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喷锡、熔锡、滚沉银及化学镍金制程术

2019-10-04 08:10:53|发布者: admin| 查看: 120| 评论: 0

熔锡或喷锡的光亮表面,在高温湿气中一段时间后,常会形成一薄层淡蓝色的钝化层,这是一种锡的氧化物层,称为 Blue Plaque。 是一种对助焊剂(Flux)腐蚀性所进行鉴别的试验。可将液态助焊剂滴在...

  熔锡或喷锡的光亮表面,在高温湿气中一段时间后,常会形成一薄层淡蓝色的钝化层,这是一种锡的氧化物层,称为 Blue Plaque。

  是一种对助焊剂(Flux)腐蚀性所进行鉴别的试验。可将液态助焊剂滴在一种特殊的铜镜上 (在玻璃上以线A厚的单面薄铜膜而成),或将锡膏涂上,使其中所含的助焊剂也能与薄铜面接触。再将此试样放置 24 小时,以观察其铜膜是否受到腐蚀,或蚀透的情形 ( 见 IPC-TM-650 之 2.3.32节所述)。此法也可测知其它化学品的腐蚀性如何。

  是一种在高温下,具有活性的化学品,能将被焊物体表面的氧化物或污化物予以清除,使熔融的焊锡能与洁净的底金属结合而完成焊接。Flux原来的希腊文是Flow(流动)的意思。早期是在矿石进行冶金当成助熔剂,促使熔点降低而达到容易流动的目的。

  指板面的镀锡铅层,经过高温熔融固化后,会与底层铜面产生接口合金共化物层(IMC),而具有更好的焊锡性,以便接纳后续零件脚的焊接。这种早期所盛行有利于焊锡性所处理的板子,俗称为熔锡板。

  当熔锡板在其红外线重熔(IR Reflow)前,须先用助熔液进行助熔处理,此动作类似助焊处理,故一般非正式的说法也称为助焊剂(Flux)前处理。事实上助焊作用是将铜面氧化物进行清除,而完成焊接式的沾锡,是一种清洁作用。而上述红外线重熔中的助熔作用,却是将红外线受光区与阴影区的温差,藉传热液体予以均匀化,两者功能并不相同。

  是指将各种金属以高温熔融混合,再固化成为合金的方法。在电路板制程中特指锡铅镀层的熔合成为焊锡合金,谓之Fusing制程。这种熔锡法是早期(1975年以前)PCB业界所盛行加强焊接的表面施工法,俗称炸油(Oil Fusing )。此法可将镀层中的有机物逐出,而使焊锡成为光泽结实的金属体,且又可与底铜形成IMC而有助于下游的组装焊接。

  是将印过绿漆半成品的板子浸在熔锡中,使其孔壁及裸铜焊垫上沾满焊锡,接着立即自锡池中提出,再以高压的热风自两侧用力将孔中的填锡吹出,但仍使孔壁及板面都能沾上一层有助于焊接的焊锡层,此动制程称为喷锡,大陆业界则直译为热风整平。由于传统式垂直喷锡常会造成每个直立焊垫下缘存有锡垂(Solder Sag)现象,非常不利于表面黏装的平稳性,甚至会引发无脚的电阻器或电容器,在两端焊点力量的不平衡下,造成焊接时瞬间浮离的墓碑效应 (Tombstoning),增加焊后修理的烦恼。新式的水平喷锡法,其锡面则甚为平坦,已可避免此种现象。

  当两种金属之表面紧密地相接时,其接口间的两种金属原子,会出现相互迁移(Migration) 的活动,进而出现一种具有固定组成之合金式的化合物;例如铜与锡之间在高温下快速生成的Cu6Sn5(Eta Phase),与长时间老化而逐渐转成的另一种Cu3Sn(Episolon Phase)等,即为两个不同的 IMC。即者对焊点强度有利,而后者却反到有害。除此之外尚有其它多种金属如镍锡、金锡、银锡等等各种接口间也都会形成 IMC。

  是单面板裸铜焊垫上一种涂布锡铅层的方法,有设备简单便宜及产量大的好处,且与裸铜面容易产生接口合金共化物层(IMC),对后续之零件焊接也提供良好的焊锡性,其锡铅层厚度约为1~2μm。当此焊锡层厚度比2μm大之时,其焊锡性可维持6个月以上。通常这种滚动沾锡的外表,常在其每个着锡点的后缘处出现凸起之水滴形状为其特点,对于 SMT 甚为不利。

  是从松树的树脂油(Oleoresin)中经真空蒸馏提炼出来的水色液态物质,其成份中主要含有松脂酸(Abietic Acid),此物在高温中能将铜面的氧化物或硫化物加以溶解而冲走,使洁净的铜面有机会与焊锡接触而焊牢。常温中松香之物性甚为安定,不致攻击金属,故可当成助焊剂的主成份。

  裸铜线路的电路板,其各待焊点及孔壁等处,系以 Solder Coating 方式预做可焊处理。做法是将印有绿漆的裸铜板浸于熔锡池之中,令其在清洁铜面上沾满焊锡,拉出时再以高温的热空气把孔中及板面上多余的锡量强力予以吹走,只留下一薄层锡面做为焊接之基地,此种制程称为喷锡,大陆业界用语为热风整平。不过业界早期除热空气外亦曾用过其它方式的热媒,如热油、热腊等做过整平的工作。

  是指在喷锡电路板上,其熔融锡面在凝固过程中,由于受到风力与重力而下垂出现较厚薄不一的起伏外形,如板子直立时孔环下缘处所流集的突出物,或孔壁下半部的厚锡,皆称为锡垂。又某些单面板的裸铜焊垫(孔环垫或方形垫),经过水平输送之滚锡制程后,所沾附上的焊锡层,其尾部最后脱离熔融锡体处,亦有隆起较厚的焊锡,也称为Solder Sag。HASL Hot Air Solder Levelling ; 喷锡(大陆术语为热风整平)IR Infrared ; 红外线电路板业利用红外线的高温,可对熔锡板进行输送式重熔的工作,也可用于组装板对锡膏的红外线、Immersion Plating 浸镀

  是利用被镀之金属底材,与溶液中金属离子间,两者在电位差上的关系,在浸入接触的瞬间产生置换作用 (Replacement),在被镀底金属表面原子溶解拋出电子的同时,可让溶液中金属离子接收到电子,而立即在被镀底金属表面生成一薄层镀面谓之浸镀。例如将磨亮的铁器浸入硫酸铜溶液中,将立即发生铁溶解,并同时有一层铜层在铁表面还原镀出来,即为最常见的例子。通常这种浸镀是自然发生的,当其镀层在底金属表面布满时,就会停止反应。PCB 工业中较常用到浸镀锡,至于其它浸镀法之用途不大。(又称为 Galvanic Displacement)。

  清洁的裸铜表面很容易出现污化或钝化,为保持其短时间(如一周之内)之焊锡性起见,较简单的处理是采用高温槽液之浸镀锡法,使铜面浸镀上薄锡而暂时受到保护,此种浸镀锡常在PCB制程中使用。


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