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***有限公司 **综合利用项目 装置总体试车方案 202X 年 9 月 10 日 前言 根据中国石油天然气股份有限公司《建设项目生产准备与试车管理规定》要求，建设单位应根据总 体部署和《生产准备工作纲要》，原则上于投料试车前，编制总体试车方案，并不断优化、完善。基于 此要求，编制《庆华集团新疆和丰能源化工有限公司 5 万吨/年非常规能源综合加工利用项目中试装置 总体试车方案》。 1、建设单位基本情况 2、工程概况 2.1 装置及公用工程的规模及建设情况 2.1.1 装置建设地点基本情况 2.1.2 装置的规模 2.1.3 装置技术特点 1）采用自主知识产权的国内首个 KHC—300 进行综合加工利用。 2）实现了，提高了热效率。 3）采用*作为**，实现了*水的综合利用。 4）采用拥有自主知识产权的进行无害化处理，得到符合环保要求的建筑用水。 5）首次在污水领域成功采用新颖的***，既经济又极具环保效果。 6）采用了国内先进的废水深度处理技术实现废水的零排放。 3）装置内循环水来自于综合水池的循环水池；新鲜水、消防水均有压力送或排。 4）装置内生产废水自流约 5 吨/时（排至污水处理场。 5）装置生活污水自流排至污水处理场。 12）污水处理工艺 生产来的废水通过废水管道进入缓冲水箱经提篮格栅初步过滤进入斜板隔油池实现油的分离，分离 出来的油泥渣进入渣泥箱，废水则进入溶气气浮再次分离油泥渣，分离出来的油泥渣则再次进入渣泥箱， 废水进入缓冲水箱，经 NH3 吹脱提升泵加压进入 NH3 吹脱设备，废水在吹脱设备中经鼓风机吹入空气 将废液中的 NH3 分子吹出来再由配入液体中的 H2SO4 吸收，吸收出来的废水加酸调节 PH 值，废水随 后进入缺氧池由池中的养细菌分解掉水中的一部分杂质，废水随后进入 MBBR 池，再通过鼓风机通入 空气，其中的好氧细菌又分解一部分杂质，然后废水进入 PACT 池进一步除去其中的杂质，废水经二 次沉淀后通过回流泵加压输送到缺氧池再次除污、净化，净化的合格水循环利用。 生活废水经生活废水管道进入缓冲水池后由提篮格栅首次过滤后进入生活废水调节池再由生活废 水提升泵加压输送到缺氧池或 MBBR 池，后经 PACT 池二次沉淀合格后经回流泵加压输送到外网循环 利用。 生活废水和生产废水分离出来的油泥渣进入渣泥池后由渣泥输送泵输送到污泥浓缩池进行浓缩分 离，分离出的油泥渣由泥渣螺杆泵输送到压滤机除污、净化指导合格，泥渣由泥渣车拉走进行处理。

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1 甲烷氯化物企业主要风险分析点 1.主要风险分析点 1.1 设备设施清单 1.1.1 氢氯化单元 氯甲烷压缩机、稀盐酸输送泵、硫酸干燥塔循环泵、导热油泵、硫酸计量 泵、甲醇泵、稀硫酸泵、甲醇槽高位油槽、导热油槽、甲醇储槽、98%硫酸槽、88% 硫酸槽、盐酸槽、甲醇预热器、甲醇过热器、电加热器、导热油加热冷却器、 氢氯化反应器、导热油槽放空冷凝器、甲醇过热器、氯化氢过热器、激冷塔、 分离罐、激冷器、一级酸冷却器、二级酸冷却器、稀酸冷却器、碱洗塔、碱洗 塔冷却器、一级硫酸干燥塔、一级硫酸干燥塔冷却器、二级硫酸干燥塔上塔、 二级硫酸干燥塔、二级硫酸干燥塔冷却器、干燥后除沫器、氯甲烷压缩机进口 缓冲罐、氯甲烷压缩机出口缓冲罐、氯甲烷冷却器、氯甲烷压缩机机体进口缓 冲罐、氯甲烷压缩机机体出口缓冲罐、温度计、液位计、压力表、远传压变、 远传液位计、有毒有害气体检测仪、压缩机厂房、设备框架、控制室、爬梯、 护栏、手拉葫芦、水分分析仪、消防栓、灭火器、室内栓、防护器材。 1.1.2 热氯化单元 循环塔进料泵、二级冷凝器进料泵、二级冷凝器进料泵、循环塔回流泵、循环 塔回流泵、氯化反应器、氯化产物释放槽、氯甲烷蒸发器除沫器、氯甲烷蒸发 器、二级冷凝器除沫器、二级冷凝器、三级冷凝器、一级冷凝器、一级冷凝器 分离罐、二级冷凝器分离、三级冷凝器分离罐罐、循环塔顶冷凝器、循环塔再 沸器、激冷塔、氯甲烷预热器、氯气预热器、干燥器、循环塔进料槽、循环塔 储槽、热交换器进料槽、循环塔热交换器、循环塔底出料冷却器、激冷液收集 2 槽、激冷液冷凝器、温度计、液位计、有毒有害气体检测仪、设备框架、爬梯、 护栏、手拉葫芦、消防栓、灭火器、防护器材。 1.1.3 精馏单元 二氯甲烷进料泵、二氯甲烷塔回流泵、二氯甲烷碱洗泵、二氯甲烷共沸塔进料 泵、二氯甲烷产品输送泵、氯仿塔进料泵、氯仿回流泵、氯仿碱洗泵、氯仿共 沸塔进料泵、氯仿产品输送泵、二氯甲烷塔循环泵、氯仿塔循环泵、重组分检 测槽泵、二氯精馏塔、氯仿精馏塔、二氯甲烷塔再沸器、二氯甲烷塔顶冷凝器、 二氯甲烷塔底出料冷却器、二氯甲烷冷却器、二氯甲烷塔进料槽放空冷凝器、 二氯甲烷塔回流罐放空冷凝器、二氯甲烷共沸塔塔顶冷凝器、二氯甲烷共沸塔 再沸器、二氯甲烷碱洗分层器、二氯甲烷共沸塔塔底出料冷却器、二氯甲烷检 测槽放空冷凝器、二氯甲烷分层器放空冷凝器、二氯甲烷放空冷凝器、氯仿塔 顶冷凝器、氯仿塔再沸器、氯仿冷却器、氯仿塔回流罐放空冷凝器、粗四氯化 碳冷却器、氯仿塔回流罐放空冷凝器、氯仿共沸塔顶冷凝器、氯仿共沸塔再沸 器、氯仿产品冷却器、氯仿碱洗分层器放空冷凝器、氯仿产品检测槽放空冷凝 器、重组分检测槽放空冷凝器、二氯甲烷产品检测槽、粗氯仿槽、氯仿检测槽、 稳定剂添加罐、重组分检测槽、二氯甲烷塔回流罐、氯仿塔回流罐、粗产品储 槽 1.1.4 盐酸吸收单元 32%盐酸输送泵、20%盐酸输送泵、有机物汽提塔进料泵、31％盐酸冷却器、有 机物汽提塔再沸器、31％盐酸贮槽、22％盐酸贮槽、尾气塔、有机物气提塔 1.1.5 液氯气化单元 热水泵、液氯汽化器、氯气缓冲罐、事故氯储槽、三氯化氮循环泵、次氯酸钠 循环泵 1.1.6 公共系统

分类：风险评估 行业：建筑加工行业 文件类型：Word 文件大小：106 KB 时间：2025-11-20 价格：¥2.00

1 原油加工及石油制品企业主要风险分析点 1.主要风险分析点 1.1 设备设施清单 1.1.1 常减压装置 ①　常压塔、减压塔、初馏塔、脱硫塔 ②　常压加热炉、减压加热炉 ③　回流罐、油水分离罐、电脱盐罐 ④　常底泵、减底泵、常压泵组、减压泵组、回流泵 1.1.2 催化装置（包括气分） ①　反应器、再生器 ②　原料油加热炉 ③　分馏塔、吸收/解析塔、再吸收塔、汽提塔、稳定塔、干气脱硫塔、 脱丙烷、脱丙烯塔 ④　分液罐、回流罐、换热器 ⑤　主风机组、气压机、增压机、催化装置机泵、气分装置机泵 1.1.3 焦化装置 ①　焦炭塔（四通阀）、水力除焦系统 ②　焦化加热炉 ③　分馏塔、稳定塔、干气脱硫塔、液化气脱硫塔、汽油/柴油吸收塔、 ④　压缩机 ⑤　空冷器、换热器、放射源 1.1.4 制氢装置 ①　加氢反应器、转化炉、裂解炉（甲醇） 2 ②　废热锅炉 ③　中变反应器、低变反应器、甲烷化反应器、PSA 变压吸附 ④　压缩机 1.1.5 加氢装置 ①　加氢反应器 ②　反应加热炉、重沸炉 ③　循环氢脱硫塔、硫化氢气提塔、分流塔、液化气脱硫塔、汽油/柴 油吸收塔、空冷器、产品分馏塔、酸性气脱硫塔 ④　循环氢压缩机、新氢压缩机、进料泵、注水泵 ⑤　热高压分离器、热低压分离器、冷高压分离器、冷低压分离器、换 热器 ⑥　分液罐、回流罐、闪蒸罐、地下污油罐。 1.1.6 重整装置 ①　预加氢反应器、重整第 1-第 4 反应器、再生反应器 ②　预加氢进料加热炉、重沸炉、重整第 1-第 4 加热炉 ③　预分流塔、气提塔、脱戊烷塔、C4/C5 分离塔、空冷器、循环氢脱 硫塔、硫化氢气提塔、稳定塔 ④　重整循环氢压缩机、预加氢循环压缩机、氢气增压机、再生气循环 机、提升气压缩机、空压机、进料泵 ⑤　换热器、放射源、PSA 变压吸附 1.1.7 重油装置 ①　加氢反应器 ②　反应进料加热炉、减压炉

