水平喷锡简介
喷锡工艺介绍
热风整平,俗称:喷锡,英文:Hot Air Solder Level (缩写HASL)或 Hot Air Leveling(缩写HAL)。是印制电路板表面处理的方式之一。
它的工作原理是利用热风将印制电路板表面及孔内多余焊料去掉,剩余焊料均匀覆在焊盘及无阻焊料线条及表面封装点上。
热风整平的工艺比较简单,主要是:放板(贴镀金插头保护胶带)-热风整平前处理-热风整平-热风整平后清洗-检查。热风整平的工艺虽然简单,但是,若想热风整平出优良合格的印制电路板还有很多的工艺条件需要掌握,例如:焊料温度,空气刀气流温度,风刀压力,浸焊时间,提升速度等等。这些条件都有设定值,但工作时又要根据印制电路板的外在条件及加工单的要求相变化,例如:板厚,板长。不同的单面,双面,多层板。它们所采用的条件是有差异的,只有熟悉掌握各种工艺参数,根据印制电路板的不同类型,不同要求,耐心,细致,合理的调整机器,才能热风整平出合格的印制电路板。
在热风整平中常常会出现以下一些常见的问题根据工作经验提出了一些解决方法仅供参考。
一、热风整平抽风口滴残液,这种现象是从热风整平的抽风口向下滴流黄色液体,这种液体主要是整平时被抽风口吸入的助焊剂。天长日久积于抽风管道内,无法排出,便顺抽风口四周滴落,滴落在什么地方都有,像热风管道,风刀口处,风刀口上保护盖滴落最多,有时,在工作中也会滴于操作员的头上,工作服上,在下班关闭抽风后滴下的残液最多,例如热熔,这些液体覆于设备上,时间久了对设备的残蚀很大。可参考脱排油烟机的结构,在抽风口上做一个漏斗型铁丝网引流残液,可减小或解决这种情况,可以在漏斗网下端引入地沟或放入废液槽,这样做好后,残液在从抽风口向下流动的过程中,流经铁丝时,会有一大部分残液沿铁丝流下。并且多做几个备用如腐蚀坏了可更换。
线路板板面处理——水平喷锡简介
线路板板面处理——水平喷锡简介
喷锡SMOBC&HAL)作为线路板板面处理的一种最为常见的表面涂敷形式,被广泛地用于线路的生产,喷锡的质量的好坏直接会影响到后续客户生产时焊接soldering的质量和焊锡性;因此喷锡的质量成为线路板生产厂家质量控制一个重点;
喷锡目前有两种:垂直喷锡和水平喷锡;
喷锡的主要作用:
① 防治裸铜面氧化;
② 保持焊锡性;
其他的表面处理的方式还有:热熔,有机保护膜OSP,化学锡,化学银,化学镍金,电镀镍金等;但是以喷锡板的性价比最好;
垂直喷锡主要存在以下缺点:
① 板子上下受热不均,后进先出,容易出现板弯板翘的缺陷;
② 焊盘上上锡厚度不均,由于热风的吹刮力和重力的作用是焊盘的下缘产生锡垂solder sag,使SMT表面贴装零件的焊接不易贴稳,容易造成焊后零件的偏移或碑立现象tomb stoning
③ 板上裸铜上的焊盘与孔壁和焊锡接触的时间较长,一般大于6秒,铜溶量在焊锡炉增长较快,铜含量的增加会直接影响焊盘的焊锡性,因为生成的IMC合金层厚度太厚,使板子的保存期大大缩短shelf life;
水平喷锡大大克服以上缺陷,与垂直喷锡相比,主要有以下优点:
① 融锡与裸铜接触时间较短,2秒钟左右,IMC厚度薄,保存期较长;
② 沾锡时间短wetting time ,1秒钟左右;
③ 板子受热均匀,机械性能保持良好,板翘少;
水平喷锡的工艺流程:
前清洗处理----预热----助焊剂涂覆---水平喷锡---热风刀刮锡---冷却----后清洗处理1.前清洗处理:
主要是微蚀铜面清洗,微蚀深度一般在0.75—1.0微米,同时将附着的有机污染物除去,使铜面真正的清洁,和融锡有效接触,而迅速的生成IMC;微蚀的均匀会使铜面有良好的焊锡性;水洗后热风快速吹干;
