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錫膏介紹IDE生產技朮部制程工藝課王才大綱一.錫膏的定義二.錫膏的成份三.錫膏的工藝特點四.錫膏的焊接五.錫膏的保存六.錫膏在使用中應注意事項七.兩種錫膏對比錫膏介紹一.錫膏的定義錫膏由金屬粉末(錫粉)和助焊劑均勻混合成的膏狀體.焊膏粉通常是由氮氣霧化或轉碟法制造,后經絲網篩選而成.助焊是由粘結劑(樹脂),溶劑,活性劑,觸變劑及其它添加劑組成,它對焊膏從絲綢印刷到焊接整個過程起著至關重要的作用二.錫膏的成份錫膏是由錫粉和助焊劑組成的﹐錫粉所占的比例約為90%﹐其余為助焊劑.按錫粉的顆粒大小通常可分為三類﹕類型網眼大小顆粒大小IPCTYPE2-200/+32545-75微米IPCTYPE3-325/+50025-45微米IPCTYPE4-400/+63520-38微米1錫粉几種類型用途TYPE2型用於標准的SMT,間距為50mil,當間距小到30mil時,必須用TYPE3型焊膏TYPE3型用於小間距技術(30mil-15mil),在間距為15mil或更小時,要用TYPE4型焊膏.這即是UFPT(極小間距技術)目前SMT除V980系列使用TYPE4外﹐其余機種均為TYPE3(包括控制板)錫粉之要求愈圓愈好愈小愈均勻愈好(流動性佳,成形佳)氧化層愈薄愈好常用錫膏中金屬成份比例1.錫膏分為有鉛和無鉛兩類:有鉛類﹕Sn63/Pb37Sn62/Pb36/Ag2或Sn60/Pb40等﹐2%的銀合金通常用於錫鉛金產生弱粘合的場合无铅類﹕Sn95.5/Ag3.8/Cu0.7本單位目前使用基本都是無鉛類2.其它有鉛類合金比例:Sn43/Pb43/Bi14Sn42/Bi58低溫運用Sn96/Ag4Sn95/Sb5高溫無鉛高張力Sn10/Pb90Sn10/Pb88/Ag2Sn5/Pb93.5/Ag1.5高溫高張力低價值2助焊劑成份Rosin(松香)Activator(活化劑)ThixotropicAgent(抗垂流劑)Solvent(溶劑)助焊劑作用產生適中黏度才可印刷清除零件,pad,solder之氧化層減少Solder表面張力以增加焊錫性防止加熱過程中再氧化三.焊膏的工藝特點1.合金熔點:根據焊接溫度不同,可選擇不同溶點的焊錫膏.對表面貼裝來說,有铅的焊膏的熔點一般為179-183℃,无铅的焊膏的熔點一般為217℃.2.助焊劑活性:無活性(R);中等活性(RMA);活性(RA);超活性(R)3.焊膏的粘性:根據工藝手段的不同來選擇4.清洗方式:溶劑清洗,水清洗和免清洗,免清洗是當今電子行業發展的方向清洗工藝與免清洗工藝當錫膏焊接后殘留物有害時,必須清洗.所謂有害是指:＃危害在使用中焊接或電路的可靠性＃妨礙隨后的工藝步驟＃外(美)觀上不能接受清洗或不洗取決於目標可靠性、工藝及工藝、以及期望的外觀清洗原理:殘留物與板面之間,是以何種機理作用產生附著作用的.若根本沒有固著作用時,則就很容易加以清洗了.助焊劑殘渣、錫球以及膠帶的殘膠等污染物與板面之間的固著作用有數種機理存在,但清除的途徑必定要使其“附著鍵”先行減弱,接著才能再加把勁予以除云.本單位目前均采用免清洗工藝四.錫膏的焊接過程預熱升溫迴焊冷卻預熱從室溫升至120℃-160℃的區域,在這個區域整個電路板平穩的升溫,錫膏中的溶劑成分開始蒸發,升溫速度應在1至30℃/S,時間應在2分鐘內,過快會產生熱沖擊,電路的元件都有可能受損;過慢則熔劑發揮的不充分,影響焊接質量.升溫從120℃-160℃升至焊膏熔點的區域,此時焊膏中的揮發物去除,助焊劑被激活,到保溫區結束.焊盤,焊料球及元件方腳上的氧化物被去除,整個電路板的溫度達到平衡.迴焊溫度高于焊膏熔點的區域.焊膏在該區域熔化,並以液態保持一段時間,以形成穩固的焊點,迴流區峰值不般溫度為215℃-225℃,最高不應超過235℃,峰值溫度應於焊點熔點20℃左右,時間為30-60S,最長為1.5分;若時間過長,助焊劑會產生有害的金屬化合物,焊點變脆,元件和電路板也可能受損.冷卻從熔點降至室溫的區域.電路板由高溫冷卻,速度不宜過快,否則內部的熱應力沒有完全釋放,會使電路板和元件產生變形,冷卻區不宜超過4℃/S.