分类：风险评估 行业：建筑加工行业 文件类型：Word 文件大小：99.5 KB 时间：2025-11-30 价格：¥2.00

1 氟化工企业主要风险分析点 1.主要风险分析点 1.1 设备设施清单 1.1.1AHF 生产装置 HF 成品槽、反应转炉、燃烧炉、硫酸、烟酸泵、残酸计量泵、精馏塔、脱气塔、洗 涤塔、硫酸、烟酸计量槽、硫酸、烟酸贮罐 1.1.2 R22 生产装置： 反应釜、反应回流塔、AHF、氯仿计量槽、AHF、氯仿计量泵、HCL 塔、HC1 塔再沸器、 氯仿预热器、触媒反应器、触媒计量槽 1.1.3 R32 生产装置： 反应釜、反应回流塔、AHF、二氯计量槽、AHF、二氯计量泵、HCL 塔、HC1 塔再沸器、 二氯预热器、AHF 预热器、触媒反应器、触媒计量槽、二氟甲烷储罐 1.1.4 R142b 生产装置: 氯气计量槽、R152 计量槽、R152 汽化器、液氯汽化器、光氯化塔、R152 预热器、 脱气塔、精馏塔、中间槽、成品槽 1.1.5 电气车间 继电保护装置、无功补偿装置、直流屏、UPS 不间断电源、电力电缆、6KV 油浸式变 压器、6KV 干式变压器、低压配电柜、电流互感器、电压互感器、低压综保、高压 异步电动机、高压同步电动机、低压异步电动机、现场照明箱、励磁柜、接地极、 变频器、软启动、PLC 柜、安全帽、绝缘鞋（靴）、绝缘手套、令克棒、验电器、 接地线、直流高压发生器、三表检验仪。 1.1.6 仪表车间 DCS 系统、ESD 系统、PLC 系统、不间断电源、压力变送器、差压变送器 2 差压流量计、电磁流量计、转子流量计、涡街流量计、质量流量计、静压式液位计、 雷达液位计、核辐射液位计、热电阻温度变送器、热电偶温度变送器、单座调节阀、 双座调节阀、套筒调节阀、偏心调节阀、角型调节阀、球阀、蝶阀、红外分析仪、 热导分析仪、氧分析仪、气相色谱仪、PH 计、电导率仪、现场在线分析室、可燃或 有毒气体报警仪、皮带秤、汽车衡、轨道衡、包装机。 1.1.7 R134a 生产装置： 计量槽、计量泵、反应器、粗分塔、粗分再沸器、粗馏塔、粗馏再沸器、粗馏进料 预热器、物料电加热、粗馏循环泵、高温换热器、低温换热器、粗馏回流泵 1.1.8 R125 生产装置： 计量槽、计量泵、反应器、PCE 塔、PCE 再沸器、PCE 分离塔、PCE 分离再沸器、PCE 进料预热器、物料电加热、粗馏循环泵、高温换热器、低温换热器、粗馏回流泵、 一反蒸发器、一反蒸发罐、萃取塔、萃取循环泵 1.1.9 氢铵生产装置：石墨反应罐、液氨计量槽、氟化氢计量槽、结片机 1.2 作业活动清单 序 号 作业区域 作业活动 作业类别 1 通用区域 特级动火作业 检修类 2 通用区域 一级动火作业 检修类 3 通用区域 二级动火作业 检修类 4 通用区域 受限空间作业 检修类 5 通用区域 特级高处作业 检修类 6 通用区域 一级高处作业 检修类 7 通用区域 二级高处作业 检修类 8 通用区域 三级高处作业 检修类 9 通用区域 设备管线外部防腐 检修类 10 通用区域 设备管线外部保温 检修类 11 通用区域 拆装维修人孔作业 检修类 12 通用区域 拆装维修盲板作业 检修类 13 通用区域 拆装维修阀门作业 检修类 14 通用区域 拆装维修换热器作业 检修类

分类：风险评估 行业：建筑加工行业 文件类型：Word 文件大小：53.7 KB 时间：2025-12-18 价格：¥2.00

打破焊接的障碍 　　本文介绍，在化学和粒子形态学中的技术突破已经导致新型 焊接替代材料的发展。 　　随着电子制造工业进入一个新的世纪，该工业正在追求的是 创造一个更加环境友善的制造环境。自从 1987 年实施蒙特利尔 条约(从各种物质，如大气微粒、制冷产品和溶剂，保护臭氧层 的一个国际条约)，就有对环境与影响它的工业和活动的高度关 注。今天，这个关注已经扩大到包括一个从电子制造中消除铅的 全球利益。 　　自从印刷电路板的诞生，铅锡结合已经是电子工业连接的主 要方法。现在，在日本、欧洲和北美正在实施法律来减少铅在制 造中的使用。这个运动，伴随着在电子和半导体工业中以增加的 功能向更加小型化的推进，已经使得制造商寻找传统焊接工艺的 替代者。 新的工业革命 　　这是改变技术和工业实践的一个有趣时间。五十多年来，焊 接已经证明是一个可靠的和有效的电子连接工艺。可是，对人们 的挑战是开发与焊锡好的特性，如温度与电气特性以及机械焊接 点强度，相当的新材料；同时，又要追求消除不希望的因素，如 溶剂清洗和溶剂气体外排。在过去二十年里，胶剂制造商在打破 焊接障碍中已经取得进展，我认为值得在今天的市场中考虑。 都是化学有关的东西 　　在化学和粒子形态学中的技术突破已经导致新的焊接替代 材料的发展。在过去二十年期间，胶剂制造商已经开发出导电性 胶(ECA, electrically conductive adhesive)，它是无铅的，不要求卤 化溶剂来清洗，并且是导电性的。这些胶也在低于 150°C 的温 度下固化(比较焊锡回流焊接所要求的 220°C)，这使得导电性胶 对于固定温度敏感性元件(如半导体芯片)是理解的，也可用于低 温基板和外壳(如塑料)。这些特性和制造使用已经使得它们可以 在一级连接的特殊领域中得到接受，包括混合微电子学(hybird microelectronics)、全密封封装(hermetic packaging)、传感器技术 以及裸芯片(bare die)、对柔性电路的直接芯片附着(direct-chip attachment)。 　　 混合微电子学、全密封封装和传感器技术：环氧树脂广泛 使用在混合微电子和全密封封装中，主要因为这些系统有一个环 绕电子电路的盒形封装。这样封装保护电子电路和防止对元件与 接合材料的损伤。焊锡还传统上使用在第二级连接中，这里由于 处理所发生的伤害是一个问题，但是因为整个电子封装是密封 的，所以焊锡可能没有必要。混合微电子封装大多数使用在军用 电子中，但也广泛地用于汽车工业的引擎控制和正时机构(引擎 罩之下)和一些用于仪表板之下的应用，如双气控制和气袋引爆 器。传感器技术也使用导电性胶来封装压力转换器、运动、光、 声音和振动传感器。导电性胶已经证明是这些应用中连接的一个 可靠和有效的方法。

