电子产品装联工艺的质量与可靠性

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电子产品装联工艺的质量与可靠性,目录,1,、概述,2,、装联前的准备工艺,3,、印制电路板组装工艺,4,、焊接工艺,5,、清洗工艺,6,、压接工艺,7,、防护与加固工艺,8,、,PCA,的修复与改装工艺,9,、电缆组装件制作工艺,10,、整机组装工艺,11,、静电防护工艺,12,、国外先进电子组装标准介绍,电子产品装联工艺是指用规定的电子元器件和,零、部（组）经过电子及机械的装配和连接，使电,子产品满足设计任务书要求的工艺技术。因此，没,有一整套较为先进成熟的、可操作性的电子装联工,艺技术，是不可能保证电子装联的高质量和电子产,品的可靠性。,1,概述,1.1,电子装联工艺技术的发展概况,装联工艺的发展阶段,电子管时代 晶体管时代 集成电路时代 表面安装时代 微组装时代,装联工艺技术的三次革命,通孔插装 表面安装 微组装,器件封装技术的发展,电子产品的装联工艺是建立在器件封装形式变化的基础上，即一种新型器件的出现，必,然会创新出一种新的装联技术和工艺，从而促进装联工艺技术的进步。,QFP BGA CSP,（,BGA,）,DCA MCM ,小型，超小型器件的出现和推广应用，促进了高密度组装技术的发展，也模糊了一级封,装和二级组装之间的界限。同时对电子产品的设计、组装工艺、组装设备等提出了更新更高,的要求。,1.2,电子产品的分级,按,IPC-STD-001,“,电子电气组装件焊接要求,”,标准规定，根据产品最终使用条件进行分级。,1,级（通用电子产品）：指组装完整，以满足使用功能主要要求的产品。,2,级（专用服务类电子产品）：该产品具有持续的性能和持久的寿命。需要不间断的服务，但不是主要的。通常在最终使用环境下使用不会失效。,3,级（高性能电子产品）：指具有持续的高性能或能严格按指令运行的设备和产品，不允许停歇，最终使用环境异常苛刻。需要时产品必须有效，例如生命救治和其它关键的设备系统。,1.3,电子装联工艺的组成,随着电子技术的不断发展和新型元器件的不断出现，电子装联技术也在不断变化和发展。,电子装联工艺的组成,电子装联工艺的质量控制,电子装联工艺的组成,电子装联质量控制,2,装联前的准备工艺,2.1,元器件引线的可焊性检查,可焊性是衡量元器件和,PCB,焊接部位是否可以顺利发生焊接过程的重要特征之一，是保证焊点质量，防止焊点缺陷的重要条件。,可焊性检查主要有以下三种方法,焊槽法（垂直浸渍法）,焊球法（润湿时间法）,润湿称量法（,GB/T2423.32-2008,）,IEC60068-2-58,试验,Td,：表面安装元器件的可焊性、金属化层耐熔蚀和耐焊接热,标准试验条件：可焊性试验温度,235,耐焊接热试验温度,260,2.2,元器件引线搪锡工艺,锡和锡铅合金为最佳的可焊性镀层，其厚度为,5,7m,。,镀金引线的搪锡（除金）：,金镀层是抗氧化性很强的镀层，与,SnPb,焊料有很好的润湿性，但直接焊接金镀层时，,SnPb,合金对金镀层产生强烈的溶解作用，金与焊料中的,Sn,金属结合生成,AuSn,4,合金，枝晶状结构，其性能变脆，机械强度下降。为防止金脆现象出现，镀金引线在焊接前必须经过搪锡除金处理。,2.3,IPC-J-STD-001D,对镀金引线除金的规定,对于具有,2.5m,或更厚金层的通孔元件引线，在焊接前，应去除至少,95%,被焊表面的金层；,对于表面贴装元器件，不管金层厚度为多少，在焊接前，应去除至少,95%,被焊表面的金层；,针对镀金层厚度大于或等于有,2.5m,的元器件，可采用二次搪锡工艺或波峰焊接工艺去除焊接端头表面的金层。,针对采用化学浸镍金（,ENIG,）工艺的印制板，印制板表面镀金层可免除除金要求。,2.4,元器件引线成型工艺要求,引线成形一般应有专用工具或设备完成。,SMD,引线成形必,须由专用工装完成；,保持一定的弯曲半径，以消除应力影响；,保持元器件本体或熔接点到弯曲点的最小距离至少为,2,倍,的引线直径或厚度，但不得小于,0.75mm,。,引线成形后的尺寸与,PCB,安装孔孔距相匹配；,引线直径大于,1.3mm,时，一般不可弯曲成形，小于,1.3mm,的硬引线（回火处,理），也不允许弯曲成形。,引线成型后，引线不允许有裂纹或超过直径,10%,的变形。,扁平封装器件（如,QFP,等）应先搪锡后成形。,成形不当或不符合要求时，原弯曲半径在,1,2,倍引线直径内，可以矫直后在原处再弯曲,一次。,2.5,导线端头处理工艺要求,导线端头绝缘层剥除应使用热控型剥线工具，限制使用机械（冷）剥,线工具。,采用机械剥线工具，应采用不可调钳口的精密剥线钳，并做到钳口与导线规格,配合的唯一性。,热剥工艺造成的绝缘层变色是允许的，但不应烧焦发黑。