ENTEK制程教材.ppt

柏拉圖綠色環保製程 -ENTEK制程-,柏拉圖工程經理:王煌桂,Organic Solderability Preservatives (有機保焊膜),PLATO,ENTEK是指美商Enthone公司近年來所提供一種有機護銅劑之濕製程技術,是一種商業名稱. 目前我廠使用的ENTEK線藥水為 TAMURA公司提供之WPF-19護銅藥水.,ENTEKT簡介,PLATO,ENTEK藥水演變,106A (吃錫效果差,不適於化金板,IR=2-3次),106A(V) (106A 改良品,不適於化金板,IR=2-3次),207 (適於化金板類,銅離子要求高500PPM以上,IR=2-3次),WPF-15 (不適於無鉛製程,IR=3-4次),WPF-19(不適於化金板,適於無鉛製程IR=4-5次),WPF-21(適於化金板,適於無鉛製程IR=4-5,次IR=4-5次),PLATO,WPF-19與WPF-207之比較,WPF-207用於選擇性化金板和裸銅板之銅面保護,槽液中銅離子含量极低,最高不超過5PPM(WPF-19為70-150PPM),當銅離子超過一定量時,所生產的選擇性化金板就會發生金面氧化異色等不良現象,此現象為ENTEK生產中最大難點.,PLATO,WPF-19與WPF-207之比較,WPF-19沒有預浸流程,在其本身的藥液中就含銅離子,所以不可生產選擇性化金板,但其生產的祼銅板具有可過回焊5次的優良特性,有利於客戶之後續上件生產.,PLATO,WPF-19之特長(一),1.可以在銅箔表面形面具有優異耐熱 性的有機保護膜. 2.較以往的水溶性助焊液,其耐熱性有 過而無不及,即使在數次的回焊處理 後,仍可確保優異的焊接性. 3.具有极高的沾錫擴散性.,PLATO,4.適合使用於無鉛焊錫的回溶焊接. 5.僅需60-90s的處理時間即可形成保護 膜. 6.同於所形成有保護膜极薄而均,勻可以 確保銅箔焊接的平滑性,適合用來高密 度組裝PCB. 7.由於不含有機溶劑,不具有引火性.,WPF-19之特長(二),PLATO,相關表面處理特點,HAL之限製性: 焊墊錫厚不均, 可因高溫和長時間老化而產生介面金屬(IMC)導致吃錫不良. 化鎳金: 一種平坦表面處理,廣泛用於熱應力不宜的薄板場合,當金融入錫槽達5%時易出現吃錫不良.,PLATO,O.S.P與HAL之對比(二),O.S.P膜之優勢: 1.環保產品,替代HAL,降低環境污染.降低離子污染,低成本之水平線操作. 2.改善線路板之結構穩定性,使SMT平坦化,減低精密零件移位之機率. 3.與HAL和ENIG相比各有優勢.,PLATO,O.S.P藥水優勢(三),1.環保,水溶性良好. 2.可耐高熱銲錫製程. 3.簡化製程,取代噴錫. 4.管理簡單. 5.與後焊劑(Post-flux)相容. 6.易重工,便宜,易操作,焊性佳. 7.不含sony要求禁止的13大有害物質.,PLATO,ENTEK線缺點:,1.OSP膜厚不易檢測,膜硬度較差(2-2.5H). 2.焊墊銅面呈現不同顏色變化,易引起誤判. 3.OSP膜與免洗錫膏(低活性)匹配不良,而導致銲錫不良. 4.多次焊接應在特定環境(無氧)中進行. 5.化金板選擇性ENTEK易出現金面異色. 6.皮膜不導電,不易重測. 7.ENTEK膜不耐醇類物質,不能進行IPA檢測污染度.,PLATO,ENTEK線之流程(一),脫脂-水洗-微蝕-水洗-酸洗- 水洗-水洗-水洗-O.S.P-水洗- 烘干-冷卻,PLATO,ENTEK線之流程(二),ENTEK前處理 脫脂,微蝕均為ENTEK前處理過程,其作用是為了清潔板面和使板面活化,使O.S.P膜更易形成 銅箔的微蝕量必須在1-2um,一般現場控制在:50+10u”.,PLATO,微蝕作用規律:,PLATO,ENTEK線之流程(三),WPF-19的操作條件: 