Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Среда, 17 июля
 
 


Это интересно!

Новости


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

Генерация тестов диагностики неисправностей перехода между логическими состояниями с применением средств генерации тестов для константных неисправностей

В статье представлен метод генерации диагностических тестов для обнаружения неисправностей перехода между двумя логическими состояниями. Для запуска тест-векторов использовался метод последовательной подачи тест-векторов, так называемый «запуск по захвату» (LOC). Предложенный алгоритм генерирует тест-векторы для заданных пар неисправностей с помощью средств генерации тестов для контактных неисправностей таким образом, чтобы их можно было различить. Неразличимые пары неисправностей идентифицируются, поэтому предложенный алгоритм обеспечивает полное и всестороннее тестирование независимо от возможности различения той или иной пары неисправностей. В статье подробно рассмотрены условия, позволяющие различить любую пару неисправностей и их преобразование в условия, позволяющие обнаружить константную неисправность. При этом исходная цепь разрывается, и в разрыв вводится некоторая дополнительная логическая часть, необходимая для генерации тест-вектора. Экспериментальные результаты показали, что предложенный метод позволяет генерировать тест-векторы, способные различить пары неисправностей, неразличимые другими коммерческими инструментами генерации тест-векторов, и таким образом идентифицировать все неразличимые ранее пары неисправностей.

Методика достижения запланированного качества и надежности. Предупреждающие действия

Во второй части статьи (начало в журнале «Производство электроники» № 4, 2011) автор подробно рассказывает о комплексе мероприятий, которые нужно провести, чтобы исключить поступление в производство дефектных комплектующих, а также предупредить возможные технологические дефекты, связанные со смещением выводов или неудовлетворительным припоем. Кроме того, здесь чётко обозначены требования к производственным помещениям и их оснащению, к персоналу, технологической документации и обслуживанию оборудования, без выполнения которых невозможно обеспечить повторяемость параметров технологического процесса и технических характеристик выпускаемых изделий.

Путешествие по предприятию НПФ «Доломант»

Этот материал задумывался как фоторепортаж о предприятии, которое стояло у истоков контрактного производства в России, а сегодня осуществляет производственную деятельность в «дорогом» регионе — городе Мос­к­ве, имеет собственный дизайн-центр и выпускает продукцию специального назначения. В итоге получилось развернутое интервью, показывающее современное российское производство «как оно есть», этапы его развития, внутренние технологии, проблемы и способы их решения. Материал будет, несомненно, интересен всем, кто занимается организацией производства, или только собирается это делать. Во время путешествия по предприятию нашими респондентами были: зам. Генерального директора по коммерческим вопросам Вадим Лысов, зам. Генерального директора по развитию Андрей Кузнецов, начальник монтажного цеха Валерий Киреев, руководитель участка тестирования и испытаний Андрей Веселов, начальник участка механической обработки Денис Логинов, руководитель выделенного проекта (цех спецкабелей и сборки РЭА) Виктор Подрезов.

Реклама

По вопросам размещения рекламы обращайтесь в отдел рекламы

Реклама наших партнеров

 

12 октября

Первый герметик паяных соединений



В

ВЕДЕНИЕ

Современные тенденции развития мировой электронной промышленности ведут к миниатюризации электронных изделий, что влечет за собой увеличение плотности монтажа, применение сложных компонентов и микросборок, а также уменьшение размеров самих электронных компонентов. Кроме того, согласно европейскому законодательству о запрете применения свинца, все больше предприятий внедряют бессвинцовую технологию пайки, а так же вынуждены осваивать смешанную пайку. В результате, возникают такие проблемы, как низкие показатели выхода годных изделий, слабая механическая прочность паяных соединений и плохие показатели прохождения тестов на термоциклирование. Особенно это касается компонентов с матричным расположением выводов (например BGA, CSP-компоненты), так как их конструкция слабо компенсирует механические напряжения. Для решения выше описанных проблем в технологический процесс внедряют различные виды дополнительных компенсационных материалов в виде различных подзаливок или проводят дополнительную фиксацию компонентов по углам. Однако эти методы не всегда позволяют добиться желаемого результата, а также увеличивают время технологического цикла.
Свое решение существующих проблем предложила компания YINCAE, которая создала первый в мире «герметик» паяных соединений SMT256 и SMT266, позволяющий производить герметизацию каждого вывода компонента по отдельности, что напрямую повышает надежность монтажа и исключает необходимость в дополнительной подзаливке.

ПРОЦЕСС

Порядок выполняемых действий при работе с герметиком показан на рис. 1.