,化学剥除绝缘层仅适用于单股实芯导线的端头处理，处理后应立即进行中和、清洗；,屏蔽导线屏蔽层的处理应符合产品技术要求，处理方法应符合有关标准的要求。,2.6 PCB,组装前的预处理,PCB,的复验,组装前要求,3,印制电路板组装工艺,3.1,元器件通孔插装（,THT,）,3.1.1,安装原则,元器件在,PCB,上安装的形式多样，但都必须符合产品质量和可靠性要求，遵守有关原则：,元器件安装应满足产品力学和气候环境条件的要求；,疏密均匀、排列整齐、不允许立体交叉和重叠；,轴向引线元器件必须平行于板面安装，非轴向引线的元器件原则上不得水平安装；,金属壳体元器件应能与相邻印制导线和导体元器件绝缘。,元器件之间要保持合理的安全间隙或套套管；,大质量元器件的加固；,大功率元器件的散热和悬空安装；,热敏元器件安装，应远离发热元件或隔热措施；,静电敏感元器件安装，采取防静电措施；,元器件安装后，不得挡住其它元器件引线，以便于拆装、清洗；,3.1,元器件通孔插装（,THT,）,3.1.2,安装次序,先低后高、先轻后重、先非敏感元器件后敏感元件、先,表面安装后通孔插装、先分立元器件后集成电路。,3.1,元器件通孔插装（,THT,）,3.1.3,安装要求,安装高度要符合产品防震、绝缘、散热等要求及设计文件要求；,元器件加固要求：,7g,、,3.5g,及设计工艺文件的规定；,接线端子、铆钉不应作界面或层间连接用，导通孔（金属化孔）不能安装元器件；,一孔一线，孔径与引线直径的合理间隙（,0.2,0.4mm,）,空心铆钉不能用于电气连接；,元器件之间有至少为,1.6mm,的安全间距；,元器件安装后，引线伸出板面的长度应为,1.50.8mm,；,元器件安装后，引线端头采用弯曲连接时，引线弯曲长度为,3.5,5.5d,；,如底面无裸露的电路,(,印制导线,),；元件可贴板安装(玻璃二极管除外),如底面有裸露电路,至少有0.25mm间距,最大为1mm；,元器件安装应做到不妨碍焊料流向金属化孔另一面；,跨接线应看作轴向引线元件,并符合轴向引线元件的安装要求;,双列直,插,IC安装在导电,电路,上时,元器件底面,离,板面的,间隙最大为1,mm,或,肩高；,陶瓷,封,装,的双列IC安装后,引线可以弯曲30，每侧二根,。,3.1,元器件通孔插装（,THT,）,3.1.4,安装形式,水平贴板安装，水平悬空安装，立式安装,(,非轴向,),支架固定，嵌入式安装,(,圆壳封装,IC,，有高度限制的元器件,),3.1.5,元器件插装方法,手工插装,半自动插装,全自动插装,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,元器件（,SMC/SMD,）,基本要求：,外形适合自动化贴装要求；,尺寸、形状标准化，并具有良好的互换性；,元器件焊端和引脚的可焊性符合要求；,符合再流焊和波峰焊的耐高温焊接条件；,可承受有机溶剂的清洗；,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,选购要求：,根据设计和工艺要求，选择元器件种类、尺寸和封装形式；,元器件包装形式适合贴装机自动贴装；,元器件焊端（引脚）应涂镀厚度不小于,7.5m,的锡铅合金（,Sn,含量,58,68%,）；,包装开封后在,255,，,HR55,70%,条件下，在存放,48,小时内焊接仍能满足焊接技术要求；,元器件在,40,的清洗溶剂中，至少能承受,4min,的浸泡时间；,元器件能承受,10,个再流焊周期，每个周期为,215,，时间为,60s,，并能承受在,260,的熔融焊料中,10s,的浸泡时间；,元器件引线歪斜度误差不大于,0.8mm,；,元器件引线共平面度误差不大于,0.1mm,。,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,印制电路板（,PCB,）,PCB,基材一般选用,FR4,环氧玻璃纤维板，或,FR4,改性、,FR5,板；,板面平整度好，翘曲度,0.75%,，安装陶瓷基板器件的,PCB,翘曲度,0.5%,；,焊盘镀层光滑平整，一般不采用贵金属为可焊性保护层；,阻焊膜的厚度不大于焊盘的厚度；,安装焊盘可焊性优良，表面的润湿性应大于,95%,；,焊盘图形符合元器件安装要求，不允许采用共用焊盘；,PCB,能进行再流焊和波峰焊,PCB,生产后，,72,小时内应进行真空包装。