喷锡工序工艺培训教材.doc

喷锡工序工艺培训教材
一、喷锡简介
1.1基本概念
喷锡、又称热平整平（HASL），是在铜表面上涂覆一层锡铅合金，防止铜面氧化进而为后续装配制程提供良好的焊接基地。为什么叫热风整平呢？它实际上是把浸焊和热风整平二者结合起来，在印制板金属化孔内和印制导线上涂覆共晶焊料的工艺。其过程是先在印制板上浸上助焊剂，随后在溶融的焊料里浸涂，最后在两片风刀之间通过，用风刀中的热压缩空气把印制板上的多余焊料吹掉，同时排除金属孔内的多余焊料，从而得到一个光亮，平整，均匀的焊料涂层。
1.2特点
用热风整平进行的焊料涂覆的最突出的优点是涂层组成始终保持不变，印制线路边缘可以得到完全保护。热风整平相对其它表面处理成本较低，工艺成熟，可焊性能好，但其表面没有沉镍金和OSP平整，所以一般只应用于焊接。热风整平技术是目前应用较为成熟的工艺，但因为其工艺处在一个高温高压的动态环境中，品质难以控制稳定。
二、喷锡流程及原理
2.1流程
包红胶→冷辘→焗板→热辘→入板→微蚀→水洗→干板→过松香→喷锡→浮床→热水洗→磨刷洗板→水洗→干板→出板。
注：加框的为有金手指的喷锡板所需步骤。
2.2原理
喷锡的基本过程是焊垫通过助焊剂与高温锡形成铜锡合金（IMC），然后通过高温、高压气体达到焊垫平整的目的。
1．前处理：获得清洁、新鲜的焊盘。
2．干板：获得清洁，干燥的PCB，吹干板面和孔内的的水珠。
3．助焊剂或松香机
作用是：a.清洁铜面，降低锡铅的内聚力，使焊垫平整；
b.助焊剂为微酸性，水溶、腐蚀性低，易清洗。
c.传热介质，使熔锡与铜面迅速形成铜锡合金。
4．锡炉和风刀是的关键部分
作用：涂覆焊锡和焊垫的整平；锡铅液表面浮盖一层高温油，作用是防止锡液氧化，增加润滑；锥形传动滚轮（行辘），避免板面触痕，锡液温度控制很严格，太高易甩绿油或爆板，太低易出现锡面粗糙、桥接等。风压、风温、风刀角度，行板速度也都视不同情况严格控制。
5．空气浮床的作用：冷却板子，避免焊垫有触痕。
6．后处理：清洗残留松香，热油、浮锡渣。
三，各物料作用
NPS：用于前处理微蚀的开缸和补加，清洁印制板；
硫酸：用于前处理微蚀的开缸和补加，清洁印制板；
松香：采用W—2308松香，用于松香缸的开缸和不加；
主要作用：活化印制板上暴露的铜表面；改善焊料在铜表面的湿润性；保证层压板表面不过热，在整平后冷却时为焊料提供保护作用防止焊料氧化，同时阻止焊料粘在阻焊涂层上，以防止焊料在焊盘间桥连。
特性：a.必须是水溶性的，使板面残留物少，不会在板面形成离子污染，易清洗，无毒，满足环保要求，对人体危害性不大；
b.具有良好的活性，能很好的去除铜面的氧化层，提高焊料在铜表面的湿润性；
c.良好的热稳定性，防止绿油及基材受到高温冲击；
d.良好的粘度，粘度决定助焊剂的流动性，为了使焊料和层压板表面得到完全的保护，助焊剂必须有一定的粘度，粘度小的助焊剂焊料易粘附到层压板表面上，并易在IC等密集处产生桥连；
e.适宜的酸度，酸度过高会造成阻焊层剥离，喷板后易产生锡面发黑；
f.气味要不刺激，不能对操作者的呼吸产生影响。
4.锡铅焊料：用于锡缸开缸和补加，锡铅含量比例为63：37。
四：工艺参数
4.1前处理参数
NPS：120-180g/l调整值：150g/l
硫酸：20-30ml/l调整值：25ml/l
温度：33 ±3℃调整值：33℃
速度：3.5±0.5m/min
干燥：热风温度：80±10℃
各表压及给水流量
微蚀段表压：1.5±0.5kg/cm2
循环水洗表压：1±0.5kg/cm2
化学清洗表压：1±0.5kg/cm2
低压水洗表压：0.7±0.3kg/cm2
中压水洗表压：3±1kg/cm2
给水流量：7±31/min

4.2喷锡参数

参数控制项目最佳状态除铜槽温度（捞锡）195±5℃锡炉温度230～260℃245-250℃搅拌槽温度240±20℃浸锡参考时间1~6Sec2~3Sec（普通板件）风刀温度220～260℃风刀角度4~8前风刀4、后风刀8喷气压1.0～4.0kg／cm^23kg/cm^2贮气缸气压6.5～7.5kg／cm^27.0kg/cm^2喷气时间2±1sec机臂上升速度在喷气时间设定1秒内完成铅锡中锡含量60～64％铅锡中铜含量〈0.3％前后风刀距夹具距离2~6mm4mm
4．3后处理参数
各表压及给水量；
热水洗压力：1±0.5kg/cm2
复合水洗中压：3±1kg/cm2
给水流量：7±31/min
干燥热风温度：80±10℃
热水洗温度：35～55℃
五：注意事项
生产厚度、品种不同的板，放板前需做相应调试和调整。
连续生产时经常检查锡温、气温、预热温是否达到要求。
手不能直接接触板面。
喷锡后不能立即接触板面，需铅锡足够冷凝后方可触及，以防铅锡层不良。
加微蚀剂时，应