噴錫工藝參數(shù)與流程培訓(xùn)(共26頁(yè)).ppt

1、 中富工藝部中富工藝部 2021年年11月月噴錫工藝培訓(xùn)目錄目錄1工藝簡(jiǎn)介2流程3工藝參數(shù)4品質(zhì)缺陷及解決5環(huán)保問(wèn)題 6開(kāi)展趨勢(shì)1、工藝簡(jiǎn)介熱風(fēng)整平又稱(chēng)噴錫，是將印制板浸入熔融的焊料中，再通過(guò)熱風(fēng)將印制板的外表及金屬化孔內(nèi)的多余焊料吹掉，從而得一個(gè)平滑，均勻光亮的焊料涂覆層。1-2 熱風(fēng)整平可分為兩種： a、垂直式 b、水平式1-3 熱風(fēng)整平工藝包括： 烤板前處理 助焊劑涂覆 浸入熔融焊料 熱風(fēng)整 平 后處理1-4助焊劑性能要求a 熱穩(wěn)定性：燃點(diǎn)大于280，揮發(fā)性小， 煙霧少，對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕 性，即 PH為中性。b 助焊劑活性：既能助焊，又不能對(duì)銅和焊料，造成腐蝕，以免加速 銅在熔融焊料中的溶解

2、。c 清潔性： 易溶于水。d 粘度與外表張力：粘度與外表張力越小，助焊劑易流動(dòng)，能充分濕粘度與外表張力：粘度與外表張力越小，助焊劑易流動(dòng)，能充分濕 潤(rùn)銅外表，使焊料易與銅面生成潤(rùn)銅外表，使焊料易與銅面生成Cu6Sn5金屬化合物。粘金屬化合物。粘度度 與外表張力越大，將阻礙熱傳遞與外表張力越大，將阻礙熱傳遞 ，需較長(zhǎng)的浸焊時(shí)間和較，需較長(zhǎng)的浸焊時(shí)間和較 高的焊料溫度，假設(shè)熱量不夠，使銅焊盤(pán)達(dá)不高的焊料溫度，假設(shè)熱量不夠，使銅焊盤(pán)達(dá)不 到形到形 Cu6Sn5 的溫度，而且造成潤(rùn)濕不良現(xiàn)象。的溫度，而且造成潤(rùn)濕不良現(xiàn)象。 注：助焊劑清潔不凈時(shí)，可能導(dǎo)致以后裝配焊接時(shí)產(chǎn)生起注：助焊劑清潔不凈時(shí)，可能導(dǎo)

3、致以后裝配焊接時(shí)產(chǎn)生起 泡現(xiàn)象泡現(xiàn)象 備注：我司助焊劑液位控制要求：備注：我司助焊劑液位控制要求：100-255mm1-5 關(guān)于漂銅 隨著加工數(shù)量增加，焊料的銅含量也會(huì)增加,使焊料流動(dòng)性能變差，影響外觀(guān)通常表現(xiàn)為錫粗。所以要求Cu含量要求(有鉛0.3%，無(wú)鉛0.5%-0.9%)。當(dāng)銅含量超過(guò)上限時(shí),可進(jìn)行漂銅(我司采用硫磺除銅)。即在焊料槽溫度降到191207， Cu的焊料固相線(xiàn)溫度附近,大局部銅形成長(zhǎng)金針狀銅錫化合物.浮在焊液外表,焊熱保持在固相線(xiàn)溫度附近越長(zhǎng)，焊料槽上部的銅濃度越高。我司采用硫磺除銅，除銅頻率為1次/400-5002、熱風(fēng)整平工藝流程2-2 后處理流程程序：熱水刷洗 毛轆擦

4、洗 三段循環(huán)水洗 熱風(fēng)吹干。備注：我司熱水洗溫度控制要求：605，采用1000#磨刷，熱 風(fēng)溫度為805。假設(shè)松香清潔不凈易導(dǎo)致波峰焊時(shí)有氣 泡產(chǎn)生。3、工藝參數(shù)貼膠紙:在100左右轆板機(jī)上熱壓，速1m/min以 下，如有需要 可屢次熱壓以防止在熱整平時(shí).膠紙被撕開(kāi),導(dǎo)致金手指上 錫。前處理:主要起清潔、微蝕的作用。除去外表的有機(jī)物和氧化層、 粗化外表通常微蝕量要求 在0.61um左右。目前我們采用 的都是SPS/H2SO4 體系。1預(yù)涂助焊劑 采用轆壓+噴淋方式，即噴淋和膠轆涂敷助焊劑，第二三對(duì) 硅膠轆除去多余的助焊劑。2熱風(fēng)整平、焊熱溫度： Sn63Pb37共熔點(diǎn)183 。 過(guò)高焊熱溫度可