,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,3.2.3,焊膏,焊膏的技术要求,焊膏的成分符合国家标准的要求（,GJB3243 5.3.2.2,条）,在储存期内焊膏的性能保持不变,焊膏中金属颗粒与焊剂不分层,室温下连续印刷时，焊膏不易干燥，印刷性好,焊膏粘度要保证印刷时具有良好的脱模性，又要保证良好的触变性，印刷后焊膏不产生塌陷,严格控制金属微粉和金属氧化物焊料，避免焊接时随溶剂、气体挥发而飞溅，形成锡珠,焊接时润湿性良好,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,焊膏,焊膏的管理和使用,焊膏应储存在,5,10,的环境条件下,使用前必须经回温处理，常温下会温,2,4h,使用前应充分搅拌,印刷后应及时完成焊接，根据焊膏厂商推荐参数，一般情况下应在,4h,内完成焊接,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,焊膏,焊膏的成分,焊料合金（,SnPb,、,SnPbAg,等）,活化剂（松香、三乙醇胺等）,增粘剂（松香醇、聚乙烯等）,溶剂（丙三醇、乙二醇等）,摇溶性附加剂（石蜡软膏基剂）,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,焊膏印刷工艺要求,印刷时膏量均匀，一致性好；,焊膏图形清晰，相邻图形之间不粘连，并与焊盘图形基本一致；,引脚间距大于,0.635mm,的器件，印刷的焊膏量一般为,0.8mg/m,，引脚间距小于,0.635mm,的器件，印刷焊膏量一般为,0.5mg/m,；,焊膏覆盖每个焊盘的面积应在,75%,以上，无明显塌落，错位不大于,0.2mm,，细间距不大于,0.1mm,；,印刷压力一般选择为,0.3,0.5N/mm,，印刷速度为,10,25mm/s,；,严格回收焊膏的管理和使用。,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,印刷网板的验收要求,检查网框尺寸是否符合印刷机的安装要求；,检查绷网质量，并检查网框四周的粘接质量；,用放大镜检查焊盘开口的喇叭口是否向下，开口四周内壁是否光滑无毛刺；,把,PCB,放在网板下底面，检查图形是否完全对准，有无多孔（不需要的,开口）和少孔（遗漏的开口）；,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,网板厚度的选择,元器件引线节距（,mm,）,网板厚度（,mm,）,1.27,0.20,0.25,1.27,0.635,0.15,0.20,0.3,0.5,0.10,0.15,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,贴装工艺,元器件贴装工艺要求,元器件正确：要求各安装元器件的类型、型号、标称值、极性等特征符合装配图要求；,位置正确：元器件端头或引脚与焊盘图形尽量对齐居中。偏移不应超出元器件端头或引脚宽度的,25%,；,压力适当：贴装压力要适当，应至少保证元器件焊端或引脚厚度的,1/2,部分浸入焊膏；,焊膏挤出量控制：焊膏挤出焊盘应小于,0.2mm,，细间距器件应小于,0.1mm,；,元器件贴装方法：手工贴装 自动贴装,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,3.2,元器件表面安装（,SMT,）,3.3,元器件混合安装（,MMT,）,元器件混合安装是目前大多数电子产品采用,的主要组装工艺。混合安装的关键是根据产品的,特点和设备配制情况，安排合理可行的工艺流程,具体操作工艺按通孔插装和表面安装的工艺要求,进行。,3.3,元器件混合安装（,MMT,）,单面混合安装,双面混合安装,4,焊接工艺,4.1,焊接机理分析,4.1.1,焊接过程分解,4.1,焊接机理分析,4.1.2,焊点形成条件,焊料的润湿和润湿力,SnPb+Cu Cu,6,Sn,5,/Cu,3,Sn +Pb,金属间化合物（合金层,/IMC,）生成的条件：,润湿力,表面张力 （润湿）；,润湿角（接触角）, 90,（,20-30,为良好润湿）；,金属间的相互扩散（温度、时间）；,被焊金属与焊料之间的亲和力；,清洁的接触表面（清洗）。,4.2,焊接材料,4.2.1,焊料分类,有铅焊料：,S-Sn60PbAA S-Sn63PbAA,（,GB 3131-2001,）,无铅焊料（,SnAg,、,SnAgCu,、,SnCu,、,SnZn,等）,共晶焊料配比：,Sn61.9%,、,Pb38.1%,4.2,焊接材料,4.2.2,焊料的特性要求,其熔点比母材的熔点低；,与被焊金属有良好的亲和性；,焊料具有良好的机械性能；,焊料和被焊金属经反应后不产生脆化相及脆性金属化合物；,有良好的导电性；,作为柔软合金能吸收部分热应力；,适合自动化生产。