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PCB教材-13 金手指-喷锡

PCB教材-13 金手指-喷锡
PCB教材-13 金手指-喷锡

十三 金手指,噴錫( Gold Finger & HAL )
13.1 製程目的 A.金手指(Gold Finger,或稱 Edge Connector)設計的目的,在於藉由 connector 連接器的插接作為板 對外連絡的出口,因此須要金手指製程.之所以選擇金是因為 它優越的導電度及抗氧化性.但因為 金的成本極高所以只應用於金手指,局部鍍或化學金,如 bonding pad 等.圖 13.1 是金手指差入連接 器中的示意圖.
B. 噴錫的目的,在保護銅表面並提供後續裝配製程的良好焊接基地. 13.2 製造流程 金手指→噴錫 13.2.1 金手指 A. 步驟: 貼膠→割膠→自動鍍鎳金→撕膠→水洗吹乾 B. 作業及注意事項 a. 貼膠,割膠的目的,是讓板子僅露出欲鍍金手指之部份線路,其它則以膠帶貼住防鍍.此步驟 是最耗人力的,不熟練的作業員還可能割傷板材.現有自動貼,割膠機上市,但仍不成熟.須注意殘膠 的問題. b. 鍍鎳在此是作為金層與銅層之間的屏障,防止銅 migration.為提高生產速率及節 省金用 量,現在幾乎都用輸送帶式直立進行之自動鍍鎳金設備,鎳液則是鎳含量 甚高而鍍層應力極低 的氨基磺酸鎳(Nickel Sulfamate Ni(NH2SO3)2 ) c. 鍍金無固定的基本配方,除金鹽 (Potassium Gold Cyanide 金氰化鉀,簡稱 PGC ) 以外, 其餘各種成份都是專密的,目前不管酸性中性甚至鹼性鍍金所用的純金都 是來自純度很高的金 鹽為純白色的結晶,不含結晶水,依結晶條件不同有大結晶及細小的結晶,前者在高濃度的 PGC 水溶液中緩慢而穩定自然形成的,後者是 快速冷卻並攪拌而得到的結晶,市場上多為後者.

d. 酸性鍍金(PH 3.5~5.0)是使用非溶解性陽極,最廣用的是鈦網上附著有白金,或鉭網 (Tantalam) 上附著白金層,後者較貴壽命也較長。 e. 自動前進溝槽式的自動鍍金是把陽極放在構槽的兩旁,由輸送帶推動板子行進於槽中 央,其電流的接通是由黃銅電刷(在槽上方輸送帶兩側)接觸板子上方突出 槽外的線路所導入, 只要板子進鍍槽就立即接通電流,各鍍槽與水洗槽間皆有緩衝室並用橡膠軟墊隔絕以降低 drag in/out,故減少鈍化的發生,降低脫皮的可能。 f. 酸金的陰極效率並不好,即使全新鍍液也只有 30-40% 而已,且因逐漸老化及污染而降 低到 15% 左右。 故酸金鍍液的攪拌是非常重要, g. 在鍍金的過程中陰極上因效率降低而發生較多的氫氣使液中的氫離子減少,因而 PH 值 有漸漸上升的情形,此種現象在鈷系或鎳系或二者並用之酸金製程中都會發生。當 PH 值漸升 高時鍍層中的鈷或鎳量會降低,會影響鍍層的硬度甚至疏孔度,故須每日測其 PH 值。通常液 中都有大量的緩衝導電鹽類,故 PH 值不會發生較大 的變化,除非常異常的情形發生。 h. 金屬污染 鉛:對鈷系酸金而言,鉛是造成鍍層疏孔 (pore)最直接的原因.(剝錫鉛製程要注 意) 超出 10ppm 即有不良影響. 銅:是另一項容易帶入金槽的污染,到達 100ppm 時會造成鍍層應 力破製,不過液中的銅會漸被鍍在金層中,只要消除了帶入來源銅的污染不會造成太大的害處。 鐵:鐵污染達 50ppm 時也會造成疏孔,也需要加以處理。 C.金手指之品質重點 a.厚度 b.硬度 c.疏孔度 (porosity) d.附著力 Adhesion e.外觀:針點,凹陷,刮傷,燒焦等.
13.2.2 噴錫 HASL(Hot Air Solder Leveling) A 歷史 從 1970 年代中期 HASL 就己發展出來。早期製程,即所謂"滾錫"(Roll tinning),板子輸送進表 面沾有熔融態錫鉛之滾輪,而將一層薄的錫鉛轉移至板子銅表面。目前仍有低層次單面硬板, 或單面軟板使用此種製程。接下來因有鍍通孔的發展及錫鉛平坦度問題,因此垂直將板子浸入 熔解的熱錫爐中,再將多餘錫鉛以高壓空氣將之吹除。此製程逐漸改良成今日的噴錫製程,同 時解決表面平整和孔塞的問題。但是垂直噴錫仍計多的缺點,例如受熱不平均 Pad 下緣有錫垂 (Solder Sag),銅溶出量太多等,因此,於 1980 年初期,水平噴錫被發展出來,其製程能力,較 垂直噴錫好很多,有眾多的優點,如細線路可到 15mil 以下,錫鉛厚度均勻也較易控制,減少熱 衝擊,減少銅溶出以及降低 IMC 層厚度。

B. 流程 不管是垂直、噴錫 or 水平噴錫,正確的製造流程一樣如下:
兩種噴錫機的示意圖見圖 13.2 與圖 13.3
C. 貼金手指保護膠 此步驟目的在保護金手指以免滲錫,其選擇很重要,要能耐熱,貼緊,不沾 膠. D. 前清潔處理 前清潔處理主要的用意,在將銅表面的有機污染氧化物等去除,一般的處 理方式如下 脫脂→清洗→微蝕→水洗→酸洗(中和)→水洗→熱風乾。

使用脫脂劑者,一般用酸性,且為浸泡方式而非噴灑方式,此程序依各廠前製程控制狀況 為選擇性。微蝕則是關鍵步驟,若能控制微蝕深度在 0.75~1.0μm(30~40μ in),則可確保銅面之有 機污染去除乾淨。至於是否須有後酸洗(中和),則視使用微蝕劑種類,見表。
此微蝕最佳方式,是以水平噴灑的設備為之維持一定的微蝕速率,以及控制後面水洗,熱風吹 乾間隔的時間,防止再氧化的情形出現;並和噴錫速度密切搭配,使生 產速率一致。 屬於前製程嚴重的問題,例如 S/M 殘留,或者顯影不淨問題,則再強的微蝕都 無法解決這 個問題。 前清潔處理的好壞,有以下幾個因素的影響: -化學劑的種類 -活性劑的濃度(如氧化劑,酸) -微蝕劑的銅濃度 -溫度 -作用時間 槽液壽命,視銅濃度而定,所以為維持 etch rate 的穩定,可以分析銅濃度來控制添加新鮮 的藥液。 E. 預熱 預熱段一般使用於水平噴錫,其功能有三,一為減少進入錫爐時熱衝擊,二是避免孔塞或 孔小。三、接觸錫爐時較快形成 IMC 以利上錫。若能加進此程序,當然最 好,否則浸錫時間 須增加,尤其是厚度大於 1.6.mm 的厚板,預熱方式有使用烤箱者,水平方式則大半用 IR 做預 熱 , in-line 輸送以控制速度及溫度 。 以 1.6mm 厚 度而言 , 其預熱條件應維持表面溫度在 144~174℃ 間。若板子是高層次,高縱橫比 (Aspect Ratio),以及內層為散熱層,則熱傳效果是非常重要的。 有些公司的預熱放在 Coating flux 之後,但根據實驗顯示如此會將 flux 中的活性成份破壞,而不 利於吃錫。前述提到很多垂直噴灑式。不管用何種方式,均勻與完全的塗覆是最為主要的。 助焊劑的選擇,要考慮的因素非常的多。助焊劑要考量的是它的黏度與酸度(活 性),其 適用範圍和產品的種類,製程以及設備有很大的關連。譬如,水平噴錫的 助焊劑黏度的選擇, 就必須較垂直噴錫低很多。因水平噴錫之浸錫時間短,所以助 焊劑須以較快速度接觸板面與孔 內。

