0/cu0.5;sn99/ag0.3/cu0.7从工程上要考虑方面:元件(IC元件、被动元件、连接器元件等)PCB(浸金板、OSP/Entek板、化银板)焊料(锡膏、锡丝、锡条、锡球)助焊剂(Flux、稀释剂、助焊膏)焊接设备(Reflow、Wave solder、Hand solder、BGA Rework)废料回收(锡渣回收利用)组装制程控制(各阶段都需特殊的制程设定)定义绿色无铅产品标准:在产品设计、生产、使用、废弃的全过程注重环境行为设计时,考虑资源与能源的保护与利用;生产时,用无废少废技朮和清洁生产工艺;使用时,无害于公众健康;废弃时,考虑产品的易于回收和处置。
制和要求:1、绿色的供应厂商和零件,部件:这样要求所以涉及的零件,部件,等都必须使用RoHS材料。
即不得含有以上六种禁用物质。
A、供应厂商的认定:应鉴别,选择,发展和确定具有能力制造提供RoHS零件/元件的供应厂商,作为需求RoHS的产品制造所使用的零件/元件的来源。
SMT车间RoHS制程规定一、目的:鉴于世界上大部分的国家,出于环境保护的目的,出台的一系列限制在电子电气设备中使用有害物质的法规,将于2006年7月1日起执行以及客户的要求。
公司决定引入无铅制程,为规范无铅制程的管理,严格控制生产流程,防止在生产过程中的铅污染,本车间特出台此规定。
二、范围:本规定适用于SMT车间无铅生产流程。
三、生产过程切换确认:;在切换工作完成后,当班管理人、IPQC必须跟据《SMT无铅制程检查表》的内容对各岗位进行检查、确认,待确认合格后方可开始生产;2、在生产过程中,禁止使用没有RoHS标示的工具、物料等一切物品,特殊情况下必须经当班管理人确认后才能使用。
四、无铅制程中各岗位要求:。
为防止在生产过程中由于人员的原因造成铅污染,所有人员在做生产无铅产品的准备工作前,都应用清水清洗双手;准备工作完成后,用酒精擦拭双手,戴上无铅专用手套,方可进行生产。
生产过程中,所有人员都应随时保持双手的清洁,而且只负责在无铅生产中各自的岗位,不得随意接触标示不明确的PCB板和工具、物品、物料等,反之负责有铅生产的操作员,必须用清水清洗双手,并用酒精擦拭双手,戴上无铅专用手套,经管理人员许可后,方可接触无铅物料、专用工具或上岗,否则不得接近无铅线体。
连班时除了由班长指定暂替的人员外,其它人员不得替班,替班人员应做好双手的清洁工作,如未指定替代人员,经管理人员同意后,可停线连班。
1、物料:物料员在将配料单送往仓库时,应讲明所需元件数量,同时应特别提醒仓管员所有元件,都必须标有无铅标示。
如“RoHS、PB-FREE、LEAD FREE、Pb”等。
接料时,需核对物料是否有无铅标示;无误后,方可将物料放于无铅物料区,并进行标示,标示除需写明该物料的规格、型号等外,还须在物料架贴上无铅标示,并写明责任人,且备料时应用专用的箱子装并标明。
无铅锡膏来料时,应确认该批次是否为无铅锡膏,无误后,方可将锡膏存放于无铅专用的冰箱中。
无铅焊接允收规范有关PCBA焊接的各种允收规格,以IPC-A-610“电路板组装品质允收度”为最具权威性的国际规范,此610在2000年的C版是将焊接编在第六章,而2005年2月全新的610的D版则将提前到了第5章,由于无铅(LF)焊接即将到来,而其允收规格在整体上变动将不在少数,其详情如何早已被业者所密切注意,极欲深入了解以便及早应付。
然而610D全册是涉及整体电子组装的总括性规格,通盘了解并非本文之目的。
以下将专对焊接部分以简明易懂的文字加以说明。
并分析其等更改内容的原委。
一、总论1.1新工法的出现首先在第五章前言中(原标记5),将C版原列的四种焊接方法之外,D版又增加了第5种代替焊接的全新PTH塞印锡膏的施工方法,其各种焊法分别为:原有者◎烙铁焊接Solder Irons◎电阻发热式焊接Resistance Solder Appatatus◎波焊或拖焊Inruction Wave or Drag Soldering(注:原文指电磁感应产生电流而发热之波焊而言)◎熔焊Reflow Soldering(注:原文是指将原始焊料熔融所得圆粒锡粉所再制成的锡膏,再一次加热熔融流动而完成SMT的焊接而言,japan称为回焊,台湾业者则直接引用为中文名词,大陆欲另译为再流焊,两者均性字面上的直译。
事实上Reflow应是指锡膏中锡粒在高温中的熔融与贴焊之动作,故译为“熔焊”才是更贴切的译词)新加者:◎插入式熔焊(Intrusive Soldering)。