,4.2,焊接材料,4.2.3,焊剂,焊剂分类： 按活性等级分为,R,型，,RMA,型和,RA,型（,GB9491,）,焊剂的化学作用,4C,19,H,29,COOH + Cu,2,O 2Cu(OCOC,19,H,29,),2,+ H,2,O,2C19H,29,COOH + CuO Cu(OCOC,19,H,29,),2,+ H,2,O,2C,17,H,35,COOH + CuO Cu(OCOC,17,H,35,),2,+ H,2,O,Cu,2,O + 2HCl CuCl,2,+ Cu + H,2,O,SnO + HCl SnCl,2,+ Sn + H,2,O,焊剂的物理作用,（,1,）降低焊料的表面张力，提高焊料润湿能力；,（,2,）改善手工焊接的热传导；,4.2,焊接材料,4.2.4,焊剂的特性要求,具有一定的化学活性；,具有良好的热稳定性；,对焊料的扩展具有一定的促进作用；,对焊料的和被焊金属润湿性良好；,焊剂残渣对元器件和基板腐蚀性小；,具有良好的清洗性；,4.2,焊接材料,4.2.5,焊剂的特性参数,类型,R,型,RMA,型,RA,型,卤素含量,不应使铬酸银试纸颜色呈白色或淡黄色,0.1%,0.1%,0.5%,铜镜腐蚀性,基本无变化,铜箔不应有穿透性腐蚀,-,扩展率（,%,）,75,80,85,绝缘电阻,1X10,12,1X10,11,1X10,10,水萃取液电阻率（,.cm,）,1X10,5,1X10,5,5X10,4,干燥度,焊剂残留物表面无粘性，表面白色粉末状残留物容易去除,4.2,焊接材料,4.2.6 SnAgCu,焊料与,SnPb,（共晶）焊料性能对比,4.2,焊接材料,4.2.7 IPC,标准中焊剂相关标准,IPC-J-004,焊接助焊剂的要求,IPC-J-005,焊膏的技术要求,IPC-J-006,电子焊接使用的电子级焊料合金和助焊剂及无助焊剂的固态焊料,电子产品的焊接主要有手工焊接、波峰焊接和再流焊接三种方法。下面主要讲述,SMT,再流焊接的质量分析。,4.3 SMT,再流焊接工艺,4.3.1,典型再流焊接温度曲线,有铅再流焊接温度曲线,4.3 SMT,再流焊接工艺,无铅再流焊接温度曲线,4.3 SMT,再流焊接工艺,4.3.2,有铅再流焊接曲线与无铅再流焊接曲线的比较,4.3 SMT,再流焊接工艺,4.3.3,再流焊接曲线设置的依据,根据使用焊膏的温度曲线设置；,根据,PCB,板的材料、厚度、层数、尺寸大小设置；,根据组装元器件的密度、大小及有无,BGA,、,CSP,等特殊元器件设置；,根据设备具体情况设置（加热区长度、炉子结构、热传导方式等）；,根据温度传感器的实际位置确定各温区的温度；,4.3 SMT,再流焊接工艺,4.3.4,再流焊接设备的质量要求,温控精度：,0.1,0.2,；,传送带横向温差要求,5,以下；,传送带宽度要满足最大,PCB,尺寸要求；,加热区长度越长，加热区数量越多，越容易调整和控制温度；,上下加热区应独立控温，以便调整和控制；,最高加热温度一般为,300,350,；,传送带平稳（振动会造成位移、冷焊、立碑等缺陷）；,应具备温度曲线测试功能；,4.3 SMT,再流焊接工艺,4.3.5,再流焊接的焊点质量要求,4.3 SMT,再流焊接工艺,4.3.5,再流焊接的焊点质量要求,4.3 SMT,再流焊接工艺,4.3.5,再流焊接的焊点质量要求,4.4 SMT,的检验,4.4.1,安装前的检验,SMD/SMC,检验（外观质量）,PCB,检验,材料复验（焊膏、贴片胶、清洗剂等）,4.4 SMT,的检验,4.4.2,印刷工序的检验,施加焊膏的均匀性和一致性,印刷图形与焊盘图形的一致性；,印刷图形是否清晰，相邻焊盘之间是否有粘连现象；,焊膏覆盖在每个焊盘上面积是否超过,75%,；,印刷后是否塌陷，边缘是否整齐一致，错位是否在,0.1,0.2mm,；,4.4 SMT,的检验,4.4.3,贴装工序的检验,元器件是否正确；,贴装位置是否正确（偏差是否符合要求）；,元器件焊接部位浸入焊膏厚度后是否超过,50%,；,4.4 SMT,的检验,4.4.4,焊接工序的检验,焊点表面光滑，润湿良好，润湿角（,）,90,；,焊料量适当，焊点形状呈半月状；,焊点高度符合标准要求；,PCA,表面无锡珠和焊剂残留物；,元器件无立碑、桥连、虚焊、位移等缺陷；,焊点内部空洞面积小于,25%,。,4.4 SMT,的检验,4.4.5,检验方法,目视检验（借助放大镜，显微镜）；,自动光学检测（,AOI,）；,X,射线检测,4.4 SMT,的检验,4.4.6,典型焊点内部结构金相图,4.4 SMT,的检验,4.4.6,典型焊点内部结构金相图,4.4 SMT,的检验,4.4.7 BGA,焊点中气泡,（,1,）小型空洞：广泛存在于焊点中，通常情况下对焊点,可靠性不会造成影响。,（,2,）平面微小孔：主要位于和,PCB,的接触面，影响焊点,长期可靠性。,（,3,）收缩空洞：主要发生在无铅焊接过程中，通常情况,下对可靠性不会造成影响。