锡膏印刷——常见问题分析及对策.doc

錫 膏 印 刷 常 見 問 題 及 解 決 對 策 Gulf_guo 內 容 索 引h 組裝元件基板焊接作業上的各種問題 1 h 錫膏的印塗不完整 9h 高可靠性錫膏成份與特性的分類 2 h 滲錫發生的原因與對策 10h 數種適合微細間距電路板用錫粉的顆 h 組裝元件基板的熱風迴焊溫度區線圖 11 粒度與其測試結果 3h 各種顆粒度錫粉的塞孔效果 4 h 錫球 12h 使用塑膠刮刀(A)或金屬刮刀時, 印塗於 鋼板孔中的錫膏形狀 5 h 晶片旁錫球 13 h 刮刀的角度與磨損以及其影響 6 h 橋接現象 14h 錫膏在印刷時的滾動 7 h 燈芯效應 15h 印刷後錫膏面參差不齊的問題 8 h 曼哈頓 (或墓碑) 效應 16 組裝元件基板焊接作業上的各種問題一覽表 元件 晶片 缺 陷 電阻晶片或 曼哈頓 (或墓碑) 效應 電容晶片 不沾錫 移位 接合處的龜裂 錫球 破洞 接合成度不足 電 晶 體 不沾錫 移位 錫球 鋁氧電解電容器 移位 不沾錫 錫球 積體電路封裝體 橋 接 接合處斷裂 不沾錫 錫球 分層( 積層板剝離) 接合處龜裂 破洞 繼電器 接觸不良 接合處龜裂 橋接 錫球 接合強度不足 粘性 印刷性 垂流 印刷性 腐蝕性 錫球 絕緣電阻 冷或熱垂流 印刷性 焊接性 焊接性 錫球 腐蝕性 腐蝕性 絕緣電阻 絕緣電阻 高 可 靠 性 錫 膏 成 份 與 特 性 的 分 類 搖 變 劑 溶 劑 錫 粉 高 可 靠 性錫 膏 活 化 劑 樹 脂 數種適合微細間距電路板用錫粉的顆粒與其測試結果 測試 3863 m 3845m 2245m 2038m 印刷性 0.5mmP 0.4mmP 0.3mmP 擴散率 (%) 93.4 93.4 93.7 93.7 錫球 (數)* 0.64 0.35 0.53 3.50 氧化物含量 (ppm) 40 60 70 100 熱(預烤)垂流 37 84 90 111 * : QFP焊墊間的錫球數量 O : 印刷性良好 : 印刷性不良 刮刀磨損的判斷法 刮刀稜角磨圓. 刮刀有裂紋或粗糙,牽絲. 鋼版上拉出線條. 鋼版面留有參差不齊的錫膏殘留. 印刷在焊墊上的錫膏參差不齊. 刮刀換新的頻度 24小時作業時,每約兩週換新一次. 經過20萬印刷次數後換新一次. 不妨建立刮刀換新的有關資料. 刮刀磨損原因 刮刀壓力過大. 刮刀未保持水平. 金屬鋼版上有裂痕,或因錫膏凝結發硬. 清洗時或操作時手法過於粗魯. 刮 刀 的 角 度 與 磨 損 以 及 其 影 響錫膏經刮刀推動而滾動時, 錫膏如果滾動得順利,也發揮維持錫膏流動性的 那就表示其印刷性良好。 效果。效果(1) 防止滲錫 充分的刮刀壓力產生有效剪應力 但, 仍應避免過大的刮刀壓力。(2) 防止刮傷可在金屬鋼版的鋼孔中塞進最適量的錫膏。(3) 攪拌作用錫膏在滾動中可獲得均勻的攪拌作用, 以保持其良好的印刷性, 同時也可使錫膏均勻轉印在焊墊上。錫膏的滾動也有助於消除錫膏中的氣泡。 錫 膏 在 印 刷 時 的 滾 動 印 刷 後 錫 膏 面 參 差 不 齊 的 問 題 印刷後的錫膏表面不平坦而有明顯刮痕或凹凸情形。 原 因(1) 刮刀刀刃的銳利度不足刮刀的刀刃變鈍, 粗糙或起毛 錫膏表面參差不齊。(2) 刮刀速度 (印刷速度)高粘度錫膏 速度如果太高, 則難剪斷刮刀速度太低 膏表面呈現不均勻現象(3) 錫膏因錫膏中溶劑的揮發而其粘度增高 錫膏表面參差不齊污染或有黑物混入 錫膏印塗不完整表示印塗在焊墊上的錫膏形狀殘缺不全。 錫膏印塗不完整的幾種式樣 原 因 及 對 策1. 錫膏未脫離鋼版而粘附在鋼孔邊緣2. 污染 (錫膏有異物混入) 擦拭鋼版或錫膏換新3. 刮刀刮取過量的錫膏 刮刀壓力過大, 應調整之。4. 錫膏粘度太低 使用粘度高一點的錫膏5. 刮刀有缺陷或未擦拭乾淨 刮刀換新或錫膏換新 錫 膏 的 印 塗 不 完 整 金屬鋼版與基板之間的彈跳距離(Gap)過大 減少彈跳距離 容易滲出的媒液(助焊液) 更換不易滲出的錫膏 往鋼版背面滲透的情形 擦拭乾淨並把彈跳距離改小 金屬鋼版與基板之間的彈跳距離 (Gap)過大 減低刮刀壓力 錫膏被推擠而跑出孔外 減低刮刀壓力或更換不易滲出的錫膏 基板表面凹凸不平 基板修正 凹凸不平的基板及污染 清洗基板或更換錫膏 在微細間距電路板的印刷初期容易發生 改用不易滲出的錫膏或減低刮刀壓力 因幾種上述原因互相糾結而引起 必須對主要製程重加檢討 滲 錫 發 生 的 原 因 與 對 策 組 裝 元 件 基 板 的 熱 風 迴 焊 溫 度 曲 線 圖 錫 球 經過迴焊爐之後, 在焊墊周圍出現 許多細小錫球的現象。 原因 錫膏因加熱而飛濺 錫膏在預烤階段向焊墊外垂流 錫膏品質不佳 預烤不足(時間太短或溫度太低) 預烤階段的錫膏粘度太低 對策 減少印刷的錫膏量 減低元件插裝時的壓力 改用另一種錫膏 把預烤溫度緩慢提高 晶 片 旁 錫 球 有一些錫球出現在晶片旁 原因 印刷錫膏量過多 插件壓力過大 錫膏品質不佳 預烤溫度過高 對策 減少印刷錫膏量 需要精確的元件插裝 緩慢提昇預烤溫度 錫橋 (即橋接現象) 乃發生於兩引腳之間的多餘的連結現象。 原因 過多的印刷錫膏量 錫膏的表面張力太低 金屬鋼版的原度太大 金屬鋼版的鋼孔太大 預烤溫度不足 錫膏品質不佳 對策 減少印刷錫膏量 改善焊墊的沾錫性 縮小金屬鋼版鋼孔 改用薄一點的鋼版 改用印刷性較好的錫量 確認元件插裝作業的各項條件 注意確保充足的迴焊溫度及時間 橋 接 現 象 燈 芯 效 應 所謂 ”燈芯效應” 就是指錫膏再迴焊作業中溶化而沿著引線往上爬升(如同毛細管現象) 的現象而言, 此現象終必造成橋接等不良後果。 原因 IC引腳的沾錫性要比焊墊的沾錫性好 IC引腳的溫度高於焊墊的溫度 對策 提高(迴焊中) PC板的溫度 改善焊墊的沾錫性 重新評估迴焊溫度曲線