表面贴装技术(SMT)及无铅焊料在线视频

那么下面我讲表面贴装技术

什么叫做表面贴装技术

就是SMT是什么意思

Surface Mount Devices

这是SMD SMT

是Surface Mount Technology

是表面贴装技术

SMD是表面贴装器件

那意思说SMD

通过SMT连到印制电路板上

我们知道加工出来印制电路板

由覆铜合板厂家

印制电路板厂家

买了覆铜合板厂家的

覆铜合板

按照他的用户的要求

制作出来印制电路板出来了

这都是制作出来的印制电路板

它要通过SMT

把SMD装在表面上

这个器件

装在表面上

贴装在表面上以后

经过回流焊炉

变成一个整机就变成它了

我们看印制电路板

有不同的颜色

你看有不同的颜色

大部分是绿的

绿的叫做阻焊漆

那么里边

有的发亮的

这实际上就是焊锡

把它涂上焊锡

将来

焊锡的地方

有亮的地方

都是焊机 焊锡可以浸润的

就是焊锡可以到的

凡是涂绿的地方阻焊漆

就是什么

焊料不能到的

起到绝缘的作用

先把阻焊漆涂好

看绿的都是阻焊漆

不是绿的地方

焊料可以走到

到时候贴好了以后

通过回流焊把元器件装在上边

它是这么个问题

所以下边我们就讲讲

SMT表面贴装技术及无铅焊料

那么经过我们从芯片讲起

芯片 硅元片

最后划片裂片

成为一个芯片

芯片要装在封装体里边去

那么通过wire bonding

把引线出来

这是框架

框架完了以后

这是涂上漆

涂上漆以后

要接在印制电路板上来

整个就是因为底下是印制电路板

这是框架这是引线

里边是芯片

注意要变成这么一个封装体

只有把它装在印制电路板上来

印制电路板插在整机里边

才完成系统功能

所以电子封装

它是这么个过程

注意这个过程当中

会产生很多的故障

那么这个故障

有的是封装过程当中产生的

环氧塑封料往里

传递膜柱的时候

冲丝 小岛移动什么这些

有的是在工作过程当中出现的

比方说

环氧塑封料在这里面去

环氧塑料料是不是树脂的

树脂的过程当中

可能有氯离子混到里面去了

混到里边去就吸水

要一吸水变成溶液了

一变成溶液以后

各种金属在这里边

它会形成化学电池

会产生很多的缺陷

这里面缺陷芯片断裂

芯片表面损伤

金属丝的疲劳断裂

树脂裂纹

印制电路板焊点开裂

外接引线变形

树脂引起的耐蚀性的氯化

等等这些东西都会产生

很多的问题

所以电子封装

也涉及到很多可靠性的问题

因为不同的金属用到一块去了

特别是树脂在制作过程当中

我刚才讲了有氯离子一旦吸水

一旦吸潮会产生问题了

那么半导体的可靠性

故障类曲线

我们一般给它叫做浴缸曲线

为什么叫做浴缸曲线

像个浴缸一样

那么它发生故障的情况

跟人的一生也是一样的

这个是青少年期

大概小学以前的孩子非常爱得病

这是老年期

像我这样再年纪再大

就故障期到了

故障期到了它磨损到了

它故障期肯定是存在的

那么你们听课的都是青壮年

故障很少

不爱得病

那电子元器件

整机的电子元器件

好多也是这样

所以电子元器件

千万不要买二手货

人家淘汰的东西

再买它

这不行

为什么说

它已经到了故障期了

到了故障期经常出事故了

不光是设备本身

还有安全的隐患

它故障是什么

由于阻碍电子移动材料引起的

偶发故障

由于制造原因等造成的初期不良

这些可以通过检测通过老化

给它排除掉

那么偶发故障期是什么

由于始障条件

过电压过应力等

可由高温老化来解决

那么到了磨耗故障期

由于材料物性的

物理化学变化的寿命

而造成的不良

这种是不可逆的

这种两种是可以排除的

你们小孩容易得病

但是他病也好治

打打针 降降体温

那就可以治好了

到老年它故障期以后

它不可逆的了

这是它的故障问题

我们现在用的焊料

我们刚才讲的电子元器件

那旁边是阻焊漆

中间可以用焊料焊接

过去用的东西

焊料都是铅锡焊料

铅锡焊料是行之有效

可靠性非常高的共晶反应

63锡37铅

这种它的共晶温度183度

它用在这种电子器件当中

早期它非常行之有效

回流焊就解决了

但是铅锡焊料因为有铅

欧盟指令它禁用

RoHS指令禁用

RoHS指令大家伙不太清楚

六种有害物质

禁用的

铅 贡 六价的CR

还有铬CD

还有聚溴联苯

聚溴二苯醚等等这些东西

它都是禁用的

这里边

在我们电子封装来讲

首当其冲的就是

要做到无铅焊料

无铅焊料用什么办法

来代替它

现在有四种方法来代替

