锡膏工艺基础技术资料ppt课件.ppt

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1、学习大纲n第一章、锡膏简介n第二章、合金介绍n第三章、助焊剂n第四章、保存与使用方法n第五章、炉温曲线图n第六章、锡膏使用注意事项n第七章、常用锡膏性能验证方法n第八章、印刷认识一、锡膏简介二、合金介绍（一）n助焊剂与锡粉的体积比大约为 1：1 n重量比大约为 11：89(锡粉的比重较大)n常见的助焊剂含量为 10.5%13.0%n图一为合金固液相等相关特性图n图二为锡粉级别定义图二图一二、合金介绍（二）三、助焊剂n n松香松香松香松香(Rosin)/(Rosin)/(Rosin)/(Rosin)/树脂树脂树脂树脂(Resin)(Resin)(Resin)(Resin)为助焊剂的主要成份。酸值

2、影响松香的助焊效果，软化点影响松香的流动性与锡膏坍塌性质。n n活性剂活性剂活性剂活性剂(Activator)(Activator)(Activator)(Activator)用来清除待焊金属表面上的氧化物，锡膏助焊剂使用的活性剂主要包含有机酸与卤素，基于可靠度考虑，卤素仅使用溴(Br)。n n溶剂溶剂溶剂溶剂(Solvent)(Solvent)(Solvent)(Solvent)锡膏助焊剂使用的溶剂为高沸点，Reflow过程中仅少量挥发，与液体助焊剂不同。n n抗垂流剂抗垂流剂抗垂流剂抗垂流剂(Thixotropic Agent)(Thixotropic Agent)(Thixotropic

3、 Agent)(Thixotropic Agent)为防止锡膏在印刷后发生坍塌；避免锡膏静置后助焊剂与锡粉分离。对于锡膏黏度有很大的影响。四、保存与使用方法一、保存方法一、保存方法(1)、锡膏的保管要控制在0-10的环境下。(2)、锡膏使用期限为6个月(未开封)。(3)、不可放置于阳光照射处。二、使用方法二、使用方法 (开封前开封前)(1)、开封前须将锡膏温度回升到使用环境温度上(253)，回温时间约为6小时，并 禁止使用其它加热器使其温度瞬间上升的做法。(2)、回温后须充分搅拌，使用搅拌机的搅拌时间约为13分钟，视搅拌机机种而定.三、使用方法三、使用方法 (开封后开封后)(1)、将锡膏约2/

4、3的量添加于钢板上，尽量保持以不超过1罐的锡膏量于钢板上。(2)、视生产速度，以少量多次的添加方式补足钢板上的锡膏量、以维持锡膏的质量。(3)、当天未使用完的锡膏，不可与尚未使用的锡膏共同置放，应另外存放在别的容器之中.锡膏开封后在室温下紧闭罐盖请于24小時内使用完毕四、保存与使用方法(4)、锡膏印刷在基板后，建议于48小时内置放零件进入回焊炉完成着装。(5)、换线超过一小时以上，请于换线前将锡膏从钢板上刮起收入锡膏罐内封盖。(6)、为确保印刷质量，建议每4小时将钢板双面的开口以人工方式进行擦拭。(7)、室内温度请控制于253，湿度RH3060%为最好的作业环境。(8)、锡膏黏度值最佳化为17

5、0-200 Pa.s(25)，最大允许使用范围为170210 Pa.sn n未开封未开封未开封未开封n冷藏保存期限(010oC)6个月n冷冻保存期限(-200oC)6个月n室温保存期限 1周n冷藏后回温时间 最少6小时n冷冻后回温时间 最少6小时n软化时间 13分钟(依据软化机转速而定)n软化后室温保存期限24小时(超过24小时必须冷藏回温重新软化)四、保存与使用方法n n开封使用后开封使用后开封使用后开封使用后 冷藏保存期限3天n n使用中使用中使用中使用中 印刷后保存期限8小时(必须在此期限内置件并过回焊)放置钢板上不印刷保存期限8小时(静置后印刷第一片可能状况不佳，第2片恢复)五、炉温曲

6、线A:ramp up rate during preheat:1.53.0/secBC:soaking temperature:17015 D:ramp up rate during reflow:1.22.3/secE:ramp down rate during cooling:1.72.2/secFG:peak temperature:240 10 T1:preheat time:6515secT2:dwell time during soaking:60-120secT3:time above 220:4070secSn-Ag-Cu系列锡膏建议曲线五、炉温曲线n预热区（预热区（pre-h

