【培训教材】锡膏基础知识生产工艺及使用问题讲解PPT(P77).ppt
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1、焊锡膏 助焊剂 清洗剂 OSP 油墨,锡膏制造与相关参数,锡膏的特性和各项参数:,组成部分: 锡粉 主要指标:成分和大小 助焊剂 主要指标: 松香,活性剂,触变剂 和溶剂,锡粉的成分直接影响到锡膏的熔点和可靠性等.锡粉的直 径大小分类按IPC标准可以分为几类,市场上常见的是三号和四号锡粉.,松香和活性剂都有预防氧化的功能, 松香还有去除氧化的功能. 触变剂的主要作用是防止各成分的分离. 溶剂的主要功能是溶解锡膏的各项成分, 使各成分能够均匀分布.,各成分的性能指标:,锡粉:可印刷性,锡球分布,焊接温度. 松香:可印刷性,焊接特性,预防潮湿的性能. 活性剂:焊接特性,锡球防止性,粘度的稳定性.
2、触变剂:可印刷性,埸陷流挂性(包括热流挂和冷流挂) 溶剂:置放时间,热流挂和印刷时间,Solder Powder,Thixotropy Agent,Activator,Resin,Solvent,锡粉的制造过程:,锡粉由液态焊料通过离心器的作用,最后经过分类而得出我们所需要的锡粉. 整个过程中我们需要控制氧气的含量.同时分类时我们会根据要求而筛选.,Liquid solder,Solder powder,O2 control,有铅焊錫粉末合金,銲錫粉末=錫鉛合金或是添加其他特殊金屬,*添加銀(Ag)金屬會使強度硬度增加,連機械強度耐疲勞也會增加。 *添加鉍(Bi)金屬會降低熔點並使焊點變得又硬
3、又脆,使焊點產生斷裂,但其導電性奇佳。 *鋅(Zn)是錫膏中極欲排除雜質之一,無法與錫鉛融合,經時變化後會析出,易造成焊點斷裂。,锡膏中助焊剂的配比:,A类,B类,添加剂:,卤化物 中性有机酸:活化锡铅表面 胺类:活化银表面 有机酸:高温下配合助焊剂除污 氯化胺(RA) 溶剂:溶解固化物、活性剂,需有挥发速率及沸点(坍塌、空洞) 触变剂:印刷成型 润湿剂 增黏剂:保持贴片后,REFLOW前黏性 防氧化剂:防止焊粉氧化,酚类 表面活性剂:降低焊剂表面张力,增加焊剂对焊粉及焊盘的亲润性 其它:厂家专利,相关测试参数:,金属含量 锡球 粘度 SIR (表面阻抗测试) 铜镜 铬酸银试纸,粘力 塌落性
4、可焊性 助焊剂绝缘性 酸度(mgKOH/g) 卤化物含量,影响粘度的因素:,焊膏中的金属含量 助焊剂的粘度 温度 焊膏寿命、储存情况 预搅拌,粘度,金属含量,锡膏的测试(一):,坍塌测试 冷坍塌测试,#1板在25 +/- 5C和湿度为50+/-10%的环境下放置30分钟 热坍塌测试,#2板在150+/-10C的电炉上加热10至15分钟,然后冷却到室温,锡膏的测试(二):,锡球: 锡球测试是测试锡膏回流后,在未润湿的底板上出现的小锡球 测试方法依照IPC-TM-650 的 2.4.43 回流后将样板放在10X或20X的显微镜下观察 无成簇或大锡球,显微镜下的锡粉,锡膏的测试(三):,粘度测试 :
5、 粘着力测试非常重要,对于测试在高速贴片过程中,锡膏对电子元件的粘接能力 粘着力的测试方法依照IPC-TM-650 的 2.4.44,锡膏的测试(四):,扩展率测试 : 扩展率是衡量锡膏活化性能的一个指标,锡膏的测试(五):,溶熔性测试: 试验基板为陶器板 试验温度为锡膏熔点加上50,合格品,不合格品,锡膏的测试(六):,焊接性测试: 试验基板为铜制板 试验温度为锡膏熔点加上50,Sn-Pb-0.4Ag,Sn-3Ag-0.5Cu,锡膏的分类:,从原料方面可以分为有铅和无铅锡膏 例:TAMURA有铅 RMA-20-21 无铅:TLF-204-111 从焊接条件上可以分为高温焊接和低温焊接用锡膏