,（,4,）微孔空洞：位于通孔部位，尺寸过大容易造成可靠,性下降；,（,5,）,IMC,小型空洞：位于,IMC,层，通常情况下由于温度,循环导致，影响焊点的长期可靠性；,（,6,）针孔空洞：,IMC,层附近的小型空洞，通常由于,PCB,制作时导致，在数量较多的情况下容易造成可靠性,下降。,4.4 SMT,的检验,4.4.8,合金层（,IMC,）厚度与焊点抗拉强度关系,4.5,手工焊接工艺,4.5.1,工艺流程,4.5,手工焊接工艺,4.5.2,手工焊接工艺参数分析,（,1,）焊接温度与润湿性,4.5,手工焊接工艺,4.5.2,手工焊接工艺参数分析,（,2,）焊接温度与结合强度,4.5,手工焊接工艺,4.5.2,手工焊接工艺参数分析,（,3,）加热时间与润湿性,4.5,手工焊接工艺,4.5.3 PCA,的手工焊接,（,1,）焊接温度,焊接温度,=,焊料熔点（,183,）,+40,223,；,烙铁头部温度,=,焊接温度,+,（,60,100,）,283,320,；,通孔插装元器件焊接时烙铁头部温度：,280,330,；,SMC,焊接时，烙铁头部温度：,260,280,；,SMD,焊接时，烙铁头部温度：,280,320,；,无铅元器件手工焊接时，烙铁头部温度：,340,360,；,（,2,）焊接时间：,2,3s,（,3,）烙铁头压力：,维持一定压力，使热量迅速传递给焊接部位。,4.5,手工焊接工艺,4.5.4,手工焊接质量控制,产品设计的工艺性要符合焊接操作的空间要求；,重视焊接准备阶段的质量控制；,正确合理选择焊接工具和材料；,严格执行操作工艺规程，贯彻焊接工艺标准；,加强操作人员的技能培训和上岗考核制度；,坚持自检、互检、专检的三级检验制度。,4.6,有铅,/,无铅元器件混合焊接工艺,4.6.1,背景,4.6.2 SnAgCu,焊料与,SnPb,（共晶）焊料性能对比,4.6,有铅,/,无铅元器件混合焊接工艺,4.6.3,无铅焊接存在的问题,无铅焊料（焊剂）的选择和应用；,元器件焊端（引脚）表面镀层的处理；,无铅化,PCB,的设计和制造；,元器件和,PCB,的耐高温性能；,有铅,/,无铅混装工艺的协调和处理；,无铅焊接质量的验收及相关标准。,4.6,有铅,/,无铅元器件混合焊接工艺,4.6.4,有铅,/,无铅元器件混装工艺探讨,通过工艺试验，掌握无铅焊接工艺；,无铅元器件的有铅化处理；,有铅工艺焊接无铅元器件；,设备焊接与手工焊接相结合解决混装工艺；,做好无铅焊接工艺的管理。,5,清洗工艺,5.1,清洗剂,表面张力：表面张力越小，其润湿能力越好；,密度与沸点：密度越大的清洗液不易挥发，对降低成本，减轻对环境污染有好处。沸点高的清洗液安全性好，对提高清洗效果有利。,溶解能力：溶解能力（,KB,值）越大的清洗剂溶解焊剂等残留物的能力越大；,最低限制值（,TLV,）：人体与清洗剂接触时能承受的最高限量值（安全指标），以,PPM,表示；,臭氧层破坏系数（,ODP,）；,经济性、操作性和安全性；,5.2,清洗方法,手工清洗,超声波清洗,气相清洗,水清洗和半水清洗,5.3,清洁度检测（,GB/T4677,印制板测试方法）,5.3.1,目视检查,一级电子产品：表面允许有少量不影响外观的残留物情况存在，且残留物不覆盖测试点；,二级电子产品：表面应无明显残留物存在，并应不覆盖测试点；,三级电子产品：表面应无残留物存在。,5.3,清洁度检测（,GB/T4677,印制板测试方法）,5.3.2,表面离子残留物测试,一级电子产品：离子残留物含量不大于,10.0g,（,NaCl,）,/ cm,2,二级电子产品：离子残留物含量不大于,5.0g,（,NaCl,）,/ cm,2,三级电子产品：离子残留物含量不大于,1.56g,（,NaCl,）,/ cm,2,5.3,清洁度检测（,GB/T4677,印制板测试方法）,5.3.3,助焊剂残留物测试,一级电子产品：助焊剂残留物总量不大于,200g/ cm,2,二级电子产品：助焊剂残留物总量不大于,100g/ cm,2,三级电子产品：助焊剂残留物总量不大于,40g/ cm,2,5.3,清洁度检测（,GB/T4677,印制板测试方法）,5.3.4,表面绝缘电阻测量,按,GB/T4677,规定方法测量,一、二、三级电子产品的表面绝缘电阻均不应小于,100M,5.4,相关清洗标准,IPC-CH-65,印制板及组件清洗指南,IPC-SC-60,焊接后溶剂清洗手册,IPC-SA-61,焊接后半水溶剂清洗手册,IPC-AC-62,焊接后水溶剂清洗手册,IPC-TR-583,离子污染清洁度测试,GJB5807-2006,军用印制板组装件焊后清洗要求,6,压接工艺技术,6.1,压接机理,6.2,压接件和压接工具,压接件的品种多样，但任何压接端子都由压接部分（压线筒）和外,接部分组成。