喷锡工艺参数与流程培训课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,中富工艺部,2011年11月,喷锡工艺培训,中富工艺部喷锡工艺培训,1,目录,1）工艺简介,2）流程,3）工艺参数,4）品质缺陷及解决,5）环保问题,6）发展趋势,目录1）工艺简介,2,1、工艺简介,热风整平又称喷锡，是将印制板浸入熔融的焊料中，再通过热风将印,制板的表面及金属化孔内的多余焊料吹掉，从而得一个平滑，均匀光,亮的焊料涂覆层。,1、工艺简介热风整平又称喷锡，是将印制板浸入熔融的焊料中，再,3,1-2 热风整平可分为两种,：,a、垂直式 b、水平式,1-3 热风整平工艺包括,：,烤板前处理 助焊剂涂覆 浸入熔融焊料 热风整,平 后处理,1-2 热风整平可分为两种：,4,1-4助焊剂性能要求,a 热稳定性,：燃点大于280，挥发性小，烟雾少，对设备无腐蚀,性，即 PH为中性。,b 助焊剂活性,：既能助焊，又不能对铜和焊料，造成腐蚀，以免加速,铜在熔融焊料中的溶解。,c 清洁性：,易溶于水。,1-4助焊剂性能要求a 热稳定性：燃点大于280，挥发性小,5,d 粘度与表面张力,：,粘度与表面张力越小，助焊剂易流动，能充分湿,润铜表面，使焊料易与铜面生成Cu6Sn5金属化合物。粘度,与表面张力越大，将阻碍热传递，需较长的浸焊时间和较,高的焊料温度，若热量不够，使铜焊盘达不 到形 Cu6Sn5,的温度，而且造成润湿不良现象。,（注：助焊剂清洁不净时，可能导致以后装配焊接时产生起,泡现象）,备注：我司助焊剂液位控制要求：100-255mm,d 粘度与表面张力：粘度与表面张力越小，助焊剂易流动，能充,6,1-5 关于漂铜,随着加工数量增加，焊料的铜含量也会增加,使焊料流动性,能变差，影响外观（通常表现为锡粗）。所以要求Cu含量要求,(有铅,0.3%，无铅0.5%-0.9%)。当铜含量超过上限时,可进行漂,铜(我司采用硫磺除铜)。即在焊料槽温度降到191207，Cu的,焊料固相线温度附近,大部分铜形成长金针状铜锡化合物.浮在焊,液表面,焊热保持在固相线温度附近越长，焊料槽上部的铜浓度越,高。,我司采用硫磺除铜，除铜频率为1次/（400-500）,1-5 关于漂铜,7,2、热风整平工艺流程,2-2 后处理流程,程序,：热水刷洗 毛辘擦洗 三段循环水洗 热风吹干。,备注：我司热水洗温度控制要求：605，采用1000#磨刷，热,风温度为805。若松香清洁不净易导致波峰焊时有气,泡产生。,2、热风整平工艺流程2-2 后处理流程,8,3、工艺参数,贴胶纸:,在100左右辘板机上热压，速1m/min以 下，如有需要,可多次热压以避免在热整平时.胶纸被撕开,导致金手指上,锡。,前处理,:主要起清洁、微蚀的作用。除去表面的有机物和氧化层、,粗化表面通常微蚀量要求 在0.61um左右。目前我们采用,的都是SPS/H,2,SO,4,体系。,3、工艺参数贴胶纸:在100左右辘板机上热压，速1m/mi,9,（1）预涂助焊剂,采用辘压+喷淋方式，即喷淋和胶辘涂敷助焊剂，第二（三）对,硅胶辘除去多余的助焊剂。,（2）热风整平、焊热温度：,Sn63Pb37共熔点183,。,过高焊热温度可能破坏基材或使助焊剂点燃。,温度过低，可能导致PTH孔堵塞。,（1）预涂助焊剂,10,风刀空气温度,：,*风刀空气温度过低，容易引起孔塞，表面发暗，锡面哑,色。,*风刀温度过高，使涂层变薄。,*最好选择320,20,。,风刀压力,：,*风刀压力增加，锡面越薄，反之锡面厚度增加。,我司控制要求：,3-5kg/cm,2,风刀空气温度：,11,浸锡时间,：,*浸焊时间和取决于板厚和其它因素，停留时间延长有,助于焊料的铜面形成金属间化合物。,*有铅浸锡时间1-4S。,*无铅浸锡时间2-6S。,浸锡时间：,12,喷气时间,：,*喷气时间主要影响焊料涂层厚度，喷气时间短，厚度,增加，并可能导致孔塞，孔小。薄板可相对短一点，厚,板大板要长一些。,我司喷锡喷气时间要求：1.0,0.5S,喷气时间：,13,优秀的后处理制程的设计必须是板子清洗后：,1、板弯翘维持最小比率；,2、离子污染必须小于最高标准（一般为6.5g/cm,2,）；,3、表面绝缘阻抗（SIR）必须达最低要求。