无铅制程知识讲座.ppt

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1、推行無鉛系統所需確認環節LEADFREEAREAMaterialsPCBComponentsPastePrinterMounterReflowAOIW/SX-RAYT/UTestingP/SPCB於無鉛製程中之選用與影響焊性可靠性:錫鉛板＞OSP版＞化金版焊性平整性:化金版＞OSP版＞錫鉛板以業界使用狀況而言,OSP&化金材質之PCB已是導入LeadFree之PCBMaterial主流(化銀板於2002/Q3才正式採用)OSP版需注意雙面版之焊接性衰退現象(尤其在BottomSide是WaveSoldering時)化金版需注意CostDown後之鍍金厚度問題,方能確保品質穩定,同

2、時成本也是考量因素之一(疏孔)目前常用PCB之特點:化金板:平整度及接觸性佳----易疏孔,Ni鈍化,價格高…..化銀板:導電性及焊點信賴度佳----PCB烘烤易氧化,價格高….OSP板:平整度及價格低廉----分多次與單次迴焊………..浸/噴錫:焊接可靠度高----平整度差……….SolderPaste於長期印刷中之影響OSnCH3CHCH3CH3COCH3CHCH3CH3CH3CH3OOCH3CHCH3CH3CH3COOH＋SnO(不斷滾動,溫度持續升高,氧化物形成加快)＋H2O増粘作用物質長期滾動與印刷提供熱能所形成之反應松香類酸性物(Sn/Pb:9.5%;Pbfree:1

3、1%)Sn並未消失5010015020010015020025050Sec.pre-heatsoakingcoolingreflow1.5~3.0oC/secBoC230~245oCT2T31.2~2.3oC/sec1.7~2.2oC/secT1CoC220250T1:preheattime:50~80secT2:dwelltimeduringsoaking:60~90secT3:timeabove220oC:15~40secRecommendReflowProfile(PF606-P(Sn-3.0Ag-0.5Cu)145~175oCTwinPeakReflowProfile(P

4、F606-P(Sn-3.0Ag-0.5Cu)對於無法耐熱製程之解決對策理想狀況曲線※積分定義論:以不同之Tmax達到相同之液態點積分理論※所謂最佳之Profile需考量voids,耐熱性,亮點,推拉力…….綜合參考之LeadFree對爬錫性之影響Sn/Ag/Cu系列Sn/Pb系列D1D2D1:Itwillreducethebendingstresslimitonlead.D2:dependonIPC-610C&IPC-650TM(reliabilitytesting)LeadFree對Void(錫洞)之影響(a)金屬酸化物與有機酸發生還原反應造成水蒸氣生成2RCOOH　＋　SnO

5、　　　　　　(RCOO)2Sn　＋　H2O↑(b)有機酸分子間酯化反應造成水蒸氣生成RCOOH　＋　R’OH　　　　　　RCOOR’　＋　H2O↑(c)活性不足…..?Voids(問題解析)活性反應LeadFree對BGAVoid(錫洞)之影響(問題解析)LargevoidsLargevoidsIPC-7095中有明確規範Top/BottomSide之Voids允許範圍對IPC-650TM中可靠度之明確測試客戶要求之檢驗標準LeadFree於Void(錫洞)之對策--Profile・預熱時間:（135～160℃）、100秒・最高温度：260℃・220℃以上時間：45秒・預熱時間:

6、（150～160℃）、170秒・最高温度：235℃・220℃以上時間：70秒1.温度設定組別A2.温度設定組別BVoids集中於Body下方之LandLeadFree對SolderWicking之影響(問題解析)IncreaseheatingPCBtemperatureImprovewettingabilityofpad.Reviewreflowtemperatureprofile.ICleadLeadFree對"焊點亮度"之影響Sn/PbSn/Ag/CuSn/Ag/Cu/Bi亮帶非亮帶幾乎無亮帶表面坑洞與粗糙度決定亮度液固態轉換時間長短決定結晶顆粒焊點亮度之影響–共晶與“固液態

7、”溫度之差異共晶點人類大量使用63/37系列之原因?LeadFree與Sn/Pb強度比較之影響01020304050208218223228238ReflowPeak温度（℃）接合強度(N)接合強度Sn/Ag/Cu/Bi接合強度Sn/Ag/Cu広がりSn/Ag/Cu/Bi広がりSn/Ag/CuReflow於無鉛系統之應用PROFILE精確性PCB變形PID控制性能Reflow均溫性Cooling最佳化LEADFreeIDEAforWindowsofleadfreewillbemo