除了這些以外,尚有以下的考慮: -與錫爐的抗氧化油是否相容 -是何不易清潔,而有殘留物 所以,為了易於清潔,大部份 flux 主成份為 glycol,可溶於水.活化劑則使用如 HCl 或 HBr 等酸。 最後,因設備的差異,flux 的一些特質可能因使用的過程而有變化,如黏度以及揮發性成 份。因此須考慮自動添加系統,除補充液之外,亦補充揮發性成份。 F 上錫鉛 此段程序,是將板子完全浸入熔融態的錫爐中,液態 Sn/Pb 表面則覆蓋乙二醇類(glycol) 的抗氧化油,此油須與助焊劑相容,此步驟最重要的是停留時間,以 及因在高溫錫爐中,如何 克服板彎問題的產生。 板子和錫接觸的瞬間,銅表面即產生一薄層 IMC Cu6Sn5,有助後續零件焊接。此 IMC 層在 一般儲存環境下,厚度的成長有限,但若高溫下,則厚度增長快速, 反而會造成吃錫不良。垂 直噴錫和水平噴錫極大的不同點,在於垂直噴錫從進入錫爐瞬間至離開錫爐瞬間的時間約是水 平噴錫的二倍左右。整個 PANEL 受熱的時間 亦不均勻,而且水平噴錫板子有細小的滾輪壓住, 讓板子維持同一平面。所以垂直噴錫一直有熱衝擊板子彎翹的問題存在。雖有些公司特別設計 夾具,減少其彎翹的 情形,但產能卻也因此減少。 G. 整平 當板子完全覆蓋錫鉛後,接著經高壓熱風段將表面孔內多餘的錫鉛吹除,並且整平附著於 PAD 及孔壁的錫鉛。此熱氣的產生由空壓機產生的高壓空氣,經加溫 後,再通過風刀吹出. 其 溫度一般維持在 210~260℃。溫度太低,會讓仍是液狀的錫鉛表面白霧化及粗糙,溫度太高則浪 費電力。空氣壓力的範圍,一般在 12~30psi 之間,視下列幾個條件來找出最佳壓力:1. 設備種 類 2. 板厚 3. 孔縱橫比 4 風刀角度及距離(以板子做基準) 下列幾個變數,會影響整個錫鉛層厚度,平整度,甚至後續焊錫性的良窳。 1.風刀的結構 2.風刀口至板子的距離 3.風刀角度 4.空氣壓力大小 5.板子通過風刀的速度 6.外層線路密度及結構

其中,前五項都是可調整到最佳狀況,但是第六項則和製程設備的選擇或者後處理設備有 極大的關係,例如垂直噴錫,在 PAD 下緣,或孔下半部會有錫垂造成 厚度不均及孔徑問題。 H. 後清潔處理 後清潔水洗目的,在將殘留的助焊劑或其由錫爐帶出之殘油類物質洗除,本步驟是噴錫最 後一個程序,看似沒什麼,但若不用心建置,反而會功敗垂成,以下是 幾個要考慮的因素: 1.冷卻段及 Holder 的設計 2.化學洗 3.水洗水的水質、水溫及循環設計 4.各段的長度(接觸時間) 5.輕刷段 成功的後清潔製程的設計必須是板子清洗後: 1.板彎翹維持最小比率 2.離子污染必須小於最高標準(一般為 6.5μg/cm2) 3.表面絕緣阻抗(SIR)必須達最低要求。(一般標準:3×10 9?-噴錫水洗後 35℃, 85%RH,24 小時後)
13.3 錫爐中各種金屬雜質的影響 噴錫品質的好壞,因素複雜,除上述之錫爐溫度高壓噴氣溫度以及浸錫時間外,另一個頗 為重要的因素是污染的程度。溫度與時間的控制以各種方式做監控。但是 雜質的 in-line 監控卻 是不可能的是,它是須要特殊的分析設備來做精確分析,如 AA 等,規模夠大,有自已的化驗 室者,通常由化驗人員做定期分析;或者由提供錫鉛 的供應商定期取回分析。 決定錫爐壽命的主要兩個因素,一是銅污染,二是錫的濃度,當然其他的金屬污染若有異 常現象,亦不可等閒視之。 A. 銅 銅污染是最主要的,且產生來源亦是清楚不過。銅表面在 Soldering 時,會產生一層 IMC, 那是因銅 migrates 至 Solder 中,形成種化學 μ(Cu3Sn 和 Cu5Sn6),隨 著處理的面積增加,銅 溶入 Solder 的濃度會增加,但它的飽和點,是 0.36%(在 243 ℃),當超過飽和點時,錫面就會 呈現顆粒狀粗糙表面,這是因為 IMC 的密度低於 熔溶態錫鉛,它會 migrate 到錫鉛表面,呈樹 狀結晶,因此看起來粗糙,這種現像會有兩個問題,一是外觀,二是焊錫性。因 PAD 表面錫鉛 內含銅濃度高,因此在 組配零件,會額外增加如 Wave Solder 或 IR Reflow 時的設定溫度,甚至 根本無法吃錫。

B. 錫 錫和鉛合金的最低熔點 183℃,其比例是 63:37,因此其比例若因製作過程而有變化,極可 能因差異太大,而造成裝配時的條件設定不良。一般,錫含量比例變化 在 61.5~63.5%之間,尚 不致有影響。若高於或低於此範圍,除了改變其熔點外,並因此改變其表面張力,伴隨的後果 是助焊劑的功能被打折扣。助焊劑最大的作用在 清潔銅面並使達到較低的自由狀態。而且後續 裝配時使用高速,低溫的焊錫應用亦會大受影響而使表現不如預期。 C. 金 金也是一個常見的金屬污染,若金手指板產量多時,更須注意控管。若 Solder 接觸金面, 會形成另一 IMC 層-AuSn4。金溶入 Solder 的溶解度是銅的六倍對焊接點 有絕對的傷害。有金 污染的 solder 畫面看似結霜,且易脆。要徹底避免金的污染,可將金手指製程放在噴之後。一 旦金污染超過限度只有換新一途。 D. 銻 Antimony 銻對於焊錫和銅間的 wetting 亦有影響,其含量若超出 0.5%,即對焊性產生不良影響。 E. 硫(Sulfur) 硫的污染會造成很嚴重的焊錫性問題,即使是百萬之幾的含量,而且它會和錫及鉛起化學 反應。因此要儘所有可能防止它污染的可能性,包括進料的檢驗,製程中帶 入的可能。 F. 表 13.1 是一般可容許的雜質百分比,所訂的數字會比較嚴苛,這是因為個別的污染雖有 較高的容忍度,但若同時有幾個不同污染體,則有可能即使僅有容忍上限 的. 1/2,但仍會造成 製程的不良焊錫性變差。因此,製程管理者須謹慎從事。
SMOBC(Solder Mask Of Bare Copper)之噴錫製程完成後即進行成型步驟(十五)