分类：安全管理制度 行业：其它行业 文件类型：Word 文件大小：453 KB 时间：2026-02-13 价格：¥2.00

AOI 技术的新突破 本文介绍，自动光学检查(AOI)，作为对在线测试(ICT)的一个有用补充，精 确地确认和识别在印刷电路板(PCB)上的元件可变性，因此改进整个系统的性 能。 　　对于今天越来越复杂的 PCB 和固体元件，传统的 ICT 与功能测试编程正 变得费力和费时。PCB 制造商发现，使用针床(bed-of-nails)测试夹具很难 获得对密、细间距板的测试探针的物理空间。为复杂的板编写功能测试程序 是一个令人敬畏的任务，这些板的测试夹具的制造也是昂贵和费时的。为了 克服这个障碍，AOI 证明是对 ICT 和功能测试的一个有力的补充。 　　人力检察员还完成大部分的检查，但是越来越小的电路板特性已经使得 手工检查不可靠、主观和容易产生与手工装配有关的成本和质量问题。人力 检查的可重复性水平低，特别是一个操作员不同于另一个，视觉疲劳不可避 免地导致疏忽缺陷。由于这些原因，AOI 逐渐地在装配线上取代人为检查。 对于 PCB 装配，AOI 的优点 　　视觉检查的特征和板上的电子元件是直接了当的。元件与其下面 PCB 的 形状、尺寸、颜色和表面特征是轮廓分明的，元件可以在板的表面上可预见 的位置找到。由于这个简单性，PCB 装配的自动检查在 25 年前成为计算机化 的图象分析技术的首例工业应用。 　　功能强度的 AOI 技术证明是对传统测试方法的经济、可靠的补充。AOI 正成功地作为测量印刷机或元件贴装机性能的过程监测工具。实际的优点包 括： 检查和纠正 PCB 缺陷，在过程监测期间进行的成本远远低于在最终测试和检 查之后进行的成本，通常达到十几倍。 过程表现的趋势 - 贴装位移或不正确的料盘安装 - 可以在整个过程的较早时 候发现和纠正。没有早期检查，重复的太多有相同缺陷的板将在功能测试和 最后检查期间被拒绝。 当 AOI 用于在元件贴放之后、回流之前的元件贴装检查时，较早地发现丢失、 歪斜、无放的元件或极性错误的元件，减少成本高的回流后返修。 回流焊接后的 AOI 比用于焊点缺陷，如锡桥、破裂焊点、干焊点和其它缺陷， 检查的 X 射线检查成本低。可是，锡点检查无可争辩地是基于运算法则 (Algorithm-based)的 AOI 系统的最困难的任务，因为可接受外表的变量范围 广。 传统 AOI 系统的局限 　　基本上，所有 AOI 方法可描述为，通过一列摄像机或传感器获得一块板 的照明图象并数字化，然后分析和与前面定义的“好”图象进行比较。照明 来自于一个范围的光源，如白光、发光二极管(LED)和激光。 　　今天，有许多完善的图象分析技术，包括：模板比较(template- matching)(或自动对比 auto-correlation)、边缘检查(edge-detection)、 特征提取(feature extraction)、灰度模型(gray modeling)、傅里叶分析 (Fourier analysis)、形状、光学特征识别(OCR, optical character recognition)、还有许多。每个技术都有优势和局限。 模板比较(Template-matching) 　　模板比较决定一个所希望的物体图像平均地看上去象什么，如片状电容 或 QFP，并用该信息来产生一个刚性的基于像素的模板。这是横越板的图像， 在预计物体位置的附近，找出相同的东西。当有关区域的所有点评估之后和 找出模板与图像之间有最小差别的位置之后，停止搜寻。为每个要检查的物 体产生这种模板，通过在适当的位置使用适当的模板建立对整个板的检查程 序，来查找所有要求的元件。 　　因为元件很少刚好匹配模板，模板是用一定数量的容许误差来确认匹配 的，只要当元件图像相当接近模板。如果模板太僵硬，可能产生对元件的 “误报”。如果模板松散到接受大范围的可能变量，也会导致误报。 运算法则(Algorithm) 　　经常，几种流行的图像分析技术结合在一个“处方”内，形成一个运算 法则，特别适合于特殊的元件类型。在有许多元件的复杂板上，这可能造成 众多的不同运算法则，要求工程师在需要改变或调整时作大量的重新编程。 例如，当一个供应商修改一个标准元件时，对该元件的运算法则处方可能需 要调整，消耗珍贵的编程时间。还有，相同元件类型的外形可能变化很大，

分类：安全管理制度 行业：其它行业 文件类型：Word 文件大小：40 KB 时间：2026-02-15 价格：¥2.00

焊膏的回流焊接 焊膏的回流焊接是用在 SMT 装配工艺中的主要板级互连方法，这种焊 接方法把所需要的焊接特性极好地结合在一起，这些特性包括易于加 工、对各种 SMT 设计有广泛的兼容性，具有高的焊接可靠性以及成本 低等；然而，在回流焊接被用作为最重要的 SMT 元件级和板级互连方 法的时候，它也受到要求进一步改进焊接性能的挑战，事实上，回流焊 接技术能否经受住这一挑战将决定焊膏能否继续作为首要的 SMT 焊接 材料，尤其是在超细微间距技术不断取得进展的情况之下。下面我们将 探讨影响改进回流焊接性能的几个主要问题，为发激发工业界研究出解 决这一课题的新方法，我们分别对每个问题简要介绍。 底面元件的固定双面回流焊接已采用多年，在此，先对第一面进 行印刷布线，安装元件和软熔，然后翻过来对电路板的另一面进行加工 处理，为了更加节省起见，某些工艺省去了对第一面的软熔，而是同时 软熔顶面和底面，典型的例子是电路板底面上仅装有小的元件，如芯片 电容器和芯片电阻器，由于印刷电路板（PCB）的设计越来越复杂，装 在底面上的元件也越来越大，结果软熔时元件脱落成为一个重要的问 题。显然，元件脱落现象是由于软熔时熔化了的焊料对元件的垂直固定 力不足，而垂直固定力不足可归因于元件重量增加，元件的可焊性差， 焊剂的润湿性或焊料量不足等。其中，第一个因素是最根本的原因。如 果在对后面的三个因素加以改进后仍有元件脱落现象存在，就必须使用 SMT 粘结剂。显然，使用粘结剂将会使软熔时元件自对准的效果变差。 未焊满未焊满是在相邻的引线之间形成焊桥。通常，所有能引起 焊膏坍落的因素都会导致未焊满，这些因素包括：1，升温速度太快；2， 焊膏的触变性能太差或是焊膏的粘度在剪切后恢复太慢；3，金属负荷 或固体含量太低；4，粉料粒度分布太广；5；焊剂表面张力太小。但是， 坍落并非必然引起未焊满，在软熔时，熔化了的未焊满焊料在表面张力 的推动下有断开的可能，焊料流失现象将使未焊满问题变得更加严重。 在此情况下，由于焊料流失而聚集在某一区域的过量的焊料将会使熔融 焊料变得过多而不易断开。除了引起焊膏坍落的因素而外，下面的因素 也引起未满焊的常见原因：1，相对于焊点之间的空间而言，焊膏熔敷 太多；2，加热温度过高；3，焊膏受热速度比电路板更快；4，焊剂润 湿速度太快；5，焊剂蒸气压太低；6；焊剂的溶剂成分太高；7，焊剂 树脂软化点太低。 断续润湿焊料膜的断续润湿是指有水出现在光滑的表面上 （1.4.5.），这是由于焊料能粘附在大多数的固体金属表面上，并且在 熔化了的焊料覆盖层下隐藏着某些未被润湿的点，因此，在最初用熔化

分类：安全管理制度 行业：其它行业 文件类型：Word 文件大小：85 KB 时间：2026-02-18 价格：¥2.00

BGA 焊球重置工艺 摘要：本文介绍了一种实用、可靠的 BGA 焊球重置工艺 关键词：BGA，焊球，重置 1、 引言 BGA 作为一种大容量封装的 SMD 促进了 SMT 的发展，生 产商和制造商都认识到：在大容量引脚封装上 BGA 有着极 强的生命力和竞争力，然而 BGA 单个器件价格不菲，对于 预研产品往往存在多次试验的现象，往往需要把 BGA 从基 板上取下并希望重新利用该器件。由于 BGA 取下后它的焊 球就被破坏了，不能直接再焊在基板上，必须重新置球，如 何对焊球进行再生的技术难题就摆在我们工艺技术人员的 面前。在 Indium 公司可以购买到 BGA 专用焊球，但是对 BGA 每个焊球逐个进行修复的工艺显然不可取，本文介绍一种 SolderQuick 的预成型坏对 BGA 进行焊球再生的工艺技术。 2、 设备、工具及材料 l 预成型坏 l 夹具 l 助焊剂 l 去离子水 l 清洗盘 l 清洗刷 l 6 英寸平镊子 l 耐酸刷子 l 回流焊炉和热风系统 l 显微镜 l 指套 3、 工艺流程及注意事项 3.1 准备 确认 BGA 的夹具是清洁的。 把再流焊炉加热至温度曲线所需温度。 3．2 工艺步骤及注意事项 3.2.1 把预成型坏放入夹具 把预成型坏放入夹具中，标有 SolderQuik 的面朝下面对夹 具。保证预成型坏与夹具是松配合。如果预成型坏需要弯曲 才能装入夹具，则不能进入后道工序的操作。预成型坏不能 放入夹具主要是由于夹具上有脏东西或对柔性夹具调整不 当造成的。 3.2.2 在返修 BGA 上涂适量助焊剂 用装有助焊剂的注射针筒在需返修的 BGA 焊接面涂少许助

分类：安全管理制度 行业：其它行业 文件类型：Word 文件大小：26.5 KB 时间：2026-02-23 价格：¥2.00

BGA 装 配 和 锡 浆 检 查 装配 BGA 之前检查印刷锡膏，确保高产 量和长期可靠性。 随着球形栅状陈列（BGA）插件日渐普及， 为确保良好的装配质量和高产量，所需检查 策略是必须进行复检。BGA 具有非凡的设计 优势，但也存在测试和返修的实际需要。高 成本和高难度的回流焊接后检查及返修表 明：装配 BGA 之前，有效地控制印刷锡膏 加工检查是最可行的方法。 BGA 优点之一是设计用于 BGA 的印刷锡 膏比用于同等的 I/O 微间插件的更多。因此 它能够减少印浆通过狭窄的微间距钢网孔 时产生的许多故障。然而，因为 PCB 与插件 之间的连接是隐藏在包装材料中形成的，所 以 BGA 插件技术存在几个独特的挑战。 BGA 缺陷 从生产前景来看，BGA 技术主要弊端是 焊接处隐藏在包装材料中，而在插件周围看 不到。另一个弊端是不能修理单个脚，甚至 当一个连接有故障时，整个组件都必须拆开 和返修。此外，检查和返修一个故障 BGA 组件需要的设备和费用既昂贵又耗时，对于 造成有 BGA 焊接故障的生产商而言，其付 出的代价是惨重的。因此，BGA 装配生产商 希望制造一个尽可能避免故障发生的装配 检查系统。 印刷锡膏的重要性 BGA 装配过程中，印刷锡浆工序是最重要 的步骤，有效地控制印刷锡膏是确保 BGA 高产量的关键（图 1）。所有 BGA 组件依靠