水平喷锡技术简介
2
三.熱風整平分類 熱風整平分類
1﹒水平式噴錫機 ﹒ 2﹒垂直式噴錫機 ﹒
4
四.熱風整平特點
1﹒涂層組成穩定性好 2﹒涂層厚度 厚度可以通過風刀控制的; 厚度 3﹒潤濕性好 可焊性好 抗腐蝕 潤濕性好,可焊性好 抗腐蝕能力強。 潤濕性好 可焊性好,抗腐蝕 4﹒熱風整平之高溫處理對印制板的基材會造成一定程 度的傷害和產生翹曲、不利於薄板生產、 傷害和產生翹曲、 傷害和產生翹曲 5﹒焊盤厚度不均勻 焊盤厚度不均勻(呈弧狀)(垂直式熱風整平機加工的 焊盤厚度不均勻 印制板尤為明顯),對下道上錫膏、SMT、BGA安裝有影 響。
第三節第三節 噴錫設備
主要設備: 主要設備
噴錫機、鬆香機、冷卻浮床、烤箱、 噴錫機、鬆香機、冷卻浮床、烤箱、清洗線
噴錫機 浮床
松 香 機
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第四節第四節-噴錫材料
1.錫鉛條 2.助焊劑 3.高溫油
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錫鉛條( 一.-錫鉛條(一)
錫鉛(Sn63/Pb37) 錫鉛 1. 耐蝕性好 不失金屬光澤 耐蝕性好,不失金屬光澤 不失金屬光澤. 2.會受到強酸 鹼的浸蝕 會受到強酸/鹼的浸蝕 會受到強酸 鹼的浸蝕, 3.不與水、氧、二氧化碳發生作用,也不 不與水、 不與水 二氧化碳發生作用 也不 受有機酸的浸蝕. 受有機酸的浸蝕
錫厚
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五-卡板/連線
卡板 工作線不正確 耐高溫膠帶粘度不夠 導板上殘留水或油 烘烤時間或溫度不足 風刀壓力過低 風刀口堵塞 風刀溫度過低 拉板速度過快 調整工作線 更換膠帶 使用乾燥無油污之導板 確保烘烤條件 適當提高風刀壓力 以厚萍規清潔刀口 適當提高風刀溫度 適當放慢拉板速度
喷锡工艺介绍
喷锡工艺介绍
一、制作目的
喷锡,又称热平整平(HASL),是在铜表面上涂覆一层锡铅合金,为防止铜面被氧化,进而为后续装配制作提供良好的焊接基地。
喷锡的基本过程是焊垫通过助焊剂与高温锡形成铜锡合金(IMC),然后通过高温、高压气体达到焊垫平整的目的。
二、喷锡的流程
包红胶→冷辘→焗板→热辘→
包红胶→冷辘→焗板→热辘→入板→微蚀→水洗→干板→预热→过松香→喷锡→浮床→热水洗→磨刷洗板→水洗→干板→出板。
注:加框的为有金手指的喷锡板所需步骤。
三、喷锡的工艺
1.前处理:获得清洁、新鲜的焊盘。
2.预热:预热PCB,可缩短浸锡的时间,减少热冲击,减少锡炉的温降,避免孔塞或孔小,利于较快形成IMC和上锡。预热温度一般为170-200°F,太高,易使Flux蒸发;太低,孔内凝水喷锡不光亮或不上锡。
3.助焊剂或松香机
作用是:a.清洁铜面,降低锡铅的内聚力,使焊垫平整;
b.助焊剂为微酸性,水溶、腐蚀性低,易清洗。
c.传热介质,使熔锡与铜面迅速形成铜锡合金。
4.锡炉和风刀是本机的关键部分,作用:涂覆焊锡和焊垫的整平;锡铅液表面浮盖一层高温油,作用是防止锡液氧化,增加润滑;锥形传动滚轮(行辘),避免板面触痕,锡液温度控制很严格,太高容易甩绿油或爆板,太低易出现锡面粗糙、桥接等。风压、风温、风刀角度,行板速度也都视不同情况严格控制。
5.空气浮床的作用:冷却板子,避免焊垫有触痕。
6.后处理:清洗残留松香,热油、浮锡渣。
四、缺陷及解决方法
喷锡工艺技术
喷锡工艺技术
喷锡工艺技术是一种常用的电子产品表面处理技术,具有耐热、抗腐蚀、导电性好等特点。喷锡工艺技术主要包括预处理、喷锡、烘烤等环节。
