沉錫培訓教材

1、2022-3-221沉錫工藝培訓一廠工程部工藝組楊海永2022-3-222前言基本原理介紹2022-3-223 由于歐盟RoHS與WEEE條例已經于2006年7月份起實施，因此現(xiàn)時在熱風整平(HASL)中使用的鉛錫合金(Sn/Pb solder)將會被陶汰，所以，其它的表面處理工藝如化學浸錫(Immersion Tin)，化學浸銀(Immersion Silver)，有機保護膜(OSP)和沉鎳金(ENIG)將會逐漸瓜分60% 的噴錫 板市場，由此可見將來印制板對熱風 整平替代品的需求有極龐大的發(fā)展。 1.前言2022-3-224 化學浸錫作為噴錫代替品的優(yōu)點：化學浸錫作為噴錫代替品的優(yōu)點：可直

2、接取代噴錫在組裝時的應用無鉛的表面處理適用于細線及插裝技術工作溫度比噴錫較低，對線路板的熱沖擊較少表面的平整度高錫厚在不同大小的焊盤及連接面上的分布較平均1.前言2022-3-225 1.前言2022-3-226 沉錫反應：沉錫反應：在化學置換反應中正常情況下電位高的為正極，得到電子起還原反應，電位低的為負極失去電子起氧化反應，但在這里由于強酸硫尿及其它添加劑作用使反應向需要的方向進行 2Cu+ Sn2+2Cu+Sn 2.基本原理2.1反應原理2022-3-227沉錫副反應：沉錫副反應： Cu+ + TU Cu(TU)2+MSA Cu(TU)2MSA * 1.5H2O Sn2+ + O2 +

3、H2O Sn4+ + 2OH- Sn4+ + 4 H2O Sn(OH)4 + 4H+ SnO2 + 2H2O2.基本原理2.1反應原理2022-3-228 2.基本原理2.2化學浸錫四步化學浸钖工藝包括四個化學步驟:1. 酸性除油除油劑SF/ 除油劑H2. 微蝕微蝕劑SF/ 微蝕劑H3. 預浸Stannadip 2000 V/ Stannadip2000 H4. 浸錫Stannatech2000 V/ Stannatech 2000 H2022-3-229 除油：除油：酸性除油除油劑SF / 除油劑H這是線路板在無電沉積或金屬自換反應時必先進行的第一個步驟。除油劑SF 或除油劑H 是應用在垂直

4、或水平方式上一種具極強清潔能力的除油劑，它能有效地清除氧化物及防焊油墨于應用或固化程序時不能被褪膜過程掉而遺留的殘渣。2.基本原理2.3流程簡介2022-3-2210 微蝕：微蝕：微蝕劑SF / 微蝕劑H這是一個高濃度硫酸基的微蝕劑，它能把銅面作適量平均的微蝕，并能有效地提供潔凈的銅面以助浸錫反應的進行。 公司已經改為YT-33系列2.基本原理2.3流程簡介2022-3-2211 2.基本原理2.3流程簡介2022-3-2212 預浸：預浸：Stannadip 2000 H預浸的作用是把微蝕后出來的銅面作調節(jié)，其較低的工作溫度可減慢最初的錫沉積速度，有助錫層結晶的逐漸成長，以避免因錫沉積太快而

5、造成外觀不平均，銅錫合金層內因沉積速度過快而形成的空間更助長銅錫遷移，影響其后焊錫的表現(xiàn)。2.基本原理2.3流程簡介2022-3-2213 化學浸錫：化學浸錫：Stannatech 2000 H新一代的化學浸錫工藝，它能沉積出一層擁有幼細、密度高的純錫層。藥水成份不含鹵素令其錫表層的離子污染程度極低。加上其穩(wěn)定的沉積速度、特長的藥水壽命與及不受溶解后的銅離子影響，對其浸錫反應的質量控制方面大有幫助。2.基本原理2.3流程簡介2022-3-2214 堿洗：堿洗：Stannatech 2000 H新一代的化學浸錫工藝，它能沉積出一層擁有幼細、密度高的純錫層。藥水成份不含鹵素令其錫表層的離子污染程度

6、極低。加上其穩(wěn)定的沉積速度、特長的藥水壽命與及不受溶解后的銅離子影響，對其浸錫反應的質量控制方面大有幫助。2.基本原理2.3流程簡介2022-3-22152.基本原理2.4使用藥水產品中文名稱產品中文名稱產品英文名稱產品英文名稱包裝規(guī)格包裝規(guī)格酸性除油劑SF Pro Select SF Conc.25公斤/桶微蝕劑SFMicroEtch SF Conc.50公斤/桶(浸錫)基本劑2000Stannatech 2000 Conc.25公斤/桶(浸錫)基本劑LPStannatech LP Conc.25公斤/桶SF 錫溶液CSF Tin Solution C25公斤/桶(浸錫)添加劑Stannat