分类：安全管理制度 行业：其它行业 文件类型：Word 文件大小：61.5 KB 时间：2026-02-23 价格：¥2.00

) 焊接工艺发展趋势 使用聚焦白光的选择性焊接 $�c��M9B0} *]�b 本文介绍，这种光束技术为许多困难的焊接应用提供 一种创新的解决方案。 　　在今天的竞争性与变化的制造环境中，我们经常受 到挑战，要以成本有效的方法来制造日益复杂的装配。 传统的焊接工艺经常要扩展其能力，以接纳新的设计与 技术规格，同时保持在品质、产量和成本的限制之内。 :K:FX?l�W 　　聚集白光(focused white light)焊接为许多挑战性焊 接应用提供一个可行的方法。复杂性日益增加的焊接工 艺要求，和光束技术处理能力的最新提高，使得光束焊 接成为制造商的一个吸引人的的选择。在线的(line- integrated)、高速机器人控制的焊接操作可以在一平方 米的工作单元内进行。典型的应用包括热敏感元件和装 配设计，这些使传统的回流焊接是不实际的。 H96�(`��8 　　在世界级的高产量运作中，光束(light beam)工艺 已经具有这样的特征：到达每个焊点在一秒中之下的周 期时间和少于每百万 100(ppm)的缺陷率。光束利用可 以进一步提高，因为它提供一个使用成本低的非回流焊 接元件的机会。已经证明它是一个对连接器损失和导线 ) 焊接有成本效益的替代方法。 h L7 TrA�D -

分类：安全管理制度 行业：其它行业 文件类型：Word 文件大小：90 KB 时间：2026-02-24 价格：¥2.00

回流焊接温度曲线 　　作温度曲线(profiling)是确定在回流整个周期内印刷电路板 (PCB)装配必须经受的时间/温度关系的过程。它决定于锡膏的特 性，如合金、锡球尺寸、金属含量和锡膏的化学成分。装配的量、 表面几何形状的复杂性和基板导热性、以及炉给出足够热能的能 力，所有都影响发热器的设定和炉传送带的速度。炉的热传播效 率，和操作员的经验一起，也影响反复试验所得到的温度曲线。 　　锡膏制造商提供基本的时间/温度关系资料。它应用于特定 的配方，通常可在产品的数据表中找到。可是，元件和材料将决 定装配所能忍受的最高温度。 　　涉及的第一个温度是完全液化温度(full liquidus temperature) 或最低回流温度(T1)。这是一个理想的温度水平，在这点，熔化 的焊锡可流过将要熔湿来形成焊接点的金属表面。它决定于锡膏 内特定的合金成分，但也可能受锡球尺寸和其它配方因素的影 响，可能在数据表中指出一个范围。对 Sn63/Pb37，该范围平均 为 200 ~ 225°C。对特定锡膏给定的最小值成为每个连接点必须 获得焊接的最低温度。这个温度通常比焊锡的熔点高出大约 15 ~ 20°C。(只要达到焊锡熔点是一个常见的错误假设。) 　　回流规格的第二个元素是最脆弱元件(MVC, most vulnerable component)的温度(T2)。正如其名所示，MVC 就是装配上最低温 度“痛苦”忍耐度的元件。从这点看，应该建立一个低过 5°C 的“缓冲器”，让其变成 MVC。它可能是连接器、双排包装(DIP, dual in-line package)的开关、发光二极管(LED, light emitting diode)、或甚至是基板材料或锡膏。MVC 是随应用不同而不同， 可能要求元件工程人员在研究中的帮助。 　　在建立回流周期峰值温度范围后，也要决定贯穿装配的最大 允许温度变化率(T2-T1)。是否能够保持在范围内，取决于诸如 表面几何形状的量与复杂性、装配基板的化学成分、和炉的热传 导效率等因素。理想地，峰值温度尽可能靠近(但不低于)T1 可望 得到最小的温度变化率。这帮助减少液态居留时间以及整个对高 温漂移的暴露量。 　　传统地，作回流曲线就是使液态居留时间最小和把时间/温 度范围与锡膏制造商所制订的相符合。持续时间太长可造成连接 处过多的金属间的增长，影响其长期可靠性以及破坏基板和元 件。就加热速率而言，多数实践者运行在每秒 4°C 或更低，测 量如何 20 秒的时间间隔。一个良好的做法是，保持相同或比加 热更低的冷却速率来避免元件温度冲击。 　　图一是最熟悉的回流温度曲线。最初的 100°C 是预热区， 跟着是保温区(soak or preflow zone)，在这里温度持续在 150 ~ 170°C 之间(对 Sn63/Pb37)。然后，装配被加热超过焊锡熔点， 进入回流区，再到峰值温度，最后离开炉的加热部分。一旦通过 峰值温度，装配冷却下来。 　　温度热电偶的安装 　　适当地将热电偶安装于装配上是关键的。热电偶或者是用高

分类：安全管理制度 行业：其它行业 文件类型：Word 文件大小：153 KB 时间：2026-02-27 价格：¥2.00

打破焊接的障碍 　　本文介绍，在化学和粒子形态学中的技术突破已经导致新型 焊接替代材料的发展。 　　随着电子制造工业进入一个新的世纪，该工业正在追求的是 创造一个更加环境友善的制造环境。自从 1987 年实施蒙特利尔 条约(从各种物质，如大气微粒、制冷产品和溶剂，保护臭氧层 的一个国际条约)，就有对环境与影响它的工业和活动的高度关 注。今天，这个关注已经扩大到包括一个从电子制造中消除铅的 全球利益。 　　自从印刷电路板的诞生，铅锡结合已经是电子工业连接的主 要方法。现在，在日本、欧洲和北美正在实施法律来减少铅在制 造中的使用。这个运动，伴随着在电子和半导体工业中以增加的 功能向更加小型化的推进，已经使得制造商寻找传统焊接工艺的 替代者。 新的工业革命 　　这是改变技术和工业实践的一个有趣时间。五十多年来，焊 接已经证明是一个可靠的和有效的电子连接工艺。可是，对人们 的挑战是开发与焊锡好的特性，如温度与电气特性以及机械焊接 点强度，相当的新材料；同时，又要追求消除不希望的因素，如 溶剂清洗和溶剂气体外排。在过去二十年里，胶剂制造商在打破 焊接障碍中已经取得进展，我认为值得在今天的市场中考虑。 都是化学有关的东西 　　在化学和粒子形态学中的技术突破已经导致新的焊接替代 材料的发展。在过去二十年期间，胶剂制造商已经开发出导电性 胶(ECA, electrically conductive adhesive)，它是无铅的，不要求卤 化溶剂来清洗，并且是导电性的。这些胶也在低于 150°C 的温 度下固化(比较焊锡回流焊接所要求的 220°C)，这使得导电性胶 对于固定温度敏感性元件(如半导体芯片)是理解的，也可用于低 温基板和外壳(如塑料)。这些特性和制造使用已经使得它们可以 在一级连接的特殊领域中得到接受，包括混合微电子学(hybird microelectronics)、全密封封装(hermetic packaging)、传感器技术 以及裸芯片(bare die)、对柔性电路的直接芯片附着(direct-chip attachment)。 　　 混合微电子学、全密封封装和传感器技术：环氧树脂广泛 使用在混合微电子和全密封封装中，主要因为这些系统有一个环 绕电子电路的盒形封装。这样封装保护电子电路和防止对元件与 接合材料的损伤。焊锡还传统上使用在第二级连接中，这里由于 处理所发生的伤害是一个问题，但是因为整个电子封装是密封 的，所以焊锡可能没有必要。混合微电子封装大多数使用在军用 电子中，但也广泛地用于汽车工业的引擎控制和正时机构(引擎 罩之下)和一些用于仪表板之下的应用，如双气控制和气袋引爆 器。传感器技术也使用导电性胶来封装压力转换器、运动、光、 声音和振动传感器。导电性胶已经证明是这些应用中连接的一个

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焊接技术 　　自从六十年代，对焊接技术的狂热的发明创新活 动，在高产量电子生产形成规范之前的那些年，与其 工艺的相对静止状态形成鲜明的对比。尽管这样，步 伐还是没有放慢。在材料技术与设备技术中，创新保 持主流，以至于生产工程师很难保持其生产线在一个 完美的状态。下面回顾一下在材料和工艺技术中的一 些最近的发展。 材料 建议转向 Sn62 锡膏的使用，作为解决 Sn63/Pb37 熔化 时高表面张力问题 的解决方案，因为该材料是 J 形引 脚元件高品质焊接点的障碍。还有，由于惰性(利用氮 气)环境趋向于增加表面张力，因此由 J 形引脚的边缘 共面性所引起的开路类型的缺陷可以通过 Sn62 锡膏 在空气环境里来防止。如果装配上翅形引脚元件占大 多数，锡桥是一个问题，那么希望表面张力大一点， Sn63 锡膏的保持力和非氧化气氛可使熔化的锡被“拉” 回到引脚上。 杜帮公司介绍了一种新的、温柔的氢氟碳(HFC, hydrofluorocarbon)去助焊剂的介质，用于清除残留松 香和由较新的低固(免洗)助焊剂与锡膏留下的离子污 染。由 HFC43-10、反式 1, 2 二氯乙烯(trans 1, 2- dichloroethylene)、环戊烷(cyclopentane)、甲醇 (methanol)和稳定剂(stabilizer)组成的溶剂，与许多塑 料、共形涂层和元件标记墨水都兼容。据说，添加这 种很温柔的碳水化合物，减少那些更具侵蚀性的残留 物的集中，同时具有零臭氧损耗、低全球警告与低毒 性特征，不可燃烧。 开发出一种免洗锡膏，使用的是有机金属熬合(organo- metallic chelation)的化学品，dendrimer polymer 作催化 剂。据说，这种化合物是即可代用的材料，提供良好 的化学、物理与冶金特性，用于延长锡膏粘性寿命和 改善印刷特性。该锡膏叫做 NC-559，由两部分组成： 合成松香和催化剂系统。催化剂已暂停在溶剂中使用， 因为其据有较高的极性吸引聚合物网，在回流焊接过 程中，与被消耗的聚合物一起使得不能形成恒沸物质。 挥发性的部分与被消耗的一部催化剂系统一起被带 走。回流焊后的残留物，和传统的免洗锡膏比较，是 非腐蚀性的、非导电的和不吸湿的。其结果一种坚硬、 清洁、非粘性和化学上良性的表面，而不是那些可能 造成回流焊后残留物中离子污染的离子或极性物质。 在刚好及时(JIT, just-in-time)制造的时代，为了良好的 可焊性控制，对空板的库存可能比实际的大一点，尽 管成本考虑要求大批量的采购。为了防止仓库储存的

