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实地探访联想联宝工厂:以严苛测试确保低温焊锡技能靠得住性

编辑:[db:作者] 时间:2024-08-24 23:51:54

电子产品制造业实现双碳目标的关键一环为何是办理“三高”问题?

我国在2020年9月就明确了双碳目标韶光节点,即在2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和。
在实现双碳目标的过程中,PC设备从产品设计、质料采购、生产、运输、储存、利用和回收处理的全生命周期,都更加哀求绿色环保理念和行动贯穿个中。

实地探访联想联宝工厂:以严苛测试确保低温焊锡技能靠得住性

2022年,工信部、国家发改委、生态环境部联合印发了《工业领域碳达峰履行方案》,明确支持电子等行业龙头企业,在供应链整合、创新低碳管理等关键领域发挥引领浸染。
作为环球最大的自有品牌PC设备生产制造龙头,遐想自然更加须要加速推进双碳目标的实现。
而想要实现双碳目标,如何办理困扰电子产品制造业数十年的高热量、高能耗、高二氧化碳排放量“三高”问题,就成为了关键一环。

为此,遐想在PC主板、散热、构造、机箱、电源、器件、SMT、组装、包装、低碳模式、数据管理、软件等诸多领域共同发力,并从制造源头引入低温锡膏(Low Temperature Solder,简称LTS)焊接工艺,着力办理三高问题,将绿色低碳覆盖到PC设备全生命周期。

低温锡膏焊接工艺为何是驱动绿色可持续发展的创新技能?

遐想的低温锡膏焊接工艺是一种系统化的创新性表面焊接技能,能够有效降落电子产品制造过程中的热量、能耗与碳排放,这项关键打破性技能将为制造业发展注入新动能,为节能减排的环保目标和低碳经济做出贡献,因此技能创新驱动发展的有力表示。

在引入低温锡膏焊接工艺之前,元器件焊接最高温度会高达250摄氏度旁边,高热量、高能耗一定带来更高的二氧化碳排放量。

低温锡膏焊接工艺利用的低温锡铋合金本身与高温锡银铜一样是无铅焊料,规避了早期的以锡铅为紧张身分的焊料合金中,因含铅量较高,焊接过程中铅会大量挥发到空气中,永劫光打仗不仅对身体有害,同时也对环境造成污染的危害。
而且得益于低温合金焊锡焊接最高温度仅为180摄氏度旁边,比传统高温焊接技能降落了最高约70摄氏度,大幅提高了PC设备制造过程中的绿色低碳效率。

作为企业社会任务领域的模范,遐想旗下生产研发基地联宝科技,是行业里率先承担起新型低温锡膏焊接工艺实际验证的企业,并在2017年底就率先支配了多条SMT生产线来履行低温锡膏焊接工艺,直接减少碳排放量最高约35%。
现在,联宝所有生产线均实现了同时支持高温和低温锡膏的焊接技能兼容,是否利用低温锡膏焊接技能,紧张决定成分不是“想给谁用给谁用”,而是将这项更加环保的技能运用到像轻薄本这样的更加适用的产品中去,这一点我们也会在文章的后面做技能端地解读。

事实上,新型的低温锡膏焊接工艺的研发由遐想与英特尔等国际电子企业携手推进,是未来电子产品制造业实现双碳目标过程中的主要一环。
此外,国际电子生产商同盟(iNEMI-国际浩瀚顶级电子供应链厂商顶尖专家共同组建的行业同盟)早在2015年就启动了基于锡铋的低温焊接工艺和可靠性的研究项目,并制订了一系列评测和运用标准。
其开拓与验证过程中所须要的科学事理与测试方法都表示了真正的创新,通过不同的合金焊接材料配比(锡、铋)、微量元素的添加以及助焊剂的调度,结合回流焊温度与韶光的组合,数千次的试验终极造诣了这项业界领先、且绿色环保的创新工艺。

而且新工艺在回流焊接过程中减少了对PC主板和芯片的热应力,可以进一步提高PC设备的可靠性。
在早期支配阶段,遐想创造焊接过程中紧张芯片的翘曲率降落了50%旁边,每百万零件的毛病率也显著降落。

实地探访联宝 如何做到每一款走出生产线的设备都足够可靠

在位于安徽省合肥市的联宝科技智能制造工厂里,我们亲眼看到了低温锡膏焊接技能是如何通过测试验证,并终极运用到产品中去的全体过程。

同时,我们也把稳到了网络上大家有关低温锡膏焊接技能的谈论,这里我们将对一些有代表性的疑问进行解答。

首先,低温锡膏与高温锡膏等焊料在运用产品的技能规范方面没有差异,遐想在PC主板生产制造过程中采取统一的高标准,并不会因焊接工艺的不同而降落对产品质量的标准管控。
而且低温锡膏的运用首先是确立在能够走出实验室验证阶段,如果其真正存在问题,那么你是根本没有机会看到低温锡膏在零售产品中利用的,它将被遐想的工程师在实验室里直接淘汰。

其次,很多用户担心电脑利用温度以及利用韶光会对低温锡膏的稳定性产生影响,进而发生脱焊等问题。
但事实上,遐想条记本电脑的CPU、GPU核心温度都掌握在80摄氏度旁边,即便达到电脑主板设计的理论高值105摄氏度,间隔低温锡膏的熔点138摄氏度还很远,完备不会因温度导致脱焊问题的发生。

