20 / 03 / 2014

Современные паяльные

материалы и тенденции развития

технологий.

Микроминиатюризация

Бессвинцовая технология

Увеличение функциональности, сложности и многозадачность

Основные тенденции

Развития электроники:

Надежность или цена, что нужно для развития?

Размер частиц припоя

Тип частиц припоя

Не более 1% частиц с размерами:

Диаметр частиц припоя

Не более 10% частиц с размерами:

Тип 1 150 мкм 150 – 75 мкм 20 мкм

Тип 2 75 мкм 75 – 45 мкм 20 мкм

Тип 3 45 мкм 45 – 25 мкм 20 мкм

Тип 4 45 мкм 38 – 20 мкм 20 мкм

Тип 5 25 мкм 25 – 15 мкм 15 мкм

Тип 6 15 мкм 15 – 5 мкм 5 мкм

Тип 7 10 мкм

Классификация частиц припоя по стандарту IPC/EIA J-STD-005Е RU

• Актуальность пока для опытного и мало серийного производства • Поддерживание на складе Тип5 для нанесения дозированием • Поставки Тип4 для трафаретной печати под заказ

Выбор размера частиц припоя

Правило трех\пяти шариков припоя является наиболее простой формулой

для выбора размера частиц припоя по толщине и минимальной ширине

апертур трафарета. Правило трех шариков гласит: максимальная толщина

трафарета должна быть близка трем максимальным диаметрам частиц

припоя, входящих в состав паяльной пасты. Минимальная ширина отверстия

трафарета тоже должна быть равна трем максимальным диаметрам шариков

припоя. Однако с точки зрения обеспечения высокой надежности паяных

соединений, хорошей и стабильной формы отпечатков паяльной пасты

предпочтительная ширина апертур трафарета должна быть не меньше пяти

диаметров частиц припоя.

Тип в

соответ

ствии с

J-STD-

005

Шаг, мм Диаметр

минимально

й круглой

контактной

площадки,

мм

Ширина

апертуры,

мм

Количество

малых

шариков

припоя

войдет в

апертуру

Количество

крупных

шариков

припоя

войдет в

апертуру

Диаметр частиц,

микроны

3 0,51 0,30 0,24 9,7 5,4 25 45

4 0,51 0,30 0,24 12,1 6,4 20 38

3 0,41 0,23 0,19 7,6 4,2 25 45

4 0.41 0,23 0,19 9,5 5,0 20 38

4 0,30 0,18 0,14 7,0 3,7 20 38

5 0,30 0,18 0,14 9,9 5,6 15 25

6 0,20 0,13 0,10 20,3 6,8 5 15

TE = Vпр/Vт, где

Vпр – объем паяльной пасты

наносимый на практике

Vт – максимально возможный

теоретически

рассчитанный объем

Эффективность переноса (TE)

Выбор размера частиц припоя

Основной параметр позволяющий определить возможность получения

качественных отпечатков паяльной пасы – это Отношение площадей

Качественное отсаждение паяльной пасты из апертуры трафарета

происходит полостью без оставления в апертуре большого количества

паяльной пасты, когда сила адгезии паяльной пасты к контактной

площадке печатной платы превышает адгезию к стенкам апертуры

трафарета.

Area Ratio (отношение площадей) = площадь

апертуры\общая площадь стенок апертуры

Area Opening (площадь апертуры) = L x W

Area Ratio (общая площадь стенок апертуры) =2t (L + W)

Отношение площадей = L x W\2t (L + W)

Area Ratio (отношение площадей) = площадь апертуры\общая

площадь стенок апертуры

Area Opening (площадь апертуры) = πD2\4

Area Walls (общая площадь стенок апертуры) = πDt

Area Ratio (отношение площадей) = D\4t

Новая водосмываемая паяльная паста Indium 6.4

• Обеспечивает отличную смачиваемость различных типов поверхностей с разными типами металлизации

• Специально разработана для уменьшения количества пустот в галтели паяного соединения

• Показывает превосходные и стабильные свойства при трафаретной печати – реология, время жизни на трафарете, заполнение апертур

• Увеличенное время сохранение липкости • Срок годности 6 месяцев

Паяльные пасты серии Indium 8.9 HF-1 Теперь SACM Надежность и стойкость при термоциклировании и ударных нагрузках

Паяльные пасты серии Indium 5.7 LT Бессвинцовая технология при температуре плавления 138оС •Низкотемпературная паста для бессвинцовой технологии; •Поставляется со сплавами 58Bi/42Sn и 57Bi/42Sn/1Ag •Прозрачные, ультра малые остатки флюса после оплавления •Не содержит галогенов •Соответствует самым жестким европейским директивам RoHS и REACH.

