PCB分层讨论介绍说明.pdfVIP

(清华大学工业工程系，北京 ) 摘要 随着欧盟 RoH s 法令从 2006 年 7 月开始实施，印制电路板装配不得不随之无铅 化，传统已使用超过 50 年的 63Sn ／37Pb 焊接材料被 SnAgCu(Sn96 ．5 ％／ Ag3 ．0 ％ ／Cu0 ．5 ％)代替，熔点由原来的 187 ℃提升到 21 7 ℃，相应的焊接温度由 220 ℃～ 230 ℃ 提升到 240 ℃-260 ℃，印制电路板必须经历熔点以上的焊接时间多出了 50 多秒，印制 电路板吸收热大增，印制电路板必须提高耐热性能与之配合。 在过去的一年中，印制电 路板分层问题一直困扰着电路板制造商。 印制板分层的机理是电路板吸热后， 不同材料之间产生不同的膨胀系数而形成内应 力，如果树脂与树脂，树脂与铜箔的粘接力不足以抵抗这种内应力将产生分层，所以解 决分层的思路是： 1．生产流程控制尽可能保证板子有最佳的抵抗内应力的能力： 2 ．使用性能优越的材料减少内应力。 文章希望通过研究，在成本和品质双重约束下，找到最佳的解决方案， 用最低的成 本来解决分层问题。思路是从研究分层的原因着手，通过实验设计的方法， 对分层的因 素从材料选择、印制电路板制造过程控制到电路板装配的整个过程，进行系统分析。 本研究项目耗费 25 万元的试验材料成本， 历时三个多月， 最终从成本和品质控制， 提升公司竞争力的角度，提出解决分层的三套方案。 在将实验结果运用到 A 公司的实践中后， 产生了良好的经济效益， 每月减少客诉成 本约 30 万元，减少成本浪费约 80 万元，取得超过预期效益。 关键词分层；无铅焊接；实验设计：印制电路板 1 引言 1 ．1 研究的背景和意义 1 ．1 ．1 PCB 行业回顾与展望 1936 年一 1940 年，英国 Paul 博士从印刷技术得到启发，首先提出了 印刷电路“ ” 的概念，开创了制造印刷电路板的先河。 1967 年美国人 Beadles ．R ． L，提出了多层板生产制造工艺 (MLB) ，将印刷电路 板推上了更高一层楼。 1984 年日本 PCB 专家项土冢田裕尝试在多层板上采用盲孔结构， HDI 技术兴起 (High Den sityInterconnection) 印制电路板从诞生之日起就依托其互联和承载的功能成为电子产品的航空母舰， 任 何功能强大的芯片只有集成到印制电路板上，才能展现其威力。从手机、电话到飞机、 火箭其无处不在，深刻地影响着人类的活动。 由于欧盟于 2003 年 2 月 13 日颁布 RoHS 即《禁止在电气电子设备中使用特定有 害物质指令》和 WEEE 即《废弃电气电子设备指令》两个指令， 从 2006 年 7 月 l 目起 伴随着印制电路板一起成长和成熟的 Pb ／Sn 合金焊接材料被禁用。 Pb ／Sn 合金被 SnAgCu 合金取代， 从印制电路板到电子元件封装技术发生了巨大 的变化，由于新材料共晶温度提高． (从原来的 183 ℃提高到 217 ℃) ，电路板耐热性能 被提到了前所未有的高度，并由此引发了从印制电路板材料到制程全方位的革新。 2006 年中国大陆印制电路板产值已超越日本、韩国和中国台湾跃居世界第一，约 占世界总产值 470 亿美元的 25 ％。 电子产品无铅化是一个系统工程， 哪一个企业能尽快找出规律， 用最低的成本制造 出合格的产品，谁就能占据市场竞争的有利位置。 1 ．