首先,预处理是喷锡工艺技术中至关重要的环节。预处理的目的是去除基材表面的油污、氧化物等杂质,以保证后续的喷锡工艺能够顺利进行。常见的预处理方法有机械清洗、化学清洗和原位氧化等。机械清洗主要通过使用刷子或者超声波来清除油污;化学清洗则是使用一些强酸或者强碱溶液来清洗表面;而原位氧化则是使用一些特殊氧化剂来清除氧化层。
接下来是喷锡环节。喷锡是利用喷射技术,将锡膏均匀地喷涂在基材上。喷锡的关键是控制喷射的速度和位置。喷射速度过快会造成锡膏不均匀,附着不紧密的问题;喷射位置不准确会导致喷涂的锡膏超出焊盘的范围,造成电路短路等问题。因此,操作者需要熟练掌握喷锡设备的使用方法,进行准确的操作。
最后是烘烤环节。烘烤是将喷涂的锡膏经过加热处理,使其熔化并与基材结合。烘烤温度和时间的控制非常重要,过高的温度会导致基材变形或者焊盘脱落,过低的温度则会导致锡膏无法完全熔化。一般来说,烘烤温度在200℃左右,时间在2-5
分钟左右。
喷锡工艺技术具有许多优点。首先,喷锡可以使电子产品的表面形成一层均匀、细致的锡膏层,提高了导电性能;其次,锡膏具有良好的耐热性和抗腐蚀性,可以延长电子产品的使用寿
命;此外,喷锡技术简单易行,可以大批量生产,提高了生产效率。
总之,喷锡工艺技术是一种重要的电子产品表面处理技术,具有许多优点。通过合理的预处理、精准的喷锡和适当的烘烤,可以得到良好的喷锡效果,提高电子产品的质量和可靠性。
喷锡工艺参数与流程培训
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。
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。
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。
喷锡制作的工艺原理
喷锡制作的工艺原理
喷锡制作是一种常见的电子元器件制作工艺,用于在印刷电路板(PCB)或其他电子设备的表面上形成锡覆盖层。喷锡制作的工艺原理主要包括以下几个步骤:准备工作、表面处理、喷锡、烘烤、清洗和检验等。
首先是准备工作。准备工作主要包括选择合适的喷锡设备、检查设备是否正常工作,并准备好所需的喷锡材料和相关工具。
接下来是表面处理。表面处理是为了提高喷锡层与底材的附着力,常见的表面处理方法有化学镀铜、机械抛光和氧化等。其中,化学镀铜是一种常用的表面处理方法,可在底材表面形成一层铜膜,增加喷锡层的附着力。
然后是喷锡。喷锡是将锡材料喷洒在表面处理过的底材上,形成一层均匀的锡覆盖层。喷锡设备一般由喷锡头、控制系统和喷锡材料供给系统组成。喷锡头通过控制系统控制喷锡行进速度和喷锡量,实现均匀的喷锡效果。喷锡材料一般是以颗粒状或丝状形式存在,根据喷锡设备的不同选择相应的材料。
接着是烘烤。烘烤是为了将喷锡材料熔化并与表面处理过的底材充分结合,形成一层均匀的喷锡层。烘烤温度和时间根据喷锡材料的不同而有所差异,一般在喷锡设备上设定适当的烘烤参数。
完成烘烤后,进行清洗。清洗是为了去除喷锡过程中产生的残留物,保证喷锡层
与底材之间的电气接触良好。常用的清洗方法包括水洗、溶剂清洗和超声波清洗等。
最后是检验。检验是为了确认喷锡层的质量,常见的检验方法包括目测、显微镜观察、拉丝测试和X射线检测等。目测和显微镜观察主要是从外观上判断锡覆盖层的均匀性和完整性;拉丝测试是通过拉拽喷锡层的一小部分来测试其附着力;X射线检测是利用X射线穿透喷锡层进行检测,以检查喷锡层的厚度和均匀性等。
无铅喷锡工艺简介
均匀又光亮的焊料涂覆层.