處理溫度:40-50 處理時間:60-90s 有效成分濃度:100+10% 酸價:260+20 PH:3.60+0.10,PLATO,OSP皮膜反應原理(一),綠漆后裸銅待焊面上,經烷基苯咪唑ABI之類的化學品浸泡處理,在清潔的銅表面上,形成一層有機銅錯合物的棕色具有保護性的有機物銅皮膜.,PLATO,OSP皮膜反應原理,原液結構,Entek膜,PLATO,OSP皮膜反應原理(二),首先在銅表面吸附“烷基苯咪唑”,然后進行苯駢咪唑系樹脂N-H部分的氫抽出,以形成“苯駢咪唑系樹脂銅錯體”,因為氫抽出而產生N:,部分的液體中會吸著銅離子.在這個銅離子上會再次吸著“苯駢咪唑樹脂”,如此反應的重複結果就會形成皮膜.,PLATO,最佳膜厚管控(一),1.溫度: WPF-19的膜厚會隨著液溫的上升面增加.(MAX:50度,正比) 2.時間: PCB在WPF-19液中的浸泡時間越長,膜厚也越厚(60-90秒,正比),PLATO,最佳膜厚管控(二),3.液流量: WPF-19液的搖動越強,膜厚也越厚,要獲得均勻的膜厚,液流量需在80L/min以上.(正比) 4.有效成份濃度: 有效成分濃度的減少,會導致皮膜減薄,應避免有效成分濃度低於90%.(正比),PLATO,最佳膜厚管控(三),5.酸價: 酸價越高,皮膜就越薄,反之,酸價越低,皮膜就越厚,而且還有結晶析出(反比). 6.PH值: PH值越高,皮膜就越厚;反之,PH值越低,皮膜就越薄(正比).,PLATO,WPF-19之槽液管理(一),若有以下情形,WPF-19需換新液: 1.槽內的WPF-19液外觀上有變色,或 因基板屑,灰塵等而污染時. 2.有硫酸離子從微蝕液槽混進時.只要 有30PPM的硫酸離子(S元素100PPM) 混進,皮膜便會減薄,耐熱性也將顯著 劣化.,PLATO,WPF-19之槽液管理(二),3.基板處理不干凈時,或有金屬離子從水洗中進時便會導致皮膜減薄(會造成影響的金屬離子有Fe,Na ,Ca,Mn,CL等). 4.即使WPF-19液在管理範圍內,其他槽也無異常,但WPF-19之皮膜卻會降低至0.1um以下時.,PLATO,ENTEK線操作作業事項,1.保持海棉滾輪之清潔1次/4Hr,開機前要進行清洗. 2.OSP後之純水洗PH值5(SPEC:5-9). 3.水洗段槽體應保持槽體清潔洗潔,清潔用酸洗循環. 4.O.S.P槽槽液出現油污,應用吸油紙進行吸附.,PLATO,ENTEK線操作作業事項,5.停機未作板時,O.S.P槽槽液溫度應保持在設定範圍(40度) 6.停機時,各槽槽液要進行加熱循環30min/班以上 7.開機作板時,先要對各槽加熱循環30min以上,再走報廢(DUMMY)板試板OK後方可正常生產.,PLATO,ENTEK之外觀/膜厚檢驗,1.外觀檢查: O.S.P膜為均勻紅棕色薄膜,無白點,黑色髒點和水紋. 2.膜厚測量: WPF-19膜厚一般控制在0.15-0.25um.,PLATO,ENTEK不良-OSP膜面異色,原因分析,1.水洗不潔. 2.海綿滾輪保養不當.,PLATO,ENTEK不良-膜厚不夠,速度調節不當 前處理不淨 護銅槽參數不當 水洗PH5以下,PLATO,ENTEK之信賴性檢驗,1.漂錫TEST:280/3-5s,上錫率95%以上. 2.浸錫TEST:280/10s,上錫率為100%. 3.沾錫天平試驗:SPEC:t1秒F10.2mN,F20.16mN. 4.IR回焊試驗:spec 1次,T(峰值)=235. 5.Thermal-shock test:300次,(T=-55/5min 125/5min=one cycle-time),PLATO,IR PROFILE,PLATO,Entek板可經260度高溫下作業,TAMRRA產品銲錫性對比,TAMURA 產品優劣:WPF-21WPF-19WPF-207,IR PI