喷锡工艺培训资料

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1、中富工艺部2011年11月喷锡工艺培训目录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。1-2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1-4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

2、于水。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:100-255mm1-5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

3、度降到191~207℃,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㎡)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:60±5℃,采用1000#磨刷,热风温度为80±5℃。若松香清洁不净易导致波峰焊时有气泡产生。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

4、有机物和氧化层、粗化表面通常微蚀量要求在0.6~1um左右。目前我们采用的都是SPS/H2SO4体系。(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。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/cm2浸锡时间:*浸焊时间和取决于板厚和其它因素,停留时间

5、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。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6.5μg/cm2);3、表面绝缘阻抗(SIR)必须达最低要求。(一般标准:MIN7.0×108Ω,AVE7.0×109Ω----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;1.3锡炉中各种杂质的影

6、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。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

7、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。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.

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