五.錫膏的保存1.焊膏應在低溫下保存,溫度過高或過低都會引起焊膏變質:NC-SMQ230Pb-Free:在-20~5℃时可存储6个月,在25℃时大约可存储3个月.RMA-SMQ51AC:的存储温度不能超过25℃,在20~+21℃时可存储6个月.2.錫膏入庫應遵循先進先出原則﹐未用完之錫膏應密封放回冷庫保存﹐再次使用時應先用未用完之錫膏錫膏對時間環境的要求•開罐後印刷作業環境溫度23±4℃,24小時內用完超時報廢•使用時建議作業環境溫度23±4℃;相對濕度40%--70%.•印刷後4小時內過Air-reflow刮除清洗重印六.錫膏在使用中應注意事項目的:爲錫膏使用過程中提供正確指導,避免因回溫,或其它原因破壞錫膏原有特性,影響SMT印刷質量范圍﹕適用於錫膏使用工站的操作.1.回溫區和待回溫區的管控對已回溫區和待回溫區進行區分標識.嚴格執行回溫錫膏先進先出的原則認真填寫錫膏瓶上的隨瓶標簽(下表)日期時間簽名從冰箱取出時間開蓋時間開蓋后返回儲存時間再次取出時間再次使用時間2.錫膏的領用及使用2.1各線按需求量領取錫膏﹐第一次只許領取一瓶﹐以后拿空瓶到Kitting換取錫膏﹐保証線上只有一瓶錫膏在線上使用﹐使線上領用的錫膏能及及時用完﹐(把沾有錫膏的空瓶集中丟棄更符合環保ISO-14000認証的要求),線線上允許留有一個空瓶﹐用于換洗鋼網﹐換線﹐停線收錫膏使用.線上最多只允許2瓶錫膏存在(一瓶內有錫膏一瓶為空瓶).2.2新錫膏開瓶后﹐必須把密封蓋保留﹐添加完錫膏后必須及時加密封蓋及外蓋2.3收錫膏時﹐新舊錫膏應分瓶裝放﹐一瓶只能裝3/4瓶﹐并加蓋密封蓋和外蓋后及時轉存冰箱或轉為其他線使用.2.4當產線放假或停線時﹐應當合理調配和線別共享錫膏﹐以減少重回冰箱的數量3.錫膏第2次使用3.1產線在領用錫膏時應先領用已經開過封的錫膏﹐并仔細檢查錫膏外觀,發現干皮和結快或其他異常(如發現錫膏與新錫膏的黏度相異)應及時通知現場主管﹐品保確認是否需要報廢.3.2已開過封過的錫膏只能再使用1次。還未用完的應報廢防止影響產品品質.4.錫膏印刷時注意事項生產前1檢查錫膏的回溫時間是否達到6-8小時2檢查錫膏是否為所生產機種對應錫膏3注意PCB兩面所用錫膏是否一致4攪拌錫膏約3分鐘﹐注意錫膏黏稠度﹐是否有干皮﹐雜質等.5攪拌時使刮刀保持一個方向﹐避免刮刀碰到錫膏瓶壁4.錫膏印刷時注意事項生產中1添加錫膏應采取小量多次﹐1小時--2小時增加一次為適,添加錫膏前應先攪拌﹐每半小時應把刮刀兩旁的錫膏刮至中間.2產線更換不同型號不同品牌的錫膏﹐必須把鋼網﹐刮刀﹐攪拌刀上的錫膏清洗干淨后才能切換.3印刷行程中﹐在印刷與脫膜時﹐不要觸及鋼網4生產開始(或更換鋼網)印刷出的第一塊應進行全檢其印刷效果﹐若發現少錫﹐連錫等應檢查其鋼網是否堵孔﹐損壞﹐通知生技檢查其印刷參數是否正確.5連續生產時﹐每印刷十片應至少全檢1片﹐看是否有少錫﹐連錫等印刷不良﹔為了保証其印刷效果﹐連續印刷4小時應把鋼網放到鋼網清洗機里清洗一次(濕洗15分鐘﹐干吹10分鐘)6當由于機故或臨時斷料超過1小時﹐應把鋼網上的錫膏回收到錫膏瓶當中﹐再把鋼網放到鋼網清洗機清洗﹐停線半小時再印刷﹐應檢查鋼網是否有堵孔.7生產中﹐2小時送2Panel(前后刮刀)錫膏板至IPQC錫膏測量儀測量錫膏厚度.4.錫膏印刷時注意事項生產后1當產線停線﹐應及時(最好是線上最后一片剛進回焊爐時)把鋼網上的錫膏回收到空的錫膏瓶中﹐若其他產線還在生產即可將錫膏送其他產線繼續使用﹐以減少重回冰箱的數量.2回收錫膏時﹐應新舊錫膏進行分開裝瓶3停線后﹐產線應及時把鋼網送鋼網清洗機清洗干淨后送備品室歸位.以防孔壁的錫珠固化﹐難以清洗.七.目前所使用錫膏品種對比SMT現使用錫膏有兩種﹕用在MotoIDEN用在MotoPCS兩種錫膏對比INDIUM(NC-SMQ230)ASH(ACS-LF170)成份Sn95.5Ag3.8Cu0.7Sn95.5Ag3.8Cu0.7網眼大小-325/+500-400/+635顆粒大小25-45um20-40um金屬成份含量89.3%(89.3+0.1)%儲存溫度-20--+5℃0--+10℃單瓶重量500g500g