錫膏工藝基礎技術資料

1、錫膏工藝基礎技術資料錫膏工藝基礎技術資料第1頁一、錫膏介紹錫膏工藝基礎技術資料第2頁二、合金介紹（一）助焊劑與錫粉體積比大約為 1：1 重量比大約為 11：89 (錫粉比重較大) 常見助焊劑含量為 10.5% 13.0% 圖一為合金固液相等相關特征圖圖二為錫粉等級定義圖二圖一錫膏工藝基礎技術資料第3頁二、合金介紹（二）錫膏工藝基礎技術資料第4頁三、助焊劑松香(Rosin)/樹脂(Resin)為助焊劑主要成份。酸值影響松香助焊效果，軟化點影響松香流動性與錫膏坍塌性質?；钚詣?Activator)用來去除待焊金屬表面上氧化物，錫膏助焊劑使用活性劑主要包含有機酸與鹵素，基于可靠度考慮，鹵素僅使用溴(

2、Br)。溶劑(Solvent)錫膏助焊劑使用溶劑為高沸點，Reflow過程中僅少許揮發(fā)，與液體助焊劑不一樣?？勾沽鲃?Thixotropic Agent)為預防錫膏在印刷后發(fā)生坍塌；防止錫膏靜置后助焊劑與錫粉分離。對于錫膏黏度有很大影響。錫膏工藝基礎技術資料第5頁四、保留與使用方法一、保留方法(1)、錫膏保管要控制在0-10環(huán)境下。(2)、錫膏使用期限為6個月(未開封)。(3)、不可放置于陽光照射處。二、使用方法 (開封前)(1)、開封前須將錫膏溫度回升到使用環(huán)境溫度上(253)，回溫時間約為6小時，并 禁止使用其它加熱器使其溫度瞬間上升做法。(2)、回溫后須充分攪拌，使用攪拌機攪拌時間約為1

3、3分鐘，視攪拌機機種而定.三、使用方法 (開封后)(1)、將錫膏約2/3量添加于鋼板上，盡可能保持以不超出1罐錫膏量于鋼板上。(2)、視生產速度，以少許屢次添加方式補足鋼板上錫膏量、以維持錫膏質量。(3)、當日未使用完錫膏，不可與還未使用錫膏共同置放，應另外存放在別容器之中. 錫膏開封后在室溫下緊閉罐蓋請于24小時內使用完成錫膏工藝基礎技術資料第6頁四、保留與使用方法(4)、錫膏印刷在基板后，提議于48小時內置放零件進入回焊爐完成著裝。(5)、換線超出一小時以上，請于換線前將錫膏從鋼板上刮起收入錫膏罐內封蓋。(6)、為確保印刷質量，提議每4小時將鋼板雙面開口以人工方式進行擦拭。(7)、室內溫度

4、請控制于253 ，濕度RH3060%為最好作業(yè)環(huán)境。(8)、錫膏黏度值最正確化為170-200 Pa.s(25)，最大允許使用范圍為170210 Pa.s未開封冷藏保留期限(010oC)6個月冷凍保留期限(-200oC)6個月室溫保留期限 1周冷藏后回溫時間 最少6小時冷凍后回溫時間 最少6小時軟化時間 13分鐘(依據(jù)軟化機轉速而定)軟化后室溫保留期限24小時(超出24小時必須冷藏回溫重新軟化)錫膏工藝基礎技術資料第7頁四、保留與使用方法開封使用后 冷藏保留期限3天使用中 印刷后保留期限8小時(必須在此期限內置件并過回焊) 放置鋼板上不印刷保留期限8小時(靜置后印刷第一片可能情況不佳，第2片恢

5、復)錫膏工藝基礎技術資料第8頁五、爐溫曲線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 : 4070se

6、cSn-Ag-Cu系列錫膏提議曲線錫膏工藝基礎技術資料第9頁五、爐溫曲線預熱區(qū)（pre-heat) 預熱PCB、錫膏及PCB上零件，揮發(fā)低溫沸點溶劑。預熱區(qū)上升斜率普通控制在03/Sec。溫度上升過快輕易造成板變和低沸點溶劑炸錫產生錫珠。恒溫區(qū)（soaking) 恒溫區(qū)主要是作用是均恒PCB上各器件溫度方便同時進入回流焊接，同時高沸點溶劑開始揮發(fā)，活性劑開始活化錫粉，還原劑開始還原氧化錫粉表面。恒溫區(qū)一個主要指標是恒溫時間。恒溫時間太短，均溫不夠，高沸點溶劑未完全揮發(fā)，易造成冷焊，錫珠等不良。恒溫時間過長，不但影響零件可靠性，同時因為活性劑過于揮發(fā)影響焊接性能?；亓鲄^(qū)（reflow） 錫粉抵達

