錫爐制程技術(shù)（課堂PPT）

1、HUNG 1錫爐製程技術(shù)HUNG 2壹、錫爐基本配備貳、輔助設(shè)備儀器參、製程應(yīng)用肆、問題剖析HUNG 3壹、錫爐基本配備錫爐的基本配備為：一、助銲槽二、空氣刀（風(fēng)刀）三、預(yù)溫加熱器四、銲錫槽五、爪輸送帶六、冷卻風(fēng)扇七、控制面板組合而成、再依功能及效益增加其他附屬設(shè)備。HUNG 4一、助銲槽助銲劑主要的功能為：(一) 清潔被銲接物金屬表面的氧化膜。(二) 在銲接物表面形成一液態(tài)的保護(hù)膜隔絕高溫 時(shí)四周的空氣，防止金屬表面的再氧化。(三) 降低銲錫的表面張力，增加其擴(kuò)散能力。(四) 增加毛細(xì)管現(xiàn)象，使銲錫流動(dòng)性良好順利完成銲接。助銲槽型式：於製程中存放助銲劑之裝置其型態(tài)可分為發(fā)泡式、噴霧式、滾筒式

2、三種。HUNG 5發(fā)泡管中有無以數(shù)計(jì)的小孔，作發(fā)泡和敷上基本上的助銲劑作用。啟動(dòng)時(shí)因FLUX需要不斷的釋出，以至FLUX造成揮發(fā)，故使用量大。另因經(jīng)常曝露於空氣中，常造成FLUX比重不同，須常添加稀釋劑調(diào)和比重。如圖發(fā)泡式HUNG 6噴霧式靠SENSOR感應(yīng)以噴頭於PC板經(jīng)過時(shí)噴霧。以吉電而言有固定及NOZZLE往復(fù)式兩種。PC板經(jīng)噴霧區(qū)時(shí)，才進(jìn)行噴霧，免去等待PC板前不必要的用量及曝露於空氣中之不必要的揮發(fā)， 與發(fā)泡式比較約可省下30 % FLUX用量。如圖HUNG 7吉電噴霧機(jī)的功能比較：NOZZLE往復(fù)式噴霧機(jī)1.利用高壓真空原理將FLUX經(jīng)由噴嘴產(chǎn) 生霧狀顆粒2.其往復(fù)行程由驛碼器經(jīng)由

3、電流送至PLC 再由PLC自行設(shè)定3.其噴距視PCB之寬度、大小由光電來自 動(dòng)調(diào)整4.其噴霧之設(shè)計(jì)針對(duì)S.M.D.零件之死角及 陰影效應(yīng)部位進(jìn)行完美塗佈5.FLUX比重因採用高壓真空原理絕不揮發(fā) 不用每2小時(shí)作Ph值滴定試驗(yàn)，也無需加 裝自動(dòng)比重控制6.FLUX密閉，且助銲劑不揮發(fā)，比傳統(tǒng) 發(fā)泡減少2/3用量比滾筒減少1/2用量7.保養(yǎng)容易只需一星期保養(yǎng)一次噴頭8.操作方便，完全由PLC控制定點(diǎn)式噴霧機(jī)1.噴霧行徑寬窄距離不易調(diào)整，需由人工 自行調(diào)整2.FLUX易揮發(fā)，需經(jīng)常測(cè)定其FLUX的 比重或要加裝自動(dòng)比重控制器，且每 2小時(shí)需做滴定試驗(yàn)3.針對(duì)SMD多層板較不易塗沾FLUX4.FLUX

4、 TANK開放噴霧量易揮發(fā)消耗量大HUNG 8滾筒式為圓筒型，軸心旋轉(zhuǎn)，軸緣沾FLUX再由軸心往上噴霧。具有 FLUX 回收功能，因工作方式 FLUX 需不斷釋出，易造成揮發(fā)，比重不 一的情況。如圖HUNG 9二、空氣刀空氣刀主要的功能為：此設(shè)備由空氣管中吹出空氣去除過多的助銲劑，使助銲劑更均勻分怖於PC板上。噴向須有角度，不可垂直噴，防止將FLUX噴上PC板零件面上。HUNG 10三、預(yù)溫盤預(yù)溫盤主要的功能為：(一) 先行將助銲劑活化，去除銲點(diǎn)處表面的污染。(二) 將助銲劑內(nèi)所含之水，及溶劑去除，防止在PC板通 過錫槽(波)時(shí)發(fā)生噴濺。(錫球產(chǎn)生)(三) 可去除PC板所含之部份水氣，尤其對(duì)於