 

Рис. 1. Схематическое изображение порядка выполняемых действий


Следует заметить, что по сравнению с традиционным процессом подкомпонентной заливки использование герметика паяных соединений технологически является более простым, быстрым и высокопроизводительным процессом. Герметик SMT256 предназначен для массового производства и нанесения погружением, через трафарет или кистью. Герметик SMT266 предназначен, главным образом, для ремонта и нанесения точечным распылением, кистью или погружением. Процесс оплавления паяных соединений, обработанных герметиком, полностью совместим со стандартным профилем оплавления паяльной пасты. Во время оплавления герметики SMT256 и SMT266 удаляют окислы с поверхности контактных площадок и выводов, что улучшает формирование паяных соединений. При этом формируется полимерная пленка, обволакивающая каждый отдельный вывод, причем между выводами «герметик» не скапливается и не блокирует выхода газа из под компонента в процессе оплавления, что также способствует повышению качества монтажа изделия. Схематическое изображение действия герметиков SMT256 и SMT266 показано на рис. 2.

 

Рис. 2. Схематическое изображение полученного паяного соединения с использованием герметиков SMT256 и SMT266

 

НАНЕСЕНИЕ ДЛЯ КОМПОНЕНТОВ BGA/CSP

Результат применения герметиков нашими заказчиками в течение нескольких лет показывает, что герметик SMT256 повышает выпуск годной продукции, способствует уменьшению пустот и трещин в паяных соединениях, устранению дефекта, известного как «голова на подушке». Аналогичные результаты были получены и для бессвинцового процесса пайки. Ниже приведен пример использования герметика SMT256 для компонентов BGA/CSP. Герметик наносится толщиной примерно 85-95% от высоты вывода. Остальные параметры процесса не отличаются от традиционного процесса работы с паяльной пастой. По завершении процесса сборки проводился функциональный тест, показавший 100% выпуск годной продукции. Результаты рентгеновского контроля показаны на рис. 3.

 

а)

б)

Рис. 3. Поперечное сечение смонтированного BGA с использованием (а) только паяльной пасты и (б) гер­ме­ти­ка SMT256 или SMT266


Хорошо известно, что пустоты в паяных соединениях образуются в условиях высокой температуры, высокого поверхностного натяжения бессвинцовых припоев и ограничений химии флюсов при высоких температурах (см. рис. 3а). При использовании герметиков SMT256 и SMT266 образование пустот в паяных соединениях не наблюдалось. Отсутствие пустот можно объяснить тем, что герметики SMT256 и SMT266 формируют защитный слой, который препятствует окислению во время оплавления припоя.
Также были проведены тесты на механическую прочность монтажа, этот показатель особенно важен для изделий 3-го класса надежности, которые в силу своей специфики эксплуатации, подвергаются различным вибромеханическим воздействиям. На рис. 4 приведено сравнение результатов испытаний на отрыв обычных паяных соединений с использованием подкомпонентной заливки (а) и паяных соединений с герметиком SMT256 (б).

 

а)

б)

Рис. 4. Сравнение результатов испытаний на отрыв обычных паяных соединений с использованием паяльной пасты и подзаливки (а) и паяных соединений с добавлением герметика SMT256 (б)


Как видно на рис. 4, максимальное значение силы испытаний на отрыв паяного соединения, сформированного с помощью паяльной пасты с последующей заливкой, составляет примерно 274 Н, в то время как максимальное значение силы на отрыв паяного соединения, сформированного с добавлением герметика SMT256, — 438 Н. Другими словами, при использовании герметика SMT256 прочность паяного соединения повышается в 1,5—2 раза по сравнению с паяным сведением, сформированным с использованием оплавления паяльной пасты с последующей подкомпонентной заливкой.

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕРМЕТИКОВ ДЛЯ МОНТАЖА КОМПОНЕНТА НА КОМПОНЕНТ (РОР)

Для испытаний использовались компоненты компании Amkor, показанные на рис. 5.

 

Рис. 5. Компоненты компании Amkor, применявшиеся в ходе испытаний


На рис. 6 показаны изменения значений испытаний на отрыв в зависимости от глубины погружения выводов в герметик SMT256 и флюс. Глубина погружения указывается в процентном выражении от высоты шариковых выводов. При увеличении глубины погружения от 70% до 95% от высоты вывода, прочность паяных соединений увеличивается от 79 Н до 350 Н. Тем не менее, не рекомендуется погружать выводы в герметик более чем на 90%.

 

Рис. 6. Изменение прочности паяных соединений на отрыв в зависимости от изменения глубины погружения выводов в герметик


На рис. 6 можно увидеть, что прочность паяных соединений на отрыв не меняется при увеличении глубины погружения в обычный флюс-гель. Но самое важное то, что применение флюса приводит к большему разбросу данных прочности паяных соединений на отрыв, чем при использовании герметика SMT256. В таблице 1 приведены данные испытаний прочности паяных соединений на отрыв при глубине погружения выводов на 70%.