,6.3,常用压接工具盒设备,6.4,压接过程的质量控制（,GJB5020,）,6.5,压接连接件的质量检查,7,电子产品防护与加固工艺,7.1,防护与加固的目的,通过防护和加固工艺技术，保证电子产品在各种,环境条件下（高低温，高湿，振动冲击，工业大气，,电磁干扰等）正常工作而采取的措施。,7.2,防护与加固方法,产品结构采用耐腐蚀的金属材料，如铝合金、钛合金、不锈钢等；,结构件表面镀（涂）覆处理；,采用适当的热处理方法，提高材料的耐腐蚀性；,非金属材料采用抗霉菌和低吸湿性的材料；,采用整体结构，提高产品耐力学环境条件；,采用密封结构，降低产品环境严酷程度；,采用灌封和粘固工艺，提高产品抗机械应力作用。,7.3,喷涂防护工艺,7.3.1,喷涂材料要求,有良好的电性能（体电阻、介电常数、损耗角等）；,有良好的物理机械性能（附着力、耐热性等）；,采用聚合型涂料，不会引起,PCB,镀层、元器件表面变色和溶蚀；,涂料应无色透明，喷涂后表面光滑连续，不应有气泡、针孔、龟裂、起皱、脱皮等现象；,有良好的操作性，固化速度快。,7.3,喷涂防护工艺,7.3.2,喷涂材料分类,喷涂材料种类,性能,AR,型（丙烯酸树脂）,具有良好的导电性，工艺性好，固化时间短，耐磨，适用于室内应用的电子产品的喷涂,ER,型（环氧树脂）,有良好的电性能和附着力，工艺性好，与大部分化学物品不发生反应，但是由于聚合时产生较大应力，不适合玻璃外壳和细引线元器件的喷涂,SR,型（有机硅树脂）,电性能优良，介电损耗小，防潮性能好，适用于高频电路及高温下工作的电子产品的喷涂,UR,型（聚氨基甲酸树脂）,耐热和耐潮（盐雾）性能良好，介电损耗小，不适合高频电路，有微量毒性，工艺要求高,XY,型（聚对二甲苯树脂）,涂膜均匀，无针孔，环保型防护膜，适用于高频电子产品，但是材料成本较高，使用受到一定限制,7.3,喷涂防护工艺,7.3.3,喷涂厚度,7.3,喷涂防护工艺,7.3.4,喷涂工艺流程,7.3,喷涂防护工艺,7.3.5,喷涂质量控制,涂层外观均匀、光滑、无气泡、无局部堆留痕、泛白、针孔、皱纹等缺陷；,涂层内无尘埃和其它多余物；,不应有漏喷涂现象，不需要喷涂的部位应无漆痕和沾污物；,涂层固化性按,GB/T1728,规定测定；,涂层厚度按,GB/T1764,规定测定；,涂层附着力按,GB/T1720,规定测定。,7.4,灌封和粘固工艺,7.4.1,灌封和粘固材料选用原则,灌封和粘固材料应首先从优选目录内选用；,材料的物物理能稳定，有良好的附着力和灌封、粘固的流动性，固化应力小且固化后与母材有较匹配的热膨胀系数；,在产品规定的环境条件下，灌封和粘固材料不会产生分离和脱落；,材料的化学性能稳定，与母材部位具有较好的相容性，在产品规定的环境条件下，不应发生化学分解而造成分裂、脱落和浸蚀；,材料的操作工艺简单，可维修性好；,材料使用安全，与人体接触不应造成伤害。,7.4,灌封和粘固工艺,7.4.2,常用灌封材料,材料名称,材料牌号,性能与适用范围,室温硫化硅橡胶,GD401,，,QD231,，,NQ803,固化速度较慢，温度适应性好，用于电连接器和,PCA,的灌封,单组份硅酮胶,3140RTV,用于电子产品灌封货粘固,有机硅凝胶,GN512,，,GN521,，,GN522,用于电子产品灌封,7.4,灌封和粘固工艺,7.4.3,常用粘固材料,材料名称,材料牌号,性能与适用范围,单组份室温硫化,硅橡胶,GD414,，,GD414C,，,NQ703/704/705,流动性较差，用于元器件的粘固,双组份环氧胶,E51,（环氧,618,）,E44,（环氧,6101,）,粘固强度高，不利于返修,厌氧胶,乐泰,243,用于不可拆卸螺纹紧固,乐泰,252,用于可拆卸螺纹紧固,7.4,灌封和粘固工艺,7.4.4,灌封和粘固工艺,粘固原则,依靠自身引线支撑的元器件（每引线承重大于,7g,或,3.5g,）；,元器件引出线为软导线，长度大于,20mm,；,设计或工艺文件中规定需要粘固的部位。,7.4,灌封和粘固工艺,粘固位置,使用环氧胶粘固元器件时，应粘固在元器件本体上，严禁环氧胶漫到元器件引线或焊盘上；,轴向引线元器件，粘固长度不小于元器件本体长度的,50%,，粘固高度为元器件本体直径的,25,30%,；,非轴向引线元器件粘固高度应超过元器件本体中心位置；,表面贴装器件在器件的四角粘固。,7.4,灌封和粘固工艺,灌封原则,产品有气密性要求；,产品有抗振性能要求；,产品有三防要求；,设计或工艺文件有规定。,7.4,灌封和粘固工艺,灌封厚度,PCA,的灌封厚度一般应超过最高安装元器件的重心；,采用硅胶材料灌封，当灌注高度大于,10mm,时，应采取分层灌注方法，每层间隔时间大于,24,小时；,电连接器灌封高度一般应超过绝缘套管或导线绝缘层下沿的高度。,7.4,灌封和粘固工艺,固化,灌封和粘固的产品，应按使用材料规定的固化条件进行充分固化；,固化过程中的产品应平置于工作台上，不得移动、倾斜和振动；,固化过程中产品的灌封和粘固部位不应受到挤压，撕扯和剪切等外力的作用。