喷锡工艺介绍

热风整平,俗称:喷锡,英文:Hot Air Solder Level (缩写HASL)或 Hot Air Leveling(缩写HAL)。是印制电路板表面处理的方式之一。 它的工作原理是利用热风将印制电路板表面及孔内多余焊料去掉,剩余焊料均匀覆在焊盘及无阻焊料线条及表面封装点上。 热风整平的工艺比较简单,主要是:放板(贴镀金插头保护胶带)-热风整平前处理-热风整平-热风整平后清洗-检查。热风整平的工艺虽然简单,但是,若想热风整平出优良合格的印制电路板还有很多的工艺条件需要掌握,例如:焊料温度,空气刀气流温度,风刀压力,浸焊时间,提升速度等等。这些条件都有设定值,但工作时又要根据印制电路板的外在条件及加工单的要求相变化,例如:板厚,板长。不同的单面,双面,多层板。它们所采用的条件是有差异的,只有熟悉掌握各种工艺参数,根据印制电路板的不同类型,不同要求,耐心,细致,合理的调整机器,才能热风整平出合格的印制电路板。 在热风整平中常常会出现以下一些常见的问题根据工作经验提出了一些解决方法仅供参考。 一、热风整平抽风口滴残液,这种现象是从热风整平的抽风口向下滴流黄色液体,这种液体主要是整平时被抽风口吸入的助焊剂。天长日久积于抽风管道内,无法排出,便顺抽风口四周滴落,滴落在什么地方都有,像热风管道,风刀口处,风刀口上保护盖滴落最多,有时,在工作中也会滴于操作员的头上,工作服上,在下班关闭抽风后滴下的残液最多,例如热熔,这些液体覆于设备上,时间久了对设备的残蚀很大。可参考脱排油烟机的结构,在抽风口上做一个漏斗型铁丝网引流残液,可减小或解决这种情况,可以在漏斗网下端引入地沟或放入废液槽,这样做好后,残液在从抽风口向下流动的过程中,流经铁丝时,会有一大部分残液沿铁丝流下。并且多做几个备用如腐蚀坏了可更换。 二、热风整平时戴的手套,在热风整平时通常是采用帆布手套,将一付手套套入另一付手套戴在手上进行工作,时间稍长助焊剂便浸入手套里边去了,这时手套的隔热能力就大大减小了,而且,助焊剂浸到手上对手也有一定的伤害.这种浸入了助焊剂的手套洗涤后还能再用一次,但效果不好,由于帆布变软,助焊剂浸入的速度非常快且量大,建议采用浸塑手套里面在加一个细帆布手套,关键的问题是:这种橡胶手套的大小要合适,隔热要好,而且柔软度好。 三、挠性板及铣完外形返工的印制电路板如何热风整平,挠性板由于板材柔软,在热风整平时极易产生问题,需要格外谨慎,热风整平前应铣好与挠性板边缘相吻合的边框,然后在边框与挠性板边缘处各打几个相对的孔,一般在边框每边上各打三个孔即可,边宽,边长的挠性板可以多打

金手指板设计规范

金手指板设计规范 1.最小金手指距离:6mil; 2.最大板尺寸:21.5" X 24.5",最小板尺寸:8" X 11"; 3.斜边角度公差:+/-5度,余厚公差:+/-5mil;

二、询问时,检查的项目 1.若不确定哪些区域需要斜边需问客 2.有无定义斜边角度及余厚; 3.注意检查斜边时是否会伤及非斜边区域;最小和最大的斜边刀具分别为 3.0mm&6.35mm.如果斜边区域周围凹槽宽度小于3.00mm。则建议允许伤及非斜边 区域 4.检查客户设计的外形排板图,斜边区域要朝外,两单元之间要在同一平面视图180 度旋转放置。以利于斜边。 5.内、外层斜边露铜时必须问客,当客户无特殊要求且金手指已延伸到板外,原则上 按客户的资料做,金手指斜边允许露铜.除非客户有特殊要求。 6.注意短手指是否能镀上金,一般客户设计的短手指时都是通过孔与其他引线相连镀 金,若短手指须加引线时必须问客; 7.金手指边与VIA孔的小距离≥0.8mm,可以保证VIA孔不会镀上金,如果小于 0.8mm时则应出Query给客确认是否允许VIA孔上金。否则需要采用插架烘压或 者蓝油丝印等特殊做法,需特别注明。 8.若贴胶纸区域有设计光学点时,建议客户改表面处理为沉金+金手指,或允许光学 点不做表面处理。 9.金手指间设计有绿油桥时建议客户取消; 10.若设计为重钻电镀引线检查重钻后是否伤及金手指。 三、MI时应注意的项目 1.注意金手指在生产panel拼图时能否镀上金,需要满足以下两个条件: (1)目前公司能力为:有效镀槽深的高度为:10"(max.),也就是说处 在液面下最上排手指顶端距离下面板边≤9″范围内的金手指才 可以镀上金。 (2)夹板区高度为:10"(min.)。处在液面下的最上排手指顶到上板边 的距离≥10"才可以镀上金。

PCB制造流程(金手指)及工艺说明

PCB制造流程及说明(外观检查,防焊,金手指喷锡,表面处理等) 更新日期: 2007-6-11 15:32:03 作者: 来源: 4644 11.1前言 一般pcb制作会在两个步骤完成后做全检的作业:一是线路完成(内层与外层)后二是成品,本章针对线路完成后的检查来介绍. 11.2检查方式 11.2.1电测 11.2.2目检 以放大镜附圆形灯管来检视线路品质以及对位准确度,若是外层尚须检视孔及镀层品质,通常会在备有10倍目镜做进一步确认,这是很传统的作业模式,所以人力的须求相当大.但目前高密度设计的板子几乎无法在用肉眼检查,所以下面所介绍的AOI 会被大量的使用. 11.2.3 AOI-Automated optical Inspection 自动光学检验 因线路密度逐渐的提高,要求规格也愈趋严苛,因此目视加上放大灯镜已不足以过滤所有的缺点,因而有AOI的应用。 11.2.3.1应用范围 A. 板子型态 -信号层,电源层,钻孔后(即内外层皆可). -底片,干膜,铜层.(工作片, 干膜显像后,线路完成后) B. 目前AOI的应用大部分还集中在内层线路完成后的检测,但更大的一个取代人力的制程是绿漆后已作焊垫表面加工(surface finish) 的板子.尤其如BGA,板尺寸小,线又细,数量大,单人力的须求就非常惊人.可是应用于这领域者仍有待技术上的突破. 11.2.3.2 原理 一般业界所使用的"自动光学检验CCD及Laser两种;前者主要是利用卤素灯通光线,针对板面未黑化的铜面,利用其反光效果,进行断、短路或碟陷的判读。应用于黑化前的内层或线漆前的外层。后者Laser AOI主要是针对板面的基材部份,利用对基材(成铜面)反射后产荧光(Fluorescences)在强弱上

PCB制造流程金手指及工艺说明

)表面处理等金手指喷锡,外观检查,防焊,PCB制造流程及说明( 更新日期:2007-6-11 15:32:03 作者: 来源: 4644 前言11.1 一般pcb制作会在两个步骤完成后做全检的作业:一是线路完成(内层与外层)后二是成品,本章针对线路完成后的检查来介绍. 11.2检查方式 11.2.1电测 11.2.2目检 以放大镜附圆形灯管来检视线路品质以及对位准确度,若是外层尚须检视孔及镀层品质,通常会在备有10倍目镜做进一步确认,这是很传统的作业模式,所以人力的须求相当大.但目前高密度设计的板子几乎无法在用肉眼检查,所以下面所介绍的AOI 会被大量的使用. 11.2.3 AOI-Automated optical Inspection 自动光学检验 因线路密度逐渐的提高,要求规格也愈趋严苛,因此目视加上放大灯镜已不足以过滤所有的缺点,因而有AOI的应用。 11.2.3.1应用范围 A. 板子型态 -信号层,电源层,钻孔后(即内外层皆可). ) 线路完成后,干膜显像后, 工作片(-底片,干膜,铜层. B. 目前AOI的应用大部分还集中在内层线路完成后的检测,但更大的一个取代人力的制程是绿漆后已作焊垫表面加工(surface finish) 的板子.尤其如BGA,板尺寸小,线又细,数量大,单人力的须求就非常惊人.可是应用于这领域者仍有待技术上的突破. 11.2.3.2 原理 一般业界所使用的自动光学检验CCD及Laser两种;前者主要是利用卤素灯通光线,针对板面未黑化的铜面,利用其反光效果,进行断、短路或碟陷的判读。应用于黑化前的内层或线漆前的外层。后者Laser AOI主要是针对板面的基材部份,利用对基材(成铜面)反射后产荧光(Fluorescences)在强弱上的不同,而加以判读。早期的Laser AOI对双功能所产生的荧光不很强,常需加入少许荧光剂以增强其效果,减少错误警讯当基板薄于6mil时,雷射光常会穿透板材到达板子对另一面的铜线带来误判。四功能基材,则本身带有淡黄色已具增强荧光的效果。Laser自动光学检验技术的发展较成熟,是近年来AOI灯源的主力. 现在更先进的激光技术之AOI,利用激光荧光,光面金属反射光,以及穿入孔中激光光之信号侦测,使得线路侦测的能力提高许多,其原理可由图11.1 , 图11.2简单阐释。 11.2.3.3侦测项目 各厂牌的capability,由其data sheet可得.一般侦测项目如下List A. 信号层线路缺点, B. 电源与接地层, C. 孔, . SMT, AOI是一种非常先进的替代人工的检验设备,它应用了激光,光学,智能判断软件等技术,理论来完成其动作.在这里我们应注意的是其未来的发展能否完全取代PCB各阶段所有的目视检查. 十二防焊 12.1 制程目的 A. 防焊:留出板上待焊的通孔及其pad,将所有线路及铜面都覆盖住,防止波焊时造成的短路,并节省焊锡之用量。 B. 护板:防止湿气及各种电解质的侵害使线路氧化而危害电气性质,并防止外来的机械伤害以维持板面良好的绝缘, C. 绝缘:由于板子愈来愈薄,线宽距愈来愈细,故导体间的绝缘问题日形突显,也增加防焊漆绝缘性质的重要性.