Sn-Cu-Ni
Bridging
Sn-0.7Cu+Ni
Sn-0.7Cu Sn-0.7Cu+Ni 20μm20μm
5μm5μm
Sn-0.7Cu+Ni
Sn-0.7Cu Sn-3.0Ag-0.7Cu
1mm
Sn-0.7Cu+Ni
Sn-0.7Cu Sn-3.0Ag-0.7Cu 10μm
Initial Copper Content of Solder
20
40
60
80
100
120
140
160
Sample No,
0.85%
PCB喷锡制程介绍
參、噴錫概述
垂直噴錫最早出現於1970年之中期;那時之噴錫除了極少數以融蠟方式趕除恐中多餘之錫柱,其餘一律以熱風吹掉垂直起落板子孔中多餘的錫,也就是現在所賦予之新名詞『垂直噴錫』。然而;近年來伴隨組裝零件精密性、功能性及密集性提高之故,水平噴錫變應運而生了。
垂直噴錫與水平噴錫最大的不同處乃在於板件輸送方向不同(顧名思義,水平噴錫之板件乃是水平橫向進出錫爐;而垂直噴錫乃是垂直縱向進出錫爐) 。以下說明垂直噴錫相較水平噴錫之缺點有:
1.因板子上下受熱不均,導致板翹板扭。
2.因重力之故,較易出現錫垂之現象,可能導致組裝零件接腳站不穩及
裝偏之現象。
肆、流程概述
一.前處理:<pretreatment>
前處理的流程:
放板輸送──微蝕段──循環水洗段──化學蝕段──複合水洗段──滾輪吸乾段──熱風烘乾段──出料輸送段──上助焊機──入料輸送段翻版機
1微蝕作用:
去除銅面氧化物
2循環水洗作用
沖淡板面殘留之微蝕劑(SPS+H2SO4)
3化學蝕作用
溶解、洗淨板面殘留藥劑(H2SO4)
4複合水洗作用
洗淨殘酸
5滾輪吸乾作用
吸乾表面多餘水份〃
6熱風烘乾段作用
烘乾表面及孔內多餘水份〃
7上助焊劑作用
去除氧化及縮短浸錫時間
二.噴錫:<Hot Air Levelling>
噴錫的流程:
調整軌道寬度──確認作業條件上板試噴初片檢查量產
1作用:將PCB浸在熔錫中,再以加壓熱風將板面上之孔,墊圈,長方墊及大銅面上多餘之錫吹掉。
2工作要項順序:
1 依板子大小調整導軌寬度
2 確認機台條件之設定
3 試噴五片
4 初片檢查(錫厚量測、刮傷、露銅…..)
PCB流程-HAL
主要物料/特性
工序
喷锡
作用 图示 铅锡(比例:37/63) 保护铜面, 具有可焊性。 松香 助焊剂,提 淡黄色液体 高上锡性。
高温油 过滤及清洁 缸中的碳化 物。 淡黄色液体
物料名称
OSP
Cu-106A/ Cu106A(X)
保护铜面, 具有可焊性。
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非工程技术人员培训教材
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喷锡制程
预热
预热段一般使用于水平喷锡,有四个功能: 一、减少进入锡炉时对板面的热冲击;
二、避免塞孔或孔小;
三、接触锡炉时较快形成IMC-Intermetallic Compound 以利上锡;
非工程技术人员培训教材
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此制程逐渐改良成今日的喷锡制程同时解决表面平但是垂直喷锡仍有很多的缺点例如受热不平均pad下缘有锡垂soldersag铜溶出量太多等
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《非工程技术人员培训教材》 导师:宋国平 Guo Ping.Song@viasystems.com
喷锡技术介绍
第四章-水平噴錫介紹 第四章 水平噴錫介紹
第一節 水平噴錫概述
1
1.噴錫制程在產品流程的位置 2.熱風整平原理 3.熱風整平分類 4.熱風整平特點
