沉锡工艺介绍

OrmeconInternational沉锡(ImmersionTin)技术OrmeconInternational目录IOrmeconInternational–公司简介II产品、部门和全球范围III沉锡技术（ImmersionTin）a.无铅工艺b.优势c.常见工艺IVImmersionTin–一般流程VImmersionTin-OrmeconInternational产品a.UNICRONb.ORMECONCSNVI降低锡须的沉锡技术VIIFAQ-常见问题解答OrmeconInternationalOrmecon简介OrmeconInternationalOrmeconInternational一览成立于1996年,Ormecon建立在以下的基础上:•技术,产品,专利–开发了革命性的有机金属ORMECONTM–提供了PCB表面处理的市场领先产品–拥有超过200项的专利•人,机构–在全球有40个专业的技术和商业队伍–OrmeconInternational在德国、美国、日本设有分支机构•客户,销售网络,合作伙伴–服务全球超过120个客户–协同合作伙伴提供整套的解决方案(化学+设备)OrmeconInternationalOrmeconInternational一览为了在沉锡技术上获得更强优势及建立一个强大全球的销售市场，Ormecon在2003年作出以下决策:•收购UnicronSurfaceTechnologyGmbH,Germany从Cimatecchemistrybusiness收购,包括UNICRONTM沉锡技术和市场(在欧洲和中国南部有强大的市场)•成立OrmeconCirTech,USA和FloridaCirTech合作成立,她们拥有OMIKRONTM沉锡市场(在美国和亚洲的部分地区有强大的市场)以上的这些组成了OrmeconInternationalGroupOrmeconInternationalPCB的表面处理技术OrmeconInternational现在在化学沉锡的工艺和技术上处于领先地位.下面是沉锡产品的描述图:ORMECONTMCSNUNICRONTMG3/G4OMIKRONTM,OMIKRONPLUSOrmeconGmbHUnicronGmbHOrmeconCirTechLLCOrmeconInternational沉锡市场的简介现在，OrmeconInternational是世界上沉锡技术的领先者!在所有的沉锡供应商中，OrmeconInternational有最多的客户!OrmeconInternationalStannatechMacStanHSRAtotechMacDermidStrongsynergybetweenthethreetechnologies.ORMECONTMCSNUNICRONTMG3/G4OMIKRONTM,OMIKRONPLUSOrmeconInternational销售网络OrmeconInternational在全球有超过25个销售伙伴，在全球主要的国家销售她的产品.OrmeconInternationalOrmeconInternational沉锡技术OrmeconInternational无铅化要求欧洲议会通过了RoHS指令(限制使用某些有害物质的指令EEE-2002/95/EC,27thJanuary2003).指令禁止在2006年7月1日以后在电气及电子产品中使用某些有害的物质.成员国必须确保在市场上销售的新电气及电子产品中不含有铅和其他的有害物质.为了执行2006年的指令,主要的设备制造商已经准备在2004年一月开始转换使用无铅技术.现在他们向他们的供应商提出越来越多的要求.让我们现在就准备好!OrmeconInternationalPCB表面处理技术HASLENIGImmersionSilverImmersionTinOSPPbPbPbPbPb含铅很好的质量,成本昂贵不可靠的表面处理不能通过多次上锡很好的质量,易老化无铅流程OrmeconInternational与喷锡（HASL）比:无铅/表面平整/镀层一样与有机保护膜（OSP）比:能多次上锡与沉镍金（Ni/Au）比:低成本与沉银（Silver）比:更高的抗氧化性和更好的焊接可靠性BasematerialCopperlaminate,ElectrolessCopper,ElectroplatedCopperSoldermask锡-铅(HAL)ImmersionTinSoldermaskCopperlaminate,ElectrolessCopper,ElectroplatedCopperCriticalarea沉锡技术的优势OrmeconInternationalSource:TUMünchen(Habenicht,Bergmann,Wege);ENDRESS+HAUSER(Birgel)UnicronNickel/GoldAlphaLevelHALorg.passivationWettingForceSnAg3,5WettingForceofSnAg3,5at265°Condifferentsurfacefinishes.F-SW34wasusedasfluxinallcases.沉锡技术的优势OrmeconInternational•沉锡工艺是基于金属铜和溶液中的锡离子的置换反应•反应机理:2Cu+Sn2+2Cu++Sn•铜溶解而锡沉积•在铜和锡的分界处形成一个合金层,由两种锡铜合金组成:铜含量少-状态=Cu6Sn5铜含量多-状态=Cu3Sn沉锡的沉积过程OrmeconInternationalcopperCu6Sn5tinCu3Sn新鲜的表面合金层扩散锡层全部转化为合金时间/温度Cu6Sn5转化为Cu3SncopperCu3SnCu6Sn5沉锡层随着时间的变化OrmeconInternational应用最后的表面处理抗蚀刻层工艺参数approx.60-70°C,沉积时间：8-20minapprox.40-60°C,沉积时间：5-6min锡层厚度大约.1µm大约在.0,5-0,8µm优越性良好的可焊性i.e.