7、eat)预热PCB、锡膏及PCB上的零件，挥发低温沸点的溶剂。预热区的上升斜率一般控制在03/Sec。温度上升过快容易导致板变和低沸点溶剂炸锡产生锡珠。n恒温区（恒温区（soaking)恒温区的主要是作用是均恒PCB上各器件的温度以便同时进入回流焊接，同时高沸点溶剂开始挥发，活性剂开始活化锡粉，还原剂开始还原氧化的锡粉表面。恒温区的一个重要指标是恒温时间。恒温时间太短，均温不够，高沸点溶剂未完全挥发，易造成冷焊，锡珠等不良。恒温时间过长，不仅影响零件可靠性，同时由于活性剂过于挥发影响焊接性能。n回流区（回流区（reflow）锡粉到达熔点，开始焊接。回流区的重要参数主要有回流时间和Peak温度。

8、回流时间太短易造成虚焊、空焊等不良，回流太长易造成IMC层太厚而产生锡裂，同时也影响零件的可靠性。Peak温度不够，液锡流动性差，易产生空焊，Peak温度太高，易损坏PCB和相应器件。n冷却区（冷却区（cooling)焊接完成后，PCBA的温度降至常温。冷却区的重要参数是降温斜率，降温斜率f越大，降温越快，IMC层晶粒越细密，焊接强度越大，但易造成板弯。降温斜率过小，IMC层晶粒粗大，焊接强度小，同时影响生产效率。六、锡膏使用注意事项保管：1.放置冷藏库中2.使用开始:与室温相同,基本上在印刷机相同的温度环境下在回温6小时内不可开封3.为防止结露问题将一天的使用量放至在室温内回温.4.搅拌:使

9、用搅拌设备5.在使用时详细记录时间负责人,品名,制造编号,开始使用时间及使用终了时间网板的清洁：1.以抗静电的塑料袋将钢板放入并放在固定置放架保管2.置放架不可有污染源,钢板表面注意不可有伤痕,钢板是以铝框有厚度保存,场地须广大.以one touch方式依钢板的厚度收纳管理检查要点：1在基本上感觉到其状态有不同时(观察嗅觉,触感等)2锡膏的黏度测定六、锡膏使用注意事项3印刷的状态和锡膏的状态4印刷的状态和焊接完成的状态(锡珠,光泽,架桥,浮起等)5目测,配合放大镜检查焊接后的制品n其它注意点1室温 湿度的确认2印刷机,括刀等的清洁,确认没有残余锡膏附着3使用前确认挖出用具没有残余锡膏附着4取出

10、的锡膏在劣化前使用完毕(温度,湿度的影响)七、锡膏常用检验方式1、锡粉粒径与形状锡粉粒径与形状(Powder Size&Shape)a.目的：确认所使用的锡粉粒径、形状是否符合规范标准b.规范标准：J-STD-005IPC-TM-650 2.2.14IPC-TM-650 2.2.14.1 IPC-TM-650 2.2.14.2JIS-Z 3284 Annex 1c.仪器设备：摇筛设备、3D画像测定仪、电子显微镜d.测试方法：1.摇筛机分层摇筛后称重2.以3D画像测定仪个别测定粒径3.以电子显微镜个别测定粉径七、锡膏常用检验方式Type不得大于最多1 wt%大于至少80 wt%介于最多10 wt

11、%小于1 1160160150150150-75150-7520202 28080757575-4575-4520203 35050454545-2545-252020Type不得大于最多1 wt%大于至少90 wt%介于最多10 wt%小于4 44040383838-2038-2020205 53030252525-1525-1515156 62020151515-515-55 5 锡粉粒径标准：锡粉粒径标准：单位：m七、锡膏常用检验方式七、锡膏常用检验方式黏度黏度(Viscosity)a.目的：确保锡膏印刷质量及保持良好的下锡性，确认是否符合标准值，以及制定误差值b.规范标准：JIS-Z

12、3284 Annex 6 IPC-TM-650 2.4.34.3 IPC-TM-650 2.4.34.2c.仪器设备：日系Malcom PCU 203d.测试方法:1.将待测物回温2小时后软化 2.将待测物容器至入黏度计底座后，将底座推回 3.程序设定:25/OPTIONA/THERMO1 4.进行测试(10 34510203010RPM)5.纪录第二个10转为黏度值 e.判定标准：在25、10rpm转速下，黏度值符合标准值范围(30Pa.S)内七、锡膏常用检验方式编号转速(RPM)时间(min)黏度(PaS)1103180.5236362.5343306.7453269.65103184.0