1.噴錫制程在產品流程的位置
1
一.熱風整平原理 熱風整平原理
熱風整平焊料涂覆HAL(Hot Air Levelling), 俗稱噴錫 噴錫,是近几年線路板廠使用較為廣泛的 噴錫 一种后工序處理工藝,它實際上是把浸焊 熱 浸焊與熱 浸焊 風整平二者結合起來在印制板金屬化孔內和印 風整平 制導線上涂覆共晶焊料的工藝。其過程是先在 印制板上涂上助焊劑 助焊劑,隨後將印制板浸入熔融 助焊劑 的焊料 焊料(通常為63Sn37Pb的焊料)中,然後從兩片 焊料 風刀之間通過,用風刀中的熱壓縮空氣 熱壓縮空氣把印制 風刀 熱壓縮空氣 板的表面及金屬化孔內的多餘焊料吹掉,從而得 到一個平滑、均勻又光亮的焊料涂覆層 涂覆層。 涂覆層
1.作用:使用導板帶動FPC經過 鬆香機和噴錫機. 2.材料及規格:250×300×1.5mm之FR4導板 2. :250 300 1.5mm FR4
7
四.-烘烤
1.作用﹕ 作用﹕ 作用
避免FPC在噴錫時會爆板﹔ 在噴錫時會爆板﹔ 避免 在噴錫時會爆板 膠帶脫離
2.烘烤溫度及時間 烘烤溫度及時間: 烘烤溫度及時間
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二.錫鉛條(二) 錫鉛條(
錫鉛(Sn63/Pb37) 錫鉛 鉛加工性好,常溫下也容易加工成鉛板與鉛 鉛加工性好 常溫下也容易加工成鉛板與鉛 箔. 1.密度高 密度高. 密度高 4.熔點低 熔點低 7.具有潤濕性 具有潤濕性 2.膨脹系數大 3.電導率好 膨脹系數大 電導率好 5.質地柔軟 質地柔軟 6.鑄造性好 鑄造性好 8.耐蝕性良好 耐蝕性良好
线路板喷锡与沉锡两种工艺的区别有哪些
线路板喷锡与沉锡两种工艺的区别有哪些? PCB线路板有两个较为常见的工艺:喷锡和沉锡,都是为了适应无铅焊接要求而进行的一种表面处理方式。但是在线路板工艺里面沉锡却并不为大多数人知道,下面联合多层线路板的技术员来详细的说一说喷锡与沉锡的区别。
喷锡与沉锡的区别
1、工艺流程
喷锡:前处理-喷锡-测试-成型-外观检查。
沉锡:测试-化学处理-沉锡-成型-外观检查。
2、工艺原理
喷锡:主要是将PCB板直接侵入到熔融状态的锡浆里面,在经过热风整平后,在PCB铜面会形成一层致密的锡层。
沉锡:主要是利用置换反应在PCB板面形成一层极薄的锡层。
3、物理特性
喷锡:锡层厚度大约在在1um-40um之间,表面结构较为致密,硬度较大,不容易刮花;喷锡在生产过程中只有纯锡,所以表面容易清洗,正常温度下可以保存一年,并且在焊接的过程中不易出现表面变色的问题。
沉锡:锡厚大约在在0.8um-1.2um之间,表面结构较为松散,硬度小,容易造成表面刮伤;沉锡是经过复杂的化学反应,药剂较多,所以不容易清洗,表面容易残留药水,导致在焊接中易出现异色问题,保存时间较短,正常温度下可以保存三个月,如果时间久会出现变色。
4、外观特点
喷锡:表面较光亮,美观。
沉锡:表面为淡白色,无光泽,易变色。
什么是喷锡,无铅喷锡和有铅喷锡区别
什么是喷锡?无铅喷锡和有铅喷锡区别?
喷锡分为无铅喷锡和有铅喷锡这些工艺,这些表面处理深圳市联合多层线路板有限公司都可以做哦。
首先我们来了解一下喷锡:
喷锡是PCB板在生产制作工序中的一个步骤和工艺流程,具体来说是把PCB板浸入熔化的焊锡池中,这样所有暴露在外的铜表面都会被焊锡所覆盖,然后通过热风切刀将PCB板上多余的焊锡移除。因为喷锡后的电路板表面与锡膏为同类物质,所以焊接强度和可靠性较好。但由于其加工特点,喷锡处理的表面平整度不好,特别是对于BGA等封装类型的小型电子元器件,由于焊接面积小,如果平整度不佳就可能会造成短路等问题,所以需要平整度较好的工艺来解决喷锡板这个问题。
那么我们来讲解一下,喷锡分为无铅喷锡和有铅喷锡有哪些区别呢?