PCB金手指电镀生产线

PCB金手指电镀生产线 深圳德尔福的PCB金手指电镀生产线是按照一定的工艺要求,将有关的各种电镀处理槽、行车、机架、电气系统、电源设备、抽风系统、循环过滤系统、温控加热系统、空气搅拌系统、液位控制系统、阴极移动装置等构成一个完整的多功能自动控制系统,该电镀生产线适用于滚镀、挂镀两用。 工作过程: 1.挂好镀件吊钩上升,SQ接近到上限感应片时停止,转到下一步工序 2.行车右移,直至SQ接近2号感应片时才停止,吊钩正好在前处理工位上方 3.吊钩下降,直至SQ接近下限感应片时才停止,镀件放入前处理槽里,按具体工艺要求定时一段时间处理好镀件 4.定时时间一到,吊钩上升提起镀件,直至SQ接近上限感应片时才停止,继续转到下一步工序 5.行车继续右移,直至SQ接近3号感应片停止,镀件恰好在镀槽工位的正上方 6.吊钩下降,直至SQ接近下限感应片时才停止,镀件放入镀槽里,按具体工艺要求定时一段时间电镀好镀件 7.电镀完毕,吊钩上升直至SQ接近上限感应片停止,镀件恰好在后处理槽工位的正上方 8.行车继续右移,直至SQ接近4号感应片才停止,镀件恰好在后处理槽工位的正上方 9.吊钩下降,直至SQ接近下限感应片时才停止,镀件放入后处理槽里,进行回收镀液,并且水洗干净 10.吊钩上升到位后,行车继续右移到达下料工位放下镀好的工件,并且返回上料工位重复前述工序。 机械结构设计部分 由于生产车间的条件限制,ZDX—30全自动电镀生产线采用了直线悬臂式结构,机械结构主要包括机架、两台行车及各种镀槽组成。 机架:考虑到电镀生产的环境酸碱腐蚀性较大,我们在机架整体部分采用了优质不锈钢型材,提高设备的耐蚀性,并且达到了设备要求的强度和刚度。同时,为了安装调试方便,机架各部件间均采用螺丝联接,便于整个机械结构的拆装,维护简便,结构紧凑美观。 行车:为了充分发挥设备的性能,提高生产效率,选择了2台行车,单臂起吊。除了人工上下料以外,整个过程全自动运行。考虑到生产中行车提升的实际重量较小,在生车升降系统除采用变频器调速外,行车采用尼龙基胶带拖动,单臂起吊,能够使吊起工件时实现先慢后快,下降时先快后慢的软着陆状态。行车的运行是依靠行走轮沿镀槽一侧的机架上的主副导轨行走,而提升臂则沿行车架上的导轨滑行,以滚动滑动方式替代直接提升或拖动,减少了负荷。 阴极移动:由于在电镀时阴极上有气泡产生,如果这些气体粘附在阴极表面,就会阻止金属离子的继续沉积,结果造成镀层表面麻点、小孔的出现,影响产品的质量。为了消除这种现象,我们采用了阴极移动装置。该机构选用水平移动方法,移动次数15—20次/min,移动行程60mm,以370W的单相直流电机来完成驱动。并且在阴极移动的一侧装有位置传感器,使行车与阴极移动相配合,防止出现误运作,影响流程的正常运行。

PCB表面喷锡工艺介绍

PCB表面喷锡工艺介绍 时间:2009-8-27 11:17:15 来源:本站原创点击:49 喷锡分为垂直喷锡和水平喷锡两种。喷锡(SMOBCHAL)作为线路板板面处理的一种最为常见的表面涂敷形式,被广泛地用于线路的生产,喷锡的质量的好坏直接会影响到后续客户生产时焊接soldering的质量和焊锡性,因此喷锡的质量成为线路板生产厂家质量控制一个重点。 喷锡的主要作用: ① 防治裸铜面氧化; ② 保持焊锡性; 其他的表面处理的方式还有:热熔,有机保护膜OSP,化学锡,化学银,化学镍金,电镀镍金等;但是以喷锡板的性价比最好; 垂直喷锡主要存在以下缺点: ① 板子上下受热不均,后进先出,容易出现板弯板翘的缺陷; ② 焊盘上上锡厚度不均,由于热风的吹刮力和重力的作用是焊盘的下缘产生锡垂solder sag,使SMT表面贴装零件的焊接不易贴稳,容易造成焊后零件的偏移或碑立现象tomb stoning ③ 板上裸铜上的焊盘与孔壁和焊锡接触的时间较长,一般大于6秒,铜溶量在焊锡炉增长较快,铜含量的增加会直接影响焊盘的焊锡性,因为生成的IMC合金层厚度太厚,使板子的保存期大大缩短shelf life; 水平喷锡大大克服以上缺陷,与垂直喷锡相比,主要有以下优点: ① 融锡与裸铜接触时间较短,2秒钟左右,IMC厚度薄,保存期较长; ② 沾锡时间短wetting time ,1秒钟左右; ③ 板子受热均匀,机械性能保持良好,板翘少; 水平喷锡的工艺流程: 前清洗处理----预热----助焊剂涂覆---水平喷锡---热风刀刮锡---冷却----后 清洗处理 1.前清洗处理: 主要是微蚀铜面清洗,微蚀深度一般在0.75-1.0微米,同时将附着的有机污染物除去,使铜面真正的清洁,和融锡有效接触,而迅速的生成IMC;微蚀的均匀会使铜面有良好的焊锡性;水洗后热风快速吹干; 2.预热及助焊剂涂敷 预热带一般是上下约1.2米长或4英尺长的红外加热管,板子传输速度取决于板子的大小,厚度和其复杂性;‘60mil(1.5mm)板子速度一般在 4.6-9.0m/min之间;板面温度达到130-160度之间进行助焊剂涂敷,双面涂敷,可以用盐酸作为活化的助焊剂;预热放在助焊剂涂布以前可以有效防止预热段的金属部分不至于因为滴到助焊剂而生锈或烧坏; 3.沾锡焊锡:融锡槽中含锡量约430公斤左右,为63/37共熔eutectic组成的焊锡合金,温度维持在260度左右;为避免焊锡与空气接触而滋生氧化浮渣,在焊锡炉的融锡便面故意浮有一层乙二醇的油类,该油类应考虑与助焊剂之间的兼容性compatible;板子通过传输轮滚动传输速度约 9.1m/min,在锡炉区有三排上下滚轮,停留时间仅约2秒;前后两组滚轮之间的跨度为6英寸,滚轮长度为24英寸以上,故可以处理的板面上限为24英寸;上下风刀劲吹,上下风刀之间的间距为15-30mil,风刀与垂直方向的月呈2-5度倾斜有利于吹去孔内的锡及板面