7、熔點，開始焊接?；亓鲄^(qū)主要參數(shù)主要有回流時間和Peak溫度?；亓鲿r間太短易造成虛焊、空焊等不良，回流太長易造成IMC層太厚而產生錫裂，同時也影響零件可靠性。Peak溫度不夠，液錫流動性差，易產生空焊，Peak溫度太高，易損壞PCB和對應器件。冷卻區(qū)（cooling) 焊接完成后，PCBA溫度降至常溫。冷卻區(qū)主要參數(shù)是降溫斜率，降溫斜率f越大，降溫越快，IMC層晶粒越細密，焊接強度越大，但易造成板彎。降溫斜率過小，IMC層晶粒粗大，焊接強度小，同時影響生產效率。錫膏工藝基礎技術資料第10頁六、錫膏使用注意事項保管：1. 放置冷藏庫中2. 使用開始:與室溫相同,基礎上在印刷機相同溫度環(huán)境下在回溫6

8、小時內不可開封3. 為預防結露問題將一天使用量放至在室溫內回溫.4. 攪拌:使用攪拌設備5. 在使用時詳細統(tǒng)計時間責任人,品名,制造編號,開始使用時間及使用終了時間網板清潔：1. 以抗靜電塑料袋將鋼板放入并放在固定置放架保管2. 置放架不可有污染源,鋼板表面注意不可有傷痕,鋼板是以鋁框有厚度保留,場地須廣大.以one touch方式依鋼板厚度收納管理檢驗關鍵點：1在基礎上感覺到其狀態(tài)有不一樣時(觀察嗅覺,觸感等)2錫膏黏度測定錫膏工藝基礎技術資料第11頁六、錫膏使用注意事項3印刷狀態(tài)和錫膏狀態(tài)4印刷狀態(tài)和焊接完成狀態(tài)(錫珠,光澤,架橋,浮起等)5目測,配合放大鏡檢驗焊接后制品其它注意點1室溫

9、濕度確實認2印刷機,括刀等清潔,確認沒有殘余錫膏附著3使用前確認挖出用具沒有殘余錫膏附著4取出錫膏在劣化前使用完成(溫度,濕度影響)錫膏工藝基礎技術資料第12頁七、錫膏常見檢驗方式1、錫粉粒徑與形狀(Powder Size & Shape)a.目標：確認所使用錫粉粒徑、形狀是否符合規(guī)范標準b.規(guī)范標準：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.儀器設備：搖篩設備、3D畫像測定儀、電子顯微鏡d.測試方法：1.搖篩機分層搖篩后稱重2.以3D畫像測定儀個別測定粒徑3.以電子

10、顯微鏡個別測定粉徑錫膏工藝基礎技術資料第13頁七、錫膏常見檢驗方式Type不得大于最多1 wt%大于最少80 wt%介于最多10 wt%小于1160150150-75202807575-45203504545-2520Type不得大于最多1 wt%大于最少90 wt%介于最多10 wt%小于4403838-2020530252555 錫粉粒徑標準：單位：m錫膏工藝基礎技術資料第14頁七、錫膏常見檢驗方式錫膏工藝基礎技術資料第15頁七、錫膏常見檢驗方式黏度(Viscosity)a.目標：確保錫膏印刷質量及保持良好下錫性，確認是否符合標準值， 以及制訂誤差值b.規(guī)范標準：

11、JIS-Z 3284 Annex 6 IPC-TM-650 2.4.34.3 IPC-TM-650 2.4.34.2c.儀器設備：日系Malcom PCU 203d.測試方法 : 1.將待測物回溫2小時后軟化 2.將待測物容器至入黏度計底座后，將底座推回 3.程序設定:25/OPTIONA/THERMO1 4. 進行測試(10 34510203010RPM) 5. 紀錄第二個10轉為黏度值 e.判定標準：在25、10rpm轉速下，黏度值符合標準值范圍(30Pa.S)內錫膏工藝基礎技術資料第16頁七、錫膏常見檢驗方式編號轉速(RPM)時間(min)黏度(PaS)1103180.5236362.5