Преформы Indium – простое решение сложных задач

Микроминиатюризация

• Малые размеры компонентов – малые размеры контактных площадок

• На одной плате зачастую есть и очень маленькие компоненты и крупные

• Новые требования к паяльной пасте к процессу и технологии, появления сложных в решении технологических задач.

Микроминиатюризация

Решение – преформы Indium Использование преформ в лентах

разработанных для технологии PiP+:

- Стандартная упаковка

- Размеры аналогичные SMD чипам

- Стандартные сплавы

- Простота в расчете и использовании

Увеличение функциональности, сложности и многозадачность

• Увеличение компонентов и частей изделия

• Экранизация работы

• Сложные для пайки элементы и задачи, трудоемкость

• Применение материалов с разными – разнесенными температурами пайки

• Использование преформ для сложных задач

• Обеспечение высокой автоматизации, призводительности, повторяемости и качества

Трубчатые припои Elsold – другая концепция подхода

• Доступны флюсы различной активности, в том числе слабо активированные и не содержащие галогенов; • Доступны одинаковые припои с разным содержанием флюса; • Обеспечивают отличную смачиваемость и пайку разных типов металлизации, в том числе свинцовых и бессвинцовых; • Обладают высокой стойкостью к обугливанию при высоких температурах пайки; • Имеют слабый запах и почти не разбрызгиваются при пайке; • Показывают очень малое выделение дыма при пайке.

Трубчатые припои Elsold – другая концепция подхода

105 Eltin 3030 Eltin 3064 Eltin 306 A3 C3 C5 C3P FS28 H K

Sn60Pb39Cu1 0,7%

1,5%

1,4%

2,2%

2,2% 1,5%

2,5%

3,5%

1,5%

2,5%

3,5%

1,5%

3,5%

1% 3,5%

Sn60Pb40 2,2% 2,5% 1,5%

2,5%

3,5%

1,25% 3,5%

Sn63Pb37 2,2% 2,5%

3,5%

2%

2,5%

3,5%

Sn60Pb36Ag4 1,4%

2,2%

3,5%

Sn62Pb36Ag2 2,2% 2,2% 1,5%

2,5%

3,5%

3,5% 3,5%

Pb91Sn8Sb1 2,5% 2,5% 1%

Pb93Sn5Ag2 2,2%

Припои для групповой и селективной пайки, основные сплавы

Свойства Сплав

Sn63/Pb37P Sn99,3/Cu0,7P Sn100 MA-S

Температура

плавления 183оС 227оС 217 - 227°C

Удельная плотность

при 25 оС, г/см3 8,4 7,4 7,4

• Контроллерах и процессорах

• Компонентах Flip Chip

• Силовых компонентах и модулях

• Источниках питания

• Оптических компонентах

• Модулях управления двигателями

• Датчиках

• Устройствах автомобильной электроники

Теплопроводящие подложки применяются в:

Теплопроводящие подложки Thermion - наш продукт для этой технологии

• Рулоны • Стандартные листы 200х400

мм и 320х320 мм • Под корпус микросхемы • Любая нарезка

Не пропускающая масло теплопроводная прокладка PK 105

Теплопроводный гель PK223

Гель высокой теплопроводности PK 95

Теплопроводная прокладка S282

Теплопроводная прокладкаS393

Не силиконовая теплопроводная прокладка N700

Теплопроводная прокладка высокой изоляции SH2000

Теплопроводная прокладка высокой изоляции SH3000

Теплопроводящие подложки Thermion

Новинки компании Zesrton –

промывочные жидкости Zestron

и Vigon.

Расфасовка Россия –

контроль качества по

параметрам.

Тесты и исследования.

Поддержка и обучение.

Внедрение более

эффективных решений

Bath analysis procedures for ZESTRON® FA+ - простой тест работоспособности для простой жидкости.

