PCB成品金属表面处理工艺对比
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PCB成品金属表面处理工艺对比
由于目前PCB SMT技术的发展,元件的焊接点越来越多,越来越密,以及传统的喷锡流程中含有的铅对环境的影响,促使化学镍金,沉银及沉锡呼之欲出。现就其持性做简单对比:
1.喷锡,由于其热风处理后,Sn面并非水平整,对于密集的SMT 焊接时,极易出现困难,同时由于热风处理的含铅量高,对于
环境的污染特别大,从而要求更新的流程来取代它。
2.化学镍金,化学镍金有良好的焊接性,同时表面平整,非常适合密集的SMT的焊接,但是由于其加工流程长,废水量大,
同时化学金过程中含有剧毒的氰,对于环境有较大影响,再者
金的价格昂贵,故化学银及化学锡流程随之推出。
3.化学沉银,由于其为简单的置换反应,银层簿在6—25u”,金属表面平整,适密集的SMT焊接。由于银迁移等技术问题,
化学锡比它有更优势。
4.化学沉锡,也是根据铜锡化学电位差,产生的置换反应,形成的锡层覆盖铜面,易于焊接的同时,其流程简单,废水量小,
与沉银一样适合做水平流程。
沉锡培训材料
一.沉锡流程及各药槽功能和原理
1.沉锡流程
2.各药槽功能和原理
二.沉锡流程检测
1.水质要求
2.Microetch之微蚀量检测
3.沉锡厚度控制
三.沉锡板主要检查项目
1.Sn 厚度
2.Sn Cu结合力测试
3.离子污染测试
4.可焊性检查及wetting banlance
5.板面检查
四.沉锡板作业及储存注意事项
五.重工流程
一.沉锡流程及各药槽功能和原理
a)沉锡流程
酸性除油→DI水洗→微蚀→DI水洗→预浸→沉锡→热DI 水洗→DI水洗→烘干
b)各药槽功能和原理
①除油:
为避免碱性物质对抗焊油墨的攻击,其为酸性清洁剂,其主要功能是去除油脂,污染物,氧化物及手指印。并与防焊绿油有良好之相容性
②微蚀:
主要功能是微蚀铜面使表面粗化,加强清洁之作用。有以下两种微蚀剂:
a.改良的过硫酸盐型:
Na2S8O4→Na2SO4+[O]
Cu + Cu2+ + [O] = Cu2O
Cu2O + [O] = CuO
[O]+Cu→CuO
CuO+H2SO4→CuSO4+H20
b.加湿润剂的双氧水型:此微蚀液含湿润剂,以增加后药缸药水的湿润性。
H2O2→H2O+[O]
其它反应原理同上。
③预浸:
此缸的主要成分与沉锡缸基本相同,但不含锡离子。
其主要功能是减少对沉锡缸的污染,避免稀释沉锡缸浓度及增加Cu面的湿润度,以提供更平均和光滑的锡镀层。
此缸不能含有锡离子,否则在此缸发生沉锡反应,从而
导致锡面不良。
④沉锡:
此步骤根据化学电位差之原理,因锡与铜之间的电位差距,使铜与锡离子能进行自发性的置换反应。使铜面浸上一层薄锡。
主要反应:Sn2++Cu→Sn+Cu2+
二.沉锡流程检查:
1.水质要求:
所有药水缸及水洗须用DI水,水质要求:导电率:小于20us,PH6—8 ,及以硝酸银测试时没有混浊反应,主要防止水中氯离子污染槽液和影响沉锡外观。
2.Microetch之微蚀量控制:20—40微英寸。
检测方法与其他微蚀缸同
3.沉锡厚度控制:
PCB制造厂要求沉银厚度通常是0,6—1.2微米。
检测方法:X—RAY测量或重量法。
三.沉锡板主要检查项目:
1.锡厚:通常要求0.6—1.2微米
2.结合力测试:用3M胶带扯,无甩锡,扯胶后胶渍用溶剂除去。
3.离子污染测试:要求小于4.2mg/cm2(NacL)
4.可焊性检查:浸入锡炉中锡面需上锡。
5.板面检查:检查板面颜色是否光亮均匀,有无发黄,发黑,
凹凸不平,露铜,粘附物及刮花。
6.Wetting balance test
即锡面老化时,可焊性测试,要求焊锡良好。
四.沉锡板作业及储存注意事项:
1.拿取沉锡后板子时,避免锡面受手指印及氯离子的污染。
2.沉锡后成品板避免刮花,板与板之间应以不含S不含Cl 的干净纸隔开。
3.沉锡流程后成品板应包装,板与板以纸隔开。
4.沉锡后尽量避免烘烤。由于高温会加速锡铜的扩散,当铜扩散到锡面时,会降低其可焊性,同时也会缩短产品的保
质期。
五.重工流程
对于因擦化,发黄等各种原因需返作的板,建议先退锡,再烘烤(由沉锡缸含硫脲,上一次沉锡时对抗焊油墨有攻击),然后按正常流程沉锡。