电子器件工艺要求规范

元器件工艺技术要求规范元器件工艺技术要求规范 1目的 1 2适用范围 1 3定义 1 4职责 1 5引用和参考的相关标准 1 6术语 2 7要求 2 7 1元器件管脚表面涂层要求元器件管脚表面涂层要求 2 7 2表面贴装器件封装表面贴装器件封装 3 7 3表面贴装器件的共面度要求表面贴装器件的共面度要求 3 7 4工作温度工作温度 3 7 5可焊性要求可焊性要求 4 7 6耐焊接热耐焊接热 4 7 7外型尺寸及重量要求外型尺寸及重量要求 4 7 8相关尺寸相关尺寸 5 7 9封装一致性要求封装一致性要求 5 7 10潮湿敏感器件要求潮湿敏感器件要求 5 7 11防静电要求防静电要求 6 7 12器件包装及存储期限的要求器件包装及存储期限的要求 6 7 13加工过程要求加工过程要求 7 7 14清洗要求清洗要求 8 7 15返修要求返修要求 8 8说明 8 9参考资料 8 10相关附件 文件 记录 8 10 1附件 8 10 2文件 8 10 3记录 8 第 1 页 共 9 页 1目的 元器件的工艺性对于生产加工和产品质量非常重要 是必不可少的一项性能指标 为了使 元器件符合焊接 加工制造质量要求 要求所选用的元器件满足产品生产工艺的一致性 对 SMT 元器件供应商所供的产品工艺性作出统一规范 本要求规定了表面贴装元器件和插装元器件的 工艺技术要求 以保证所选用的元器件具有良好的工艺性 2适用范围 对元器件工艺技术的通用要求 只有满足要求的元器件才能被选用 生产 本要求将随工艺水平的提高而更新 3定义 无 4职责 采购部门 质量部门根据本技术要求选用的元器件及其供应商进行监督和管控 确保被选 用及生产的元器件是满足工艺技术要求的 5引用和参考的相关标准 EIA IS 47 Contact Terminations Finish for Surface Mount Device J STD 001B Requirements for Soldered Electrical and Electronic Assemblies IEC68 2 69 Solderability testing of electronic conponents for surface mounting technology by the wetting balance methods EIA 481 A 表面安装器件卷带盘式包装 IEC286 表面安装器件卷带盘式包装 IPC SM 786A Procedures for Characterizing and Handling of Moisture Reflow Sensitive Plastic ICs J STD 020 Moisture Reflow Sensitivity Classification of Plastic Surface Mount Devices IPC SC 60A Post Solder Solvent Cleaning Handbook IPC AC 62A Post Solder Aqueous Cleaning Handbook IPC CH 65 Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies IPC 7711 Rework of Electronic Assemblies Replaces IPC R 700 第 2 页 共 9 页 IPC 7721 Repair and Modification of Printed Boards and Electronic Assemblies Replaces IPC R 700 IPC SM 780 Guidelines for Component Packaging and Interconnection with Emphasis on Surface Mounting J STD 004 Requirememt for Soldering Flux J STD 002 Solderability tests for component leads terminations lugs terminals and wires 6术语 略 7要求 7 1元器件管脚表面涂层要求元器件管脚表面涂层要求 本项对表面贴装与插装元器件的要求相同 锡铅合金表面涂层 纯锡表面涂层和镀金涂层 必须有镍阻挡层 为常用的元器件引脚表 面处理方式 优选 有引线的 SMD 和集成电路器件 引脚线金属材料要为铜 铜合金 黄铜不允许选用 可 伐合金 42 合金材料 表面合金涂镀均匀 厚度符合相关标准 4 7 6 m 涂层不得含金属 铋 无铅引脚镀层优选 Matte Sn SnAgCu Ni Au Ni Pd Au 阻挡层 Ni 2 5 6 m 引脚表面涂层为银的元器件禁止选用 在必须选用的情况下 应要求供应商改变引脚表面 处理方法 可以改为锡铅合金或纯锡 涂层制作工艺主要有浸渍和电镀两种方法 两种方法都是可选的 有些电镀涂层在电镀后 还要进行回流 或叫熔合 目的是把电镀形成的锡铅颗粒熔成焊料合金 提供一层致密的涂 层 并消除孔隙 7 1 1 对于片式电阻器和陶瓷电容器 由于通常采用贵金属电极以接触元器件起作用的 部分 为防止焊接时贵金属扩散 在电极和焊接表面之间采用阻挡层加以保护 阻挡层通常选用镍 有时也用铜 7 1 2 元器件引脚金属成分和可焊镀层金属成分要与公司使用或外协厂使用的助焊剂 第 3 页 共 9 页 类型相匹配 7 1 3 对于无铅器件 供应商需指明拆分原则 且需提供每个拆分部分的检测报告 若 有豁免部分 需指出豁免理由 7 2表面贴装器件封装表面贴装器件封装 器件资料中应说明基体材料 以便全面地了解器件的工艺性 元器件基体材料的 CTE 热膨胀系数 不应与所用 PCB 基材的 CTE 相差太大 通 常选用的 FR 4 板材 XY 向的 CTE 是 12 15PPM 器件资料中应说明引线及引线框架材料 以便全面地了解器件的工艺性 用于制作引线框 架和相关零件的金属材料主要有 不限于 可伐合金 铁镍合金 铜 铜铁合金等 器件资料中应说明外引线涂层及涂层制作工艺 封装遵循的标准不同 元器件的封装尺寸可能会有所不同 常用的关于封装的几个世界标 准机构有 EIA JEDEC IPC MIL STD 美国 IECQ 欧洲 EIAJ 日本 供应商需提供 元器件封装尺寸所遵循的标准 其中 EIAJ 多采用公制尺寸封装 其余标准多采用英制尺寸封装 选择按 EIAJ 标准封装的器件需要注意正确选取相应的焊盘库 7 3表面贴装器件的共面度要求表面贴装器件的共面度要求 共面度定义 以零件的三个最低的引脚形成的平面为基准面 其余的引脚与之比较而得到 的最大偏差 7 3 1表贴器件共面度要求小于 0 10mm 7 3 2引脚间距 Pitch 小于 1 0mm 的 uBGA CSP 共面度要求小于 0 10mm 其余 BGA 共 面度要求小于 0 15mm 7 3 3引脚间距 Pitch 小于 0 5mm 的表贴接插件 共面度要求小于 0 05mm 其余表贴 接插件共面度要求小于 0 10mm 7 3 4LCCC QFN BCC 封装的底面及焊端的共面度要求小于 0 10mm 7 4工作温度工作温度 元器件在在制成产品后 器件正常工作温度要求达到 商业级 0 70 工业 级 40 85 第 4 页 共 9 页 7 5可焊性要求可焊性要求 可焊性试验有很多种方法 各种试验的目的和优缺点有所不同 如果供应商或器件 资料上不能很好地说明可焊性测试过程和结果及依照的标准 可以认为该供应商不 能很好地保证可焊性 或者考虑按照公司现有的规范对其样品进行可焊性测试 表面安装元器件的焊端经过下面的检验后 焊端表面超过 95 的面积被焊料覆盖 且无针 孔 检验条件 首先表面安装元器件的焊端经过 8 小时蒸汽老化 将 25 的水白松香和 75 的异丙醇组 成的 R 型焊剂涂抹在表面安装元器件的焊端上 再将焊端浸入 235 5 熔融的 Sn63Pb37 焊料 中 5 秒钟 取出元器件 用 10 显微镜观察焊端覆盖焊料的情况 有铅 BGA 焊球优选 Sn63Pb37 合金 Sn62Pb36Ag2 也可选择高铅 铅含量 85 的 SnPb 合金 无铅 BGA 焊球选择SnAgCu 合金 7 6耐焊接热耐焊接热 表面安装元器件耐焊接热要达到 260 锡槽内 持续时间在 10 秒内 取出恢复室温 进行 3 次试验 其性能不降低 无表面损伤 经历 10 次回流焊接 在温度为 215 持续时间 90 秒 表面安装元器件性能不降低 无表 面损伤 升温速率小于 6 秒 降温速率小于 6 秒时 表面安装元器件性能不降低 无表面损 伤 7 7外型尺寸及重量要求外型尺寸及重量要求 7 7 1表面贴装和插装元器件资料中要有完整准确的器件外型尺寸 所选器件的外型尺寸 必须在设备加工能力范围之中 7 7 2重量一般需小于 35g 大于 35g 需特别指出 7 7 3引脚间距在 0 4mm 含 0 4mm 以下器件禁选 7 7 40 8mm 引脚中心距的 uBGA CSP 可以选用 但是需要注意印制板的加工能力 7 7 5引脚间距小于 0 8mm 不包含 0 8mm 的 uBGA 器件不允许选用 7 7 60 8mm Pitch 以下的 不含 0 8mm 的表面贴装接插件禁止选用 第 5 页 共 9 页 7 7 7封装尺寸在 0402 以下 不含 0402 的片式器件禁止选用 0402 封装器件为非优选 只能用于 0 8mm BGA 电源滤波处 7 8相关尺寸相关尺寸 需要提供推荐的 PCB 焊盘设计尺寸 插装元件需要提供推荐的引脚成型尺寸或者安装方式 说明 7 9封装一致性要求封装一致性要求 如果新器件需要与已有的器件共用一个项目编码 新器件的安装尺寸必须与原有的器件安 装尺寸 如 表贴元器件的焊盘设计 完全一致 其他参数如尺寸 形状 高度 重量等需要 与工艺人员共同确认 7 10 潮湿敏感器件要求潮湿敏感器件要求 器件资料中要明确指出器件的潮湿敏感等级 