,7.4,灌封和粘固工艺,质量要求,灌封和粘固部位应光滑，目视无明显气泡和拉尖，无脱落；,不需要灌封和粘固的部位应无胶液沾污；,产品灌封和粘固后的电气和机械性能符合要求；,灌封和粘固后的产品经检验合格方可转入下道工序。,8,PCA,的修复与改装工艺,8.1,修复与改装的技术要求,修复与改装仅限于,PCA,，未组装的,PCB,的缺陷不允许在组装阶段修复；,修复与改装必须以技术文件为依据，并编制相应的工艺规程；,修复与改装中涉及的工具、设备、材料和工艺方法必须符合组装标准的有关规定和要求；,修复与改装中拆除元器件时，只有在空间允许，且保证相连元器件不受影响的条件下，才能进行；,每个印制焊盘只允许更换一次元器件；,修复与改装中每道工序完成后，应严格进行检查和检验。,8.2,修复与改装的准则,修复：一块,PCA,修复总数不得超过,6,处，其中焊接操作的修复不得超过,3,处，涉及粘接的修复不得超过,2,处；,改装：一块,PCA,上,25 cm,2,面积内，改装总数不得超过,2,处；,焊点返工：因修复和改装造成的焊点缺陷允许返工，返工次数最多为,3,次。,8.3,修复与改装工艺方法,表面涂覆层的清除,焊点的清除,受损印制导线的修复,引线的加长,元器件的增添,元器件连接的改装,跨接线与表面安装元器件的连接,8.4,修复与改装相关标准,IPC-7711/7721,电子组件的返修、更改及维修,ECA.PSS-01-728,空间用印制板组装件的修复与改装,9,电缆组装件制作工艺,9.1,电缆组装件技术要求,电气接触可靠；,互联性好；,独立回路间及各电路与客体之间有良好的绝缘性能；,能承受一定的试验电压；,能经受各种环境条件的考验；,9.2,电缆组装件制作工艺流程,9.3,电缆组装件制作工艺,9.3.1,生产准备,制作技术文件的准备及电连接器、导线、电缆的检查；,制作前的清洁处理和电连接器的磨合处理；,9.3.2,电缆束毛坯制作,电缆毛坯一般按样板铺线工艺方法制作；,屏蔽层处理符合设计和工艺文件要求；,弯曲半径应符合应力释放和使用条件要求；,9.3.3,导线、电缆与电连接器的连接,连接方法采用焊接或压接工艺；,电连接器端子焊接前应先进行除金工艺处理；,9.3,电缆组装件制作工艺,9.3.4,电连接器的灌封,9.3.5,电缆与电连接器的安装,应参照电连接器的产品说明书进行安装；,安装前备份导线须确保留有充足余量后再剪短，加套相应规格热缩套管并与其他导线绑扎在一起；,电缆束与电连接器应可靠固定，金属卡箍处的部位应缠绕绝缘带或橡胶护套；,电连接器尾罩固定螺母应拧紧并胶封。,9.3,电缆组装件制作工艺,9.3.6,标识,标识内容包括产品代号、图号、编号和出厂日期等；,标识制作可采用塑料套管或金属标牌；,标识应清晰可辨，长期保留。,9.3.7,检验,10,整机组装工艺,10.1,整机组装原则和要求,原则：,先轻后重，先铆后装，先里后外，先低后高，先装后连，,易损伤后装，上道 工序不得影响下道工序的组装。,要求：,牢固可靠，不损伤元器件、零件、组件，,不破坏元器件、导线绝缘性能，,安装和接线位置正确接地部位接地良好。,10.2,机械装配的技术要求,装配件表面无影响产品性能的机械损伤；,装配过程中不允许出现裂纹、凹陷、翘起、毛刺等缺陷；,活动部分和可拆卸部分，装配后能活动，拆卸和再装配；,能保证在产品技术条件规定的振动和其他机械应力作用下，各部分能牢固结合。,凡有气密性要求的产品，应保证密封要求；,镀银零件在不影响使用性能的前提下，应采取防氧化和防硫化处理；,在整机组装过程中，一般不允许进行机械加工；,整机组装完成后，表面整洁、无油污、无灰尘等多余物。,10.3,螺纹连接的技术要求,螺纹连接时，应合理选用适当的安装工具；,保证连接可靠，螺纹紧固件应按规定的力矩拧到极限位置；,螺钉支撑面必须与紧固的零件表面紧贴；,螺钉拧入长度不应小于螺纹直径或,3,个螺距，尾端露出长度一般为,1.5,3,个螺距；,螺纹连接应按一定顺序，对称交叉分步拧紧，以免产生接触不良和变形；,螺纹连接应采取止动措施；,有力矩要求的螺纹连接时，应使用规定的定力矩工具操作。,螺纹连接的胶封可分为可拆卸和不可拆卸两种形式。,10.4,整机电气连接的技术要求,整机的电气连接应根据电路结构特点，从整机接口接点出发，按单向,性布线的原则，合理完成接口、,PCA,、母（背）板、面板及部组件之间的,布线、走线及连接（焊接、压接、绕接、螺纹连接等）。,整机布线、走线应满足装配的可操作、可检测、可维修及导线装联的可靠性；,导线束应按敷设的单向性，分支引伸的层次性及导线走线的顺序性；,导线束不应悬空敷设，不应有较长的无固定走线，应根据导线束敷设的路线，选择合适的固定位置；,导线束靠近机箱壁、支撑杆、支架等金属件走线，或沿结构件的棱角、凸台等，应对导线束进行二次保护措施。