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PCB 的新型焊接技术-选择 性焊接 1 引言 　　插装元件的减少以及表面贴装元件的小型化和精 细化，推动了回流焊工艺的不断进步，目前已取代波 峰焊成为一种主流焊接工艺。然而，并非所有的元件 均适宜回流焊炉中的高温加热，在许多场合中，插装 元件仍得到了较为广泛的应用，如在汽车工业中，继 电器、连接器及一些在使用过程中需要承受较大机械 应力的元件，仍需采用具有高结合强度的通孔型连接。 常规的波峰焊可以实现插装元件的焊接，但在焊接过 程中需要专用的保护膜保护其它的表面贴装元件，同 时贴膜和脱膜均需手工操作。手工焊同样可以实现插 装件的焊接，但手工焊的质量过于依赖操作者的工作 技巧和熟练程度，重复性差，不适于自动化的生产。 在上述背景下，选择性焊接应运而生。 　　2 选择性焊接的概念 　　可通过与波峰焊的比较来描述选择性焊接的概 念。两者间最明显的差异在于波峰焊中 PCB 的下部完 全浸入液态焊料中，而在选择性焊接中，仅有部分特 定区域与焊料接触。在焊接过程中，焊料头的位置固 定，通过机械手带动 PCB 沿各个方向运动。在焊接前 也必须预先涂敷助焊剂。与波峰焊相比，助焊剂仅涂 覆在 PCB 下部的待焊接部位，而不是整个 PCB。但是 选择性焊接仅适用于插装元件的焊接。 　　选择性焊接包含有两种类型：喷焊和浸入焊。喷 焊是通过 PCB 下固定的单一喷嘴来完成。利用喷焊可 实现单个点或引脚等微小区域的焊接。通过控制 PCB 的移动速度以及 PCB 与喷嘴间的夹角(通常在 10°左 右)来优化焊接的质量。而浸入焊接则是将 PCB 上待焊 区域浸入一专用的喷嘴盘中，从而一次实现多个焊点 的焊接。但由于不同 PCB 上焊点的分布不同，因而对 不同的 PCB 需制作专用的喷嘴盘。 　　典型的选择性焊接的工艺流程包括：助焊剂喷涂， PCB 预热、浸入焊和喷焊。某些情况下，预热这一步 骤可以省略，有时只需喷焊即可完成。也可以先将 PCB 预热，然后再喷涂助焊剂。使用者可根据具体的情况 来安排选择性焊接的工艺流程。 　　3 几种不同插装元件焊接方法的比较

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第五章 回流焊接知识 1. 西膏的回流过程 当锡膏至于一个加热的环境中，锡膏回流分为五个阶段: 1. 首先，用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发，温度 上升必需慢(大约每秒 3 C)，以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡 珠，还有，一些元件对内部应力比较敏感，如果元件外部温度上 升太快，会造成断裂。 2. 助焊剂活跃，化学清洗行动开始，水溶性助焊剂和免洗型助 焊剂都会发生同样的清洗行动，只不过温度稍微不同。将金属氧 化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。好的冶金 学上的锡焊点要求“清洁”的表面。 3. 当温度继续上升，焊锡颗粒首先单独熔化，并开始液化和表 面吸锡的“灯草”过程。这样在所有可能的表面上覆盖，并开始 形成锡焊点。 4. 这个阶段最为重要，当单个的焊锡颗粒全部熔化后，结合一 起形成液态锡，这时表面张力作用开始形成焊脚表面，如果元件 引脚与 PCB 焊盘的间隙超过 4mil，则极可能由于表面张力使引 脚和焊盘分开，即造成锡点开路。 5. 冷却阶段，如果冷却快，锡点强度会稍微大一点，但不可以 太快而引起元件内部的温度应力。 回流焊接要求总结：重要的是有充分的缓慢加热来安全地蒸发 溶剂，防止锡珠形成和限制由于温度膨胀引起的元件内部应力， 造成断裂痕可靠性问题。其次，助焊剂活跃阶段必须有适当的时 间和温度，允许清洁阶段在焊锡颗粒刚刚开始熔化时完成。时间 温度曲线中焊锡熔化的阶段是最重要的，必须充分地让焊锡颗粒 完全熔化，液化形成冶金焊接，剩余溶剂和助焊剂残余的蒸发， 形成焊脚表面。此阶段如果太热或太长，可能对元件和 PCB 造成 伤害。锡膏回流温度曲线的设定，最好是根据锡膏供应商提供的 数据进行，同时把握元件内部温度应力变化原则，即加热温升速 度小于每秒 3 C，和冷却温降速度小于。PCB 装配如果尺寸和重 量很相似的话，可用同一个温度曲线。重要的是要经常甚至每天 检测温度曲线是否正确。

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芯片级无铅 CSP 器件的底部填充材料 概述： 晶片级器件底部填充作为一种新工艺仍需进一步提高及优化，其工 艺为：在晶片级器件制作过程中，晶圆底部加填充材料，这种填充材料 在芯片成型时一步到位，免掉了外封装工艺，这种封装体积小，工艺简 单，可谓经济实惠。然而，该新型封装器件面临一个严峻的考验，即： 用于无铅焊接工艺。这就意味着：即要保证器件底部填充材料与无铅焊 料的兼容，又要满足无铅高温焊接要求，保证焊接点的可靠性及生产产 量。 近期为无铅 CSP 底部填充研发了几种新型材料，这些填充材料滴涂 到晶圆上，呈透明胶状（半液态）物质，经烘烤，呈透明状固态物质， 这样分割晶圆时可保证晶片外形的完整性，不会出现晶片分层或脆裂。 在这篇文章中，我们探讨一下烘烤对晶圆翘曲度的影响？烘烤是否引发 底部填充材料的脆裂？以及回流过程中底部填充物的流动引起的焊料 拖尾问题？因为底部填充材料即要保证焊料不拖尾，又要保证焊点的可 靠性，及可观察到的焊料爬升角度，同时，底部填充材料的设计必须保 证烘烤阶段材料的流动，固化情况处于可控工艺窗口之内。另外，底部 填充材料与焊接材料的匹配标准在本文中也有讨论。 关键词语：晶片，底部填充，表面贴装技术，倒插芯片，CSP 封装，无 铅，烘烤 背景： FC 及 CSP 封装器件要求底部填充材料在焊接过程中能够与焊球、 PCB 完美结合，增加焊点的抗疲劳能力。底部填充工艺方便、简单，将 半液态填充材料施加在焊球与器件基板之间的间隙即可。对于节点尺寸 大、I/O 接口多的器件，填充材料的填充高度必须一致，实践证明：底 部填充非常耗时，尤其 FC 封装器件，是大批量生产的瓶颈。 晶片底部填充工艺（WLUF）首先是在大的晶圆上直接施加胶状(半 液态)底部填充材料，然后大的晶圆经烘烤阶段（B-Stage）固化，使其 失去粘性，最后，将大晶圆分割成晶片，切割好的晶片独立包装，即可 发往客户。器件在 SMT 装配过程中，被贴放于 PCB 上回流焊接，器件在 该阶段，焊料经助焊剂挥发作用回流形成焊点，与此同时，底部填充材 料也经过熔融，固化的步骤，对焊点的形成起帮助保护作用。综上所述， 芯片级封装器件生产工艺步骤少，价格便宜。 芯片级封装器件，从晶圆﹑底部填充材料﹑到 PCB 装配结束，底部 填充材料经过：胶状底部填充材料滴涂到大晶圆上→底部填充材料固化