（一般标准：MIN7.010,8,，,AVE7.0 10,9,-喷锡水洗后 35，85%RH，24小时之内）；,4、板子表面无污垢、锡粉；,5、板子必需干燥无水；,优秀的后处理制程的设计必须是板子清洗后：,14,1.3锡炉中各种杂质的影响,喷锡品质的好坏，因素复杂，除上述之锡炉温度高压喷气温,度以及浸锡时间外，另一个颇为重要的因素是污染的程度。,温度与时间的控制以各种方式做监控。但是，杂质的实时,监控却是不可能的，它是需要特殊的分析设备来做精确分,析，如AA等。,决定熔锡寿命的,主要三个因素：一是铜污染，二松香碳化产,生的污物，三是锡铅的比例。,当然其他的金属污染若有异常,现象，亦不可等闲视之。,1.3锡炉中各种杂质的影响,15,A、铜,铜污染是最主要的，且产生来源亦是清楚不过。铜表面浸焊时，会产生,一层IMC，那是因铜熔蚀到焊料中，形成化合物（Cu3Sn和Cu5Sn6），随,着处理的面积增加，铜溶入焊料的浓度会增加，,但它的饱和点，即0.34%,（在235）,，当超过饱和点时，锡面就会呈现颗粒状粗糙表面，这是因,为IMC的密度低于熔溶态锡铅，它会migrate到锡铅表面，呈树状结晶，,因此看起来粗糙。这种现象会有两个问题，一是外观，二是焊锡性。因,PAD表面锡铅内含铜浓度高，因此在组配零件，会额外增加如波峰焊或回,流焊时的设定温度，甚至根本无法吃锡。,A、铜,16,B、锡,锡和铅合金的最低熔点183，其比例是63：37,，因此其比例若因制作过,程而有变化，极可能因差异太大，而造成装配时的条件设定不良。一般锡,含量比例变化在60.0-66.0%之间，尚不致于影响。若高于或低于此范围，,除了改变其熔点外，并因此改变其表面张力，伴随的后果是助焊剂的功能,被打折扣。助焊剂最大的作用在清洁铜面并使达到较低的自由状态。而且,后续装配时使用高速，低温的焊锡应用亦会大受影响而使表现不如预期。,B、锡,17,C、金,金也是一个常见的金属污染，若金手指板产量多时，更须注意控管。,若焊料接触金面，会形成另一IMC层-AuSn,4,。金溶入焊料的溶解度是铜的六倍对,焊接点有绝对的伤害。,有金污染的焊料表面看似结霜，且易脆。要彻底避免金的污染，可将金手指制程,放在喷锡之后，一旦金污染超过限度只能换锡。,D、锑 Antimony,锑对于焊锡和铜间的wetting亦有影响，其含量若超出0.05%，即对焊性产生不良影响,C、金,18,E、表13.1是一般可容许的杂质百分比，所订的数字会比较严苛，这是因为个别的污染虽有,较高的容忍度，但若同时有几个不同污染体，则有可能即使仅有容忍上限的1/2，但仍,会造成制程的不良焊锡性变差。,喷锡工艺参数与流程培训课件,19,序号,元素,无铅,有铅,控制范围%,控制范围%,1,锡,Sn,余量,63,0.5,2,铅,Pb,0.05,余量,3,锌,Zn,0.002,0.002,4,锑,Sb,0.050,0.300,5,铁,Fe,0.020,0.020,6,镍,Ni,0.04%-0.07%,/,7,铜,Cu,0.5%-0.9%,0.300,8,镉,Cd,0.002,0.005,9,鉍,Bi,0.030,0.050,10,砷,As,0.030,0.020,11,银,Ag,0.050,0.075,12,铝,Al,0.002,0.002,序号元素无铅有铅控制范围%控制范围%1锡Sn余量630.5,20,4、设备调整与维护,（1）风刀角度方向的调整与维护：风刀角度对热风整平质量影响很,大，若风刀角度都为0，那么就有焊料喷到相对的风刀的风,刀口上堵塞风刀。降低风刀角度将使焊料向下喷，如果角度太,陡，就可能塞孔。,（2）上下风刀间隙：间隙太大可能导致锡高，太小可能卡板或,损伤板面。,4、设备调整与维护（1）风刀角度方向的调整与维护：风刀角度对,21,（3）前后风刀的间距：调节不当可能导致孔塞或孔细。,（4）焊料液位：液位太低会导致露铜。,（5）气泵马达转速：若风台马达转速太低或进风孔堵塞会导致浮,床浮力不够易擦花锡面。,（3）前后风刀的间距：调节不当可能导致孔塞或孔细。,22,5、安全及环保,（1）安全由于锡缸的温度在250,左右，故在保养及工作时注意穿,戴好劳保用品。另外，要注意清除地面油污，以防滑倒。,（2）喷锡机排放的废气里面含有锡铅重金属及高温油，故一定要经,处理之后才能排放。,5、安全及环保（1）安全由于锡缸的温度在250左右，故在保,23,6、发展前景,由于喷锡工艺很难处理废气排放等问题，所以渐渐地将被新工,艺所取代。这些新工艺包刮沉金，沉银工艺以及有机保护膜等方,法。,6、发展前景 由于喷锡工艺很难处理废气排放等问题,24,Thank You!,Thank You!,25,