,10.5,导线与连接端子的连接,导线与接线端子的焊接一般采用手工焊接方法；,导线端头与连接端子卷绕为,180,360,，直径不大于,0.3mm,的导线芯线可卷绕,3,匝；,导线连接后，导线端头处应具有利于应力释放的弯曲半径，并留有,1,2,次维修长度；,导线与接线端子焊接后，导线绝缘层末端与焊点之间的绝缘间隙符合要求；,连接到同等距离分布的接线端子上（如电连接器、接线排）的多根导线，其端头长度应均匀分布，以防任一导线上应力集中。,11,静电防护工艺,11.1,静电消除,静电是物体表面过剩或不足的电荷，它存在于物体表面；,静电的产生和消失过程中的电现象称为静电释放现象。,静电消除有以下两种方法：,（,1,）泄漏法：适用于带静电的导体；,（,2,）中和法：适用于带静电的绝缘体。,11.2,静电防护材料,静电导体：表面电阻率,1 X 10,6,.cm,；,静电亚导体：表面电阻率,1 X 10,6,9,.cm,；,静电非导体：表面电阻率,1 X 10,10,.cm,；,静电防护材料均采用静电亚导体制成,11.3,接地,硬接地：直接接地或通过低阻抗接地；,软接地：通过足够的阻抗（,1 X 10,6,）接地，使电流限制在人身安全电平（,5mA,以下）；,接地电阻按,GJB1696,规定应小于,10 ,。,11.4,防静电工作区的主要指标要求,静电电位泄放至,100V,以下的时间应小于,1s,，静电防护操作系统的电阻上限为,10,9,；,静电防护操作系统的泄漏电路不允许超过,5mA,，为此操作系统的电阻下限位,10,6,；,接地工作台台面上任意一点对地表面电阻为,10,6,9,；,腕带与大地之间的电阻为,10,6,8,，静电泄放至,100V,以下的时间小于,0.1s,；,防静电鞋的电阻为,10,6,9,；,用于中和静电的离子发生器能力大于,250V/s,；,工作服不能由化纤织物制成。,11.5,各工艺环节的防静电要求,11.5.1,元器件的测试、试验、筛选、老炼,识别静电防护标签、标志；,识别静电防护包装；,测试、试验、筛选、老炼等均应在防静电工作区内进行。,11.5,各工艺环节的防静电要求,11.5.2,元器件的运输、存贮和保管,不得随意脱离原包装，器件引线应处于等电位；,存贮环境,HR,不得低于,30%,（,50%,为宜）；,库房、货架和容器等必须贴有防静电专用标识。,11.5,各工艺环节的防静电要求,11.5.3,配料、收、发、领、退料,操作人员用目测方法清点数量；,配料应在防静电工作台上进行，并尽量做到原包装配料；,领、发、退料时，器件应在防静电容器内进行。,11.5,各工艺环节的防静电要求,11.5.4,器件的预处理,器件引线校整和成形时，成形工具盒设备应可靠接地；,器件引线搪锡设备和工具应可靠接地；,对,EPROM,器件进行写、擦和程序保存操作时，应将写入器和擦除器充分接地，操作人员应正确取放操作器件。,11.5,各工艺环节的防静电要求,11.5.5 PCA,的安装焊接,PCA,的安装和焊接应在防静电区内进行；,PCA,的安装和焊接的设备和工具应安全可靠接地；,触摸器件时，应将自身和工具习惯的与接地物触碰，以释放静电；,手工安装器件时，应持其外壳，避免直接触摸器件引线；,PCA,的组装、转运、传递，应使,PCB,完全处于防静电环境；,安装完成的,PCA,应放入防静电袋保存并转运。,11.5,各工艺环节的防静电要求,11.5.6 PCA,的测试和检验,PCA,的测试和检验应在防静电区内进行；,不允许在电源接通情况下，插拔,PCA,或拆焊,PCA,上的元器件；,检测人员拿取,PCA,时，要手持其边缘部位，不要触及插头部位；,测试和检验合格的,PCA,，在封装前可用离子风吹除可能积聚的静电荷，然后放入防静电袋保存并转运。,11.5,各工艺环节的防静电要求,11.5.7 PCA,的中间处理,PCA,的防护和加固处理应在防静电区内进行；,PCA,中间处理的周转传递应在防静电周转箱或防静电车内进行；,PCA,装入整机应在防静电工作台上进行。,11.6,防静电环境的维护,经常使用中性洗涤剂（加水）或用抗静电清洗剂清洗防静电工作台、工具和设备；,操作工具的绝缘部分或非静电保护材料制成的塑料容器、工具和设备表面可喷涂防静电剂；,接地系统应定期检测（一年一次），防静电工作台三个月检测,1,次，防静电腕带每天检测；,工作场地温度、湿度应每天记录,在防静电保护区域，静电敏感产品,1,米距离内，不得有无关静电源；,重视防静电的培训教育。,12,国外先进电子组装标准介绍,IPC-J-STD-001,电子电气组装件焊接要求,IPC-A-610 ,电子组件可接受条件,ECSS-Q-70-08,高可靠性电连接的手工焊接,ECSS-Q-70-38高可靠性,电连接的表面贴装,谢 谢,