7、ech Additive25公斤/桶后清潔劑Ionix SF25公斤/桶(浸錫)校正劑SNStannatech SN Corrective Solution30公斤/桶2022-3-22163. 控制要點3.1錫厚控制溫度影響濃度影響停留時間2022-3-22173. 控制要點3.2堿洗缸控制及維護1.堿性水洗缸的PH控制范圍為：9-11。2. 堿洗副槽（添加槽）配置10-20%（w/w）的化學純級NaOH，通過自動添加系統(tǒng)來維護堿性水洗缸的PH值。3. 連續(xù)生產時，堿性水洗缸過濾泵的棉芯（10um）要求每班更換一次，堿洗缸內水洗水每班更換一次和機械清潔槽體。4.堿洗缸內水的PH值需每天測試一

8、次，以保證PH控制器上讀出的PH值能與實際測出值一致，否則應即時對PH控制器進行校正。2022-3-22183. 控制要點3.2堿洗缸控制及維護5. 連續(xù)生產時，每周兩次對堿洗缸進行5%硫酸泡洗保養(yǎng)，以除去缸壁上附著的黑色沉淀物。具體做法是：將堿洗缸排干，取出堿洗缸內的PH探頭，用DI水清洗干凈；取出缸內的循環(huán)泵內的棉芯。放入大半缸水，加入5%硫酸（w/w）開啟打氣循環(huán)并保持30分鐘以上后排掉酸液，用DI水充分洗凈缸體后再將PH探頭、循環(huán)泵內棉芯裝入。6. 堿洗缸的進水量應保持在14L/平方米板或5-6倍缸體積 L/Hr以上，以保證良好的清洗能力。 2022-3-22193. 控制要點3.3微

9、蝕及水洗YT-33微蝕劑，控制微蝕量在0.8-1.5um之間，微蝕時間1-2分鐘 微蝕后3級水洗2022-3-22203. 控制要點3.2藥水添加 預浸及錫缸加藥順序及方法：首先添加基本劑LP，然后添加基本劑2000，循環(huán)10min后添加錫溶液C，循環(huán)10min后才能添加添加劑。液位不足，按如下比例補加藥水： 基本劑2000：基本劑LP：錫溶液SF-C：添加劑=4.6：4.2：0.8：0.4 2022-3-22213. 控制要點3.2錫缸打氣 預浸及錫缸打氣規(guī)定：生產中停產2-6h，需打氣2h才能生產；生產中停產6-24h，需打氣4h才能生產；停機1天以上，重新升溫后需打氣8h才可試板；總加藥

10、量少于5L，需打氣15min；總加藥量5-10L，需打氣20 min；總加藥量超過10L，需打氣30min；總加藥量超過20L，需打氣45min。打氣時間需按規(guī)定控制，避免打氣過長產生沉淀。生產時禁止打氣！ 2022-3-22223. 控制要點3.4Fe離子影響預浸缸和浸錫缸要特別提防含鐵的物質進入，以免造成藥水的報廢；當藥水中銅離子濃度較高時，須用銅離子處理器進行過濾，除掉銅離子，以免造成品質問題及藥水報廢；更換錫缸棉芯時由于氣體未排盡使藥水變得渾濁時，須及時將過濾桶中的氣體排走，以免造成藥水報廢；如循環(huán)開得太大，而使藥水渾濁時，須立刻調小，并將過濾桶中的氣體排走，以免造成藥水報廢。2022

11、-3-22234. 問題處理4.1板面露銅原因：原因：銅面上有殘的油、鉛錫、手指印或膠漬等。對策對策:改善油工序及浸錫前加強處銅面改善顯影工序，防止顯影凈于浸钖工序前，使用#800及 #1,000號磨刷磨板及水平微蝕處銅面。2022-3-22244. 問題處理4.2孔內露銅原因：原因：導通孔內有氣泡。應急對策:對策：對策： 檢查震蕩是否開動，如有必要，應加強震動效能。2022-3-22254. 問題處理4.3孔邊發(fā)黑成因成因:微孔或孔內有殘藥水，難以清洗，腐蝕錫面對策對策:提高孔飽滿。檢查堿性水洗缸的 pH值及控制在pH 8 - 10的范圍低添加劑濃至控制范圍減低泵浦的循環(huán)2022-3-22264. 問題處理4.4大銅面孔邊拖尾原因原因:浸錫前銅面浸钖工序中的前處槽液。浸錫藥水內分解出的化污染物含過高或新配槽液未進”打氣”處。浸錫藥水成份失調浸錫藥水溫偏低2022-3-22274. 問題處理4.4大銅面孔邊拖尾對策對策:改善電銅效果，浸錫前的工序如褪錫、磨板等。改善前處如除油、微蝕以及其后的水洗效能。打氣處后試產。確保錫槽溫于控制范圍內。2022-3-22284. 問題處理4.5離子污染超標原因原因: 油與浸錫藥水的相互作用。 浸錫后的水洗足。 浸錫后板子受污染。對策：對