喷锡工序工艺教材.doc

喷锡工序工艺培训教材一、喷锡简介1.1基本概念喷锡、又称热平整平（HASL），是在铜表面上涂覆一层锡铅合金，防止铜面氧化进而为后续装配制程提供良好的焊接基地为什么叫热风整平呢？它实际上是把浸焊和热风整平二者结合起来，在印制板金属化孔内和印制导线上涂覆共晶焊料的工艺其过程是先在印制板上浸上助焊剂，随后在溶融的焊料里浸涂，最后在两片风刀之间通过，用风刀中的热压缩空气把印制板上的多余焊料吹掉，同时排除金属孔内的多余焊料，从而得到一个光亮，平整，均匀的焊料涂层1.2特点 用热风整平进行的焊料涂覆的最突出的优点是涂层组成始终保持不变，印制线路边缘可以得到完全保护热风整平相对其它表面处理成本较低，工艺成熟，可焊性能好，但其表面没有沉镍金和OSP平整，所以一般只应用于焊接 热风整平技术是目前应用较为成熟的工艺，但因为其工艺处在一个高温高压的动态环境中，品质难以控制稳定二、喷锡流程及原理2.1流程包红胶→冷辘→焗板→热辘→  入板→微蚀→水洗→干板→过松香→喷锡→浮床→热水洗→磨刷洗板→水洗→干板→出板注：加框的为有金手指的喷锡板所需步骤2.2原理喷锡的基本过程是焊垫通过助焊剂与高温锡形成铜锡合金（IMC），然后通过高温、高压气体达到焊垫平整的目的。

1． 前处理：获得清洁、新鲜的焊盘2．  干板：获得清洁，干燥的PCB，吹干板面和孔内的的水珠3． 助焊剂或松香机作用是：a.清洁铜面，降低锡铅的内聚力，使焊垫平整；         b.助焊剂为微酸性，水溶、腐蚀性低，易清洗         c.传热介质，使熔锡与铜面迅速形成铜锡合金4． 锡炉和风刀是的关键部分作用：涂覆焊锡和焊垫的整平；锡铅液表面浮盖一层高温油，作用是防止锡液氧化，增加润滑；锥形传动滚轮（行辘），避免板面触痕，锡液温度控制很严格，太高易甩绿油或爆板，太低易出现锡面粗糙、桥接等风压、风温、风刀角度，行板速度也都视不同情况严格控制5． 空气浮床的作用：冷却板子，避免焊垫有触痕6． 后处理：清洗残留松香，热油、浮锡渣三，各物料作用1. NPS：用于前处理微蚀的开缸和补加，清洁印制板；2. 硫酸：用于前处理微蚀的开缸和补加，清洁印制板；3. 松香：采用W—2308松香，用于松香缸的开缸和不加；主要作用：活化印制板上暴露的铜表面；改善焊料在铜表面的湿润性；保证层压板表面不过热，在整平后冷却时为焊料提供保护作用防止焊料氧化，同时阻止焊料粘在阻焊涂层上，以防止焊料在焊盘间桥连。