焊接术语

1、Apertures开口,钢版开口 指下游SMD焊垫印刷锡膏所用钢版之开口。通常此种不锈钢版之厚度多在8mil 左右,现行主机板某些多脚大型SMD,其I/O 达208 脚或256 脚之密距者,当密印锡膏须采厚度较薄之开口时,则须特别对局部区域先行蚀刻成为6 mil之薄材,再另行蚀透成为密集之开口。下图为实印时刮刀与钢版厚薄面各开口接触之端视示意图。 2、Assembly 装配、组装、构装 是将各种电子零件,组装焊接在电路板上,以发挥其整体功能的过程,称之为Assembly。不过近年来由于零件的封装(Packaging)工业也日益进步,不单是在板子上进行通孔插装及焊接,还有各种SMD 表面黏装零件分别在板子两面进行黏装,以及COB、TAB、MCM 等技术加入组装,使得Assembly 的范围不断往上下游延伸,故又被译为"构装"。大陆术语另称为"配套"。 3、Bellows Contact 弹片式接触 指板边金手指所插入的插座中,有一种扁平的弹簧片可与镀金的手指面接触,以保持均匀压力,使电子讯号容易流通。 4、Bi-Level Stencil双阶式钢版 指印刷锡膏所用的不锈钢版,其本身具有两种厚度( 8mil 与6mil ),该较薄区域可刮印脚距更密的焊垫。本词又称为Multi-level Stencil。 5、Clinched Lead Terminal 紧箝式引脚 重量较大的零件,为使在板子上有更牢固的附着起见,常将穿过通孔的接脚打弯而不剪掉,使作较大面积的焊接。 6、Clinched-wire Through Connection 通孔弯线连接法 当发现通孔导通不良而有问题或断孔时,可用金属线穿过通孔在两外侧打弯, 7、Component Orientation 零件方向 板子零件的插装或黏装的方向,常需考虑到电性的干扰,及波焊的影响等,在先期设计布局时,即应注意其安装的方向。 8、Condensation Soldering凝热焊接,气体液化放热焊接 又称为Vapor Phase Soldering,是一种利用高沸点有机液体之蒸气,于特定环境中回凝成液态所放出的热量,在全面迅速吸热情形下对锡膏进行的熔焊,谓之"凝焊"。早期曾有少部份业者将此法用在熔锡板的"重熔"方面。先决条件是该溶剂蒸气的温度须高于焊锡熔点30℃以上才会有良好的效果。 9、Contact Resistance 接触电阻 在电路板上是专指金手指与连接器之接触点,当电流通过时所呈现的电阻之谓。为了减少金属表面氧化物的生成,通常阳性的金手指部份,及连接器的阴性卡夹子皆需镀以金属,以抑抵其"接载电阻"的发生。其它电器品的插头挤入插座中,或导针与其接座间也都有接触电阻存在。

PCB金手指瑕疵检测

PCB金手指瑕疵检测 指导教授:蔡笃铭教授研究生:林伯聪 1.研究动机与目的 印刷电路板(Printed Circuit Board)瑕疵自动检测在工业应用上是十分重要与必要的,利用自动检测的稳定性,取代人工操作因疲劳所造成的误判、标准不一等主客观因素,提高检验品质与降低生产成本。目前PCB表面的瑕疵检验系统,主要是针对线路几何瑕疵检测与表面黏着点检测这二个方向,甚少对PCB电镀表面进行瑕疵检测的工作,且仅利用灰阶影像信息进行影像处理过程,由于灰阶影像所能提供的影像信息(gray-value)不如彩色影像信息(R, G, B)丰富,无法像彩色影像信息能更完整的将影像信息特征呈现出来。 目前的纹路瑕疵检测技术多采用样本比对(pattern match)或纹路特征萃取(feature extraction)这两大方向进行检测的工作。样本比对法需要事先选定一标准影像(model),与待测样本(scene)利用相关系数(correlation)或影像相减(subtraction)的计算,进行比对检测的工作,此法缺点为比对效果会受旋转、位移与光源的影响,所以进行检测时需要先定位。而特征萃取法则是由纹路影像中萃取纹路的特征指针,其中常用的技术包括利用空域法(spatial domain)与频域法(frequency domain)两大领域。在空域法中最具代表性之技术为依据二维影像中像素点在特定邻近位置之灰阶变化的机率密度函数来建立空间灰阶之相关矩阵(dependence or co-occurrence matrix),

并以此相关矩阵建立统计指针以评估纹路特征,但此法易受环境光源变化及噪声影响,而无法提供一个比较可靠的表现;在频域法则是将空间域影像转换为频率域之功率频谱,再由功率频谱撷取纹路或瑕疵的特征,因此可降低噪声之影响,如傅立叶转换(Fourier transform)与贾柏转换(Gabor transform)为常见之做法,但此法于转换的计算复杂导致计算时间长,不适合于实时性的生产检测工作,因此本研究将利用信息论(information theory)中用于评估信息内涵复杂度之衡量指针(熵, entropy),进行纹路规则性量测。本研究利用彩色影像信息,藉由色彩模型转换后的色彩特征值选取,与熵算法结合,衡量PCB电镀表面(金手指)纹路的规则性与一致性,将破坏纹路规则性与一致性的瑕疵凸显出来。 2. 金手指瑕疵分类简介 本研究针对PCB之金手指(edge connector)表面瑕疵进行检测的工作。在本节中将对金手指表面常见的瑕疵进行分类(表1),利用瑕疵所造成的颜色变异或结构性变异作为分类的标准,通常金手指表面瑕疵都是以颜色变异瑕疵居多数,有时会因刮伤严重导致同时发生结构性变异与颜色变异(如图1-(g)刮伤露铜)。图1为常见之金手指表面瑕疵,图1-(a)为金手指表面凹陷瑕疵;图1-(b)为金手指表面针点状凹陷瑕疵;图1-(c)为金手指表面破洞瑕疵;图1-(d)为金手指表面刮伤瑕疵;图1-(e)为金手指表面边缘受损瑕疵;图1-(f)为金手指表面露铜瑕疵;图1-(g)为金手指表面氧化瑕疵;图1-(h)为金手指表面粗糙瑕疵;图1-(i)为金手指表面结块瑕疵。 表1 金手指表面瑕疵分类表

有铅喷锡前处理指导书

有铅喷锡前处理指导书 有铅喷锡前处理作业指导书 编写部门编写人编写人签名/日期审核人签名/日期品质部生产部设备部工艺部 发行日期(文控中心) 批准 文件修订记录 文件名称有铅喷锡前处理作业指导书 **电子(苏州)有限公司文件编号 ** Electronics(suzhou)Co.,Ltd 版本页次 1/7 1.0 目的 1.1 规范有铅喷锡前处理作业标准,确保产品质量。 1.2 规范机器的保养方法、频率,延长机器寿命。 1.3 完善安全预防措施,避免工伤事件的发生。 2.0 适用范围 本文件适用于有铅喷锡前处理机生产作业及设备维修保养。 3.0 定义和职责 3.1 定义: 3.1.1 前处理:通过化学处理方式,去除裸露铜面的氧化物和污物保持铜面新鲜清洁。 3.2 职责: 3.1.1 生产部负责按作业参数和规定的执行以及新员工的培训。 3.1.1 工艺部负责相关参数、作业规定等SOP的制订并提供技术支援。