6、例:TAMURA低温: TLF-401-11,低温焊接用锡膏曲线,焊錫粉末顆粒(一),一、單位類別 1、mesh:使用每英吋網目篩選所需焊錫粉末大小,通常用於不規則形狀之焊錫粉末。 2、 m:公制單位(10-3mm) ,使用光學檢測篩選所需焊錫球徑大小,粉末為規則形狀(真圓形) 才適用。,焊錫粉末顆粒(二),二、粉末形狀 1、不規則型:印刷後易下塌造成短路,球徑大小也難一致,較不適合fine pitch印刷作業。 2、規則型:因為是球形的關係,球徑大小也較規則,較適合fine pitch印刷作業,另外球型粉末在不活性氣體中製造,所以焊錫氧化率較低。,锡粉的分布图:,锡膏的粘度和触变值:,良好的
7、锡膏粘度值应在160 Pa s-240 Pa s之间.(PCU-205 10rpm 25) 触变值(TI)应在0.4-0.7之间. TI=log(viscosity of 3 rpm/viscosity of 30 rpm),转速(RPM),10,3,30,200,300,100,TI is big,TI is small,粘度,存贮与运输,锡膏的存贮:,存贮温度的要求: 锡膏需保存在10以下,根据原料不同,保质期为制造成品后90天或者180天. 存贮运输的要求: 需使用冷冻设备保存运输或者利用冰袋.,锡膏的回温与搅拌:,TAMURA锡膏从冷藏环境中取出后需在常温下回温1.5-3小时 TAMU
8、RA锡膏回温完成后需要搅拌2-5分钟,NG,NG,OK,印刷 PRINT,錫膏與印刷條件(參考值),触变值的大小与印刷关系:,刮刀的类型:,锡粉直径与钢网开孔之间的联系(一),reference,Relationship stencil opening and solder powder,Relationship stencil thickness and solder powder,锡粉直径与钢网开孔之间的联系(二),stencil,Reference Data,關於印刷速度,印刷速度如太快,會發生虛印、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
9、與基板接觸時間過長,而使錫膏流至反面,造成錫膏拉絲而出現小錫珠。當錫膏黏度太低,再連續印刷時易造成滲漏下塌而產生短路。,關於印刷壓力,印刷壓力過大時,鋼版前端會彎曲,易造成錫膏滲透,而產生小錫珠。相反如印刷壓力不足,無法達到良好印刷效果,可能會造成漏印虛印等等現象。適當印刷壓力不但可保護鋼版、刮刀更可確保產品良率穩定。,印刷速度太快 调整印刷速度,钢网不下锡 调整脱网速度,刮刀压力过大 减小刮刀压力,印刷不良模拟图片(一),减小印刷压力 减小刮刀速度,检查钢网是否与PCB对准,检查锡膏粘度与触变值,印刷不良模拟图片(二),不良现象解析(参考):,锡珠产生的原因(一):,印刷过后网板上沾有流挂的
10、锡.,锡粉氧化,锡膏超过了保质期限,锡珠产生的原因(二):,锡膏印刷量过大,钢网开孔不佳,印刷速度过慢,锡珠解决方案(参考):,改变钢网开孔方式 调整钢网厚度(例如:从0.15mm改为0.12mm),锡珠现象影像:,立碑现象的原因分析:,PCB板温不均匀 PAD水平高度不统一 钢网开孔方式不佳 PS:含有少量银元素的锡膏此不良会有明显减少.,立碑现象解析:,PCB预热不够,在进入回流前焊点温度不均,造成焊锡的熔融时间不统一,一侧张力较大. PAD焊点高度不水平 锡膏印刷不良 钢网未做防立碑处理(参考),空洞(VOID)现象解析:,Reflow,Void,由于无铅锡膏的成分特性,存在于锡膏中的气
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