《PCB流程HAL》PPT课件

1,非工程技术人员培训教材导师：宋国平GuoPing.Song,PCB流程-HAL&ENTEK,2,喷锡HASL(HotAirSolderLeveling)历史1970年代中期HASL就已发展出来。早期制程，即所谓“滚锡”(Rolltinning)，板子输送进表面沾有熔融态锡铅之滚轮，而将一层薄的锡铅转移至板子铜表面。目前仍有低层次单面硬板，或单面软板使用此种制程。,喷锡(HASL)发展史,3,垂直喷锡制程：垂直将板子浸入熔解的热锡炉中，再将多余锡铅以高压空气将之吹除。此制程逐渐改良成今日的喷锡制程，同时解决表面平整和孔塞的问题。但是垂直喷锡仍有很多的缺点，例如受热不平均，Pad下缘有锡垂(SolderSag)，铜溶出量太多等。,喷锡制程,4,水平喷锡1)1980年初期，水平喷锡被发展出来.2)其制程能力，较垂直喷锡好很多，有众多的优点。细线路可做到58milPitch以下。锡铅厚度均匀也较易控制。减少热冲击，减少铜溶出以及降低IMC层厚度。,喷锡制程,5,喷锡制程,6,HALCO350主机示意图,7,前清洁处理目的是将铜表面有机污染氧化物等去除。一般的处理方式如下:微蚀水洗酸洗（中和）水洗热风干,喷锡制程,8,预热预热段一般使用于水平喷锡，有四个功能：一、减少进入锡炉时对板面的热冲击；二、避免塞孔或孔小；三、接触锡炉时较快形成IMC-IntermetallicCompound以利上锡；四、减轻锡缸负荷。如不能加进此程序，浸锡时间须增加，尤其是厚度大于1.6mm的厚板；水平方式则一般采用IR机做预热，in-line输送以控制速度及温度。,喷锡制程,9,助焊剂的选择助焊剂要考虑的是它的粘度与酸度（活性），其适用范围和产品的种类，制程以及设备有很大的关连。譬如，水平喷锡的助焊剂粘度的选择，就必须较垂直喷锡低很多。因水平喷锡之浸锡时间短，所以助焊剂须以较快速度接触板面与孔内。,喷锡制程,10,上锡铅此段程序，是将板子完全浸入熔融态的锡炉中，液态Sn/Pb表面则覆盖乙二醇类（glycol)的抗氧化油，此油须与助焊剂相容。此步骤重要的是停留时间，以及因在高温锡炉中，如何克服板弯问题的产生。板子和锡接触的瞬间，铜表面即产生一薄层IMCCu6Sn5，有助后续零件焊接。此IMC层在一般储存环境下，厚度的成长有限，但若高温下，则厚度增长快速，反而会造成吃锡不良。,喷锡制程,11,垂直喷锡和水平喷锡的差别垂直喷锡从进入锡炉瞬间至离开锡炉瞬间的时间约是水平喷锡的二倍左右。整个PANEL受热的时间亦不均匀，而且水平喷锡板子有细小的滚轮压住，让板子维持同一平面。所以垂直喷锡一直有热冲击板子弯翘的问题存在。虽有公司特别设计夹具，减少其弯翘的情形，但产能却也因此减少。,喷锡制程,12,整平当板子完全覆盖锡铅后，接着经高压热风段将表面孔内多余的锡铅吹除，并且整平附着于PAD及孔壁的锡铅。其温度一般维持在220265。（垂直220245，水平245265）温度太低，会让仍是液状的锡铅表面白雾化及粗糙。温度太高则浪费电能、损坏板材及绿油。主要控制参数：1.设备种类2.板厚3.孔纵横比4.风刀,喷锡制程,13,影响锡铅层厚度，平整度，焊锡性的因素。1.风刀口至板子的距离2.风刀角度3.空气压力大小4.板子通过风刀的速度5.风刀的结构6.外层线路密度及结构第五、六项则和制程设备的选择及客户设计有很大关系。例如垂直喷锡，在PAD下缘，或孔下半部会有锡垂造成厚度不均及孔径问题。,喷锡制程,14,后清洁处理目的是将残留的助焊剂或其由锡炉带出之残油类物质洗除。,喷锡制程,15,后清洁制程的设计必须是板子清洗后：1、板弯曲维持最小比率；2、离子污染必须小于最高标准（一般为6.5g/cm2）；3、表面绝缘阻抗（SIR）必须达最低要求。（一般标准：MIN7.0108、AVE7.0109）喷锡水洗后35，85%RH，24小时后）4、板子表面无污垢、锡粉；5、板子必需干燥无水；,喷锡制程,16,OSP（OrganicSolderabilityPreservatives)OSP是OrganicSolderabilityPreservatives的简称，称为有机保焊膜，又称护铜剂，英文亦称之Preflux。制作流程如下：脱脂水洗微蚀水洗酸洗水洗吹干上膜DI水洗吹干,ENTEK-抗氧化处理,17,OSP的优缺点：A、护铜剂一般约0.4m的厚度就可以达到多次熔焊的目的；B、廉价及操作简单；C、贮存期比较长，一般要求的贮藏室可放一年仍不影响其功能；D、OSP膜厚透明，不易测量，太厚不利于焊接；OSP制程成本最低，操作简便，此制程因须装配厂修改设备及制程条件且重工性较差，因此普及度仍不佳。,ENTEK-抗氧化处理,18,主要物料/特性,19,制作能力,喷锡最大生产板尺寸：1824最大生产板厚度：3.2mm锡厚度范围：0.031.0milOSP膜厚度：0.20.5um最大生产板尺寸：24