[诠译]无铅(LF)波焊的焊料以锡铜(SC;Sn99.3%、Cu0.7%,mp为227OC与锡银铜(SAC;Sn96.5%、Ag3.0%、Cu0.5%,mp为217OC)二者为主流,其等平均操作温度均尽量不敢设得太高(SC为270OC,SAC为260OC),才便搭配Reflow焊接等至少前后两次之强热操作,减少许多零组件与某些板材痛苦的双重煎熬,以便将操作降到最低。
操作指导书: 无铅产品检验指导书ISO章节: 8.2.4 测量和监测产品文件编号:WK82404A.DOC 撰写:Jenny批准: 日期:7/13/2005 生效日期:1.0 目的由外观检验及测试提供给顾客品质良好的产品,建立无铅产品检验标准,使产品的检验和判定有所依据。
2.0范围产品入库前的外观检验与测试及产品出货前稽核含库存时效超出三个月以上的出货作业。
3.0 权责3.1 制造单位:负责产品之全部检验和测试。
3.2 品保单位:负责产品组装/入库前抽样检验与测试和出货前的稽核作业。
3.3 工程单位:负责不良品的分析与改善。
4.0 定义4.1 严重缺点(以CR表示):凡足以对人体或机器产生伤害或危及生命安全的缺点如:安规不符/烧机/触电等。
4.2 主要缺点(以MA表示):可能造成产品损坏,功能异常或因材料而影响产品使用寿命的缺点。
4.3 次要缺点(以MI表示):不影响产品功能和使用寿命,一些外观上的瑕疵问题及机构组装上的轻微不良或差异的缺点。
5.0 作业流程6.0 作业内容6.1 检验条件:为防止部件或组件的污染,必须选择具有EOS/ESD全防护功能的手套或指套且佩带静电环作业,光源为白色日光灯,光线强度必须在100Lux以上,10秒内清晰可见。
6.2 检验方式:将待验品置于距两眼约40cm处,上下左右45o,以目视或三倍放大镜检查。
6.3 检验判定标准:(依QS9000 C=0 AQL=0.4%抽样水准进行抽样;如客户有特殊要求时,依客户允收标准判定)抽样计划:MIL-STD-105E LEVEL Ⅱ正常型单次抽样判定标准:严重缺点(CR)AQL 0%主要缺点(MA)AQL 0.15%次要缺点(MI)AQL 0.65%6.0 作业内容6.1 检验条件:为防止部件或组件的污染,必须选择具有EOS/ESD全防护功能的手套或指套且佩带静电环作业,光源为白色日光灯,光线强度必须在100Lux以上,10秒内清晰可见。
无铅制程试验条件■锡铅焊点可靠性测试方法:对电子组装品进行热负荷试验(温度冲击或温度循环试验);按照疲劳寿命试验条件进行对电子器件结合部进行机械应力测试;在无铅制程焊点可靠性测试中,比较重要的是针对焊点与连接元器件热膨胀系数不同进行的温度相关疲劳测试。
包括等温机械疲劳测试,热疲劳测试及耐腐蚀测试等。
其中根据测试结果等温机械疲劳测试可以确认相同温度下不同无铅材料的抗机械应力能力不同,同时还表明不同无铅材料显示出不同的失效机理,失效形态各有不一。
热疲劳测试是用于考察由于热应力所引起的低循环疲劳对焊点连接可靠性的影响。
▲TOP------------------------------------------------------------------------------------------------------------■目前常用的可靠度试验设备(接合可靠度评估)为:高温烤箱热冲击试验[三箱气体式]&[两箱移动式液体]恒温恒湿机低阻量测系统离子迁移量测系统复合式试验机(温湿度+振动)蒸汽老化试验金相切片试验振动测试 IC零件脚的拉力试验弯曲测试电阻电容的推力试验落下测试▲TOP------------------------------------------------------------------------------------------------------------■无铅制程接合可靠度(信赖性)评估的试验规范:EIAJ(JEITA)ET-7407EIAJ(JEITA)ET-7401IPC-SM-785IPC-9701IPC-TM650------------------------------------------------------------------------------------------------------------■无铅制程接合可靠度的试验条件:■无铅制程接合可靠度的试验条件:烤箱:在高温放置对于强度之影响均倾强度渐渐降低之方向。