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再流焊工艺技术的研究 摘 要 随着表面贴装技术的发展，再流焊越来越受到人们的重 视，本文从多个方面对再流焊工艺进行了较详细的介绍。 关键词 再流焊 表面贴装技术 表面组装组件 温度曲线 再流焊接是表面贴装技术（SMT）特有的重要工艺，焊接 工艺质量的优劣不仅影响正常生产，也影响最终产品的质量和可 靠性。因此对再流焊工艺进行深入研究，并据此开发合理的再流 焊温度曲线，是保证表面组装质量的重要环节。 影响再流焊工艺的因素很多，也很复杂，需要工艺人员在 生产中不断研究探讨，本文将从多个方面来进行探讨。 一、 一、 再流焊设备的发展 在电子行业中，大量的表面组装组件（SMA）通过再流焊 机进行焊接，目前再流焊的热传递方式经历了远红外线--全热风-- 红外/ 热风二个阶段。 远红外再流焊 八十年代使用的远红外流焊具有加热快、节能、运作平稳 的特点，但由于印制板及各种元器件因材质、色泽不同而对辐射 热吸收率有很大差异，造成电路上各种不同元器件测验不同部位 温度不均匀，即局部温差。例如集成电路的黑色塑料封装体上会 因辐射被吸收率高而过热，而其焊接部位一银白色引线上反而温 度低产生假焊。另外，印制板上热辐射被阻挡的部位，例如在大 （高）元器件阴影部位的焊接引脚或小元器件就会加热不足而造 成焊接不良。 全热风再流焊 全热风再流焊是一种通过对流喷射管嘴或者耐热风机来迫 使气流循环，从而实现被焊件加热的焊接方法。该类设备在 90 年代开始兴起。由于采用此种加热方式，印制板和元器件的温度 接近给定的加热温区的气体温度，完全克服了红外再流焊的温差 和遮蔽效应，故目前应用较广。 在全热风再流焊设备中，循环气体的对流速度至关重要。 为确保循环气体作用于印制板的任一区域，气流必须具有足够快 的速度。这在一定程度上易造成印制板的抖动和元器件的移位。 此外，采用此种加热方式而言，效率较差，耗电较多。 红外热风再流焊 这类再流焊炉是在 IR 炉基础上加上热风使炉内温度更均 匀，是目前较为理想的加热方式。这类设备充分利用了红外线穿 透力强的特点，热效率高，节电，同时有效克服了红外再流焊的 温差和遮蔽效应，并弥补了热风再流焊对气体流速要求过快而造 成的影响，因此这种 IR+Hot 的再流焊在国际上目前是使用最普 遍的。 随着组装密度的提高，精细间距组装技术的出现，还出现 了氮气保护的再流焊炉。在氮气保护条件下进行焊接可防止氧 化，提高焊接润湿力润湿速度加快，对未贴正的元件矫正人力， 焊珠减少，更适合于免清洗工艺。 二、 二、 温度曲线的建立 温度曲线是指 SMA 通过回炉时，SMA 上某一点的温度随 时间变化的曲线。温度曲线提供了一种直观的方法，来分析某个 元件在整个回流焊过程中的温度变化情况。这对于获得最佳的可 焊性，避免由于超温而对元件造成损坏，以及保证焊接质量都非 常有用。 一个典型的温度曲线如下图所示。 以下从预热段开始进行简要分析。 预热段： 该区域的目的是把室温的 PCB 尽快加热，以达到第二个特 定目标，但升温速率要控制在适当范围以内，如果过快，会产生 热冲击，电路板和元件都可能受损，过慢，则溶剂挥发不充分， 影响焊接质量。由于加热速度较快，在温区的后段 SMA 内的温 差较大。为防止热冲击对元件的损伤。一般规定最大速度为

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高效率的 0201 工艺特征 最近的研究找到了影响 0201 元件装配工艺缺陷数量的变量...。虽然目前大多数公司还 没有达到 0201 这一工艺水平，但是本文所使用的研究方法和得到的研究结果值得我们学 习和借鉴，以便更好地做好我们的 1206、0805、0603、0402... 　　在过去几年中，消费品电子工业已经明显地出现迅猛的增长，这是因为越来越多的 人佩带手机、传呼机和个人电子辅助用品。有趋势显示，每年所贴装的无源元件的数量 在迅速增加，而元件尺寸在稳步地减小。将产品变得越来越小、越快和越便宜的需求， 推动着对提高小型化技术研究的永无止境的需求。大多数消费品电子制造商正在将 0201 元件使用到其最新的设计中去，在不久的将来，其它工业也将采取这一技术。 　　因此，将超小型无源元件的装配与工艺特征化是理所当然的。我们需要研究来定义 焊盘的设计和印刷、贴装与回流工艺窗口，以满足取得 0201 无源元件的较高第一次通过 合格率和较高产出的需求。最近进行了一个 0201 元件的高速装配研究，对每一个工艺步 骤进行了调查研究。研究的目标是要为高速的 0201 装配开发一个初始的工艺特征，特别 是工艺限制与变量。 试验的准备 　　对应于锡膏印刷、元件贴装和回流焊接，进行了三套主要的试验。为了理解每个工 艺步骤最整个 0201 装配工艺的影响，我们进行检查了每个工艺步骤。在工艺顺序方面， 只改变研究下的工艺步骤的变量，而其它工艺参数保持不变。我们设计了一个试验载体 (图一)，提供如下数据： 图一、试验载体  0201 到 0201 的间距：焊盘边沿到边沿的距离按 4, 5, 6, 8, 10 和 12 mil(千分之一 英寸)变化  焊盘尺寸的影响，标称焊盘尺寸为 12x13mil 的矩形焊盘、中心到中心间距为 22mil。标称焊盘变化为±10%、20%和 30%。  元件方向，在单元 A、B、C 和 D 中，研究的元件方向为 0°和 90°。E 和 F 单元研 究±45°角度对 0201 工艺的影响。  单元 1 至 6 研究 0201 与其它无源元件包括 0402、0603、0805 和 1206 之间的相互 影响。这些分块用来决定 0201 元件对其它较大的无源元件的大致影响，它可影响 印刷、贴装和回流焊接(散热)。这里，焊盘对焊盘间距为本 4、5、6、8、10 和 12mil。 另外，0201 焊盘尺寸在这六个单元上变化。 　　测试载体含有 6,552 个 0201、420 个 0402、252 个 0603、252 个 0805、252 个 1206， 总共 7,728 个无源元件。基板是标准的 FR-4 环氧树脂板，厚度 1.57mm。迹线的金属喷镀 由铜、无电解镍和浸金所组成。所有测试板使用相同的装配设备装配：一部模板印刷机、 一部高速元件贴装机、和一台七温区对流回流焊接炉。 模板印刷试验 　　为了表现对 0201 无源元件印刷的特征，我们使用了一个试验设计方法(DOE, design for experiment)，试验了印刷工艺的几个变量：锡膏的目数、刮刀的类型、模板的分开 速度、和印刷之间模板上锡膏滞留时间。这个 DOE 是设计用来决定是否这些因素会影响 0201 装配的印刷工艺。度量标准是印刷缺陷的数量和锡膏厚度的测量。结果是基于 95% 的可信度区间，从统计分析上决定重要因素。印刷缺陷定义为在印刷后没有任何锡膏的 空焊盘以及锡桥。 　　对于这个印刷试验，模板厚度为 125 微米，100%的开孔率，商业使用的免洗锡膏。 印刷机的设定是基于锡膏制造商的推荐值，在推荐范围的中间。 　　模板印刷的试验结果 　　表一列出只检查印刷影响的试验。使用了三个度量标准来评估每个试验条件。第一 个度量标准是平均锡膏印刷高度。使用一部激光轮廓测定仪从四个象限测量 16 个数据。 表一、第一个模板印刷试验的试验设计 试验编号 锡膏类型 刮刀类型 锡膏滞留时间(分钟) 分开速度(cm/s) 1 III 金属 0.5 0.05 2 III 金属 10 0.13 3 III 聚合物 0.5 0.05 4 III 聚合物 10 0.13 5 IV 金属 10 0.05 6 IV 金属 0.5 0.13 7 IV 聚合物 0.5 0.05 8 IV 聚合物 10 0.13

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焊膏的回流焊接 焊膏的回流焊接是用在 SMT 装配工艺中的主要板级互连方法， 这种焊接方法把所需要的焊接特性极好地结合在一起，这些特性 包括易于加工、对各种 SMT 设计有广泛的兼容性，具有高的焊 接可靠性以及成本低等；然而，在回流焊接被用作为最重要的 SMT 元件级和板级互连方法的时候，它也受到要求进一步改进 焊接性能的挑战，事实上，回流焊接技术能否经受住这一挑战将 决定焊膏能否继续作为首要的 SMT 焊接材料，尤其是在超细微 间距技术不断取得进展的情况之下。下面我们将探讨影响改进回 流焊接性能的几个主要问题，为发激发工业界研究出解决这一课 题的新方法，我们分别对每个问题简要介绍。 底面元件的固定双面回流焊接已采用多年，在此，先对第 一面进行印刷布线，安装元件和软熔，然后翻过来对电路板的另 一面进行加工处理，为了更加节省起见，某些工艺省去了对第一 面的软熔，而是同时软熔顶面和底面，典型的例子是电路板底面 上仅装有小的元件，如芯片电容器和芯片电阻器，由于印刷电路 板（PCB）的设计越来越复杂，装在底面上的元件也越来越大， 结果软熔时元件脱落成为一个重要的问题。显然，元件脱落现象 是由于软熔时熔化了的焊料对元件的垂直固定力不足，而垂直固 定力不足可归因于元件重量增加，元件的可焊性差，焊剂的润湿 性或焊料量不足等。其中，第一个因素是最根本的原因。如果在 对后面的三个因素加以改进后仍有元件脱落现象存在，就必须使 用 SMT 粘结剂。显然，使用粘结剂将会使软熔时元件自对准的 效果变差。 未焊满未焊满是在相邻的引线之间形成焊桥。通常，所有 能引起焊膏坍落的因素都会导致未焊满，这些因素包括：1，升 温速度太快；2，焊膏的触变性能太差或是焊膏的粘度在剪切后 恢复太慢；3，金属负荷或固体含量太低；4，粉料粒度分布太广；5； 焊剂表面张力太小。但是，坍落并非必然引起未焊满，在软熔时， 熔化了的未焊满焊料在表面张力的推动下有断开的可能，焊料流 失现象将使未焊满问题变得更加严重。在此情况下，由于焊料流 失而聚集在某一区域的过量的焊料将会使熔融焊料变得过多而 不易断开。除了引起焊膏坍落的因素而外，下面的因素也引起未 满焊的常见原因：1，相对于焊点之间的空间而言，焊膏熔敷太多；