3.1.1 品质部负责监控生产部的执行情况和产品品质。设备部负责设备月、年保养及维护。 4.0 工业安全 序号危险源触发事件危害程度事件原因结果预防措施 1 传动装置衣物卷入身体擦伤触摸传动装置身体损伤未停机严禁擦拭/触摸传动装置 a.药水添加必须戴防护用品; a.未戴防护用 b.药水搬运过程中轻装轻卸; a.添加药水 a.皮肤烧伤品 c.添加药水时缓慢加入,并按照先加DI2 化学药品身体损伤 b.药水泄漏 b.衣物腐蚀 b.液位超标水再加药水的原则; d.药水加至标准液位后关闭各水阀 5.0 工艺流程 放板微蚀水洗吹干上助焊剂 文件名称有铅喷锡前处理作业指导书 **电子(苏州)有限公司文件编号 ** Electronics(suzhou)Co.,Ltd 版本页次 2/7 6.0 操作流程及相关规定 6.1 操作流程 开始 a.检查各段槽液是否达到标准液位。 b.检查各段槽液安全盖是否盖好。 开机前准备 c.检查吸水海棉是否干净或浸湿润。 d.确认无误后进入开机准备状态。 a.确认<紧急按纽>是否拧开,然后开启机器控制电源。 b.机器启动完毕后依次打开各控制按纽。 开机 c.依照显示屏的提示,进行相关确认和操作。 d.机器启动后确认压力\温度是否在工艺参数范围内,喷

【PCB小知识 1 】喷锡VS镀金VS沉金

【PCB小知识 1 】喷锡VS镀金VS沉金 今天就和大家讲讲pcb线路板沉金和镀金的区别,沉金板与镀金板是PCB电路板经常使用的工艺,许多工程师都无法正确区分两者的不同,甚至有一些工程师认为两者不存在差别,这是非常错误的观点,必须及时更正。 那么这两种“金板”究竟对电路板会造成何等的影响呢?下面我就具体为大家讲解下,彻底帮大家帮概念搞清楚。 所以大家选用镀金,那什么是镀金,我们所说的整板镀金,一般指的是“电镀金”“电镀镍金板”“电解金”“电金”“电镍金板”,有软金和硬金的区分(一般硬金是用于金手指的),原理是将镍和金(俗称金盐)溶化于化学药水中,将线路板浸在电镀缸内并接通电流而在电路板的铜箔面上生成镍金镀层,电镍金因镀层硬度高,耐磨损,不易氧化的优点在电子产品中得到广泛的应用。 那什么又是沉金呢?沉金是通过化学氧化还原反应的方法生成一层镀层,一般厚度较厚,是化学镍金金层沉积方法的一种,可以达到较厚的金层 线路板沉金板与镀金板的区别: 1、一般沉金对于金的厚度比镀金厚很多,沉金会呈金黄色较镀金来说更黄,看表面客户更满意沉金。这二者所形成的晶体结构不一样。 2、由于沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,沉金较镀金来说更容易焊接,不会造成焊接不良,引起客户投诉。同时也正因为沉金比镀金软,所以金手指板一般选镀金,硬金耐磨。 3、沉金板只有焊盘上有镍金,趋肤效应中信号的传输是在铜层不会对信号有影响。 4、沉金较镀金来说晶体结构更致密,不易产成氧化。 5、随着布线越来越密,线宽、间距已经到了3-4MIL。镀金则容易产生金丝短路。沉金板只有焊盘上有镍金,所以不会产成金丝短路。 6、沉金板只有焊盘上有镍金,所以线路上的阻焊与铜层的结合更牢固。工程在作补偿时不会对间距产生影响。 7、一般用于相对要求较高的板子,平整度要好,一般就采用沉金,沉金一般不会出现组装后的黑垫现象。沉金板的平整性与待用寿命与镀金板一样好。 以上便是沉金板与镀金板的差别所在,现在市面上金价昂贵,为了节省成本很多生产商已经不愿意生产镀金板,而只做焊盘上有镍金的沉金板,在价格上确实便宜不少。希望这次的介绍能给大家提供参考和帮助。 1、沉金板与化金板是同一种工艺产品,电金板与闪金板也是同一种工艺产品,其实只是PCB业界内不同人群的不同叫法而已,沉金板与电金板多见于大陆同行称呼,而化金板与闪金板多见于台湾同行称呼。 2、沉金板/化金板一般比较正式的叫法为化学镍金板或化镍浸金板,镍/金层的生长是采用化学沉积的方式镀上的;金电金板/闪金板一般比较正式的叫法电镀镍金板或闪镀金板,镍/金层的生长是采用直流电镀的方式镀上的。 3、化学镍金板(沉金)与电镀镍金板(镀金)的机理区别参阅下表:

金手指判定规范FINAL

PCB金手指判定規範 一、前言 PCB板邊接點(Edge Connector),俗稱金手指,係以金手指表面與連接器彈片之間,進行插入接觸而導電連通。金適合用於金手指表面處理,主因為不會氧化生鏽及低阻抗之故,且業界加工處理成熟,外觀好看高貴。 電鍍金與化學鎳金(Immersion Gold)之主要區別在於前者適合用於金手指表面處理,後者適合用於焊接表面處理。電鍍金用於金手指表面處理,其微硬度在140 Knoop以上,以便卡緊連接器彈片於插拔時抗耐磨。 PCB底銅上預鍍上金層前,需先鍍上鎳層。鎳層扮演打底及阻礙之功能,由於底銅與金層會彼此遷移(Migration)造成固體互溶,因此需有一定厚度以上(100 μin)。且為減低金手指應力且保持光澤,使用半光澤鎳。金手指呈現高度光澤,需有細緻之電鍍鎳顆粒排列,而後金層顆粒電鍍其上亦呈現細緻排列,才有高度光澤。 電鍍金其微硬度夠且抗耐磨,其中含有Co合金,故可稱鍍硬金。金層厚度至少在5 μin以上,且金層厚度要求明列於採購規格上。 金手指不允許金層受損而露鎳、露銅,甚至露底材,主要係鎳及銅會生鏽氧化,對導電連通不利且影響外觀。金其實不會生鏽氧化,一般說金氧化變色,事實上只是金表面附著污染物(如水氣、有機物、油脂、酸氣等)。 金手指曝露於板邊,不考慮PCB冗長製程影響;然於PCB製程中自動線之板邊行進易造成之刮傷磨損,人為持取之磨擦碰撞等,測試異常壓傷,容易有金手指刮傷、壓傷之不良現象產生。同樣於組裝業(Assembly)亦會有上述困擾。 基於品質為優先,並提昇生產力,品質代表功能性良好,生產力代表外觀允收。IQC需清楚定義金手指判定規範供華碩廠內依循,同時此規範能適用OEM 客戶,具有說服性。

喷锡的常见问题及解决方法

文章摘要:只有熟悉掌握各种工艺参数,根据印制板的不同类型,不同要求,耐心,细致,合理的调整机器,才能热风整平出合格的印制板。 关健字:喷锡喷锡问题热风整平 热风整平又叫喷锡,它的工作原理是利用热风将印制板表面及孔内多余焊料去掉,剩余焊料均匀覆在焊盘及无阻焊料线条及表面封装点上。 热风整平的工艺比较简单,主要是:放板(贴镀金插头保护胶带)→热风整平前处理→热风整平→热风整平后清洗→检查。热风整平的工艺虽然简单,但是,若想热风整平出优良合格的印制板还有很多的工艺条件需要掌握,例如:焊料温度,空气刀气流温度,风刀压力,浸焊时间,提升速度等等。这些条件都有设定值,但工作时又要根据印制板的外在条件及加工单的要求相变化,例如:板厚,板长不同的单面,双面,多层板。它们所采用的条件是有差异的,只有熟悉掌握各种工艺参数,根据印制板的不同类型,不同要求,耐心,细致,合理的调整机器,才能热风整平出合格的印制板。在热风整平中常常会出现以下一些常见的问题根据工作经验提出了一些解决方法仅供参考。