特性：a.必须是水溶性的，使板面残留物少，不会在板面形成离子污染，易清洗，无毒，满足环保要求，对人体危害性不大；b.具有良好的活性，能很好的去除铜面的氧化层，提高焊料在铜表面的湿润性；c.良好的热稳定性，防止绿油及基材受到高温冲击；d.良好的粘度，粘度决定助焊剂的流动性，为了使焊料和层压板表面得到完全的保护，助焊剂必须有一定的粘度，粘度小的助焊剂焊料易粘附到层压板表面上，并易在IC等密集处产生桥连；e.适宜的酸度，酸度过高会造成阻焊层剥离，喷板后易产生锡面发黑；f.气味要不刺激，不能对操作者的呼吸产生影响4.锡铅焊料：用于锡缸开缸和补加，锡铅含量比例为63：37四：工艺参数4.1前处理参数 NPS：120-180g/l 调整值：150g/l 硫酸：20-30ml/l 调整值：25ml/l 温度：33 ±3℃ 调整值：33℃ 速度：3.5±0.5m/min干燥：热风温度：80±10℃各表压及给水流量 微蚀段表压：1.5±0.5kg/cm2 循环水洗表压：1±0.5kg/cm2 化学清洗表压：1±0.5kg/cm2 低压水洗表压：0.7±0.3kg/cm2 中压水洗表压：3±1kg/cm2给水流量：7±31/min4.2喷锡参数 参数控制项目最佳状态除铜槽温度（捞锡）195±5℃锡炉温度230～260℃245-250℃搅拌槽温度240±20℃浸锡参考时间1~6Sec2~3Sec（普通板件）风刀温度220～260℃风刀角度4~8前风刀4、后风刀8喷气压1.0～4.0kg／cm^23kg/cm^2贮气缸气压6.5～7.5kg／cm^27.0kg/cm^2喷气时间2±1sec机臂上升速度在喷气时间设定1秒内完成铅锡中锡含量60～64％铅锡中铜含量〈0.3％前后风刀距夹具距离2~6mm4mm4．3后处理参数各表压及给水量； 热水洗压力：1±0.5kg/cm2 复合水洗中压：3±1kg/cm2 给水流量：7±31/min干燥热风温度：80±10℃热水洗温度：35～55℃五：注意事项(1) 生产厚度、品种不同的板，放板前需做相应调试和调整。

2) 连续生产时经常检查锡温、气温、预热温是否达到要求3) 手不能直接接触板面4) 喷锡后不能立即接触板面，需铅锡足够冷凝后方可触及，以防铅锡层不良5) 加微蚀剂时，应先完全溶解后加入微蚀槽6) 对于薄板、塞油板、厚板等特殊板件可以适当调整浸锡时间、喷气压力、锡炉温度等参数具体视试喷效果而定7) 当出现以下几种情况时，必须更换松香：a. 粘度变稠，影响松香泵的运转；b. b出现较多杂质、沉淀物；c. 正常板件出现露铜、锡面颜色不良等缺陷六：技术指导6.1 返工指导(1) 板件最大返工次数≤2，返工板件必须隔离并做好返工记录2) 板厚>2.3mm时必须烘板120℃×2.0h，预防爆板3) 孔细、露铜、锡厚、锡尾等可结合缺点的多寡，采取直接进行返工或修理的方法4) 对普通的绿油剥离板件一般需加烘145℃×0.5h；对于塞油类型的绿油剥离板件一般需加烘先80℃×1.0h 再145℃×0.5h5) 对易出现标靶点脱落或孤立线剥离，需在相关地方贴胶带保护6.2金指上锡(1) 冷压1次，热压1次；冷压时板走向：红胶带与压辊垂直；热压时板走向：红胶带与压辊平行；(2) 小于1.0MM的薄板，采用插架烘:烘130度、0.5小时；压板前必须调大压辊的压力，使得红胶带压得比较紧。

3) 大于2.3MM的厚板，采用插架烘:烘130度、0.5小时；(4) 压板的烘箱温度要定期（1次/月）测试、校正；(5) 烘压好板件停留时间不超过24小时；(6) 使用胶带时, 发现胶带边缘有流胶、分层现象, 需停止使用；(7) 垂直喷锡时必须保证红胶带与风刀方向垂直，防止金指上锡；(8) 对于红胶带分段贴而条数超过8条（单面）的金指板件允许收板后撕红胶带，但是停留时间不超过24小时6.3镀金板件胶迹露铜(1) 每班生产前，必须用酒精和软布擦洗压辊，不能残留胶迹生产负责2) 压辊翻磨频率为：1次/2月，备用压辊1对；压辊保养周期为：1次/月设备负责3) 发现板件有蓝胶带残留于板面，压板人员有权将板件退回前工序处理4) 发现有胶迹的镀金板件，常规处理方法有：A.采用酒精擦洗；B.用除油+微蚀处理； . 用5-10%的NaOH碱洗具体处理方法由工艺指导确认6.4邮票孔塞锡珠： 措施主要是提高锡温、延长浸锡时间、加大气压浸锡时间延长到3-4秒，锡温提高到250-60摄氏度，气压加大到3.0-4.0KG/CM2；对于厚板塞锡珠，可采用连续喷两次的方法，具体由工艺确定6.5孔小(1) 镀层厚的板件根据其厚度适当加大微蚀，调整气压、风刀距离、风刀角度，喷薄锡；(2) 小于0.7MM薄板类型的板件，可以改变微蚀速度为V=2.5-3.5M/MIN，加大微蚀量，加大风刀气压，调整风刀距离，具体由工艺现在确认。