5、能破壞基材或使助焊劑點(diǎn)燃。 溫度過(guò)低，可能導(dǎo)致PTH孔堵塞。風(fēng)刀空氣溫度： * 風(fēng)刀空氣溫度過(guò)低，容易引起孔塞，外表發(fā)暗，錫面啞 色。 * 風(fēng)刀溫度過(guò)高，使涂層變薄。 * 最好選擇32020。 風(fēng)刀壓力： * 風(fēng)刀壓力增加，錫面越薄，反之錫面厚度增加。 我司控制要求：3-5kg/cm2 浸錫時(shí)間： * 浸焊時(shí)間和取決于板厚和其它因素，停留時(shí)間延長(zhǎng)有 助于焊料的銅面形成金屬間化合物。 * 有鉛浸錫時(shí)間1-4S。 * 無(wú)鉛浸錫時(shí)間2-6S。噴氣時(shí)間： * 噴氣時(shí)間主要影響焊料涂層厚度，噴氣時(shí)間短，厚度 增加，并可能導(dǎo)致孔塞，孔小。薄板可相對(duì)短一點(diǎn)，厚 板大板要長(zhǎng)一些。 我司噴錫噴氣時(shí)間要求：1.0

6、0.5S優(yōu)秀的后處理制程的設(shè)計(jì)必須是板子清洗后：1、板彎翹維持最小比率；2、離子污染必須小于最高標(biāo)準(zhǔn)一般為6.5g/cm2；3、外表絕緣阻抗SIR必須達(dá)最低要求。一般標(biāo)準(zhǔn)：MIN7.0108， AVE7.0 109-噴錫水洗后 35 ，85%RH，24小時(shí)之內(nèi)；4、板子外表無(wú)污垢、錫粉；5、板子必需枯燥無(wú)水；1.31.3錫爐中各種雜質(zhì)的影響錫爐中各種雜質(zhì)的影響 噴錫品質(zhì)的好壞，因素復(fù)雜，除上述之錫爐溫度高壓噴氣溫噴錫品質(zhì)的好壞，因素復(fù)雜，除上述之錫爐溫度高壓噴氣溫 度以及浸錫時(shí)間外，另一個(gè)頗為重要的因素是污染的程度。度以及浸錫時(shí)間外，另一個(gè)頗為重要的因素是污染的程度。 溫度與時(shí)間的控制以各種方

7、式做監(jiān)控。但是，雜質(zhì)的實(shí)時(shí)溫度與時(shí)間的控制以各種方式做監(jiān)控。但是，雜質(zhì)的實(shí)時(shí) 監(jiān)控卻是不可能的，它是需要特殊的分析設(shè)備來(lái)做精確分監(jiān)控卻是不可能的，它是需要特殊的分析設(shè)備來(lái)做精確分 析，如析，如AAAA等。等。 決定熔錫壽命的主要三個(gè)因素：一是銅污染，二松香碳化產(chǎn)決定熔錫壽命的主要三個(gè)因素：一是銅污染，二松香碳化產(chǎn) 生的污物，三是錫鉛的比例。當(dāng)然其他的金屬污染假設(shè)有異生的污物，三是錫鉛的比例。當(dāng)然其他的金屬污染假設(shè)有異常常 現(xiàn)象，亦不可等閑視之?，F(xiàn)象，亦不可等閑視之。A A、銅、銅銅污染是最主要的，且產(chǎn)生來(lái)源亦是清楚不過(guò)。銅外表浸焊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生銅污染是最主要的，且產(chǎn)生來(lái)源亦是清楚不過(guò)。銅外表浸焊時(shí)

8、，會(huì)產(chǎn)生一層一層IMCIMC，那是因銅熔蝕到焊料中，形成化合物，那是因銅熔蝕到焊料中，形成化合物Cu3SnCu3Sn和和Cu5Sn6Cu5Sn6，隨，隨著處理的面積增加，銅溶入焊料的濃度會(huì)增加，但它的飽和點(diǎn)，即著處理的面積增加，銅溶入焊料的濃度會(huì)增加，但它的飽和點(diǎn)，即0.34%0.34%在在235235，當(dāng)超過(guò)飽和點(diǎn)時(shí)，錫面就會(huì)呈現(xiàn)顆粒狀粗糙外表，這是因，當(dāng)超過(guò)飽和點(diǎn)時(shí)，錫面就會(huì)呈現(xiàn)顆粒狀粗糙外表，這是因?yàn)闉镮MCIMC的密度低于熔溶態(tài)錫鉛，它會(huì)的密度低于熔溶態(tài)錫鉛，它會(huì)migratemigrate到錫鉛外表，呈樹(shù)狀結(jié)晶，到錫鉛外表，呈樹(shù)狀結(jié)晶，因此看起來(lái)粗糙。這種現(xiàn)象會(huì)有兩個(gè)問(wèn)題，一是外觀(guān)，