13、6201129.07301105.48101177.5黏度黏度 =编号编号5 5(第第2 2个个10RPM10RPM读值读值)黏着指数黏着指数 =Log(=Log(编号编号2 2编号编号7)7)(3RPM(3RPM除以除以30RPM30RPM取取Log)Log)回复系数=编号8编号5 (第3个10RPM除以第2个)七、锡膏常用检验方式锡珠锡珠(Solder Ball)a.目的：测试锡膏于加热融化后，于氧化铝板上是否收缩成一颗锡球的能力与安定不飞溅的稳定度。b.规范标准：JIS-Z 3284 Annex 11 IPC-TM-650 2.4.43c.仪器设备：加热板、显微镜d.测试方法：1.将锡膏

14、回温2小时后软化2.将不锈钢片的孔洞对准于陶瓷片中央3.取些许的锡膏到铁刮刀上，并将锡膏均匀地印刷在陶瓷片4.放至加热板上加热5.等锡膏融熔呈球状后数5秒以镊子夹取陶瓷片于不锈钢盘上，等待冷却6.将陶瓷片放置于显微镜下以35倍放大倍率观察锡珠数目e.判定标准：测试三个样品取平均值七、锡膏常用检验方式七、锡膏常用检验方式焊锡粒子的凝集状态焊锡粒子的凝集状态焊锡的凝集程度锡焊的凝集状态说明图示1焊锡（粉末）熔化，焊锡成为一个大球，周围没有锡球2焊锡（粉末）熔化，焊锡变成一个大球，在周围有直径75microns以下的锡球在3个以下3焊锡（粉末）熔化，焊锡变成一个大球，在周围有直径75microns以

15、下的锡球在3个以上4焊锡（粉末）熔化，焊锡变成一个大球，在周围有多数的锡球成半连续的状态排列5以上以外的情况八、印刷认识v印刷:将锡膏透过钢板漏印到PCB的PAD上。PCB、锡膏印刷印刷上锡膏的PCB印刷流程：(一)影响印刷品质因素：硬件方面：锡膏、钢板、刮刀、PCB等。软件方面：印刷速度、刮刀压力、刮刀角度、脱模速度、其它参数设定。环境方面：温度、湿度。1.钢板主要影响印刷品质的两大原因是钢板开口与钢板张力。2.钢板张力是为了固定钢片，不让它有位移情况。3.刮刀速度太快会造成锡少，太慢则会造成渗锡现象。4.刮刀压力过小会造成锡厚不足，太大则会造成渗锡、锡桥或制具零件的损坏5.刮刀角度越大锡量

16、会较多，角度小锡量则较少。6.温度会影响锡膏黏度，故宜保持在通风凉快温度下。八、印刷认识连续印刷性标准连续印刷性标准a.目的：确保锡膏经过长时间的印刷之后，不会有黏刮刀的现象出现b.规范标准：厂内自定标准c.仪器设备：DEK印刷机d.测试方法:将锡膏放置于DEK印刷机上，使其不间断的来回印刷e.判定标准：不得产生黏刮刀的现象印刷性标准印刷性标准a.目的：主要测试锡膏初期印刷与连续印刷后在PCB板上的成型b.规范标准：JIS-Z 3284 Annex 5厂内自定标准c.仪器设备：DEK0印刷机d.测试方法:将锡膏放置于DEK印刷机上，观察印刷初期与连续印 刷后的成型。e.判定标准：印刷初期不得出

17、现短路、狗耳朵，并且判定锡膏可在不擦拭钢板的情形下连续印刷几片不会出现短路与狗耳朵现象。八、印刷认识印刷速度：n印刷速度如太快，会发生虚印、漏印或锡膏量不足(锡膏印刷时n下降未完全)。相反印刷速度太慢，锡膏虽有充分时间下降，但钢版n与基板接触时间过长，而使锡膏流至反面，造成锡膏拉丝而出现小n锡珠。当锡膏黏度太低，再连续印刷时易造成渗漏下塌而产生短路。良好印刷状态锡膏量不足印刷速度太快锡膏量过多印刷速度太慢八、印刷认识n关于印刷压力印刷压力过大时，钢版前端会弯曲，易造成锡膏渗透，而产生小锡珠.相反如印刷压力不足，也无法达到良好印刷效果，可能会造成漏印虚印等等现象.适当印刷压力不但可保护钢版、刮刀更可确保产品良率稳定。印刷压力过大，造成渗锡易短路印刷压力过小，造成漏印或空焊八、印刷认识n关于基板与钢网的间隙 所谓间隙是指基板与钢网之间的间隔，如果间隙过大时很容易发生锡膏流进反面的钢版，造成锡膏量过多，易产生短路。相反间隙过小容易发生印刷后锡膏量不足使印刷形状崩溃，产生空焊现象。