多次上锡高的储存稳定性锡须的长度20µm(G4)激光加工的理想表面锡层很密集和纤细和底片一样的抗蚀层很低的有机污染(脱落)沉锡的应用OrmeconInternational测试测试方法结果1.锡层厚度用AAS机分析方法能达到要求之上0.8±0.15µm2.可焊性3次回流焊或在老化(4h,155°C)后1次回流焊√√3.按照IEC68-2-14(热冲击)作可焊性100循环-40°C/125°C;停留时间=30min√4.依照IEC68-2-3作可焊性4daysat40°Cand92%RH(relativehumidity)10daysat40°Cand92%RH56daysat40°Cand92%RH√√√ImmersionTinSpecificationsOrmeconInternational测试测试方法结果5.依照IEC68-2-20(老化1a)做可焊性1h蒸汽测试Ageingwithsteamsupplyat100°C;2.8ra-tioofoxygenandnitrogengasataflowrateof100ml/min√6.SolderabilityaccordingtoIEC68-2-20(Ageingtest1b)4hSteamTestatconditionslike1a√7.离子污染MILSpecificationBellcore;GR-78-CORESolventExtractConductivity(SEC)Test3.1µg/cm²sodiumchlorideequivalent1.0µg/cm²sodiumchlorideequivalent√√√8.储存时间存储在30-70%RH和温度在5-35°C1year9.锡层的返工使用普通的锡/铅的剥离方法√10.锡须的生产在6个月后长度20µm√ImmersionTinSpecificationsOrmeconInternational沉锡工艺(总说明)OrmeconInternational酸洗水洗微蚀预浸沉锡热水洗DI水洗水洗水洗烘干4个有效的工序锡缸的沉锡时间从水平沉锡工艺的8分钟到垂直沉锡工艺最多的20分钟.沉锡工艺OrmeconInternational酸洗水洗微蚀预浸沉锡热水洗DI水洗水洗水洗酸洗是为了除去PCB表面的油脂和有机物工艺条件:垂直:3min.@35°C水平:90-120sec.@30°C-40°C烘干沉锡工艺OrmeconInternational酸洗水洗微蚀预浸沉锡热水洗DI水洗水洗水洗推荐使用H2O2/H2SO4微蚀体系,可以得到一个平整的铜面.微蚀速率:1-2µm/min.工艺条件垂直l:2min.@30°C-40°C水平:30-45sec.@30°C-40°C必需的分析:H2O2/颜色/H2SO4/Cu烘干沉锡工艺OrmeconInternational酸洗水洗微蚀预浸沉锡热水洗DI水洗水洗水洗酸性的水溶液工艺条件垂直:1min.@室温-40°C水平:45-60sec.@室温-40°C必需分析:OrmeconInternational提供的建议:-有机金属型(OM)的预浸是改良锡须的有效的方法烘干沉锡工艺OrmeconInternational酸洗水洗微蚀预浸沉锡热水洗DI水洗水洗水洗沉锡是用0.8–1.2µm锡层选择性覆盖铜面.工艺条件垂直:9-20min.@60-65°C水平:8-10min.@60°C-68°C必需分析:比重/酸度/锡含量/铜含量烘干沉锡工艺OrmeconInternational酸洗水洗微蚀预浸沉锡热水洗DI水洗水洗水洗非常重要!!!为了清洗和清洁PCB,在沉锡后热水洗是必需的.有一部分沉锡药水的成分只能溶于热水.烘干沉锡工艺OrmeconInternational酸洗水洗微蚀预浸沉锡热水洗DI水洗水洗水洗非常重要!!!最后水洗用DI水可以确保PCB在进入烘干时,板面上没有杂质(如:盐类)和沉淀物烘干沉锡工艺OrmeconInternational酸洗水洗微蚀预浸沉锡热水洗DI水洗水洗水洗烘干要在80°C以下快速烘干(时间小于10分钟).提示:烘干确实可以改善锡须:一个短时间的高温处理,例如.5minutes@170°C,是可以减少锡须的产生。这个处理应在烘干后马上进行,且在短时间和低压下,可以避免锡面的不必要的老化。烘干沉锡工艺OrmeconInternational酸洗水洗微蚀预浸沉锡热水洗DI水洗水洗水洗烘干沉锡后锡层的质量控制:-目视检查-锡厚检测-可焊性(正常的和155°C/4h老化后)沉锡工艺OrmeconInternational0.00.20.40.60.81.01.21.41.605101520ExpositionTime[min]LayerThickness[祄].沉锡的沉积曲线68°C,measuredwithGCM(coulombmetric)OrmeconInternational沉锡工艺(OrmeconIntl.产品)OrmeconInternationalUNICRONTMOrmeconInternationalUNICRONTM酸洗水洗微蚀预浸沉锡热水洗DI水洗水洗水洗烘干UNICRON是Cimatec和Unicron(Cimatec的附属机构)提供的沉锡工艺.这个工艺已经被不同设备制造商认可,包括Siemens,并且在德国、瑞士、中国的PCB厂家使用。OrmeconInternationalORMECONTMCSNOrmeconInternationalORMECONTMCSNORMECONCSN是OrmeconGmbH提供独特的沉锡工艺.这是一种拥有优势沉锡技术,它是基于一个包含有机金属(OM)独特预浸.ORMECONCSN已经被不同的设备制造商认可(包括Sams