9、二是焊錫性。因因此看起來(lái)粗糙。這種現(xiàn)象會(huì)有兩個(gè)問(wèn)題，一是外觀(guān)，二是焊錫性。因PADPAD外表錫鉛內(nèi)含銅濃度高，因此在組配零件，會(huì)額外增加如波峰焊或回外表錫鉛內(nèi)含銅濃度高，因此在組配零件，會(huì)額外增加如波峰焊或回流焊時(shí)的設(shè)定溫度，甚至根本無(wú)法吃錫。流焊時(shí)的設(shè)定溫度，甚至根本無(wú)法吃錫。B B、錫、錫 錫和鉛合金的最低熔點(diǎn)錫和鉛合金的最低熔點(diǎn)183183，其比例是，其比例是6363：3737，因此其比例假設(shè)因制作，因此其比例假設(shè)因制作過(guò)過(guò)程而有變化，極可能因差異太大，而造成裝配時(shí)的條件設(shè)定不良。一般錫程而有變化，極可能因差異太大，而造成裝配時(shí)的條件設(shè)定不良。一般錫含量比例變化在含量比例變化在60.0-

10、66.0%60.0-66.0%之間，尚不致于影響。假設(shè)高于或低于此范圍，之間，尚不致于影響。假設(shè)高于或低于此范圍，除了改變其熔點(diǎn)外，并因此改變其外表張力，伴隨的后果是助焊劑的功能除了改變其熔點(diǎn)外，并因此改變其外表張力，伴隨的后果是助焊劑的功能被打折扣。助焊劑最大的作用在清潔銅面并使到達(dá)較低的自由狀態(tài)。而且被打折扣。助焊劑最大的作用在清潔銅面并使到達(dá)較低的自由狀態(tài)。而且后續(xù)裝配時(shí)使用高速，低溫的焊錫應(yīng)用亦會(huì)大受影響而使表現(xiàn)不如預(yù)期。后續(xù)裝配時(shí)使用高速，低溫的焊錫應(yīng)用亦會(huì)大受影響而使表現(xiàn)不如預(yù)期。C、金、金 金也是一個(gè)常見(jiàn)的金屬污染，假設(shè)金手指板產(chǎn)量多時(shí)，更須注意控管。金也是一個(gè)常見(jiàn)的金屬污染，假

11、設(shè)金手指板產(chǎn)量多時(shí)，更須注意控管。 假設(shè)焊料接觸金面，會(huì)形成另一假設(shè)焊料接觸金面，會(huì)形成另一IMC層層-AuSn4。金溶入焊料的溶解度是銅的六倍對(duì)。金溶入焊料的溶解度是銅的六倍對(duì) 焊接點(diǎn)有絕對(duì)的傷害。焊接點(diǎn)有絕對(duì)的傷害。 有金污染的焊料外表看似結(jié)霜，且易脆。要徹底防止金的污染，可將金手指制程有金污染的焊料外表看似結(jié)霜，且易脆。要徹底防止金的污染，可將金手指制程 放在噴錫之后，一旦金污染超過(guò)限度只能換錫。放在噴錫之后，一旦金污染超過(guò)限度只能換錫。D、銻、銻 Antimony 銻對(duì)于焊錫和銅間的銻對(duì)于焊錫和銅間的wetting亦有影響，其含量假設(shè)超出亦有影響，其含量假設(shè)超出0.05%，即對(duì)焊性產(chǎn)生

12、不良，即對(duì)焊性產(chǎn)生不良影響影響E、表13.1是一般可容許的雜質(zhì)百分比，所訂的數(shù)字會(huì)比較嚴(yán)苛，這是因?yàn)閭€(gè)別的污染雖有 較高的容忍度，但假設(shè)同時(shí)有幾個(gè)不同污染體，那么有可能即使僅有容忍上限的1/2，但仍 會(huì)造成制程的不良焊錫性變差。序號(hào)元素?zé)o鉛有鉛控制范圍%控制范圍%1錫Sn余量630.52鉛Pb0.05余量3鋅Zn0.0020.0024銻Sb0.0500.3005鐵Fe0.0200.0206鎳Ni0.04%-0.07%/7銅Cu0.5%-0.9%0.3008鎘Cd0.0020.0059鉍Bi0.0300.05010砷As0.0300.02011銀Ag0.0500.07512鋁Al0.0020.0024、設(shè)備調(diào)整與維護(hù)1風(fēng)刀角度方向的調(diào)整與維護(hù)：風(fēng)刀角度對(duì)熱風(fēng)整平質(zhì)量影響很 大，假設(shè)風(fēng)刀角度都為0，那么就有焊料噴到相對(duì)的風(fēng)刀的風(fēng) 刀口上堵塞風(fēng)刀。降低風(fēng)刀角度將使焊料向下噴，如果角度太 陡，就可能塞孔。2上下風(fēng)刀間隙：間隙太大可能導(dǎo)致錫高，太小可能卡板或 損傷板面。3前后風(fēng)刀的間距：調(diào)節(jié)不當(dāng)可能導(dǎo)致孔塞或孔細(xì)。4焊料液位：液位太低會(huì)導(dǎo)致露銅。5氣泵馬達(dá)