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回流焊接温度曲线 　　作温度曲线(profiling)是确定在回流整个周期内印刷电路板 (PCB)装配必须经受的时间/温度关系的过程。它决定于锡膏的特 性，如合金、锡球尺寸、金属含量和锡膏的化学成分。装配的量、 表面几何形状的复杂性和基板导热性、以及炉给出足够热能的能 力，所有都影响发热器的设定和炉传送带的速度。炉的热传播效 率，和操作员的经验一起，也影响反复试验所得到的温度曲线。 　　锡膏制造商提供基本的时间/温度关系资料。它应用于特定 的配方，通常可在产品的数据表中找到。可是，元件和材料将决 定装配所能忍受的最高温度。 　　涉及的第一个温度是完全液化温度(full liquidus temperature) 或最低回流温度(T1)。这是一个理想的温度水平，在这点，熔化 的焊锡可流过将要熔湿来形成焊接点的金属表面。它决定于锡膏 内特定的合金成分，但也可能受锡球尺寸和其它配方因素的影 响，可能在数据表中指出一个范围。对 Sn63/Pb37，该范围平均 为 200 ~ 225°C。对特定锡膏给定的最小值成为每个连接点必须 获得焊接的最低温度。这个温度通常比焊锡的熔点高出大约 15 ~ 20°C。(只要达到焊锡熔点是一个常见的错误假设。) 　　回流规格的第二个元素是最脆弱元件(MVC, most vulnerable component)的温度(T2)。正如其名所示，MVC 就是装配上最低温 度“痛苦”忍耐度的元件。从这点看，应该建立一个低过 5°C 的“缓冲器”，让其变成 MVC。它可能是连接器、双排包装(DIP, dual in-line package)的开关、发光二极管(LED, light emitting diode)、 或甚至是基板材料或锡膏。MVC 是随应用不同而不同， 可能要求 元件工程人员在研究中的帮助。 　　在建立回流周期峰值温度范围后，也要决定贯穿装配的最大 允许温度变化率(T2-T1)。是否能够保持在范围内，取决于诸如 表面几何形状的量与复杂性、装配基板的化学成分、和炉的热传 导效率等因素。理想地，峰值温度尽可能靠近(但不低于)T1 可望 得到最小的温度变化率。这帮助减少液态居留时间以及整个对高 温漂移的暴露量。 　　传统地，作回流曲线就是使液态居留时间最小和把时间/温 度范围与锡膏制造商所制订的相符合。持续时间太长可造成连接 处过多的金属间的增长，影响其长期可靠性以及破坏基板和元 件。就加热速率而言，多数实践者运行在每秒 4°C 或更低，测 量如何 20 秒的时间间隔。一个良好的做法是，保持相同或比加 热更低的冷却速率来避免元件温度冲击。 　　图一是最熟悉的回流温度曲线。最初的 100°C 是预热区， 跟着是保温区(soak or preflow zone)，在这里温度持续在 150 ~ 170°C 之间(对 Sn63/Pb37)。然后，装配被加热超过焊锡熔点， 进入回流区，再到峰值温度，最后离开炉的加热部分。一旦通过 峰值温度，装配冷却下来。 　　温度热电偶的安装

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第五章 回流焊接知识 1. 西膏的回流过程 当锡膏至于一个加热的环境中，锡膏回流分为五个阶段: 1. 首先，用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发，温度 上升必需慢(大约每秒 3 C)，以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡 珠，还有，一些元件对内部应力比较敏感，如果元件外部温度上 升太快，会造成断裂。 2. 助焊剂活跃，化学清洗行动开始，水溶性助焊剂和免洗型助 焊剂都会发生同样的清洗行动，只不过温度稍微不同。将金属氧 化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。好的冶金 学上的锡焊点要求“清洁”的表面。 3. 当温度继续上升，焊锡颗粒首先单独熔化，并开始液化和表 面吸锡的“灯草”过程。这样在所有可能的表面上覆盖，并开始 形成锡焊点。 4. 这个阶段最为重要，当单个的焊锡颗粒全部熔化后，结合一 起形成液态锡，这时表面张力作用开始形成焊脚表面，如果元件 引脚与 PCB 焊盘的间隙超过 4mil，则极可能由于表面张力使引 脚和焊盘分开，即造成锡点开路。 5. 冷却阶段，如果冷却快，锡点强度会稍微大一点，但不可以 太快而引起元件内部的温度应力。 回流焊接要求总结：重要的是有充分的缓慢加热来安全地蒸发 溶剂，防止锡珠形成和限制由于温度膨胀引起的元件内部应力， 造成断裂痕可靠性问题。其次，助焊剂活跃阶段必须有适当的时 间和温度，允许清洁阶段在焊锡颗粒刚刚开始熔化时完成。时间 温度曲线中焊锡熔化的阶段是最重要的，必须充分地让焊锡颗粒 完全熔化，液化形成冶金焊接，剩余溶剂和助焊剂残余的蒸发， 形成焊脚表面。此阶段如果太热或太长，可能对元件和 PCB 造成 伤害。锡膏回流温度曲线的设定，最好是根据锡膏供应商提供的 数据进行，同时把握元件内部温度应力变化原则，即加热温升速 度小于每秒 3 C，和冷却温降速度小于。PCB 装配如果尺寸和重 量很相似的话，可用同一个温度曲线。重要的是要经常甚至每天 检测温度曲线是否正确。

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线路板装配中的无铅工艺应用原则 电子装配对无铅焊料的基本要求 无铅焊接装配的基本工艺包括：a. 无铅 PCB 制造工艺；b. 在焊 锡膏中应用的 96.5Sn/3.5Ag 和 95.5Sn/4.0Ag/0.5Cu 共晶和近似 共晶合金系统；c. 用于波峰焊应用的 99.3Sn/0.7Cu 共晶合金系 统；d. 用于手工焊接的 99.3Sn/0.7Cu 合金系统。尽管这些都是 可行工艺，但具体实施起来还存在几个大问题，如原料成本仍然 高于标准 Sn/Pb 工艺、对湿润度的限制有所增加、要求在波峰焊 工艺中保持惰性空气状态(要有足量氮气)以及可能将回流焊温 度升到极限温度范围(235～245℃之间)而提高了对各种元件的热 性要求等等。 就无铅替代物而言，现在并没有一套获得普遍认可的规范，经过 与该领域众多专业人士的多次讨论，我们得出下面一些技术和应 用要求： 　 1. 金属价格 许多装配厂商都要求无铅合金的价格不能高于 63Sn/37Pb，但不幸的是现有的所有无铅替代物成本都比 63Sn/37Pb 高出至少 35%以上。在选择无铅焊条和焊锡丝时， 金属成本是其中最重要的因素；而在制作焊锡膏时，由于 技术成本在总体制造成本中所占比例相对较高，所以对金 属的价格还不那么敏感。 　 2. 熔点 大多数装配厂家(不是所有)都要求固相温度最小为 150℃，以便满足电子设备的工作温度要求,最高液相温度 则视具体应用而定。 波峰焊用焊条：为了成功实施波峰焊，液相温度应低于炉 温 260℃。 手工/机器焊接用焊锡丝：液相温度应低于烙铁头工作温度 345℃。 焊锡膏：液相温度应低于回流焊温度 250℃。对现有许多回 流焊炉而言，该温度是实用温度的极限值。许多工程师要 求最高回流焊温度应低于 225～230℃，然而现在没有一种 可行的方案来满足这种要求。人们普遍认为合金回流焊温 度越接近 220℃效果越好，能避免出现较高回流焊温度是最 理想不过的，因为这样能使元件的受损程度降到最低，最 大限度减小对特殊元件的要求，同时还能将电路板变色和 发生翘曲的程度降到最低，并避免焊盘和导线过度氧化。