12、343306.7453269.65103184.06201129.07301105.48101177.5黏度 = 編號5 (第2個10RPM讀值)黏著指數(shù) = Log (編號2編號7) (3RPM除以30RPM取Log)回復系數(shù) = 編號8編號5 (第3個10RPM除以第2個)錫膏工藝基礎技術資料第17頁七、錫膏常見檢驗方式錫珠(Solder Ball)a.目：測試錫膏于加熱融化后，于氧化鋁板上是否收縮成一顆錫球能力與安定不飛濺穩(wěn)定度。b.規(guī)范標準：JIS-Z 3284 Annex 11 IPC-TM-650 2.4.43c.儀器設備：加熱板、顯微鏡d.測試方法：1.將錫膏回溫2小時后軟化2.

13、將不銹鋼片孔洞對準于陶瓷片中央3.取些許錫膏到鐵刮刀上，并將錫膏均勻地印刷在陶瓷片4.放至加熱板上加熱5.等錫膏融熔呈球狀后數(shù)5秒以鑷子夾取陶瓷片于不銹鋼盤上，等候冷卻6.將陶瓷片放置于顯微鏡下以35倍放大倍率觀察錫珠數(shù)目e.判定標準：測試三個樣品取平均值錫膏工藝基礎技術資料第18頁七、錫膏常見檢驗方式錫膏工藝基礎技術資料第19頁七、錫膏常見檢驗方式焊錫粒子凝集狀態(tài)焊錫凝集程度錫焊凝集狀態(tài)說明圖示1焊錫（粉末）熔化，焊錫成為一個大球，周圍沒有錫球2焊錫（粉末）熔化，焊錫變成一個大球，在周圍有直徑75microns以下錫球在3個以下3焊錫（粉末）熔化，焊錫變成一個大球，在周圍有直徑75micro

14、ns以下錫球在3個以上4焊錫（粉末）熔化，焊錫變成一個大球，在周圍有多數(shù)錫球成半連續(xù)狀態(tài)排列5以上以外情況錫膏工藝基礎技術資料第20頁八、印刷認識印刷:將錫膏透過鋼板漏印到PCBPAD上。PCB、錫膏印刷印刷上錫膏PCB印刷流程：(一)影響印刷品質原因：硬件方面：錫膏、鋼板、刮刀、PCB等。軟件方面：印刷速度、刮刀壓力、刮刀角度、脫模速度、其它參數(shù)設定。環(huán)境方面：溫度、濕度。1.鋼板主要影響印刷品質兩大原因是鋼板開口與鋼板張力。2.鋼板張力是為了固定鋼片，不讓它有位移情況。3.刮刀速度太快會造成錫少，太慢則會造成滲錫現(xiàn)象。4.刮刀壓力過小會造成錫厚不足，太大則會造成滲錫、錫橋或制具零件損壞5.

15、刮刀角度越大錫量會較多，角度小錫量則較少。6.溫度會影響錫膏黏度，故宜保持在通風涼快溫度下。錫膏工藝基礎技術資料第21頁八、印刷認識連續(xù)印刷性標準a.目：確保錫膏經過長時間印刷之后，不會有黏刮刀現(xiàn)象出現(xiàn)b.規(guī)范標準：廠內自定標準c.儀器設備：DEK印刷機d.測試方法 :將錫膏放置于DEK印刷機上，使其不間斷往返印刷e.判定標準：不得產生黏刮刀現(xiàn)象印刷性標準a.目標：主要測試錫膏早期印刷與連續(xù)印刷后在PCB板上成型b.規(guī)范標準：JIS-Z 3284 Annex 5廠內自定標準c.儀器設備：DEK0印刷機d.測試方法 : 將錫膏放置于DEK印刷機上，觀察印刷早期與連續(xù)印 刷后成型。e.判定標準：印刷早期不得出現(xiàn)短路、狗耳朵，而且判定錫膏可在不擦拭鋼板情形下連續(xù)印刷幾片不會出現(xiàn)短路與狗耳朵現(xiàn)象。錫膏工藝基礎技術資料第22頁八、印刷認識印刷速度：印刷速度如太快，會發(fā)生虛印、漏印或錫膏量不足(錫膏印刷時下降未完全)。相反印刷速度太慢，錫膏雖有充分時間下降，但鋼版與基板接觸