 

Таблица 1. Сравнение данных испытаний прочности на отрыв паяных соединений при погружении в герметик SMT256 и флюс

Прочность на отрыв (Н)

SMT 256

Флюс

1

99

79

2

68

35,6

3

75

101

4

81

74

5

82

66,5

Среднее значение

81

71,22

Стандартное отклонение

10,30

21,20


Из таблицы 1 видно, что данные испытаний паяных соединений на отрыв при погружении в герметик SMT256 не только лучше, но и их разброс меньше, чем у подобных испытаний паяных соединений на отрыв при погружении в обычный флюс. Это значит, что обработка выводов герметиком приведет к меньшему количеству брака. Самое интересное заключается в том, что стандартное отклонение близко к минимальному значению прочности на отрыв, полученному для выводов, погружаемых во флюс.
Условия проведения испытаний на прочность паяных соединений на удар: высота 182,88 см, бетонный пол, свободное падение.
Из рис. 7 видно, что паяные соединения с добавлением герметика SMT256 выдерживают до 200 падений, что сопоставимо с результатами прочности паяных соединений при использовании нетекучей подзаливки, и существенно лучше результатов прочности обычных паяных соединений. Данные испытаний на удар не противоречат данным испытаний на отрыв.

 

Рис. 7. Результаты испытаний прочности паяных соединений на удар при использовании герметика SMT256, нетекучей подзаливки, капиллярной заливки и только паяльной пасты


На рис. 8 показаны данные тестов на термоциклирование с различными дополнительными условиями. Условия проведения испытаний термоциклирования: длительность одного цикла — 1 час; температура от –55°C до 125°C с выдержкой в течение 15 минут при двух крайних температурах. Очень интересно заметить, что при испытании надежности паяных соединений с помощью термоциклирования паяные соединения с традиционной капиллярной заливкой продемонстрировали более или менее допустимые результаты, в то время как паяные соединения с добавлением герметика SMT256 или SMT266 — до 6000 циклов, что на 3000—5000 циклов больше, чем при использовании других технологий.

 

Рис. 8. Количество циклов до отказа: результаты теста на термоциклирование паяных соединений с герметиком SMT256, нетекучей подзаливкой, капиллярной заливкой, только паяльной пасты

 

РЕМОНТ

Использовать герметики SMT256 и SMT266 для ремонта не сложнее, чем использовать обычную паяльную пасту. Плюсы использования герметиков суммированы в таблице 2.
Основные характеристики герметиков приведены в таблице 3.

 

Таблица 2. Плюсы использования герметиков для паяных соединений

Характеристики

Заливка на уровне подложки

Капиллярная подзаливка

Нетекучая подзаливка

Фиксация по углам

Герметики SMT256/266

Пустоты

Да

Да

Нет

Да

НЕТ

Непропаи

Да

Да

Да

Да

НЕТ

Растрескивание паяного соединения

Да

Да

Да

Да

НЕТ

Прочность на отрыв

Хорошая

Хорошая

 

 

ВЫСОКАЯ

Совместимость с технологическим процессом

Сложная

Много дополнительных этапов

Сложная

Хорошая

Отличная

Производительность процесса

Низкая

Хорошая

Низкая

Низкая / Хорошая

ВЫСОКАЯ

Ремонтопригодность

Сложная

Сложная

Сложная

Сложная

ЛЕГКАЯ

Прочность на удар

Отличная

Отличная

Отличная

Хорошая

Отличная

Термоциклирование

800-900

800

3000

140-150

6000

Стоимость нанесения

Высокая

Высокая

Высокая

Высокая

НИЗКАЯ

 

Таблица 3. Основные характеристики герметиков SMT256/266.

Внешний вид

жидкость соломенного цвета

Плотность

1,05 г/см

Вязкость

10 000 – 50 000 сПз

Содержание галидов

0%

Наличие ионов согласно MIL-STD-883E

Na+ <5 ppm

K+ <5 ppm

F- <5 ppm

Cl- <10 ppm

Поверхностное сопротивление согласно J-STD-004

соответствует

Срок хранения

6 месяцев

 

ВЫВОДЫ

Герметики SMT256/266 — современный продукт с доказанной способностью повышать качество паяных соединений. Особенно он будет интересен производителям электронной техники военного назначения, а также промышленной электроники с высокими требованиями к надежности. Паяные соединения с добавлением герметиков SMT256/266 отличаются меньшим количеством пустот, отличной смачиваемостью и отсутствием микротрещин. Герметики SMT256/266 полностью совестимы с традиционным процессом поверхностного монтажа, температурными профилями оплавления как для свинцовых, так и бессвинцовых режимов пайки, и прекрасно работают практически на всех видах покрытий контактных площадок таких как: Ni/Au, иммерсионное Ag, OSP.
Применение герметиков повышает прочность паяных соединений в 4—5 раз: испытания на удар продемонстрировали улучшение прочности в два раза, а тесты на термоциклирование — до 6000 циклов.
Основные преимущества герметиков SMT256 и SMT266:
– короткое время технологического процесса;
– повышение количества выхода годных изделий;
– повышение надежности изделий;
– сокращение производственных затрат;
– хорошая совместимость с процессом монтажа корпуса на корпус, монтажом компонентов с малым шагом выводов;
– хорошая ремонтопригодность.


По материалам компании Balver Zinn/Cobar.



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Вячеслав Филиппов, руководитель направления паяльных материалов, компания «Диполь Технологии»



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты