无铅波峰焊技术课件.ppt

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1、銲錫原理您不可不知道的…潤濕(Wetting)液體在固體表面上的擴散、滲透與結合能力。銲錫原理潤濕的現象>>>延展性※θ愈小，延展性愈佳※θ愈小，潤濕性愈好※可接受的潤濕角度0°<θ<75°完全潤濕—FullWetting部分潤濕—PartialWetting潤濕不良—PoorWetting銲錫原理潤濕的現象>>>擴散性※H愈小，擴散性愈佳※擴散率=(D-H)/D×100%銲錫原理潤濕的現象>>>三力平衡※當F1=F2+F3cosθ潤濕完成※當F1F2+F3cosθ開始擴散固體之附著力固、液體之表面阻力液體之內聚力(液體對固體之擴散力)銲錫原理基板的附著

2、力—F1附著力是不同物質的分子之間的結合作用力>>>基板的毛細現象愈好，會加速錫的擴散>>>金屬間的化學作用能力>>>降低表面張力，會加速錫的擴散銲錫原理基板對錫的表面阻力—F2阻力是不同物質的分子之間的排斥作用力>>>增加光滑性，會降低表面阻力>>>降低氧化物，會降低表面阻力>>>加強清潔度，會降低表面阻力銲錫原理錫的內聚力—F3內聚力是同一種物質的分子之間的相互作用力>>>增加流動性，會降低內聚力>>>降低粘稠性，會降低內聚力>>>外力的介入，會降低內聚力銲錫原理潤濕的條件>>>流動性>>>表面張力>>>毛細現象>>>清潔度>>>粘稠性>>>金屬化學活性銲錫原理接合界面合金層--IM

3、C>>>溶化的銲料與基材，互相擴散結合，在介面產生的化合物銲錫原理界面合金層之形成1.基板暴露空氣中銲錫原理界面合金層之形成2.空氣將銅箔氧化銲錫原理界面合金層之形成3.助銲劑去除氧化層銲錫原理界面合金層之形成4.Cu-Sn界面合金層形成銲錫原理界面合金層之形成>>>界面形成Cu3Sn、Cu6Sn5之銅錫合金>>>銅錫合金脆硬，太厚的合金層，容易受熱應力或機械力破壞，產生銲點龜裂>>>高溫下停留時間愈久，合金層愈厚銲錫原理界面合金層之龜裂銲錫原理如何得到良好的銲點>>>無油垢、無氧化的乾淨銲墊與零件腳>>>流動性良好的銲錫>>>不要有太厚的界面合金層>>>選擇合適的助銲劑>>>良

4、好的熱傳導與足夠的熱量助銲劑助銲劑的功用>>>清除銲墊與零件腳的氧化物>>>降低銲錫表面張力>>>在銲接過程中防止再氧化助銲劑熱量是助銲劑最好的催化劑>>>足夠的熱量，才能釋放正離子清除氧化>>>足夠的熱量，才能烘乾基板，避免錫珠飛溅>>>足夠的熱量，才能降低零件過錫產生熱衝擊>>>過高的熱量，將使助銲劑焦化裂解，活性喪失助銲劑助銲劑活性與溫度的關係助銲劑助銲劑運作與潤濕過程助銲劑助銲劑運作與潤濕過程助銲劑選擇良好的助銲劑>>>良好的去氧化的化學活性>>>良好的熱穩定性>>>留存基板之殘渣無腐蝕性>>>良好的可清洗性>>>不含鹵化物>>>絕緣性良好之氯離子含量評價項目Sn-37PbSn-

5、0.7CuSn-3Ag-0.5CuSn3.5Ag0.5Bi8InSn-8Zn-3Bi適合工藝F:波焊R:回焊F,RFF,RRR熱特性熔點183℃227℃218℃206℃197℃電特性電阻17μΩcm13μΩcm15μΩcm14μΩcm12μΩcm機械特性抗拉強度(室溫)kgf/mm24.53.34.56.58.1蠕變(125℃)5H1000H4000H90H94H延伸率35%48%46%30%40%潤濕性基板(擴散率)90%77%85%86%80%品質可靠性腐蝕有無無無無鉛移動有無無無無接合強度○○○○○熱衝擊▲～○○○○○安裝作業性設備工序管理○▲～○▲～○▲～○▲～○焊接溫度＞233

6、℃＞270℃＞260℃＞250℃＞250℃專利註冊財產權無松下/日本松下／千住松下無環保污染性X○○○○資源○○○▲○銲錫合金銲錫合金微量金屬的特性—鉍Bi>>>降低合金共晶熔點>>>合金界面粗糙，易龜裂>>>機械強度差，不耐熱衝擊>>>易氧化銲錫合金微量金屬的特性—銦In>>>沾錫性良好>>>抗疲勞強度很好>>>與鉛不相容，須注意零件腳鍍層>>>機械強度差銲錫合金微量金屬的特性—銀Ag>>>共晶熔點高，沾錫性差>>>導電性極佳>>>銲點灰暗>>>機械強度良好>>>價格昂貴元素雜質超標時對焊點性能的影響銅Cu焊料硬而脆，流動性差金Au焊料呈顆粒狀鎘Cd焊料疏鬆易碎鋅Zn焊料粗糙和顆粒狀，

7、起霜和多孔的樹枝結構鋁Al焊料粘滯，起霜和多孔銻Sb焊料硬而脆鐵Fe焊料熔點升高，流動性差砷As小氣孔，脆性增加鉍Bi熔點降低，變脆銀Ag失去自然光澤，出現白色顆粒狀物鎳Ni起泡，形成硬的不熔解化合物銲錫合金微量金屬的特性—其他無鉛銲錫設備>>>迴銲爐—Reflow>>>波峰銲錫爐—WaveSolder>>>手銲烙鐵—IronSolderingStation主要的設備無鉛波銲錫爐助銲系統>>>功能：將助銲劑均勻噴灑塗佈到基板底面無鉛