6.6渗油露铜(1) 可以在B或C线的蚀刻线的退膜段退膜，速度大约为1.0M/MIN，视具体情况定2) 可以配5-8%氢氧化钠溶液，温度在40-50华氏度，浸泡1-2MIN，视具体情况定3) 具体处理方法由工艺指导确认七、缺陷及解决方法问题可能原因解决方法不上锡（露铜）A.  前处理不良B. 冲板不净，渗油、绿油上PADC. 金手指工序包蓝胶留有残胶                        A.  定期换缸及药水化验分析后生产B.  知会绿油工序改善C. 检查并改正辘胶及镀板条件,换用合适蓝胶线路上锡A.  导轨，风刀擦花线路B. 操作不正确擦花线路A.  定期清洗风刀和导轨B.  小心操作锡面粗糙熔锡不良A.  锡温度不够B. 溶锡中铜杂质过高C. 绿油冲板不净A.  适当升温B.  做铜处理C. 知会绿油工序改善或返喷塞孔A.  风刀内有杂物B. 风刀角度过大A．  行速过快A.  清风刀B.  降低角度A．  降行速桥接A.  锡温不够B. 行速太快C. 松香老化，导热性不良A.  适当升温B.  降低行速C. 更换松香上锡不良A.  前处理不良B. 冲板不净，渗油，弹油上PADC. 松香老化A.  定期换缸及药水分析化验后生产B.  知会绿油工序改善C. 更换锡面发白，无光泽A.  风压过大B. 热风温度过低C. 风刀角度过大D. Flux水份过高E. 风源水份过高F.  热板未冷却过水洗A.  适当降低风压B.  适当提高风温C. 调小角度D. 检查是否暴露时间长吸水过多并更换E.  降低风源水分含量F.  先过浮床冷却后再水洗甩油或起泡A.  防焊漆使用不当，品质不良B. 锡槽温度太高C. 浸锡时间过长A.  改善绿油品质B.  适当降低锡温C. 适当缩短浸锡时间八．无铅喷锡工艺介绍8.1背景：所谓无铅喷锡，顾名思义就是不含有铅，是环保型的。

其产生的背景是欧盟规定从2006年7月1日开始，禁止铅和其它5种有毒物质在电子产品中的蓄意应用所以无铅喷锡工艺被提到日程上来，并越来越受到青睐8.2无铅工艺及与有铅对比相同处：我司采用的无铅焊料是含铜量为0.7%的锡条作为无铅喷锡的前处理和后处理都与正常的喷锡是一样的通过较长一段时间的应用，其松香也没有什么区别，目前我司的无铅和有铅都是用W-2308，效果不错不同处：a． 无铅是不含铅的，更准确的说其含铅量≤0.1%，而含铜量为0.7%；而有铅则含铅量为37%，含铜量≤0.3%；b． 锡铜的共熔点为227度，而锡铅的共熔点为183度可见，无铅喷锡的温度明显要比无铅高具体见工艺参数c． 捞铜不一样：锡缸中的富集的铜主要以Sn5Cu6的形式存在，其密度为8.28Kg/L，而铅锡的密度为8.8 Kg/L，因此以前的喷锡除铜采取了设定温度在195℃，待其降温到195℃后，由于铅锡的熔点为183℃尚为液态，且密度大于Sn5Cu6，在这种情况下Sn5Cu6会浮在除铜槽的上面，所以可以通过捞铜的方式除铜而无铅喷锡的锡铜合金的熔点为226.。