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一个HAL组织:HUG 在1997年10月,一群PCB制造商、EMS提供商、和设备与化学品供应商形成了热空气均涂法用户集团(HUG, hot air leveling users group),一个针对热空气均涂法中的主要问题的交互式论坛。成员决定议程与项目。该集团提供技术问题、工艺发展和问题识别的公开讨论。1
HUG的目标
- 了解装配制造商的需要,通过控制方法提供他们最佳可焊性的板,因此他们可达到焊接与装配热空气均涂板的零缺陷
- 发展一个允许操作员设定到某些参数和满足原设备制造商(OEM)/工业所认可规格的模板
- 将结果对全工业出版
- 监视和参与无铅焊接与HAL的研究。
为了达到这些HUG目标,成员们计划:
- 接触PCB制造商、PCB装配制造商、OEM和设备、焊锡与化学品供应商
- 讨论与HAL和装配有关的现实问题
- 开发与生产试验载体
- 在各种HAL机器上进行试验,以理解板的几何形状、设备、工艺参数、化学品和焊锡之间的相互作用。
例子:HUG试验程序 一个为了达到最佳厚度的HUG试验程序最近已经完成,它由设计试验板、在成员设施上运行试验、和翻译和出版试验结果组成。 试验样品的特性包括:板的类型 - 18"x24",双面四层结构;订购的板厚 - 0.062", 0.125", 和0.250";一个试验板有16, 20, 25, 50-mil 间距的QFP;BGA与微BGA;70x70, 100x100, 100x200, 150x200和400x600-mil 的焊盘;以及 30, 40, 60 和 70-mil 直径的焊盘。使用垂直和水平式两种设备。 试验结果
来自为了得到最佳厚度的HUG试验程序第一阶段的部分和原始统计数据表明,涂层的均匀性和厚度决定于设备和焊盘尺寸/特征类型2。基于这个数据,集团决定将注意力集中在某些参数上,用于第一阶段研究的广泛数据收集。在这个分析中包括的特征为,16, 20, 25-mil QFP座,及在70x70和100x100-mil离散焊盘上采集的有限数据。 图三、四、五显示,对机器参数的小心控制,可使某些尺寸的焊盘上的焊锡厚度容易维持在一个规定的范围内。例如,测量到 20-mil QFP的每个焊盘的涂层厚度为100~400 µin(图三),16-mil QFP上的厚度维持在200~300µin.(图四和五)。基于这些试验的结果,得出一个初始的结论,涂层厚度与均匀性取决于设备 - 进入的原始角度 - 和板的几何形状。通过HAL设备以45°角处理的板得到远远好于其它处理的整个板上的均匀性。
焊盘的几何形状、或焊盘尺寸和特征类型,也在板的整个表面焊盘涂层的均匀性上起关键作用。虽然成功地得到在某尺寸的焊盘上的均匀涂层,但是在板的不同尺寸与特征的焊盘上维持类似紧密的规格还是困难的。几何形状越复杂,整个板上的均匀性越难达到。因此,研究的下一个阶段 - 第二阶段 - 将注意力集中在理解和着手不同尺寸与特征的焊盘之间的涂层厚度变化。也将注重在较大的焊盘上得到一个不超过较小焊盘上所规定厚度的名义涂层厚度。
- 初步结论
- 最常见的HAL投诉已经或者正在解决
- 工业现在的研究正企图更好地定义HAL能力和装配效率
- 初步试验结果显示,HAL工艺比原先所认为的更加稳健和具有能力
- Cpk 的平均值在1.33之上,表示HAL工艺能够满足规格
- 对HAL的发展和理解其全部能力需要更积极的注意。
- References
- HUG Newsletter, (January 1999). Volume 1, Issues 1 and 2.
- Data were presented to HUG in December 1998 and were based on hundreds of extensive studies and analysis conducted by Manny Venetos of Sanmina/Altron, Wilmington, MA.
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