Достойная смена.

VIGON N600 – инновационная органическая отмывочная жидкость с нейтральным PH фактором, предназначенная для эффективного удаления большинства типов остатков флюсов, ионных и жировых загрязнений с печатных узлов.

VIGON А 201 – отмывочная жидкость на основе MPC технологии, предназначенная для эффективного удаления большинства типов остатков флюсов, ионных и жировых загрязнений с печатных узлов. VIGON А 201 предназначен для применения в оборудовании струйной отмывки, отличается высокой совместимостью со многими сплавами металлов и припоями. Даже в небольшой концентрации обеспечивает высокое качество отмывки флюсов класса NoClean (не требующих отмывки), и отлично удаляет остатки флюсов паяльных паст для бессвинцовой и комбинированной технологий.

Центр исследования промывочных жидкостей.

Изучать и постигать.

Аналоги, или ..? Глубокое исследование в Германии.

Product Formulation Cleaning Performance

Bath Life / Loading capability

Evaporation Loss/ Composition

Price/l vs. Cost/cleaned board

Material Compatibility

Zestron FA+ Original Excellent Long bath life time (loading capability = 100%)

Acceptable, no change of composition

Price/l higher (15,86) Metals & polymers excellent

Solins FA+ No copy, pH-neutral, no alkaline

reserve

Medium (not able to clean all 3

pastes properly)

Significantly shorter bath life time

(loading capability = 20%)

50% higher losses, GC confirms changes in

the composition

Price/l lower (12,50), but with regards to bath life /changes & losses much more

expensive

Metals & polymers slightly worse (slight

attack, dulling)

Lira No copy, no alkaline

reserve

Medium (not able to clean all 3

pastes properly)

Shorter bath life time (loading capability = 50%)

Similar loss, GC confirms slight

changes in the composition

Price/l lower (11,40), but with regards to bath life /changes more expensive

mostly incompatible (metals & polymers)

Akven 12 No copy, no alkaline

reserve

Medium (not able to clean all 3

pastes properly)

Significantly shorter bath life time

(loading capability = 20%)

Weight increase (water accumulation

corrosion)

Price/l lower (8,70), but with regards to bath life /changes

much more expensive

mostly incompatible (metals & polymers)

Akven 18 No copy, Acidic,

no alkaline reserve

Worst performance

Significantly shorter bath life time

(loading capability = 20%)

higher loss at 60°C, no change of composition

Price/l lower (8,70), but with regards to bath life /changes

much more expensive

Slight to no effect on Cu, but polymers

mostly incompatible

Новые разработки в области

влагозащитных покрытий.

Новы разработки покрытий УФ отверждения.

Новые испытания и отчеты о надежности.

Система предназначена для удаления отвержденного влагозащитного покрытия с печатных узлов. Эта операция часто требуется при ремонте покрытых печатных узлов, когда необходимо произвести замену электрорадиоэлементов.

Система состоит из рабочей камеры и блока подачи пескоструйного потока. Специальный абразивный порошок под давлением по гибкому шлангу подаётся в ручной дозирующий клапан. Ремонтируемая печатная плата помещается в рабочую камеру. Отработанный абразивный порошок скапливается в накопителе. УФ-подсветка выделяет участки с влагозащитным покрытием (если в материале содержится УФ-индикатор Быстрое и эффективное удаление покрытия без повреждений печатного узла Обеспечивает удаление покрытий без применения растворителей Селективное удаления минимально необходимого участка покрытия Подходит для удаления большинства типов полимерных покрытий Интегрированная антистатическая (ESD) защита Эргономичная камера со встроенной УФ подсветкой

Установка тонкого абразивного удаления влагозащитных покрытий Swam Blaster Turbo Max – скоро демонстрационная машина.

Даты вебинаров 1 части (март-июнь 2014 г.)

Регистрация на вебинары: info@ostec-group.ru (495) 788 44 44

Вебинары можно посмотреть на нашем канале в Ютуб. Ссылка: http://www.youtube.com/playlist?list=PL701C02E02216BB32

Баев Станислав Иалентинович Тел: +7 916 220-69-42 E-mail: stanislav.baev@ostec-group.ru ООО «Остек-Интегра» Группа компаний Остек