一.热风整平抽风口滴残液,这种现象是从热风整平的抽风口向下滴流黄色液体,这种液体主要是整平时被抽风口吸入的助焊剂。天长日久积于抽风管道内,无法排出,便顺抽风口四周滴落,滴落在什么地方都有,像热风管道,风刀口处,风刀口上保护盖滴落最多,有时,在工作中也会滴于操作员的头上,工作服上,在下班关闭抽风后滴下的残液最多,例如热熔,这些液体覆于设备上,时间久了对设备的残蚀很大。可参考脱排油烟机的结构,在抽风口上做一个漏斗型铁丝网引流残液,可减小或解决这种情况,可以在漏斗网下端引入地沟或放入废液槽,这样做好后,残液在从抽风口向下流动的过程中,流经铁丝时,会有一大部分残液沿铁丝流下。并且多做几个备用如腐蚀坏了可更换。 二.热风整平时戴的手套,在热风整平时通常是采用帆布手套,将一付手套套入另一付手套戴在手上进行工作,时间稍长助焊剂便浸入手套里边去了,这时手套的隔热能力就大大减小了,而且,助焊剂浸到手上对手也有一定的伤害.这种浸入了助焊剂的手套洗涤后还能再用一次,但效果不好,由于帆布变软,助焊剂浸入的速度非常快且量大,建议采用浸塑手套里面在加一个细帆布手套,关键的问题是:这种橡胶手套的大小要合适,隔热要好,而且柔软度好。 三.挠性板及铣完外形返工的印制板如何热风整平,挠性板由于

pcb最常用术语知识讲解

p c b最常用术语

A/W (artwork) 底片 Ablation 烧溶(laser),切除 abrade 粗化 abrasion resistance 耐磨性absorption 吸收 ACC ( accept ) 允收 accelerated corrosion test 加速腐蚀accelerated test 加速试验acceleration 速化反应 accelerator 加速剂 acceptable 允收 activator 活化液 active work in process 实际在制品adhesion 附着力 adhesive method 黏着法 air inclusion 气泡 air knife 风刀 amorphous change 不定形的改变amount 总量 amylnitrite 硝基戊烷 analyzer 分析仪

annular ring 环状垫圈;孔环 anode slime (sludge) 阳极泥 anodizing 阳极处理 AOI ( automatic optical inspection ) 自动:光学检测applicable documents 引用之文件 AQL sampling 允收水准抽样 aqueous photoresist 液态光阻 aspect ratio 纵横比(厚宽比) As received 到货时 back lighting 背光 back-up 垫板 banked work in process 预留在制品 base material 基材 baseline performance 基准绩效 batch 批 beta backscattering 贝他射线照射法 beveling 切斜边;斜边 biaxial deformation 二方向之变形 black-oxide 黑化 blank controller 空白对照组 blank panel 空板

喷锡常见问题与解决方法

喷锡常见问题与解决方法 热风整平又叫喷锡,它的工作原理是利用热风将印制板表面及孔内多余焊料去掉,剩余焊料均匀覆在焊盘及无阻焊料线条及表面封装点上。热风整平的工艺比较简单,主要是:放板(贴镀金插头保护胶带)热风整平前处理热风整平热风整平后清洗检查。热风整平的工艺虽然简单,但是,若想热风整平出优良合格的印制板还有很多的工艺条件需要掌握,例如:焊料温度,空气刀气流温度,风刀压力,浸焊时间,提升速度等等。这些条件都有设定值,但工作时又要根据印制板的外在条件及加工单的要求相变化,例如:板厚,板长不同的单面,双面,多层板。它们所采用的条件是有差异的,只有熟悉掌握各种工艺参数,根据印制板的不同类型,不同要求,耐心,细致,合理的调整机器,才能热风整平出合格的印制板。在热风整平中常常会出现以下一些常见的问题根据工作经验提出了一些解决方法仅供参考。一.热风整平抽风口滴残液,这种现象是从热风整平的抽风口向下滴流黄色液体,这种液体主要是整平时被抽风口吸入的助焊剂。天长日久积于抽风管道内,无法排出,便顺抽风口四周滴落,滴落在什么地方都有,像热风管道,风刀口处,风刀口上保护盖滴落最多,有时,在工作中也会滴于操作员的头上,工作服上,在下班关闭抽风后滴下的残液最多,例如热熔,这些液体覆于设备上,时间久了对设备的残蚀很大。可参考脱排油烟机的结构,在抽风口上做一个漏斗型铁丝网引流残液,可减小或解决这种情况,可以在漏斗网下端引入地沟或放入废液槽,这样做好后,残液在从抽风口向下流动的过程中,流经铁丝时,会有一大部分残液沿铁丝流下。并且多做几个备用如腐蚀坏了可更换。二.热风整平时戴的手套,在热风整平时通常是采用帆布手套,将一付手套套入另一付手套戴在手上进行工作,时间稍长助焊剂便浸入手套里边去了,这时手套的隔热能力就大大减小了,而

10.金手指外观允收标准

PCB金手指判定规范 一、前言 PCB板边接点(Edge Connector),俗称金手指,系以金手指表面与连接器弹片之间,进行插入接触而导电连通。金适合用于金手指表面处理,主因为不会氧化生锈及低阻抗之故,且业界加工处理成熟,外观好看高贵。 电镀金与化学镍金(Immersion Gold)之主要区别在于前者适合用于金手指表面处理,后者适合用于焊接表面处理。电镀金用于金手指表面处理,其微硬度在140 Knoop以上,以便卡紧连接器弹片于插拔时抗耐磨。 PCB底铜上预镀上金层前,需先镀上镍层。镍层扮演打底及阻碍之功能,由于底铜与金层会彼此迁移(Migration)造成固体互溶,因此需有一定厚度以上(100 μin)。且为减低金手指应力且保持光泽,使用半光泽镍。金手指呈现高度光泽,需有细致之电镀镍颗粒排列,而后金层颗粒电镀其上亦呈现细致排列,才有高度光泽。 电镀金其微硬度够且抗耐磨,其中含有Co合金,故可称镀硬金。金层厚度至少在5 μin以上,且金层厚度要求明列于采购规格上。 金手指不允许金层受损而露镍、露铜,甚至露底材,主要系镍及铜会生锈氧化,对导电连通不利且影响外观。金其实不会生锈氧化,一般说金氧化变色,事实上只是金表面附着污染物(如水气、有机物、油脂、酸气等)。 金手指曝露于板边,不考虑PCB冗长制程影响;然于PCB制程中自动线之板边行进易造成之刮伤磨损,人为持取之磨擦碰撞等,测试异常压伤,容易有金手指刮伤、压伤之不良现象产生。同样于组装业(Assembly)亦会有上述困扰。 基于品质为优先,并提升生产力,品质代表功能性良好,生产力代表外观允收。IQC需清楚定义金手指判定规范供华硕厂内依循,同时此规范能适用OEM 客户,具有说服性。

PCB制造流程(金手指)及工艺说明

PCB制造流程及说明(外观检查,防焊,金手指喷锡,表面处理等) 作者:来源:更新日期:2007-6-11 15:32:03 4644 11.1前言 一般pcb制作会在两个步骤完成后做全检的作业:一是线路完成(内层与外层)后二是成品,本章 针 对线路完成后的检查来介绍. 11.2检查方式 11.2.1电测 11.2.2目检 以放大镜附圆形灯管来检视线路品质以及对位准确度,若是外层尚须检视孔及镀层品质,通常会在备有10倍目镜做进一步确认,这是很传统的作业模式,所以人力的须求相当大.但目前高密度设计的板子几乎无法在用肉眼检查,所以下面所介绍的 AOI会被大量的使用. 11.2.3 AOI — Automated optical Inspection 自动光学检验 因线路密度逐渐的提高,要求规格也愈趋严苛,因此目视加上放大灯镜已不足以过滤所有的缺点,因而有AOI的应用。 11.2.3.1应用范围 A. 板子型态 —信号层,电源层,钻孔后(即内外层皆可)?—底片,干膜,铜层.(工作片,干膜显像后,线路 完成后)