一种是锡铅

锡银系列的 锡锡系列的

锡铋系列的

还有锡铟系列的

注意锡铟

当然连接 键合

连接的过程当中

二级封装里面键合连接的问题

它有什么

有手工焊

有波峰焊 有回流焊

大家伙都是不一样的

有的用波峰焊

有的用手工焊

有的用回流焊

我们指的回流焊当中

用的比较多的就是锡银铜系列的

94% 95%的锡

百分之三点几或者四的银

0.5%到0.7%的铜

大部分是这种系列

你们仔细看大部分是这种系列

但是美国系列跟什么

跟日本系列它是不一样的

当然日本的千住公司

还有其他公司

它也是不一样的

你们看它这种无铅焊料

主要是锡是大部分

百分之九十几

3.5的银 0.7的铜

或者是0.5的铜

铜是少量的

银是比较多的3点几

大部分都是锡

它的焊接温度

就不是183度了

是216度到221度

它比铅锡焊料

传统共金焊料的温度

高（口误）了30度到40度

当然了这里边什么波峰焊

或者手工焊

情况不一样

我不详细讲了

由于它的用的是三元以上的

三元的合金

它不是普通的二金

二元合金

它的焊接温度比较高了

除了对工艺要求

难度更大了以外

它对印制电路板的材料

提出了更高的要求

提高了30度

30度到50度

所以对比方环氧树脂的要求

等等这些东西

它提出了更高的要求

熔点较高

对芯片 电子元器件

以及印制电路板来说

都提出了更高的要求

开发新的合金系列

降低熔点

提高芯片的温度

电子元器件印制电路板的

耐热性提出了比较高的要求

下边是锡锌系列

锡锌系列它的温度

跟原来的铅锡焊料差不太多

中温系列等

刚才是高温系列等

锡锌系最大的问题是什么

锌它是活泼的金属容易氧化

所以锡锌系列在焊接过程当中

必须在保护性气体当中

这就增加了很大的难度

如果不在保护性气体当中

它就脆了

那么下边是锡铋锡

锡铟锡

锡铟锡根本就不行

为什么说

铟它是个稀有的金属

现在透明导电膜什么

大量的用到铟

锡铋锡

铋 三九胃泰当中

好多用的是铋

大部分被人吃了作为药品

也是储量不太丰富

而且可靠性不如铅锡焊料

也不如锌铜焊料比较好

它大部分用在什么

用在儿童玩具

要求不是很高的

都各有各的问题

但是锡铋锡和锡铟锡

最大的好处就是它是低温焊料

低温焊料 中温焊料 高温焊料

那么现在大量用的

就是锡银铜系列的

工作温度比较高

采取锡银铜系列的焊料

对相应的芯片

印制电路板这些提出更高的要求

采取这种方式

那么现在

国外的一些大公司

基本上淘汰了铅锡焊料

大部分用

都是锡银铜系列的

那么我这个表当中

是列了一些 常用了一些

这个是排号

它里边的一些锡银的含量

这是推荐使用的

我们说作为一个焊料

还有一个问题

只有它

我开发了一种新的焊料

到底能不能为社会所接受

产业界所接受

必须它得能同时做成棒状

片状 焊膏 焊球 浆料

这几种东西它都

比方做成焊棒

焊丝 焊片 焊球 粉体

都能很方便的做成

这才能被社会所接受

那过去的铅锡焊料

这几条都行

做成焊棒 做成焊片

做成焊丝 做成焊球

做成焊粉都是可以的

价钱又很便宜

熔解温度（指的是熔点）很高

它在工艺特性上一点问题都没有

主要是受到什么

欧盟两个指令

里面有铅

铅的有毒性大家伙知道

主要是什么

人的神经人的内脏

它重点攻击的是两种人群

不二人群 孕妇和幼儿

攻击人的要害部位

大脑 神经和内脏

所以铅的用

禁用铅

还是非常必要的

那么首当其冲就是焊料

这个表当中有的是回流焊的

有的手工焊的

有的是波峰焊的

不同的焊可以选择

这里边

棒状 丝状 焊膏 焊球 焊粉

等等这些东西都可以选择

好多都是被国外的专利

这里边我给了这些专利号

这专利号都是

那么我们在封装技术当中

涉及到很多的高新技术

这是参观展览会的过程当中

那么看看这个图

这个图当中

指出了电子封装所涉及的一些领域

那么上边这是芯片

芯片完了以后

装在印制电路板上

注意印制电路板

是积层式的印制电路板

积层式的

为什么叫积层式

它是什么

它是一二三四 四层

一层两层三层

四层芯板

是三加四再加三

注意三加四再加三

那么上边是芯片

那么封装在封装基板上

封装基板

在通过焊球焊在印制电路板上

那么这里边

涉及到一系列的技术问题

那么这些问题

有的是属于材料的问题

有的是属于工艺的问题

所以简单一个印制电路板本身

涉及到方方面面的问题

好多都是高新技术的问题