Lead Free 标准制程介绍
- 格式:ppt
- 大小:2.65 MB
- 文档页数:29
RoHS & Lead Free对PCB之冲击于2006年7月1日起欧盟开始实施之RoHS立法,虽然欧洲与j本PCB厂商已展开各项Lead Free制程与材料切换,并如火如荼的进行测试。
但若干本土的PCB厂因主要订单在美商,基于成本的考量,仍采取观望的态度。
但如果不正视此问题,一旦美系OEM、EMS大厂决定跟进,必将措手不及衍生出诸多问题,可能的冲击不可等闲视之。
▲FR-4树脂、铜箔、焊料与背动元件彼此存在热胀系数之差异,其中树脂Z方向的热胀系数高达60ppm/℃,与其它三者差异甚大。
由于锡铅焊接之组装方式已沿用40年以上,不但可靠度佳且上至材料下至制程参数与设备均十分成熟,且过去发生的信赖性问题与因应对策已建立完整的资料库,故发生客诉时,可迅速厘清责任归属。
但进入Lead Free时代,从上游材料、PCB表面处理、组装之焊料、设备等与以往大相迳庭,且大家均无使用的经验值,一旦产生问题,除责任不易归属外,后续衍生丢失订单、天价索赔的问题可能层出不穷,故不可不慎。
Lead Free组装通用的焊料锡银铜合金(SAC),其熔点、熔焊(Reflow)温度、波焊(Wave Soldering)温度分别较锡铅合金高15℃35℃以上,几乎是目前 FR-4板材耐热的极限。
再加上重工的考量,以现有板材因应无铅制程存在相当的风险。
有监于此,美国电路板协会(IPC)乃成立基板材料之委员会,针对无铅制程的要求订定新规范。
然而,无铅时代面临产业上、下游供应链的重新洗牌,委员会各成员基于其所代表公司利益的考量,不得不作若干妥协。
最后协调出的版本,似乎尽能达到最低标准。
因此,即使通过 IPC规范,并不代表实务面不会发生问题,使用者仍需根据自身的需求仔细研判。
以新版IPC-4101B而言,有几个重要参数:Tg(板材玻璃转化温度):可分一般Tg(110℃150℃),中等Tg(150℃170℃),High Tg(>170℃)以上三大类。
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。
•壓合目的利用膠片(Prepreg)的特性使內層基板(Thin core).膠片和銅箔(Copper Foil)透過壓合機使其結合在一起,達到多層化的效果!•壓合原理:1.基板(內層板inner layer)須經過表面的氧化還原((Black/Brown Oxide Treatment)反應以增加合prepreg的鍵結能力氧化反應: A. 增加與樹脂接觸的表面積,加強二者之間的附著力(Adhesion). B. 增加銅面對流動樹脂之潤濕性,使樹脂能流入各死角而在硬化後有更強的抓地力。
C. 在裸銅表面產生一層緻密的鈍化層(Passivation)以阻絕高溫下液態樹脂中胺類 (Amine)對銅面的影響。
2Cu+2ClO2 Cu2O+ClO3+ClCu2+2ClO2 CuO+ClO3+ClCu2O+H2O Cu(OH)2+CuCu(OH)2 CuO+H2O還原反應:在增加氣化層之抗酸性,並剪短絨毛高度至恰當水準以使樹脂易於填充並能減少粉紅圈( pink ring ) 的發生。
製程觀察重點:•結晶重量(weight gain)•微蝕量(Etch amount)•剝離強度(peel strength)•露銅•顏色不均•藥水殘留2.銅箔(copper foil)銅箔有分兩面(亮面及毛面) ,壓合時亮面朝外毛面朝內。
銅箔的種類:•輾軋法(Rolled-or Wrought Method)A. 優點.a. 延展性Ductility高,對FPC使用於動態環境下,信賴度極佳. b. 低的表面稜線Low-profile Surface,對於一些Microwave電子應用是一利基.B. 缺點a. 和基材的附著力不好. b. 成本較高. c. 因技術問題,寬度受限.•電鍍法(Electrodeposited Method)A. 優點a. 價格便宜. b. 可有各種尺寸與厚度.B. 缺點. a. 延展性差, b. 應力極高無法撓曲又很容易折斷.厚度單位1.0 (oz)的定義是一平方呎面積單面覆蓋銅箔重量1 oz (28.35g)的銅層厚度經單位換算 35 微米 (micron)或1.35 mil.常用銅箔規格:>4.5>4.5>6.0>10伸縮率(%)>15>15>30>30抗張力Klb/in 212183672厚度(um)1/3 oz1/2 oz 1 oz 2 oz Type3.膠片(Prepreg)膠片是由環氧樹脂 Epoxy Resin 和玻璃纖維布 Glass fiber 所組而成在液態時稱為清漆或稱凡立水(Varnish) 或稱為 A-stage , 玻璃布在浸膠半乾成膠片後再經高溫軟化液化而呈現黏著性用於雙面基板製作或多層板之壓合用稱 B-stage B-stage prepreprepre g ,經此壓合再硬化而無法回復之最終狀態稱為 C-stage 。