1、从锡的表面看有铅锡比较亮,无铅锡比较暗淡。无铅的浸润性要比有铅的差一点,
2、有铅中的铅对人体有害,而无铅就没有。有铅共晶温度比无铅要低。
3、无铅锡的铅含量不超过0.5 ,有铅的达到37。
4、铅会提高锡线在焊接过程中的活性,有铅锡线相对比无铅锡线好用,不过铅有毒,长期使用对人体不好,而且无铅锡会比有铅锡熔点高,这样就焊接点牢固很多。
5、pcb板打样做无铅喷锡和有铅喷锡的价格是一样的,没有区别。
热平喷纯锡培训资料
2. 锡:纯锡最低熔点226℃, 其比例因制作过程而 有变化,我们目前使用的纯锡含量比例变化在99% 之间,尚高于或低于此范围,除了改变其熔点外,并 改变其表面张力,后果是助焊剂的后功能被打折扣。 3. 金:若Solder接触金面,会形成另一种IMC层--AuSn4金溶入Solder的溶解度是铜的6倍,有金污 染的Solder表面看似结霜,易脆。 目前我们喷纯锡生产过程中有金板喷锡
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本次培训到此结 束,感谢大家!
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15
风刀空气温度: 风刀空气温度:
* 风刀空气温度过低,容易引起孔塞, 表面发暗,锡面哑色和锡面粗糙。 * 风刀温度过高,使涂层变薄,又浪费 电力。 * 我们目前风刀温度范围300℃-410℃ ,控 300℃ 410℃ 制在360 制在360 ℃ 。
风刀压力: 风刀压力:
* 风刀压力增加,锡面越薄,反之锡面厚度增 加。
除,降低离 子污染度,使之达到最高标准. 子污染度,使之达到最高标准. 注:若松香清洁不净易导致波峰焊时有气泡产生。
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3、工艺参数
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、粗化表面通常微率要求 在1~2um左 右。目前我们采用的都是SPS(过硫酸钠) /H2SO4 体系
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热风整平: 热风整平: (1)、预涂助焊剂 机动:采用喷淋辘压方式,即第一对毛辘涂抹 助焊剂, 第二对硅胶辘除去板面多余的助焊剂。 (2)、热风整平、焊热温度: 锡炉温度范围260℃-280℃ 260℃ 280℃ 过高焊热温度可能破坏基材或使阻焊剂点 燃。 温度过低,可能导致金属孔堵塞。
喷锡工艺应用及存放时间
喷锡工艺应用及存放时间
喷锡工艺是一种常见的电子元器件焊接方法,它能够在电路板上形成一层锡层,用于连接元器件和电路板,同时有良好的导电性和耐腐蚀性。喷锡工艺在电子制造业中被广泛应用,下面将从应用方面和存放时间方面展开介绍。
喷锡工艺的应用
1. 电子元器件焊接
喷锡工艺主要用于电子元器件的焊接,它能够在电路板上形成一层薄薄的锡层,用于连接电子元器件和电路板。这种焊接方式能够提高焊接质量和效率,同时避免了常规手工焊接所带来的一些问题,如焊接温度控制不准确、焊接位置不准确等。
2. 表面处理
喷锡工艺还可以用于表面处理,即在电路板的表面形成一层均匀的锡层,可以起到防腐蚀、导电和连接作用。同时,这种表面处理也能够提高元器件的可靠性和稳定性。
3. 修复
在电路板出现焊接不良或者连接位置不准确时,喷锡工艺可以用于修复。通过重新喷涂一层锡层,可以修复焊接不良的位置,达到修复的目的。
4. 成品测试
喷锡工艺也可以用于成品测试。通过在电路板上喷涂一层锡层,可以用于测试电路板的连接性和导电性,及时发现电路板的问题,提高产品合格率。
喷锡工艺的存放时间
喷锡工艺的存放时间指的是喷涂的锡层在存放一段时间后表现出的性能。一般来说,喷锡层的性能会随着存放时间的增加而发生变化,主要体现在导电性、粘附性和锡层外观等方面。下面将从这几个方面详细介绍喷锡工艺的存放时间。
1. 导电性
喷锡层的导电性是其重要的性能指标之一。随着存放时间的增加,锡层的导电性可能会发生变化。一般来说,在存放过程中,锡层中的锡元素可能会发生氧化、硫化等反应,导致锡层的导电性下降。因此,在选择喷锡工艺时,需要考虑存放时间对导电性的影响,选择合适的喷锡材料和工艺参数,以保证存放一定时间后仍然具有良好的导电性。
喷锡
Fra Baidu bibliotek
焊锡面变白,不光亮 原因: 1)风压过大; 2)热风温度过低; 3)角度太小; 4)FLUX水份过多; 5)风源水份过多; 6)喷好后立即放入泠水。
措施: 1)根据品质状况过当调整,一般前后风压 要求不大于4kg/cm2; 2)让热风温度保持280。C以上作业; 3)校正角度(用角度每月纠正一次) 前3。、后5。; 4)更换FLUX; 5)每生产2—4小时排水一次; 6)刚喷锡之板冷却5—10秒后再清洗。
喷锡
喷锡即在PCB板上覆盖一层均匀平 滑、不中断有附着力的焊锡膜。
Sn/pb类型 63/37
温度 Sn/pb合金的共熔点为183℃,焊料温
度在183-221℃之间.目前,我司温度在 230-250℃,温度低会引起孔塞粗糙;温度 高对基材和防焊不利.