分类标准见表 1 以便确定器件的防潮措施 一般而言 所有的塑封表面贴 装 IC 如 SOJ SOIC PLCC PQFP TQFP PBGA TQFP TSOP 等 都是潮湿敏感器件 表 1 SMD 潮湿敏感器件潮湿敏感等级分类标准 车间寿命要求 Floor Life 潮湿敏感等级 MSL 拆封后存放条件及最大时间环境条件 1无限制 30 85 RH 21 年 30 60 RH 2a4 周 30 60 RH 3168 小时 30 60 RH 472 小时 30 60 RH 548 小时 30 60 RH 5a24 小时 30 60 RH 6 使用前必须进行烘烤 并在警告标签 规定的时间内焊接完毕 30 60 RH 2 级以上须采用防潮包装袋真空包装 且包装袋要防静电 包装袋内必须使用干燥剂 在 包装袋上注明该器件是潮湿敏感器件和潮湿敏感等级 警告标签和包装袋本身密封日期的标签 表 2 SMD 潮湿敏感器件包装要求 潮湿敏感等级潮湿敏感等级包装袋 包装袋 BagBag 干燥材料干燥材料 DesiccantDesiccant 警告标签警告标签 第 6 页 共 9 页 1 无要求无要求无要求 2 5a MBB 要求 含 HIC 要求要求 6 特殊 MBB 含 HIC 特殊干燥材料要求 7 10 1 器件资料和包装袋中要指明潮湿敏感器件的存储条件要求和最长存储期限 7 10 2 器件资料中要指明器件受潮后的处理方法及注意事项 7 10 3 5 级及以上潮敏器件不允许选用 7 11 防静电要求防静电要求 7 11 1 静电敏感器件的防静电要求或静电敏感等级要明确 表 3 列出了 HBM Human Body Model 人体模型 及 MM Machine Mode 机器模型 的 ESD 等级 表 3 器件静电敏感度的分级 HBM MM Class 0 250V Class 1A 250V 500V Class 1B 500V 1000V Class 1C 1000V 2000V Class 2 2000V 4000V Class 3A 4000V 8000V HBM Class 3B 8000V Class A 200V Class B 200V 400V MM Class C 400V 7 11 2 不允许选用 ESD 等级在 HBM 250V 以下的器件 7 12 器件包装及存储期限的要求器件包装及存储期限的要求 引线含银器件包装需采用抽真空包装 元器件运输 存储时的环境条件会对可焊性造成影响 要求如表 4 表面贴装与插装元器 件的要求相同 表 4 运输存储的环境要求 相对湿度 15 70 温度 5 40 二氧化硫平均含量 0 3mg m3 硫化氢平均含量 0 1mg m3 7 12 1 表面贴装的元器件优先选用卷带 Tape reel 包装 考虑到贴片效率 尽量不选用 托盘装和管状包装 第 7 页 共 9 页 7 12 2 SOP SOJ PLCC 集成电路 PLCC 插座 LCCC 和异形元件等 优选盘状塑料编带包 装 次选托盘包装 禁止管装和散装 盘状塑料编带和托盘包装须能够承受 125 的高温 否则应指出且进行特殊处理 7 12 3 引线较多较大器件 如 QFP 窄间距 SOP PLCC BGA 集成电路等优选托盘包装 次 选盘状塑料编带包装 托盘和盘状塑料编带都必须能够承受 125 的高温 7 12 4 卷带前部无元器件部分长度至少为 450mm 尾部无元器件部分长度至少为 40mm 方 便贴片机装料 7 12 5 需要在贴片前加载软件的器件 采用托盘或管式包装 禁选需在贴片前加载 软件的贴片器件 PLCC 除外 7 12 6 托盘尺寸必须满足现有设备处理能力要求 最大的托盘尺寸 300mm 200mm 7 12 7 盘装零件料盘应有一切角 用以辨别装料方向 7 12 8 插件元器件优先选用卷带包装 尽量不要选用散装 7 12 9 潮湿敏感器件的包装 卷带 托盘或管式 需要满足烘干要求 125 48 小时或 90 RH 5 条件下烘烤 10 天或 40 RH 5 条件下烘烤 67 天以上 7 12 10 对于有 ESD MSD 有要求的 要求在包装体外标注专用的 ESD MSD 标识 7 12 11 对于无铅元器件 要求在包装体外标注专用无铅的标识 7 13 加工过程要求加工过程要求 7 13 1 元器件的组装方式必须是回流焊 波峰焊或是其中一种 如果是其他方式 如手工 焊接 焊接工具 焊接温度 焊接时间 极限温度等工艺参数需要确认是否符合 公司工艺能力要求 7 13 2 元器件允许的焊接温度参数与我司现有的加工工艺要求一致 7 13 3 回流焊最高温度 260 5 时间 10S 7 13 4 表面贴装元器件过波峰焊最高温度 270 5 时间 10S 7 13 5 插装元器件过波峰焊最高温度 270 5 时间 5 秒 7 13 6 回流焊预热温度 170 190 时间 60 90 秒 7 13 7 波峰焊预热温度 140 160 时间 60 90 秒 7 13 8 回流焊升温与降温速