PCB設計工具CAM350 layer的編輯介紹
PCB設計:在電子產品中, 隨著使用量的急劇增加, 光, 薄型高性能組件, 裝配科技的地位越來越重要, 裝配資料與環境保護的關係越來越密切.
自1995年以來,氟利昂和3氯乙醚這兩種用於組裝基材的特殊清潔劑將破壞地球的臭氧層,在國際上已被禁止。 此外,組裝過程中用於焊接的組裝資料,如鉛(Pb)、揮發性有機化合物(VOC)和樹脂系列接線板,都面臨著環境保護問題。 從某種意義上說,在裝配資料的具體選擇和環境保護的實施過程中,企業管理中的環保措施會新增公司的負擔,囙此是強制性的。 以Sn-Pb釺焊基礎上形成的細間距QFP為例。 其一次性回流科技是由裝配工程師和科技人員經過多次努力完成的。 當改為無鉛焊接時,需要從頭開始新焊接材料的成分和評估、工藝和可靠性等許多任務。
無鉛焊接對應的對策包括以下兩個方面:
1)開發無鉛焊錫,替代助焊劑;
2)開發一種替代助焊劑的新組裝科技,即無鉛焊接工藝和設備。
所有這些都意味著重新評估原有的連接科技,開發新的連接科技。
新裝配資料和科技的開發
1、徹底廢除氟利昂的使用
組裝用接線板的清潔劑CFC(氟利昂)和3氯乙醚會破壞臭氧層並導致全球變暖。 國際社會自1989年以來一直限制其使用,並於1995年禁止其使用。 《蒙特勒公約》氟氯化碳協定條款規定,开发中国家必須在2005年之前完成氟氯化碳的逐步淘汰。 届時,將禁止使用或出口所有使用氟氯化碳作為清潔溶劑的電子產品。 美國還對進口含有氟氯化碳或經過氟氯化碳加工的電子產品徵收特別關稅。 氟利昂的使用在裝配科技中被徹底廢除,它是從改變清洗方法和不清洗兩個理念發展而來的。
在已開發國家PCBA及其他相關行業使用的氟氯化碳替代品中,現時的替代試劑有HCFC(協議規定的過渡化合物)、HFC(氫氟碳化合物)、PFC(全氟硼烷)、IPA(异丙醇))、丙醇和醋酸等。根據國際公約,HCFC可使用到2020年, 這意味著最初使用CFC的清潔設備可以在相當長的一段時間內繼續使用。 然而,新的研究表明,儘管PCFC和HFC對臭氧層的破壞較小,但它們都具有溫室效應,尤其是PCFC是CO2的1000倍。 1997年底在日本舉行的防止全球變暖國際會議上,他們也受到了質疑。 囙此,他們的替代產品第3代氟氯化碳正在迅速發展。
2、無鉛焊接已提上議事日程
除了清潔劑造成的污染外,電子組裝中的鉛、銅、錫等重金屬也會造成污染。 眾所周知,錫鉛具有良好的暫態可焊性和品質保證。 輕鬆滿足部件的電力和機械耐久性和可靠性要求。 該工藝更容易從噴射焊切換到回流焊。 然而,由於錫和鉛都是重金屬,囙此迫切需要重新評估這種焊接。 在歐洲和美國國家,已開始限制電子行業焊接中使用的鉛以及相關稅收。 1994年,日本發佈了河流水質標準的重新分析和評估,強調鉛含量應控制在0.01毫克/昇以下。日本汽車製造商協會建議,到2000年,汽車排放的鉛量應减少到現時的一半。 在此背景下,無鉛焊接和無助焊劑連接科技在世界各國的發展非常活躍。
人們希望開發新的無鉛焊接技術,可以利用原有的設備和工藝。 其具體要求是:1)資料成本低; 2)熔點接近錫鉛共晶; 3)優异的電力、機械和化學效能; 4)與現有工藝和設備相容; 5)適用於當前裝配焊接; 6)適用於精細圖形。 遺憾的是,沒有無鉛替代品可以完全滿足上述要求。
現時,含銀、銅、鉍、鋅等合金的錫基合金的開發十分活躍。 Sn-Ag合金熔點高,成本高,但耐熱性高,可靠性高。 它已經在歐洲手機、日本電視機和辦公自動化設備上進行了測試。 至於Sn-Zn,由於Zn容易氧化,囙此回流焊必須在N2氣氛中進行,並且在該氣氛中仍有一個過程需要投入實際使用。 總而言之,在减少鉛污染的同時,還必須考慮窄間距組裝的要求,避免使用氟氯化碳。 無論是資料還是科技,仍然有許多問題需要解决。
3、無磁通連接科技的發展
由於組件的日益小型化和窄間距,熔焊的極限已擺在我們面前。 為了維護人類的生存環境,無鉛焊接迫在眉睫。 在這些因素的驅動下,無磁通連接科技的發展被提上了議事日程。
實際上,IC晶片的引線鍵合是一種無焊劑連接科技, 如超聲波鍵合(使用鋁塑性和超聲波振動楔將鋁絲鍵合壓在晶片和封裝的焊盤上)和熱壓焊接(使用高溫熔化和壓力焊接方法將金絲鍵合壓在晶片和封裝的焊盤上)等。 最初,它們僅限於組裝特殊零件,但現在已經開發出各種超微型連接方法,將IC連接到面板的電極上。
使用導電粘合劑(Ag、Cu等)可以將帶有鍍金焊點或金絲焊球的IC晶片直接連接到基板電極,並在元件和基板之間填充絕緣樹脂,以緩解兩者之間膨脹係數的差异。 產生熱應力。 確保裝配的可靠性。 這項科技已用於液晶顯示器和手機的IC晶片組裝。 最近有報導稱,小於50mm的細間距連接也已投入實際使用。 這些方法的未來主題是降低接觸電阻,擴大組裝的應用範圍。 在環境保護對電子組裝行業構成嚴峻挑戰之前,無焊劑連接已經受到越來越多的關注,因為它們不需要清潔並簡化了工藝。
4、控制VOC的使用和排放
控制VOCs使用和排放的總體對策分為以下幾個方面:在封閉或可回收系統中使用VOCs; 開發水溶性助焊劑、錫膏和無助焊劑樹脂等,以减少VOCs的含量; 採用表面活性劑代替有機溶劑等。 總的來說,由於VOC的種類和效能,對其控制的研究還處於起步階段。
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