热风温度 热风温度与Sn/pb层厚度有较
大关系,热风温度低可能导致Sn/pb 层过厚,甚至孔塞,热风温度高, Sn/pb层薄,目前我司为280℃以上.
出、烘干;
内容(三)
喷锡流程及其说明:
前处理
喷锡
冷却
烘干
清洗
常见问题之原因 分析及处理方法
基板时常跳了轨道: 原因: 1)轨道不平行,螺丝松动; 2)轨道塞锡渣; 3)轨道距离没有调好; 4)基板周边不整;
措施: 1)目视纠正轨道后,上紧螺丝。 (正常生产,每班纠正一次); 2)在生产前在锡槽内对导轨进行预 热,防止塞锡; 3)在导轨保持平行状态下,调整导 轨之导槽距边约保持0.5-1mm; 4)挑出重新裁边整齐后生产。
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水平喷锡简介
喷锡SMOBC&HAL)作为线路板板面处理的一种最为常见的表面涂敷形式,被广泛地用于线路的生产,喷锡的质量的好坏直接会影响到后续客户生产时焊接soldering的质量和焊锡性;因此喷锡的质量成为线路板生产厂家质量控制一个重点;
喷锡目前有两种:垂直喷锡和水平喷锡;
喷锡的主要作用:
① 防治裸铜面氧化;
② 保持焊锡性;
其他的表面处理的方式还有:热熔,有机保护膜OSP,化学锡,化学银,化学镍金,电镀镍金等;但是以喷锡板的性价比最好;
垂直喷锡主要存在以下缺点:
① 板子上下受热不均,后进先出,容易出现板弯板翘的缺陷;
② 焊盘上上锡厚度不均,由于热风的吹刮力和重力的作用是焊盘的下缘产生锡垂solder sag,使SMT表面贴装零件的焊接不易贴稳,容易造成焊后零件的偏移或碑立现象tomb stoning
③ 板上裸铜上的焊盘与孔壁和焊锡接触的时间较长,一般大于6秒,铜溶量在焊锡炉增长较快,铜含量的增加会直接影响焊盘的焊锡性,因为生成的IMC合金层厚度太厚,使板子的保存期大大缩短shelf life;
水平喷锡大大克服以上缺陷,与垂直喷锡相比,主要有以下优点:
① 融锡与裸铜接触时间较短,2秒钟左右,IMC厚度薄,保存期较长;
② 沾锡时间短wetting time ,1秒钟左右;
③ 板子受热均匀,机械性能保持良好,板翘少;
水平喷锡的工艺流程:
前清洗处理----预热----助焊剂涂覆---水平喷锡---热风刀刮锡---冷却----后清洗处理
1. 前清洗处理:
主要是微蚀铜面清洗,微蚀深度一般在0。75—1。0微米,同时将附着的有机污染物除去,使铜面真正的清洁,和融锡有效接触,而迅速的生成IMC;微蚀的均匀会使铜面有良好的焊锡性;水洗后热风快速吹干;
2. 预热及助焊剂涂敷
预热带一般是上下约1。2米长或4英尺长的红外加热管,板子传输速度取决于板子的大小,厚度和其复杂性;‘60mil(1.5mm)板子速度一般在4。6—9。0m/min之间;板面温度达到130—160度之间进行助焊剂涂敷,双面涂敷,可以用盐酸作为活化的助焊剂;预热放在助焊剂涂布以前可以有效防止预热段的金属部分不至于因为滴到助焊剂而生锈或烧坏;
3. 沾锡焊锡:融锡槽中含锡量约430公斤左右,为63/37共熔eutectic组成的焊锡合金,温度维持在260度左右;为避免焊锡与空气接触而滋生氧化浮渣,在焊锡炉的融锡便面故意浮有一层乙二醇的油类,该油类应考虑与助焊剂之间的兼容性compatible;板子通过传输轮滚动传输速度约9。1m/min,在锡炉区有三排上下滚轮,停留时间仅约2秒;前后两组滚轮之间的跨度为6英寸,滚轮长度为24英寸以上,故可以