B. 目前 AOI 的应用大部分还集中在内层线路完成后的检测,但更大的一个取代人力的制程是绿 漆后已作焊垫表面加工 (surface finish) 的板子 .尤其如 BGA, 板尺寸小 , 线又细 ,数量大 ,单人力的须求就非常惊人 .可是应用于这领域者仍有待技术上的突破 . 11.2.3.2 原理 一般业界所使用的 "自动光学检验 CCD 及 Laser 两种;前者主要是利用卤素灯通光线,针对板面未黑化的铜面,利用其反光效果,进行断、短路或碟陷的判读。应用于黑化前的内层或线漆前的外层。后者 Laser AOI 主要是针对板面的基材部份,利用对基材(成铜面 ) 反射后产荧光 (Fluorescences) 在强弱上的不同,而加以判读。早期的 Laser AOI 对"双功能 "所产生的荧光不很强,常需加入少许 "荧光剂 "以增强其 效果,减少错误警讯当基板薄于 6mil 时,雷射光常会穿透板材到达板子对另一面的铜线带来误判。"四功能"基材,则本身带有淡黄色 " 已具增强荧光的效果。 Laser 自动光学检验技术的发展较成熟 ,是近年来 AOI 灯源的主力 . 现在更先进的激光技术之 AOI ,利用激光荧光,光面金属反射光,以及穿入孔中激光光之信号侦测,使得线路侦测的能力提高许多 ,其原理可由图 11.1 , 图 11.2 简单阐释。 11.2.3.3 侦测项目 各厂牌的 capability ,由其 data sheet 可得 .一般侦测项目如下 List A. 信号层线路缺点 , B. 电源与接地层 , C. 孔 , . SMT, AOI 是一种非常先进的替代人工的检验设备 ,它应用了激光 ,光学 ,智能判断软件等技术 ,理论来完成其动作 .在这里我们应注意的是其未来的发展能否完全取代PCB 各阶段所有的目视检查 . 十二防焊 12.1 制程目的 A. 防焊:留出板上待焊的通孔及其 pad ,将所有线路及铜面都覆盖住,防止波焊时造成的短路 , 并节省焊锡之用量。 B. 护板:防止湿气及各种电解质的侵害使线路氧化而危害电气性质,并防止外来的机械伤害以维持板面良好的绝缘, C. 绝缘:由于板子愈来愈薄 ,线宽距愈来愈细 ,故导体间的绝缘问题日形突显 ,也增加防焊漆绝缘性质的重要性 . 12.2 制作流程

PCB电路板喷锡工艺常见问题解决

PCB电路板喷锡工艺常见问题解决 PCB电路板喷锡工艺也被称为热风整平,它是指利用热风将印制板表面及孔内多余焊料去掉,剩余焊料均匀覆在焊盘及无阻焊料线条及表面封装点上,其工艺流程表现为:放板(贴镀金插头保护胶带)→热风整平前处理→热风整平→热风整平后清洗→检查。本文,我们将针对喷锡工艺中的一些常见问题提供参考借鉴的解决方法与注意事项。 一.热风整平抽风口滴残液,这种现象是从热风整平的抽风口向下滴流黄色液体,这种液体主要是整平时被抽风口吸入的助焊剂。天长日久积于抽风管道内,无法排出,便顺抽风口四周滴落,滴落在什么地方都有,像热风管道,风刀口处,风刀口上保护盖滴落最多,有时,在工作中也会滴于操作员的头上,工作服上,在下班关闭抽风后滴下的残液最多,例如热熔,这些液体覆于设备上,时间久了对设备的残蚀很大。可参考脱排油烟机的结构,在抽风口上做一个漏斗型铁丝网引流残液,可减小或解决这种情况,可以在漏斗网下端引入地沟或放入废液槽,这样做好后,残液在从抽风口向下流动的过程中,流经铁丝时,会有一大部分残液沿铁丝流下。并且多做几个备用如腐蚀坏了可更换。 二.热风整平时戴的手套,在热风整平时通常是采用帆布手套,将一付手套套入另一付手套戴在手上进行工作,时间稍长助焊剂便浸入手套里边去了,这时手套的隔热能力就大大减小了,而且,助焊剂浸到手上对手也有一定的伤害.这种浸入了助焊剂的手套洗涤后还能再用一次,但效果不好,由于帆布变软,助焊剂浸入的速度非常快且量大,建议采用浸塑手套里面在加一个细帆布手套,关键的问题是:这种橡胶手套的大小要合适,隔热要好,而且柔软度好。 三.挠性板及铣完外形返工的印制板如何热风整平,挠性板由于板材柔软,在热风整平时极易产生问题,需要格外谨慎,热风整平前应铣好与挠性板边缘相吻合的边框,然后在边框与挠性板边缘处各打几个相对的孔,一般在边框每边上各打三个孔即可,边宽,边长的挠性板可以多打几个孔,防止热风整平时,由于孔少,固定不牢而使挠性板面褶皱现象产生。将边框孔与挠性板边缘孔一一对应、再用细铜丝穿过孔进行扎绑,扎绑牢固后进行热风整平,整平时应注意将浸焊料时间减短,风刀压力减小,铣外形的板子返工时,也要铣好相吻合的边框,将板子放入边框内,然后用整平胶带粘接,将板面的胶带用压辊压平,这样处理后就可进行热风整平。 四.在导轨间卡板的原因: 1.导轨与板子的距离过近或距离过远,调节导轨便可解决。 2.挂板孔不在印制板边缘正中心,更正挂板孔位置可解决。 3.印制板边角不规整,加边框可以解决。 4.印制板返工时边缘挂锡过厚,用手将印制板插入焊料槽中然后取出。 5.导轨出锡孔被铅锡阻塞过多造成卡板,可用热焊料熔去,可用硬物顶出。 6.热风整平后的印制板被挂钉与导轨 顶部卡在中间造成变形,及时更换挂臂减震 器。 热风整平的工艺虽然简单,但是,若想热风整平出优良合格的印制板还有很多的工艺条件需要掌握,例如:焊料温度,空气刀气流温度,风刀压力,浸焊时间,提升速度等等。这些条件都有设定值,但工作时又要根据印制板的外在条件及加工单的要求相变化,例如:板厚,板长不同的单面,双面,多层板。它们所采用的条件是有差异的,只有熟悉掌握各种工艺参数,根据印制板的不同类型,不同要求,耐心,细致,合理的调整机器,才能热风整平出合格的印制板。

PCB教材-13 金手指-喷锡

十三 金手指,噴錫( Gold Finger & HAL )
13.1 製程目的 A.金手指(Gold Finger,或稱 Edge Connector)設計的目的,在於藉由 connector 連接器的插接作為板 對外連絡的出口,因此須要金手指製程.之所以選擇金是因為 它優越的導電度及抗氧化性.但因為 金的成本極高所以只應用於金手指,局部鍍或化學金,如 bonding pad 等.圖 13.1 是金手指差入連接 器中的示意圖.
B. 噴錫的目的,在保護銅表面並提供後續裝配製程的良好焊接基地. 13.2 製造流程 金手指→噴錫 13.2.1 金手指 A. 步驟: 貼膠→割膠→自動鍍鎳金→撕膠→水洗吹乾 B. 作業及注意事項 a. 貼膠,割膠的目的,是讓板子僅露出欲鍍金手指之部份線路,其它則以膠帶貼住防鍍.此步驟 是最耗人力的,不熟練的作業員還可能割傷板材.現有自動貼,割膠機上市,但仍不成熟.須注意殘膠 的問題. b. 鍍鎳在此是作為金層與銅層之間的屏障,防止銅 migration.為提高生產速率及節 省金用 量,現在幾乎都用輸送帶式直立進行之自動鍍鎳金設備,鎳液則是鎳含量 甚高而鍍層應力極低 的氨基磺酸鎳(Nickel Sulfamate Ni(NH2SO3)2 ) c. 鍍金無固定的基本配方,除金鹽 (Potassium Gold Cyanide 金氰化鉀,簡稱 PGC ) 以外, 其餘各種成份都是專密的,目前不管酸性中性甚至鹼性鍍金所用的純金都 是來自純度很高的金 鹽為純白色的結晶,不含結晶水,依結晶條件不同有大結晶及細小的結晶,前者在高濃度的 PGC 水溶液中緩慢而穩定自然形成的,後者是 快速冷卻並攪拌而得到的結晶,市場上多為後者.

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