在联宝工厂的实验室里,我们看到了主板经历了125摄氏度超高恒温1000小时、双85恒温恒湿1000小时以及高低温快速温变循环测试等加速老化测试,这些测试比较目前网络上放出的所谓的测试要严苛很多。
而采取低温锡膏焊接的主板都只有在顺利通过这项测试之后,才被确承认以或许走出实验室并被运用到产品之中。

85摄氏度+85%湿度1000小时循环测试,加速老化验证低温焊锡可靠性

接下来我们回到前文留下的问题,很多网友对付为什么小新这样的轻薄本产品会广泛利用低温锡膏焊接,而拯救者这样的高性能游戏本未利用低温锡膏焊接有所疑问。
关于这一点,我们也向遐想集团副总裁、电脑和智能设备首席质量官王会文师长西席及联宝工厂的技能团队进行了确认。

低温锡膏的利用某种程度上来说一方面是出于环保,另一方面则是由现阶段电脑PCB、半导体芯片设计而决定的。
遐想小新这样的轻薄型条记本产品所利用的PCB以及芯片非常纤薄,厚度大概只有0.6mm旁边,传统的高温焊接材料由于在焊接过程中须要更高的温度,以是会有更大概率对如此纤薄的元器件造成损伤,如焊接过程中导致PCB板和芯片翘曲、变形而造成焊点不足稳定等问题。

主板、芯片越来越薄,是低温焊锡技能发展的另一紧张缘故原由

通过利用低温锡膏工艺,元器件曲翘率低落了50%旁边,反倒是提升了产品质量。
因此,低温锡膏越来越成为目前行业内认可的方案。
它是技能发展到一定阶段所衍生出来的更为前辈的焊接技能,其余根据遐想联宝工厂的统计,利用低温锡膏虽然达到了绿色低碳,但由于低温锡膏焊接工艺须要利用到极低氧环境的焊接条件,充氮的工艺条件使得总体还会增加不少本钱,并非是一些网友预测的迫不得已或为了缩减本钱强行去利用的技能。
而且我们把稳到,在联宝的产线,不管是利用低温锡膏工艺的产品,还是利用高温锡膏工艺的所有产品,都会利用点胶工艺来增强元器件焊接的稳定性,这在PC行业并不是完备遍及的运用,因其会大幅增加制造本钱。

点胶紧张用来增强稳固性

此外我们把稳到,网络上集中谈论低温锡膏焊接问题紧张是在2023年2月中旬,此前和此后都没有如此高的热度。
而正如前面所言,低温锡膏并非新兴技能,遐想从2015年开始研究到2017年正式投产,其间研发、检测、验证到落地运用,至今已8年韶光。
而根据遐想给出的数据来看,这期间已经有超过4500万台利用低温锡膏工艺的条记本出货到环球各地超过180个国家和地区,至今没有正式接到由于这项工艺导致质量问题的报修。

我们在联宝工厂看到了来自生产线的PCB板电路印刷、贴片、焊接后功能的测试,也看到了主板焊接好后的板级测试以及安装到成品机器之后的二次测试。

工程师会对主板进行包括外不雅观、电气、全功能测试等全方位细致检测

在联宝工厂,采取低温锡膏与采取其它焊接材料的主板都要经由相同的严苛测试,如PCBA板级测试会经由85摄氏度+85%高温高湿测试、零下40-零上85摄氏度的快速温变测试,125摄氏度高温测试以及整机震撼、冲击、扭曲等测试。
这些经由测试后的主板还将被送入失落效剖析实验室,工程师们会将切片包胶、打磨之后,再用金相以及扫描电子显微镜放大数千至数万倍不雅观察焊点是否开裂及发生微形态变革,通过反复多次实验确保工艺的可靠性。

切片后的主板被包埋在胶中

通过金相显微镜检讨焊点是否存在问题

温湿环境测试产品可靠性

机器振动测试产品可靠性

机器冲击测试产品可靠性

机身扭曲测试验证成品可靠性

同时,遐想联宝工厂也拥有海内不多的通过CNAS认证的实验室。
因此其测试标准、测试数据除了本身就赶过国家和国际标准之外,在国际上也会与其它实验室达成互认,在这样严苛的测试标准下,低温锡膏能够经受住磨练,成功走出实验室,并已经在超过4500万台设备上运用达到近6年韶光,其可靠性不言而喻。

结语

遐想集团副总裁、电脑和智能设备首席质量官王会文师长西席斩钉截铁地表示:“我们的整机产品经由上千种严苛测试,质量没有问题。
而且,无论是低温焊接还是常温焊接,我们对待所有产品的质量标准都是严格同等的,销往环球180多个国家和地区的产品质量都遵照一个标准,不会由于工艺的不同而差异对待。
随着芯片集成度越来越高,主板越来越薄,我个人判断,低温锡膏工艺的采取是行业大势所趋。
遐想对付这项技能,可以免费开放给所有厂商。

事实上,低温锡膏焊接技能可广泛运用于所有涉及印刷电路板的电子行业制造流程中,更为产品集成化拓展了更大的设计自由度和想象空间。
推动这项技能的遍及运用,是助力集成电路家当创新,促进绿色低碳发展,共建生态文明的一大强有力的催化剂。

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