5、減少貫穿孔 ( PTH )銲點(diǎn)之氣泡有正向效果。(四) 提高PC板與零件之溫度，減低熱衝擊 (Thermal Shock) 及熱應(yīng)力 ( Thermal Stress)。HUNG 11於製程中存放於助銲槽與錫槽之間可分為電熱管、板狀加熱器、紅外線加熱器三種。預(yù)溫盤型式一般電熱管板狀加熱器紅外線加熱器HUNG 12四、銲錫槽銲錫主要的功能為：(一)如果金屬表面已經(jīng)塗上助銲劑及加熱至適當(dāng)溫度，幾 乎所有銲錫都會(huì)與金屬結(jié)合，一般銲錫主要成份是以 錫(SN)與鉛為主，而其中又以接近最低熔點(diǎn)的組成且 有共熔點(diǎn)63%錫與37%鉛之合金才是所需的性質(zhì)，而目 前波銲的應(yīng)用以60/4063/37合金為主。(二)

6、主要目的乃利用快速銲錫方式防止零件受熱太久造成 傷害或脫落等問題達(dá)到量產(chǎn)要求。HUNG 13於製程中存放銲錫之裝置其型態(tài)可分為單波峰與雙波峰銲錫槽兩種。以吉電而言有U型及V型銲錫槽兩種。單波鋒焊錫爐雙波鋒焊錫爐吉電V型焊錫爐HUNG 14五、爪輸送帶此設(shè)備用鎖於輸送鏈的基板抓爪，利用軌道輸送設(shè)備使基板順利進(jìn)入製程銲接作業(yè)中。 。抓爪依各家廠商配備及要求而不同。HUNG 15六、冷卻風(fēng)扇此設(shè)備置於錫爐PC板出口。吹出空氣冷卻基板。須向外吹，勿朝錫爐內(nèi)吹避免影嚮爐內(nèi)恆溫。HUNG 16七、控制面板此設(shè)備置於錫爐外殼上。調(diào)整及啟動(dòng)銲錫爐各製程功能及設(shè)定。HUNG 17貳、輔助設(shè)備儀器錫爐的輔助設(shè)備儀

7、器用品為：一、DIP TEST二、水平量器三、比重計(jì)四、高溫玻璃（透明纖維板）五、熱感紙HUNG 18一、DIP TESTER量測(cè)錫爐各製程條件與控制箱所設(shè)訂的條件是否相同或差異。功能特性a.可感應(yīng)助銲劑發(fā)泡高度夠不夠。b.可感應(yīng)錫波高度是否足夠。c.顯示PC板經(jīng)過第一波及第二 波錫爐之銲接溫度及時(shí)間，並 顯示第一波加第二波錫爐之總 接觸時(shí)間。d.底座夾具為可調(diào)式。HUNG 19三、比重計(jì)量測(cè)及調(diào)整助焊槽內(nèi)FLUX比重。四、高溫玻璃（透明纖維板）量測(cè)FLUX槽發(fā)泡及錫爐噴錫狀況。量測(cè)及調(diào)整錫爐軌道角度。吉電錫爐角度調(diào)整為每調(diào)高1度，即需調(diào)高5.5公分。二、水平量計(jì)HUNG 20五、熱感紙量測(cè)F

8、LUX噴霧狀況。圖為吉電NOZZLE往復(fù)式噴霧機(jī)，噴霧狀況。HUNG 21參、製程應(yīng)用一、錫爐基本設(shè)定二、製程注意事項(xiàng)三、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)HUNG 22一、輸送帶二、FLUX三、預(yù)溫盤四、噴錫高度五、吃錫角度六、錫爐溫度七、DIP TIME一、錫爐基本設(shè)定 1.2 m/min 1.4 m/min 45 50 cc/min 105 125 2.0 3 sec 7 mm 5 7 245 250HUNG 23二、基板製程中注意事項(xiàng)(1).軌道鬆緊度調(diào)整： a.基板寬度依各錫爐入口調(diào)整 584。 b.繞二圈或CHK連續(xù) 30 片後無任 何異常即可判定OK。(3).發(fā)泡槽調(diào)整： a.發(fā)泡式。檢測(cè)發(fā)泡槽與 F

9、INGER 之間 距約 10 。 b.噴霧式。以熱感紙檢驗(yàn)噴霧量及狀況。(2).輸送帶與錫槽調(diào)整：間距約 7 。HUNG 24(5).預(yù)熱要求：由於SMT零件在錫爐製程中有些要浸入 溶融銲錫中，故零件受熱衝擊較大，對(duì) 於預(yù)熱的需求其加熱速率 ( 溫昇-溫度上 昇時(shí)間 ) 不能超過 2/SEC，同時(shí)預(yù)熱後 之溫度應(yīng)不低於第一個(gè)錫槽溫度100以 下。最好為105 。(6).預(yù)熱時(shí)間：a.PC板預(yù)熱溫度過高，錫便不易附著PC板。 b.PC板預(yù)熱溫度過低，錫便易於附著PC板。(4).FLUX比重：介於0.82 0.83之間，須參考各家條件。HUNG 25(7).基板表面溫度範(fàn)圍：依板材而定約從8015

