“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Solutii DFM pentru efectul “tombstoning” in tehnologia VPS pe

baza proiectului de cercetare CEEX-X2C09 - RESPLATEPE

I. Plotog*, G. Varzaru**, C. Turcu**, T. C. Cucu*, N. D. Codreanu*

*Centrul de Electronica Tehnologica si Tehnici de Interconectare (UPB-CETTI), Universitatea POLITEHNICA din Bucuresti, Spl. Independentei 313, 060042-Bucuresti, Romania, Tel: 021- 3169633, E-mail: norocel.codreanu@cetti.ro; ioan.plotg@cetti.ro; traian.cucu@cetti.ro.

** Intrarom S.A, 17 Fabrica de Glucoza St., 020331- Bucuresti, Romania, Tel: 021-2040702, E-mail: gabiva@intrarom.ro

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Calitateaprodusului

ConceptulCalitatetotala

Scop: succesul economic al produsului- proiectat pentru client- nivel ridicat/determinat de calitate- costuri reduse- durata redusa de lansare pe piata

DFM

Rezultat al studiilor si experimentelor realizate in cadrul proiectului X2C09 – RESPLATEPE: Conceptul DFM, solutie de aplicare eficienta a directivei RoHS in tehnologia electronica

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

•Directiva privind restrictia substantelor periculoase (RoHS) 2002/95/EC februarie 2003 / 1 iulie 2006:

Restrictionarea utilizarii plumbului, mercurului, cadmiului, cromului hexavalent, difenileterilor polibrominati (PBDE), difenililor polibrominati (PBB) in fabricarea echipamentelor electrice si electronice.

•Directiva privind eliminarea Deseurilor de Echipamente Electrice si Electronice (WEEE) 2002/96/EC:

Colectarea, reciclarea si recuperarea echipamentelor electrice si electronice - initiativa legislativa europeana pentru rezolvarea problemei deseurilor toxice.

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Situatia in Romania

Directivele RoHS si WEEE au fost introduse prin HG nr. 992/2005, modificată şi completată prin HG nr. 816/2006.

Echipamentele electrice şi electronice (EEE) reprezintă echipamentele care funcţionează pe bază de curenţi electrici sau câmpuri electromagnetice şi echipamentele de generare, transport şi măsurare a acestor curenţi şi câmpuri, incluse în categoriile 1-7 şi 10 din anexa nr. 1A la HG nr. 448/2005, destinate utilizării la o tensiune mai mică sau egală cu 1.000 V curent alternativ şi 1.500 V curent continuu.

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Profilul de temperatura la lipirea cu aliaj clasic (SnPb)

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Consecinte: materiale: aliaje si paste de lipit, fluxuri; componente: coexistenta cu/fara plumb; echipamente: cuptoare SMD>10 zone,

cuve titan, azot; tehnologii: Vapor Phase Soldering-VPS; defecte specifice: poor wetting / de-wetting, voids, popcorn, cracking, delamination, whickers, tin pest, aspect.

proiectare: cerinte specifice determinate de strategia de asamblare si eliminarea defectelor specifice; economice: necesita investitii mari

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Solutie practica fara plumb:aliajul SAC 305

• Temperatura de topire: 217-220 °C

34 °C peste aliajul 63/37.

•Temperatura de varf in cuptor:260°C.

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

SOLUTIE TEHNOLOGICA PENTRU REDUCEREA TEMPERATURII DE VARF:

Tehnologia Vapour Phase Soldering

(VPS) temperatura maxima 230°C;

mediu de lipire fara oxigen;

nu este afectata de masa termica, dimensiuni, forma, culoare

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Parametrii VPS : nivel;

durata pe nivel;

energia introdusa in sistem pentru fierberea lichidului

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Fenomenul “Tombstoning”

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

F1 + F2 < F3

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Internet Explorer.lnk

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Profilul termic optim VPS

Preancalzire 1.4 °C/s pana la 185-190°C, atingerea punctului de topire cu 0.66 °C/s si atingerea temperaturii maxime 230 °C.

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Nr. Crt.

PARAMETRU IR VPS OBSERVATII

1 Putere instalata masini (kW) 78 7 2 Consum azot (m3/h) 14 0 3 Durata maxima ciclu (minute) 5 5 4 Viteza de deplasare PCB

(cm/min) 80 0

5 Numar de placi pe ora 150/360 60 Start, serii mici/serii mari

6 Interval de mentenanta Saptamanal/lunar/semestrial 1500 h 7 Durata operatiunii de

mentenanta (h) d 1 Pentru IR difera de la

caz la caz 8 Costuri mentenanta (ore-

manopera/an) 415 8

9 Cost de achizitie masina (€) 125k 50k

Analiza comparativa a proceselor IR si VPS

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

Solutia tehnologica “Pin-In-Paste”

“Contribuţii Stiinţifice, in Domeniul TRANSPORTURILOR, inregistrate la Programul CEEX “

CONCLUZIE IMPORTANTA:

Asamblarea economica si performanta intr-o singura tehnologie a modulelor

electronice ecologice=

VPS+PIP+DFM