无铅技术手册三.docVIP

第二章 SMT無鉛制程 一.環境: 現場溫度應保持(25±2℃),濕度控制在(60±10%). 二.設備: 1.回焊爐: 以加熱方式的不同可分三种: 熱風回流加熱方式 优點:FPC各點之間的溫度相近。 缺點:1.錫膏內部與表面受熱不均勻﹔2.加熱/降溫時間長。 紅外線加熱方式 优點:錫膏內部和表面受熱均勻,升溫/降溫時間短. 缺點:各點受熱不均勻,因為各受熱點的顏色不同而對紅外線感光不同. 熱風回流与紅外線加熱結合方式 优點:結合了兩種加熱方式的優點。 缺點:兩種加熱方式的缺點仍然存在。 以是否輸入氮气可分兩种: 氮氣回焊爐 优點:因回焊爐內氧氣含量低,焊點亮而有光澤,且爬錫性更佳 缺點:增加成本 一般回焊爐 优點:能滿足一般SMT工藝,成本較低 缺點:焊點不如氮氣回焊爐光亮,爬錫性一般 2 波峰焊 a.预热温度的控制 预热的作用：①使助焊剂中的溶剂充分发挥，以免印制板通过焊锡时， 响印制板的润湿和焊点的形成；②使印刷電路板在焊接前达到一定温度，以免受到热冲击产生翘曲变形。根据我们的经验，一般预热温度控制在180~210℃，预热时间1~3分钟。 b.焊接轨道倾角 轨道倾角对焊接效果影响较为明显，特别是在焊接高密度DIP元器件时更是如此。当倾角太小时，较易出现桥接，特别是焊接中，DIP器件的“遮蔽区”更易出现桥接；而倾角过大，虽然有利于桥接的消除，但焊点吃锡量太小，容易产生虚焊。轨道角应控制在50~70°之间。 c.波峰高度 波峰的高度会因焊接工作时间的推移而有一些变化，应在焊接过程中进行适当的修正，以保证理想高度进行焊接波峰高度，以压锡深度为PCB厚度1/2~1/3为准。 d.焊接温度 焊接温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数，焊接温度过低，焊料的扩展率、润湿性变差，使焊盘或元器件焊端由于不能充分的润湿，从而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷；焊接温度过高时，则加速了焊盘、元器件引脚及焊料的氧化，易产生虚焊。焊接温度应控制在250+50℃。 三.無鉛焊材 1.無鉛錫膏 錫球合金 常見的合金有:Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5, (1).合金的比例決定了熔點,焊接強度等. (2).顆粒大小,可根据零件的要求來定,如0.4mmpitch以下的零件對顆粒的大小就要求要高,一般情況下顆粒直徑的最大值應小於等於鋼板開口的1/4~1/5,通常0.5pitch之零件要求顆大小顆粒大小應在20~50um;而0.4pitch零件要求顆粒大小應于20~40um.至於CSP微型球墊所用之錫粒,則更須限制在15~25um,有時為了更好的焊錫性,活性劑甚至還不行不用氯化物或溴化物. B.助焊劑(FLUX): (1).松香(Rosin):有協助改善其易印性,焊錫性,抗塌性,粘著性,透明性(減少殘留物發黃而減少誤會),可電測性(指皮膜容易被電測探針刺透,且測后尚有自動癒合性)等. (2).活性劑(Activator):如有機酸,彧含鹽酸基之胺類等,高溫中可對金屬氣化物進行還原作用.但在免洗助焊劑中卻應盡量少用,以保證產品后續,而不致有離子殘留,而出現不當長出的樹枝,而在電性上更為安全可靠. (3).抗垂流劑(Thixotropic Agent):如蜂蠟/脫水蔥麻油/長連狀胺類等,可呈現適當粘度,而使印膏具有較好的抗垂流性/抗坍塌性,並降低與鋼板開口側壁的摩擦力.此助焊劑不足或不良時,將引發印后錫膏的“散形”問題. (4).溶劑(Solbent):如無溴之乙二醇醚與多元醇等數種溶劑,具有不同沸點可濡潤鋼板開口,使於待工時段中(Idle Time)不致被錫膏所干固堵死.其中沸點225℃者,沒可協助高溫中之抗坍塌性等. f.下面以無鉛錫膏[以千住無鉛錫膏(M705-GRN360-K2)和TAMURA無鉛錫膏(TLF-204-19A)為例] 千住無鉛錫膏(M705-GRN360-K2) 規格:Sn96.5Ag3.0Cu0.5 成份:錫球合金88.9%和助焊劑11.1% 熔點:217~220℃ 顆粒大小:25~40um 廠商建議曲線及講解: 曲線可分四個區: 1.升溫區:此區升溫速度為2~4℃/s.此區升溫速度不可太快,否則可能會引起暴錫,產生錫洞/錫球/錫渣等