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高效率的 0201 工艺特征 最近的研究找到了影响 0201 元件装配工艺缺陷数量的变量...。虽然目前大多数 公司还没有达到 0201 这一工艺水平，但是本文所使用的研究方法和得到的研究 结果值得我们学习和借鉴，以便更好地做好我们的 1206、0805、0603、0402... 　　在过去几年中，消费品电子工业已经明显地出现迅猛的增长，这是因为越来 越多的人佩带手机、传呼机和个人电子辅助用品。有趋势显示，每年所贴装的无 源元件的数量在迅速增加，而元件尺寸在稳步地减小。将产品变得越来越小、越 快和越便宜的需求，推动着对提高小型化技术研究的永无止境的需求。大多数消 费品电子制造商正在将 0201 元件使用到其最新的设计中去，在不久的将来，其 它工业也将采取这一技术。 　　因此，将超小型无源元件的装配与工艺特征化是理所当然的。我们需要研究 来定义焊盘的设计和印刷、贴装与回流工艺窗口，以满足取得 0201 无源元件的 较高第一次通过合格率和较高产出的需求。最近进行了一个 0201 元件的高速装 配研究，对每一个工艺步骤进行了调查研究。研究的目标是要为高速的 0201 装 配开发一个初始的工艺特征，特别是工艺限制与变量。 试验的准备 　　对应于锡膏印刷、元件贴装和回流焊接，进行了三套主要的试验。为了理解 每个工艺步骤最整个 0201 装配工艺的影响，我们进行检查了每个工艺步骤。在 工艺顺序方面，只改变研究下的工艺步骤的变量，而其它工艺参数保持不变。我 们设计了一个试验载体(图一)，提供如下数据： 图一、试验载体  0201 到 0201 的间距：焊盘边沿到边沿的距离按 4, 5, 6, 8, 10 和 12 mil(千分之一英寸)变化  焊盘尺寸的影响，标称焊盘尺寸为 12x13mil 的矩形焊盘、中心到中心间 距为 22mil。标称焊盘变化为±10%、20%和 30%。  元件方向，在单元 A、B、C 和 D 中，研究的元件方向为 0°和 90°。E 和 F 单元研究±45°角度对 0201 工艺的影响。  单元 1 至 6 研究 0201 与其它无源元件包括 0402、0603、0805 和 1206 之 间的相互影响。这些分块用来决定 0201 元件对其它较大的无源元件的大 致影响，它可影响印刷、贴装和回流焊接(散热)。这里，焊盘对焊盘间距 为本 4、5、6、8、10 和 12mil。另外，0201 焊盘尺寸在这六个单元上变化。 　　测试载体含有 6,552 个 0201、420 个 0402、252 个 0603、252 个 0805、252 个 1206，总共 7,728 个无源元件。基板是标准的 FR-4 环氧树脂板，厚度 1.57mm。 迹线的金属喷镀由铜、无电解镍和浸金所组成。所有测试板使用相同的装配设备 装配：一部模板印刷机、一部高速元件贴装机、和一台七温区对流回流焊接炉。 模板印刷试验 　　为了表现对 0201 无源元件印刷的特征，我们使用了一个试验设计方法(DOE, design for experiment)，试验了印刷工艺的几个变量：锡膏的目数、刮刀的类型、 模板的分开速度、和印刷之间模板上锡膏滞留时间。这个 DOE 是设计用来决定是 否这些因素会影响 0201 装配的印刷工艺。度量标准是印刷缺陷的数量和锡膏厚 度的测量。结果是基于 95%的可信度区间，从统计分析上决定重要因素。印刷缺 陷定义为在印刷后没有任何锡膏的空焊盘以及锡桥。 　　对于这个印刷试验，模板厚度为 125 微米，100%的开孔率，商业使用的免洗 锡膏。印刷机的设定是基于锡膏制造商的推荐值，在推荐范围的中间。 　　模板印刷的试验结果 　　表一列出只检查印刷影响的试验。使用了三个度量标准来评估每个试验条 件。第一个度量标准是平均锡膏印刷高度。使用一部激光轮廓测定仪从四个象限 测量 16 个数据。 表一、第一个模板印刷试验的试验设计 试验编号 锡膏类型 刮刀类型 锡膏滞留时间(分钟) 分开速度(cm/s) 1 III 金属 0.5 0.05 2 III 金属 10 0.13 3 III 聚合物 0.5 0.05

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回流焊接工艺的经典 PCB 温度曲线 本文介绍对于回流焊接工艺的经典的 PCB 温度曲线作图方法，分析了两种最常见 的回流焊接温度曲线类型：保温型和帐篷型...。 　　经典印刷电路板(PCB)的温度曲线(profile)作图，涉及将 PCB 装配上的热电 偶连接到数据记录曲线仪上，并把整个装配从回流焊接炉中通过。作温度曲线有 两个主要的目的：1) 为给定的 PCB 装配确定正确的工艺设定，2) 检验工艺的连 续性，以保证可重复的结果。通过观察 PCB 在回流焊接炉中经过的实际温度(温 度曲线)，可以检验和/或纠正炉的设定，以达到最终产品的最佳品质。 　　经典的 PCB 温度曲线将保证最终 PCB 装配的最佳的、持续的质量，实际上降 低 PCB 的报废率，提高 PCB 的生产率和合格率，并且改善整体的获利能力。 回流工艺 　　在回流工艺过程中，在炉子内的加热将装配带到适当的焊接温度，而不损伤 产品。为了检验回流焊接工艺过程，人们使用一个作温度曲线的设备来确定工艺 设定。温度曲线是每个传感器在经过加热过程时的时间与温度的可视数据集合。 通过观察这条曲线，你可以视觉上准确地看出多少能量施加在产品上，能量施加 哪里。温度曲线允许操作员作适当的改变，以优化回流工艺过程。 　　一个典型的温度曲线包含几个不同的阶段 - 初试的升温(ramp)、保温 (soak)、向回流形成峰值温度(spike to reflow)、回流(reflow)和产品的冷却 (cooling)。作为一般原则，所希望的温度坡度是在 2~4°C 范围内，以防止由于 加热或冷却太快对板和/或元件所造成的损害。 　　在产品的加热期间，许多因素可能影响装配的品质。最初的升温是当产品进 入炉子时的一个快速的温度上升。目的是要将锡膏带到开始焊锡激化所希望的保 温温度。最理想的保温温度是刚好在锡膏材料的熔点之下 - 对于共晶焊锡为 183°C，保温时间在 30~90 秒之间。保温区有两个用途：1) 将板、元件和材料 带到一个均匀的温度，接近锡膏的熔点，允许较容易地转变到回流区，2) 激化 装配上的助焊剂。在保温温度，激化的助焊剂开始清除焊盘与引脚的氧化物的过 程，留下焊锡可以附着的清洁表面。向回流形成峰值温度是另一个转变，在此期 间，装配的温度上升到焊锡熔点之上，锡膏变成液态。 　　一旦锡膏在熔点之上，装配进入回流区，通常叫做液态以上时间(TAL, time above liquidous)。回流区时炉子内的关键阶段，因为装配上的温度梯度必 须最小，TAL 必须保持在锡膏制造商所规定的参数之内。产品的峰值温度也是在 这个阶段达到的 - 装配达到炉内的最高温度。 　　必须小心的是，不要超过板上任何温度敏感元件的最高温度和加热速率。例 如，一个典型的钽电容具有的最高温度为 230°C。理想地，装配上所有的点应 该同时、同速率达到相同的峰值温度，以保证所有零件在炉内经历相同的环境。 在回流区之后，产品冷却，固化焊点，将装配为后面的工序准备。控制冷却速度 也是关键的，冷却太快可能损坏装配，冷却太慢将增加 TAL，可能造成脆弱的焊 点。 　　在回流焊接工艺中使用两种常见类型的温度曲线，它们通常叫做保温型 (soak)和帐篷型(tent)温度曲线。在保温型曲线中(图一)，如前面所讲到的，装 配在一段时间内经历相同的温度。帐篷型温度曲线(图二)是一个连续的温度上 升，从装配进入炉子开始，直到装配达到所希望的峰值温度。 图一、典型的保温型温度曲线 图二、典型的帐篷型温度曲线 　　所希望的温度曲线将基于装配制造中使用的锡膏类型而不同。取决于锡膏化 学组成，制造商将建议最佳的温度曲线，以达到最高的性能。温度曲线的信息可 以通过联系锡膏制造商得到。最常见的配方类型包括水溶性(OA)、松香适度激化 型(RMA, rosin mildly activated)和免洗型(no-clean)锡膏。 温度曲线的机制 　　经典的 PCB 温度曲线系统元件 　　一个经典的 PCB 温度曲线系统由以下元件组成：

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SMT 丝印是科学, 不是艺术 在一块典型的 PCB(印刷电路板)上 ，可能有几百个元件，600 到 1,000 个联接点(即焊盘 pad)。因此这些端点的焊接不合格率 必须维持在一个最小值。一般来说，PCB 不能通过测试而须要返 工的有 60%是由于锡膏(solder paste)丝印质量差而造成的。本 文将讨论丝印(screen printing)的基本要素，并探讨生产中持 续的完美丝印品质所需的技术。 在锡膏丝印中有三个关键的要素，这里叫做三个 S：Solder paste(锡膏)，Stencils(丝印模板)，和 Squeegees(丝印刮板)。 三个要素的正确结合是持续的丝印品质的关键所在。 锡膏(第一个 S) 锡膏是锡珠和松香(resin)的结合物，松香的功能是在回流 (reflowing)焊炉的第一阶段，除去元件引脚、焊盘和锡珠上的 氧化 物，这个阶段在 150 C 持续大约三分钟。(resin 有时叫做 rosin,严格地说，resin 是天然产品，而 rosin 是人造产品。) 焊锡是铅、锡和银的合金，在回流焊炉的第二阶段，大约 220 C 时回流。银和松香都起帮助熔化焊锡和湿润(wetting)以达到 回流的作用，即助焊剂的作用。(湿润 wetting：是焊接效果的 描述词，被焊物好象被锡所浸“湿”。) 球状的焊锡颗粒制造成各种混合尺寸，然后筛选、分级，锡膏是 按照锡珠的大小来分级的，如下： 2 型：75~53m 3 型：53~38m 4 型：38~25m( = micron = 0.001mm ) 三球定律 三球定律给生产提供了一个选择丝印模板的简单公式，锡膏中锡 珠的大小必须与丝印模板相匹配，如下所述： 经 验 公 式 ：

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