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1、PCB各種不同可焊表面及無(wú)鉛制程的講解(1)目前PCB各種常用的可焊表面處理分別為保焊劑(OSP)--OrganicSolderabilityPreservatives噴錫(HASL)---HotAirSolderLevelling浸銀(ImmersionSilverAg)浸錫(ImmersionTinSn)化鎳浸金(ElectrolessNickelImmersionGold,ENIG)2004年因噴錫板已突破設(shè)備、材料(Sn-Cu-Ni)的瓶頸,并成功量產(chǎn),故噴錫已成PCB無(wú)鉛表面處理的首選(
2、目前Sn63/Pb37多層板噴錫市場(chǎng)占有率為90%以上)(2)各種常用可焊表面處理焊接BGA后(約美金100cent銅幣大小的BGA圖一)經(jīng)拉力試驗(yàn)所得知強(qiáng)度比較表處理Finish拉力Min?bs拉力Avg?bs拉力Max?bs落差?bs保焊劑OSP38439540420噴錫HASL37639641034浸銀Ag37338940128浸錫Sn35038240454化鎳浸金ENIG267375403136上表摘自PCFAB上的資料<圖一>(3)各種表面處理之優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)比較處理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)保焊劑O.S.P
3、.(a)焊錫性特佳是各種表面處理焊錫強(qiáng)度的指標(biāo)(benchmark)(b)對(duì)過(guò)期板子可重新Recoating一次(c)平整度佳,適合SMT裝配作業(yè)(d)可作無(wú)鉛制程(a)打開(kāi)包裝袋后須在24小時(shí)內(nèi)焊接完畢,以免焊錫性不良(b)在作業(yè)時(shí)必須戴防靜電手套以防止板子被污染(c)IRReflow的peaktemp為220℃對(duì)于無(wú)鉛錫膏peaktemp要達(dá)到240℃時(shí)第二面作業(yè)時(shí)之焊錫性能否維持目前被打問(wèn)號(hào)〝?〞,但喜的是目前耐高溫的O.S.P已經(jīng)出爐,有待進(jìn)一步澄清.(d)因OSP有絕緣特性,因此test
4、ingpad一定有加印錫膏作業(yè)以利測(cè)試順利.在有孔的testingpad更應(yīng)在鋼板stencil用特殊的開(kāi)法讓錫膏過(guò)完IR后,只在pad及孔壁邊上而不蓋孔,以減少測(cè)試誤判.(a)無(wú)法使用ICT測(cè)試,因ICT測(cè)試會(huì)破壞OSP表面保護(hù)層而造成焊盤(pán)氧化.噴錫板HASL(a)與OSP一樣其焊錫性也是特性,也同樣是各種表面處理焊錫強(qiáng)度指標(biāo)(Benchmark)(b)由于錫鉛板測(cè)試點(diǎn)與探針接觸良好?測(cè)試比較順利(c)目前制程與QC手法無(wú)須改變(d)由于噴錫多層板在有鉛制程中占90%以上,而且技術(shù)較成熟,而無(wú)鉛
5、噴錫目前與有鉛噴錫的差異僅是噴錫設(shè)備的改良及材料(63/37改Sn-Cu-Ni)更換,故無(wú)鉛噴錫仍是無(wú)制程的首選.(a)平整度差findpitch,SMT裝配時(shí)容易發(fā)生錫量不致性,容易造成短路或焊錫因錫量不足造成焊接不良情形.(b)噴錫板在PCB制程時(shí)容易造成錫球(SolderBall)使得S.M.T裝配時(shí)發(fā)生短路現(xiàn)象發(fā)生.浸銀Ag(a)平整度佳適合S.M.T裝配作業(yè)(b)適合無(wú)鉛制程(c)未來(lái)無(wú)鉛制程之王座后選板(a)焊錫強(qiáng)度不如OSP或HASL.(b)基本上不得Baking,如育Baking必
6、須在110℃,1小時(shí)以?xún)?nèi)完成,以免影響焊錫性(c)在空氣中怕氧化更怕氯化及硫化,因此存放及作業(yè)場(chǎng)所絕對(duì)不能有酸,氯或硫化物,因此作業(yè)時(shí)希望能比照O.S.P.在打開(kāi)包裝后24小時(shí)焊接完畢(最長(zhǎng)也須在3天內(nèi)完成)以避免因水氣問(wèn)題要Baking時(shí)又被上述條件限制而進(jìn)退兩難.(d)包裝材料不得含酸及硫化物.處理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)浸錫(a)平整度佳適合SMT裝配作業(yè)(b)可作無(wú)鉛制程(a)焊錫強(qiáng)度比浸銀還差(b)本為無(wú)鉛制程明天之星,但因儲(chǔ)存時(shí)及過(guò)完IRReflow后IMC(Intermetalliccompound
7、)容易長(zhǎng)厚.而造成焊錫性不良.(c)基本上不得Baking,如育Baking必須在110℃,1小時(shí)以?xún)?nèi)完成,以免影響焊錫性(d)希望能比照O.S.P.在打開(kāi)包裝后24小時(shí)焊接完畢(最長(zhǎng)也須在3天內(nèi)完成)以避免因水氣問(wèn)題要Baking時(shí)又被上述條件限制而進(jìn)退兩難.化鎳浸金ENIG(a)平整度佳適合SMT裝配作業(yè)(b)由因金導(dǎo)電性特性對(duì)于板周?chē)氁己玫慕佑|或?qū)τ诎存I用的產(chǎn)品如手機(jī)類(lèi)仍是最佳的選擇(c)可作無(wú)鉛制程(a)焊錫強(qiáng)度最差(b)容易造成BGA處焊接后之裂痕,其原因?yàn)橄忍旌稿a強(qiáng)度很差,裝配線操
8、作空間小,也可能是PCB板本身上鎳容易氧化,操作空間同樣很小,因此PCBA及PCB間常為此問(wèn)題爭(zhēng)議不斷化鎳浸金加保焊劑ENIG+O.S.P(a)此為改良型的化鎳浸金作法,其目的是保存在要導(dǎo)電接觸區(qū)或按鍵區(qū)保留化鎳浸金.但將要焊接的地方或重要焊接地方如BGA處改為O.S.P.作業(yè).如此一來(lái)即可保留化鎳浸金的最佳導(dǎo)電又可保持O.S.P.的最佳焊錫強(qiáng)度,目前手機(jī)板大部份用此方式作業(yè)(b)平整度佳適合作SMT裝配作業(yè)(e)適合無(wú)鉛制程(a)其缺點(diǎn)與保焊劑O.S.P相同(b)由于是兩種表面處