处理的板面上限为24英寸;上下风刀劲吹,上下风刀之间的间距为15—30mil,风刀与垂直方向的月呈2—5度倾斜有利于吹去孔内的锡及板面的锡堆;
4. 热风压力设定的相关因素:板子厚度,焊盘的间距,焊盘的外形,沾锡的厚度(垂直喷锡中为了防止风刀与已变形的板面发生刮伤,风刀与板面之间的距离相当宽,故容易造成焊盘锡面的不平),
5. 冷却与后清洗处理:先用冷风在约1。8米的气床上由下向上吹,而将板面浮起,下表面先冷却,继续在约1。2米转轮承载区用冷风从上至下吹;清洁处理除去助焊剂残渣同时也不会带来太大的热震荡thermal shock
6. 水平喷锡的厚度分为三种:
2.54mm(100mil),5.08mm(200mil),7.62mm(300mil),可以通过微切片测定锡厚:细抛光后用微蚀方法找出铜锡合金之间的IMC厚度,微蚀药水的简单配制:双氧水与氨水1:3的体积比微蚀10—15秒钟;界面合金的厚度一次喷锡一般在6微英寸,2次在1。8个微英寸左右;喷锡厚度可以用x-ray荧光测厚仪测定;板子的平坦度flatness主要是板弯(bow板子长方向的翘起)和板翘(twist,板子对角线方向的翘起);板子的尺寸变化
7. 喷锡厚度与风刀的关系:焊盘上能够保留的锡厚受两种作用力因素影响:a。表面张力surface tension决定最后平衡后的着锡厚度,焊盘的面积大时,其固化后着锡的厚度也较高b.风刀的压力;风刀压力大,最后着锡的厚度也会降低,外形较小的焊盘其表面张力通常比较大,可耐得住热风刀的推刮,故可以留下较厚的焊锡;外形较大的焊盘,表面张力较小,热风刀会刮去较多的锡,仅在焊盘末端留下较小的锡冠cresb;
8. 通孔壁上的锡厚:孔壁上由内层平环引出或延伸者,会造成一座散热座heat sink效应,使喷上的融锡比较容易冷却固化,固锡层较厚。一般无孔内平环的镀通孔内孔内所能保持的锡厚与通孔的纵横比似乎并无明显的关联;孔拐角处锡厚约0。75微米30微英寸左右,从孔两端转拐角到孔中心,锡厚渐增;孔径的缩减量约为18—30微米,以孔中央缩小得最为显著,该处沾锡层最厚;
9. IMC,Flatness,及板子尺寸变化:IMC一次喷锡的厚度为6微英寸,这三个数据是检验水平喷锡温度曲线合适与否的最佳工具,三者的变化量均与温度有关,良好的IMC即eta phase的Cu6Sn5,焊锡性能良好,恶性的epsolon phase的Cu3Sn,良好的前处理有利于良好的合金层生成;恶性的epsolon phase的Cu3Sn,与喷锡时间,喷锡厚度多少正相关;
板子的平坦度主要受以下因素影响:a.板厚的不同与层次的安排的对称与否,b。导体线路在板面分布是否均匀;c。班从空气中吸收水分的多少;喷锡前板子在100度下烘烤3
个小时,尺寸稳定性良好,烘烤可以驱除半内的各种挥发份volatiles;喷锡前要烘烤,老化板装配前也要烘烤,以减少通孔出气会吹孔blow hole的产生;
10. 水平与垂直IMC厚度的比较
项目 水平喷锡 垂直喷锡
微英寸(一次) 6~8 12.6~17.7
微米 0.32~0.447 0.152~0.27