表面组装工艺无铅焊接的研究

摘要

本文结合本公司的生产活动，为实现公司提出的在设备、工装等不变的情况下完成无铅生产的要求，对无铅锡膏和无铅焊接工艺进行研究，并设计多种实验方法，找出适合公司无铅化生产的最优化工艺参数，确保生产工艺和产品的可靠性。取得的主要研究成果如下： 分析和对比了有铅/无铅锡膏成份、特点及对产品性能和生产工艺的不同影响。设计了“锡膏可印性比较实验”和“印刷结果观测数字化实验”方法，并找出丝网/模板印刷工艺无铅化生产的最优化工作参数。 提出了“9曲线实验设计”方法，用以确定回流焊工艺无铅化生产工作参数。 通过产品的无铅化试生产和可靠性实验，验证了工艺参数有效性、合理性。本文研究成果对于无铅锡膏的选择、评价和对应用表面组装技术的无铅化生产有着广泛的指导意义。对电子产品无铅生产具有重要的工程实用价值。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2无铅焊接所带来的改变

1.2.1印刷电路板无铅化

1.2.2元器件的无铅化

1.2.3无铅焊接材料

1.2.4无铅化对SMT生产影响

1.3 MOTOROLA公司对无铅化生产的要求和推行状况

1.3.1公司项目推行时间表

1.3.2.能源产品生产厂工艺及对无铅的影响

1.4本文主要研究内容

第二章无铅和有铅锡膏的性能比较

2.1引言

2.2焊锡膏的性质

2.2.1合金组成

2.2.2金属含量

2.2.3颗粒大小与形状

2.2.4焊剂活化剂和可湿作用

2.2.5溶剂与空洞

2.2.6流变性质

2.2.7焊球

2.2.8可印性

2.3无铅合金的选择

2.4无铅和有铅锡膏的比较

2.5本章小结

第三章无铅生产的丝网印刷和回流焊接工艺

3.1引言

3.2丝网印刷原理

3.3锡膏的可印性比较试验

3.4无铅锡膏丝网印刷参数的研究

3.4.1印刷结果观测数字化实验的安排

3.4.2观测结果的数字化评估

3.4.3实验结果评定及分析

3.4.4实验结论

3.5回流焊接

3.5.1回流焊和温度曲线

3.5.2低温回流的重要性

3.5.3回流工艺的研究

3.6关于无铅焊料的回流焊接设备

3.7本章小结

第四章无铅产品的可靠性实验和问题分析

4.1引言

4.2产品的试生产和可靠性实验

4.2.1丝网印刷的评估

4.2.2回流焊接的评估

4.2.3 X射线检查

4.2.4产品可靠性实验

4.3部分产品的试生产和可靠性实验结果

4.4无铅生产发现问题的分析及对策

4.4.1焊点表面的外观改变

4.4.2焊接中的碑石现象

4.4.3 BGA下的锡球中的空洞

4.4.2双面板二次回流镀金触爪的爬锡现象

4.4.3锡须现象的讨论

4.5本章小结

第五章结论与展望

5.1全文结论

5.2后续工作展望

参考文献

致谢