10、0。 一般設(shè)定約80100。(8).錫槽內(nèi)流速調(diào)整：a.錫流波愈平，愈光滑愈好，愈不易 有錫珠。 b.錫爐基本調(diào)整。就是不要與空氣接 觸。(9).過錫時(shí)間：一般PC板上任何一點(diǎn)通過錫波的時(shí)間以 2 3 秒為宜。主因SMT零件承受高溫瞬 間限制避免浸入熔錫時(shí)間太長而受熔蝕。HUNG 26(10).DIP TEST：要重覆使用。 須下降20 30才可再使用。(11).預(yù)防PC板過錫變形：於錫爐上端加一錫刀。錫波寬度輸送速度沾錫時(shí)間HUNG 27(12).錫成份化驗(yàn)：三個(gè)月一次。包含錫、鉛、銅。(13).銅(Cu)若超過 0.45 % ：須更換一半以上的錫。 a.易造成PC板 PAD點(diǎn)短路。 b.錫

11、強(qiáng)度變?nèi)酢?14).錫爐主波後面擋板可調(diào)整，理論上比前面高一點(diǎn)。(15).錫爐最少一年清洗一次，包含發(fā)泡槽、錫爐槽等。HUNG 28(16).錫面若能銲好的話，其DIP TIME愈短愈好。(17).PC板過錫爐受熱溫度過高，附著於PC板上的錫因 溫度過高而帶走。易產(chǎn)生錫洞。(18).PC板過錫爐受熱溫度過低，殘留於PC板上的錫因 溫度過低而帶不動(dòng)。易產(chǎn)生短路。錫爐最佳設(shè)定條件：即已訂好條件，就不用再調(diào)整 減少問題至最低。HUNG 29三、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)(1).PC板管腳設(shè)計(jì)零件腳與PC板鍍穿孔間隙以0.2 mm 0.8 mm為優(yōu)單面板 0.2 0.4 mm雙面板 0.2 0.8 mmABPC板零

12、件管腳0 A - B 0.8 mmHUNG 30(A)(B)(A)(B)(C)(D)錫方向(A) 最好(A)和(B)最好、不易短路(2).PC板零件設(shè)計(jì)陰影效應(yīng)HUNG 31(B) 最好(A)(B)錫方向(3).QFP零件設(shè)計(jì)陰影效應(yīng)HUNG 32避免陰影效應(yīng)將PAD加長使PAD較易吃錫錫方向(4).克服陰影設(shè)計(jì)HUNG 33肆、問題剖析(1).錫球發(fā)生之原因很多助銲劑的配方中，多少都會(huì)滲入少量的水，但這微量的水還不致引起錫球，當(dāng)錫球突然發(fā)生時(shí)，可能是以下原因所造成的： PCB預(yù)熱不夠，導(dǎo)致表面的助銲劑未乾。 助銲劑的配方中含水量過高。 不良的貫穿孔(PTH)。 工廠環(huán)境濕度過高。HUNG 3

13、4(2).冷銲的原因PC板過錫後，保持輸送軌道的平穩(wěn)，讓錫鉛合金固化的過程中，得到完美的結(jié)晶，即能解決冷銲的困擾。會(huì)造成冷銲的原因，有下列幾種來源： 輸送軌道的皮帶振動(dòng)。 機(jī)械軸承或馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡。 抽風(fēng)設(shè)備或電扇太強(qiáng)。 PC板已經(jīng)流過輸送軌道出口，錫還未乾。HUNG 35(3).銲孔錫不足會(huì)造成銲孔錫不足的原因，有下列幾種來源： 零件及PC板本身的銲錫性不良。 貫穿孔裡面不乾淨(jìng)。 防銲油墨流入貫穿孔內(nèi)或沾到銅墊表面(單層板)。 零件孔及零件腳的比率不正確。 錫波不穩(wěn)定或輸送帶振動(dòng)。HUNG 36(4).包銲造成包銲的原因，有下列幾種來源： 過錫的深度不正確。 預(yù)熱或錫溫不足。 助銲劑活性與比

14、重的選擇不當(dāng)。 PC板及零件銲錫性不良。 不適合的油脂物夾混在銲錫流程。 錫的成份不標(biāo)準(zhǔn)或已經(jīng)嚴(yán)重污染。HUNG 37(5).錫尖(冰柱)造成錫尖(又稱冰柱)的原因，有下列幾種來源： 機(jī)器設(shè)備或使用工具溫度輸出不均衡。 PC板表面太大的銲接面設(shè)計(jì)，或密集的銲接物過錫時(shí)會(huì)局部吸熱造成熱傳不均。 太重的金屬零件吸熱。 PC板或零件本身的銲錫性不良。 助銲劑的活性不夠，不足以潤銲。A. 溫度傳導(dǎo)：B. 銲錫性：HUNG 38(6).錫尖(冰柱) 零件腳與零件孔的比率不正確。 沒插零件的貫穿孔(PTH)太大。 PC板表面銲接區(qū)域太大時(shí)，造成表面熔錫凝固慢流動(dòng)性大。 PC板過錫太深。 錫波流動(dòng)不穩(wěn)定。C. 設(shè)計(jì)：D. 機(jī)器設(shè)備： 手動(dòng)或自動(dòng)錫爐的錫面有錫渣或浮懸物。HUNG 39(7).短路(架橋、連銲) PC板銲接面沒有考慮錫流的排